Brevet FR2805651A1 — publié le 20010831

i PROCEDE ET DISPOSITIF POUR PRESENTER DES IMAGES NUMERIQUES SUR UN ECRAN DE FAIBLE DEFINITION La présente invention est relative à la présentation d'images numériques sur un écran de faible définition et plus particulièrement sur un écran de téléphone cellulaire. Le développement d'Internet permet de plus en plus les échanges de messages par voie électronique. La technologie actuelle a permis le développement de l'image numérique et le transfert de ces images par l'intermédiaire d'un réseau tel que par exemple le réseau Internet. Actuellement, les téléphones cellulaires récents sont munis d'un écran qui permet d'afficher des messages. De tels écrans, pour le moment, ne présentent que peu de niveaux de densité et un nombre restreint de pixels d'affichage, en général de l'ordre de 96 x 44. Il est évident que l'on voit apparaître des écrans en couleur. De ca fait, le nombre de couleurs affichables est encore relativement faible. Dans ces conditions, l'affichage direct d'une image en couleur de définition relativement importante sur ce type d'écran n'est visuellement pas exploitable et présente un faible intérêt. On a donc besoin d'un dispositif et d'un procédé permettant d'afficher une représentation monochrome ou à faible nombre de couleurs d'une image numérique en couleur sur un écran de téléphone cellulaire ayant un nombre restreint de pixels et un petit nombre de niveaux de gris, éventuellement dans chacune des couleurs primaires. Dans la présente demande l'expression "niveau de gris" signifie échelon ou valeurs discrètes de densité, de saturation ou d'éclairement suivant le type d'espace concerné. Cette expression pourra être utilisée même pour des images en couleurs, chaque couleur primaire ayant un nombre limité de "niveaux de gris"; ceci peut aussi être dénommé "profondeur de couleur". L'expression "définition relativement importante" signifie une image présentant un nombre de pixels d'au moins environ 640 x 480 et une profondeur de couleur codée sur environ 8 bits. L'invention vise à fournir à un téléphone cellulaire une information traitée de manière à optimiser les informations transmises en fonction de l'appareil utilisé pour la réception de ces informations. Un autre but de l'invention vise à fournir automatiquement un affichage de "vignettes" issues du traitement commercial traditionnel de films photographiques argentiques sur un écran de téléphone cellulaire. Les buts de l'invention sont obtenus grâce à un procédé d'affichage d'une image numérique contenue dans une base de données d'un serveur sur l'écran d'un dispositif de visualisation. Le procédé, suivant l'invention, comprend: (a) la détermination par le serveur, lors de l'établissement d'une communication provenant du dispositif de visualisation réclamant l'affichage d'une image numérique de la base du type d'écran associé au dispositif de visualisation sur lequel l'image doit être reçue, (b) la modification, avant la transmission, de l'image à transmettre par une transformation fonction du type d'écran de réception, (c) la transmission de l'image modifiée par la transformation et (d) l'affichage de cette image sur l'écran du dispositif de visualisation. Dans un mode de réalisation avantageux, la transformation dépend aussi du contenu de l'image. Les buts de l'invention sont aussi obtenus par un système de visualisation d'image numérique sur un dispositif de visualisation muni d'un écran présentant un nombre de pixels et une profondeur de couleur relativement faible. Le système est caractérisé en ce qu'il comprend: a) un serveur adapté pour recevoir des messages provenant d'au moins un dispositif de visualisation, b) un moyen de reconnaissance du type de dispositif de visualisation avec lequel il communique de manière à déterminer le type d'écran d'affichage utilisé par le dispositif mobile, et c) un moyen de transformation d'image pour adapter le la définition de l'image transmise par le serveur au type d'écran de réception. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit faite en référence aux différentes figures. La figure 1 représente schématiquement le système permettant la mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 représente schématiquement certains des éléments essentiels de l'invention. La figure 3 représente schématiquement le traitement d'une image en couleur avant son envoi pour affichage. La figure 4 représente schématiquement un autre type de traitement d'une image en couleur avant son envoi. La figure 5 représente schématiquement un autre type de traitement d'une image en couleur avant son envoi. La figure 6 représente schématiquement un type de traitement d'une image en couleur réalisable par un système selon l'invention lorsque la puissance de calcul est très