EP0347330A1

Method for controlling the filling of the buffer memory of a picture coder, and controlling device for carrying out the method.

Abstract

The invention relates to a method for controlling the filling of the buffer memory of a picture coder in which the digital values representing the pictures are quantised according to a quantisation scale defined by a controlling parameter Par (R,n,j) which is a function of the filling value (R). The method consists in making the value of the controlling parameter progress over a family of graphs (GR1,...,GR6), each graph comprising a horizontal plateau for all the filling values lying between 0 and 80% of the capacity of the buffer memory, and comprising an exponential part for the filling values lying between 80 and 100%. One graph is selected for the duration of an entire picture. The value of the parameter moves over this graph in the course of the coding of this picture. Each graph is defined by its plateau value, and the method consists in choosing a plateau value such that the current picture, if it is very similar to the preceding picture, will cause a filling of the buffer memory which will remain between 20% and 80%, this allowing the controlling parameter to be kept absolutely constant during at least the duration of an entire picture. For a sequence of virtually stationary pictures, the controlling parameter remains almost constant. This is a significant advantage, since the eye is very sensitive to temporal noise in the pictures. Application to the coding of television pictures. <IMAGE>

EP0347330A1, drawing sheet 1
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7 claims: 1 independent, 6 dependent

  1. 1
    Procédé de régulation du remplissage de la mémoire tampon d'un codeur d'images, les images étant représentées par une suite de valeurs numériques, qui sont quantifiées selon une échelle de quantification, puis sont codées par blocs selon un procédé connu ; consistant à définir l'échelle de quantification par un paramètre (Par(R,n,j)) dit paramètre de régulation, chaque pas de l'échelle de quantification croissant avec ce paramètre ; à déterminer une valeur de paramètre en fonction du remplissage (R) de la mémoire tampon, en cours du codage de l'image courante ; et à stocker dans la mémoire tampon des bits de bourrage lorsque la valeur du remplissage (R) est inférieure à une première valeur de seuil (S1) ; caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à :- déterminer, pour toute la durée de chaque image cou­rante (n° n), une valeur (Pal(n)), dite valeur de palier, défi­nissant un graphe (GR1, ..., ou GR6) du paramètre de régulation (Par(R,n,j) en fonction du remplissage (R), ce gra­phe comportant un palier où le paramètre est égal à la valeur de palier (Pal1, ..., Pal6) pour toutes les valeurs de remplissage (R) inférieures à une seconde valeur de seuil (S2) qui est supérieure à la première valeur de seuil (S1), et comportant une partie où le paramètre est croissant pour les valeurs de remplis­sage croissant au delà de la seconde valeur de seuil (S2) ;cette valeur de palier étant déterminée en fonction de la valeur de palier qui a été calculée pour l'image précédente, et en fonction du coût de codage de chacun des blocs de valeurs repré­sentant l'image précédente ;- déterminer une valeur du paramètre pour chaque bloc de valeurs représentant l'image courante, telle que cette valeur appartienne au graphe (GR1, ..., ou GR6) déterminé pour l'image courante, et corresponde à la valeur du remplissage (R) à la fin du codage du codage du bloc immédiatement précédent.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déterminer une valeur de palier pour chaque image courante, il consiste à déterminer une valeur de palier (Pal1, ..., ou Pal6) telle que la valeur (R) du remplissage, estimée pour l'image courante, reste comprise entre la première et la seconde valeur de seuil (S1, S2), pendant toute la durée du codage de l'image courante.
  3. 3
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déterminer une valeur de palier pour chaque image courante, il consiste à déterminer une valeur de palier (Pal1, ..., ou Pal6) telle que la valeur (R) du remplissage, estimée pour l'image courante, reste aux environs d'une valeur fixée (M), pendant toute la durée du codage de l'image courante.
  4. 4
    Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour déterminer une valeur de palier, pour chaque image courante, il consiste à :- estimer un coût de codage virtuel de l'image précé­dente, qui serait le coût du codage de l'image précédente dans l'hypothèse où tous les blocs de cette image précédente seraient codés avec un paramètre de régulation constant et égal à la valeur de palier du graphe du paramètre de régulation utilisé pour coder l'image précédente, en admettant que le coût de co­dage de chaque bloc est inversement proportionnel à la valeur du paramètre de régulation utilisée pour ce bloc ;- prendre pour valeur de palier, pour le graphe du para­mètre de régulation utilisé pour coder l'image courante, le produit de la valeur du palier du graphe utilisé pour coder l'image précédente, par le rapport du coût de codage virtuel de l'image précédente, sur la quantité d'informations qui est ex­traite de la mémoire tampon pendant la durée du codage de cha­que image.
  5. 5
    Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour déterminer la valeur de palier du graphe du paramè­tre de régulation utilisé pour coder l'image courante, il con­siste à :- estimer un coût de codage virtuel de l'image précé­dente, qui serait le coût du codage de l'image précédente dans l'hypothèse où tous les blocs de cette image précédente seraient codés avec un paramètre de régulation constant et égal à la valeur de palier du graphe du paramètre de régulation utilisé pour coder l'image précédente, en admettant que le coût de co­dage de chaque bloc est inversement proportionnel à la valeur du paramètre de régulation utilisée pour ce bloc ;- prendre pour valeur de palier (Pal(n)), pour le graphe du paramètre de régulation utilisé pour coder l'image courante, le produit de la valeur du palier du graphe utilisé pour coder l'image précédente, par le rapport du coût virtuel de l'image précédente, sur la quantité d'informations qui peut être ins­crite dans la mémoire tampon pendant la durée du codage de l'image courante, compte tenu : de la quantité d'informations ex­traite de la mémoire pendant cette durée ;de la quantité d'in­formations résiduelle dans la mémoire au début du codage de l'image courante ;et d'une réserve de capacité pour une varia­tion éventuelle et imprévisible, du coût de codage réel de l'image courante.
  6. 6
    Dispositif de régulation du remplissage de la mémoire tampon d'un codeur d'images, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, le codeur comportant :- des moyens (3) pour quantifier une suite de valeurs numériques représentant une suite d'images, selon une échelle de quantification définie par la valeur d'un paramètre de régula­tion (Par), ce paramètre étant constant pour un bloc de valeurs représentant un bloc de pixels ;- des moyens (4) pour coder les valeurs quantifiées ;- une mémoire tampon (5) pour stocker les valeurs codées ;- des moyens (7, 8) pour mesurer le remplissage (R) de la mémoire (5) et pour y stocker des bits de bourrage lorsque le remplissage (R) est inférieur à une première valeur de seuil fixée (S1) ;caractérisé en ce que le dispositif de régulation (10) comporte des moyens de calcul programmable (11 à 17) program­més pour : - calculer, pour chaque image courante, une valeur dite valeur de palier, en fonction de la valeur de palier calculée pour l'image précédente et en fonction du coût de codage de chacun des blocs de valeurs représentant l'image précédente ;- calculer, pour chaque bloc de valeurs représentant l'image courante, une valeur du paramètre de régulation (Par) en fonction de la valeur du remplissage (R) à la fin du codage du bloc immédiatement précédent, cette fonction ayant une valeur constante égale à la valeur de palier, pour toutes les valeurs de remplissage (R) inférieures à une seconde valeur de seuil (S2) qui est supérieure à la première valeur de seuil (S1), et ayant une valeur croissante pour les valeurs de remplissage (R) supérieures à la seconde valeur de seuil (S2).
  7. 7
    Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour calculer la valeur de palier pour l'image courante, les moyens de calcul programmables (11, 17) sont programmés pour :- calculer un coût de codage, dit coût de codage virtuel, pour chaque bloc de valeurs représentant l'image précédente, qui est égal au coût de codage réel de ce bloc, moins le coût du bourrage éventuel, multiplié par la valeur de paramètre effecti­vement utilisé, sur la valeur de palier déterminée pour l'image précédente ;- calculer un coût de codage virtuel de l'image précé­dente, en additionnant les coûts de codage virtuels de tous les blocs de valeurs représentant l'image précédente ;- calculer une valeur de palier, pour l'image courante, proportionnel au coût de codage virtuel calculé pour l'image précédente.