importante. La figure 1 représente schématiquement un serveur de données 10 contenant des images numériques par exemple rangées dans une base d'images. Le serveur 10 est relié par une liaison à haut débit 14 à un serveur d'hébergement 20 permettant la connexion à un réseau représenté par la flèche 16 tel que par exemple Internet. Le serveur 20 est relié à une passerelle 30 de type WAP destinée à assurer la communication représentée par la flèche 18 entre un téléphone cellulaire 40 muni d'un écran d'affichage et le réseau, par exemple GSM ou "Mobile". Il est évident que la présente invention est décrite en liaison avec un téléphone cellulaire muni d'un écran et susceptible d'être relié au réseau de type Internet mais qu'elle présente aussi des avantages pour tout dispositif de visualisation pouvant être relié à un réseau, par exemple de type Internet ou GSM, sur lequel peuvent circuler des images et dont la définition fournie par son écran de visualisation est relativement faible tant en nombre de pixels qu'en profondeur de couleur. Décrivons succinctement maintenant le serveur 10 contenant la base de données image. Dans un mode de réalisation simple et avantageux, les images enregistrées dans cette base de données présentent non seulement une première définition relativement élevée telle que représentée sur les figures 3, 4 et 5 par les références 30, 40 et 50, mais aussi des "micro images" ou "vignettes" 32, 42 et 52 qui présentent un nombre de pixels relativement faible et qui sont associées à l'image ayant la première définition relativement élevée. Dans la présente demande le terme "vignette" signifie une image dégradée d'une image originale dont le nombre de pixels est inférieur à environ 192*128 et dont la profondeur de couleur est codée sur environ 4 bits. Comme on le comprendra à la lecture de cette demande de brevet et comme on le voit sur la figure 5, on peut associer plusieurs micro images ou vignettes 52b, 52v et 52r à chacune des images ayant la première définition. Par exemple une vignette en "noir et blanc", c'est-à-dire une image dans laquelle chaque pixel ne présente qu'une seule valeur, une vignette en couleur,c'est à dire une image dans laquelle les pixels peuvent présenter plusieurs valeurs, une pour chaque couleur, chacune codée sur par exemple sur 5 bits ou toute autre vignette appropriée. Avantageusement, les vignettes auront un nombre de pixels limité, par exemple 192 x 128. Un utilisateur qui désire accéder au moyen de son téléphone cellulaire à une image contenue dans une base de données reliée à Internet émet un message dans le protocole approprié, par exemple WAP, à destination d'une ligne téléphonique. Le message transite par une passerelle 30 o il est transformé en un message de type HTTP (Internet) pour parvenir à un serveur d'hébergement 20. Suivant l'invention, le serveur d'hébergement 20 est muni d'une table 21 qui permet de reconnaître le type d'appareil ayant émis la requête. En effet, les messages envoyés comprennent un entête contenant non seulement l'adresse mais aussi le type de téléphone cellulaire qui est en communication avec le serveur. Une fois le type identifié, le serveur peut déterminer, au moyen de données saisies préalablement par exemple dans une table 22 ou dans une base reliée au serveur, le type d'écran relatif au type d'appareil en communication avec le serveur et notamment le nombre de pixels affichable, le nombre de couleurs et la profondeur de couleur affichable. A réception d'un message demandant une connexion, le serveur identifie le type d'appareil avec lequel il est en communication, et enregistre cette information pour un traitement ultérieur. Lors de l'envoi d'une image traitée vers un téléphone cellulaire, le serveur applique une transformation 34a, 34b, 44, 54 ou 64 au fichier numérique correspondant à l'image à envoyer pour adapter l'image à la définition de l'écran en nombre de pixels d'adressage, en nombre de couleurs et en profondeur de couleur. De cette manière, l'image affichée sur l'écran est optimisée et est plus "compréhensible" par le destinataire. Dans un mode de réalisation on pourra enregistrer sur le serveur une vignette monochrome ou "noir et blanc" et une vignette en couleur. Dans un mode de réalisation préféré, on transmettra celle des vignettes qui correspond à l'image commandée et qui est adaptée au type d'écran d'affichage du téléphone cellulaire ayant émis la requête. En particulier, lorsque l'écran d'affichage est un écran monochrome de type tout ou rien, on transmettra une image issue de la vignette "noir et blanc". Avant la transmission, on applique à la vignette un traitement 34a, 34b, 44a, 44b, 54 ou 64 pour adapter le nombre de pixels de la vignette au nombre de pixels de l'écran de visualisation ainsi que la profondeur de couleur. De telles transformations peuvent être contenues dans une table 24. Elles permettent d'envoyer très rapidement une représentation appropriée de l'image à définition relativement élevée, la majorité du traitement ayant été réalisée antérieurement. L'adaptation d'une vignette ayant plusieurs niveaux de gris à une image présentant une profondeur de couleur à deux niveaux, c'est à dire une image monochrome peut être obtenue par un algorithme de type "Floyd-Steinberg" connu de l'homme de l'art. Il est évident que lorsque les vitesses de traitement d'images seront suffisamment rapides, l'adaptation de l'image de définition relativement importante au type d'écran, comme on le voit schématiquement à la figure 6, n'aura pas besoin de transiter par la réalisation d'une vignette et pourra être obtenue directement à partir de l'image originale à définition relativement importante par une transformation unique composite 64a ou 64b dépendant de l'image originale et du type d'écran ayant commandé l'affichage de l'image. Décrivons maintenant quelques exemples de traitement pour obtenir des vignettes affichables par des téléphones cellulaires ou des dispositifs mobiles dont les écrans ne présentent qu'un nombre peu important de pixels et dont la profondeur de couleur est limitée. La figure 3 représente schématiquement une première transformation 36 possible. Lors de l'introduction d'une image dans la base de données, le serveur 10 déclenche un traitement pour fabriquer une ou plusieurs vignettes 32, 42, 52 associées à l'image présentant une définition relativement élevée. Dans un mode de réalisation, le traitement utilisé consiste à réaliser un histogramme des valeurs de pixels. Lorsque la répartition des valeurs utilisées, par canal par exemple rouge, vert ou bleu, est relativement monomodale et homogène, on réalisera par exemple la vignette à partir du canal dont la médiane est la plus proche de la moyenne. Un autre type de traitement que l'on peut appliquer à une image de définition relativement élevée consiste à détecter le sujet principal de l'image afin de n'éditer, sur l'écran de petite dimension du téléphone cellulaire, que la partie importante de l'image. Pour ce faire on peut utiliser les techniques connues et décrites par exemple dans la demande de brevet européen 99204116.0 et dans les documents qui y sont cités ou dans la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique 09/490915. Comme on le voit sur la figure 4, on détermine au moyen d'un traitement approprié le sujet principal contenu dans l'image 40. Une fois le sujet principal déterminé on limite l'image à la zone contenant le sujet pour obtenir une image 41 recadrée, centrée sur le sujet principal. On réalise une analyse statistique des points de l'image correspondant au sujet principal, puis on applique une transformation appropriée 43, adaptée au type de sujet, de manière à optimiser l'image, par exemple en balance neutre et/ou en balance de couleur. Dans un mode de réalisation avantageux, l'image transformée est ensuite enregistrée sous la forme d'une vignette couleur présentant un nombre limité de pixels. Lorsque le serveur reçoit une demande de transmission d'image, il n'a plus qu'à déterminer le type d'écran associé à l'appareil ayant émis la demande, et à appliquer la transformation appropriée 44a ou 44b pour adapter la vignette à l'écran et à transmettre l'image ainsi traitée. Il est évident que d'autres types d'algorithmes de reconnaissance de sujet principal peuvent être utilisés. En particulier, on peut utiliser la reconnaissance de la présence de visages dans l'image en se basant sur les techniques décrites par exemple dans l'article intitulé "Neural Network based face detection" publié par IEEE TRANS PAMI, 20(1), 23-38 aux noms de Rowley H., Balouja S. and Kanade T. ou dans la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique 09/112661 dont le fonctionnement est basé entre autre sur la détection des teintes chair. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, lorsque le traitement de l'image originale détecte plusieurs visages avec un intervalle de confiance déterminé, le nombre de pixels représentant chaque visage est suffisant pour permettre au serveur 10 de créer une vignette spécifique pour ce visage. L'ensemble de ces vignettes pourra être envoyé lors de la demande de consultation de l'image correspondante et affichée les unes après les autres par mise en oeuvre d'un bouton approprié sur le téléphone cellulaire de réception. Dans un autre mode de fonctionnement, lorsque l'image originale ne présente pas de "sujet principal" à l'intérieur de l'image, en d'autres termes lorsque la totalité de l'image originale est en elle-même le sujet principal, par exemple une image d'un paysage, le serveur traite l'image enregistrée de manière à créer plusieurs vignettes associée à l'image originale. Par exemple, on créera une vignette couleur 52c au moyen d'un traitement 56c. On pourra simultanément améliorer automatiquement l'image originale par une transformation appropriée 55, puis enregistrer sous forme de vignette monochrome, par exemple de type sélection de couleur rouge, verte et bleue, les images correspondant à l'image originale. Lorsqu'un utilisateur désirera visualiser sur son téléphone cellulaire le paysage correspondant, le serveur transmettra la pluralité de vignettes qui seront enregistrées dans la mémoire tampon du téléphone cellulaire. L'utilisateur pourra sélectionner à volonté l'une ou l'autre des images de manière à repérer celle qui lui convient le plus. Il est évident que lors de la transmission, le serveur 10 transmettra un fichier image adapté, par un traitement approprié 54c, 54b, 54v ou 54r dépendant du type de l'écran de réception. De cette manière on aura optimisé l'affichage de l'image reçue par l'utilisateur. Dans un mode de réalisation particulier et dans le cas o le type de matériel peut afficher une succession d'images suffisamment rapidement, on peut envisager l'affichage séquentiel rapide d'images pratiquement identiques permettant d'augmenter la perception visuelle de la profondeur de couleur de l'écran dû au phénomène de persistance de l'image rétinienne. Il peut arriver que l'affichage d'une image originale en couleur dans un mode très "dégradé" fournisse, après le traitement pour son adaptation au type d'écran, une image pratiquement inintelligible même pour celui qui connaît l'image originale. Pour éviter ce type d'affichage, on prévoit un système de détection d'image qui fournit un message du type "image non visualisable" en réponse à la détection d'un affichage trop dégradé. Le fonctionnement de ce système de détection peut par exemple être basé sur une analyse statistique de la répartition spatiale des pixels en fonction de leur valeur. Par exemple lorsque la profondeur de couleur est de deux et que la répartition spatiale statistique des éléments représentant le "noir" est pratiquement uniformément aléatoire le système décrète que l'image n'est pas affichable et transmet le message à la place d'un fichier correspondant à la vignette. Il est évident que le système selon l'invention peut être amélioré de manière à permettre l'introduction et l'enregistrement de données dans la base de données images du serveur 10. On peut associer d'une manière connue à chaque image de la base des messages sonores ou des indication écrites. Ces indications peuvent être non seulement des titres, mais aussi des dates, des conditions de prise de vue, des lieux de prise de vue, ou même des mots clés qui pourront être utilisés ultérieurement pour classer ces images dans des catégories distinctes. Il est évident que l'on peut aussi utiliser des programmes de classement d'images pour créer des liens entre diverses images de la base de données et créer des catégories d'images. L'utilisation conjointe des catégories d'images et des données ou mots clés associés aux images originales faciliteront la navigation ultérieure entre les images de la base à partir du dispositif de visualisation. REVENDICATIONS 1. Procédé d'affichage d'une image numérique présentant une définition relativement élevée et contenue dans une base de données d'un serveur sur l'écran d'un dispositif de visualisation, dans lequel: a) sur requête provenant du dispositif de visualisation réclamant l'affichage d'une image numérique de la base, on détermine le type d'écran associé au dispositif de visualisation sur lequel l'image va être reçue, b) avant la transmission, on applique à l'image à transmettre une transformation fonction du type d'écran de réception, c) on transmet l'image modifiée par la transformation, et d) on affiche cette image sur l'écran du dispositif de visualisation. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en plus et avant l'étape b) les étapes supplémentaires suivantes: a) on détermine sur l'image au moins une zone d'intérêt principal contenant un objet, b) on détecte les caractéristiques de l'objet contenu dans ladite au moins une zone d'intérêt général, c) on applique à au moins la zone d'intérêt principal une transformation fonction des caractéristiques de l'objet pour adapter les caractéristiques image de l'objet contenu dans ladite au moins une zone d'intérêt principal au type d'écran donné, d) on applique à au moins la zone d'intérêt principal une transformation fonction de la définition du type donné de l'écran pour adapter la définition de l'objet contenu dans ladite au moins une zone d'intérêt principal aux caractéristiques de l'écran d'affichage, e) on affiche la dite zone d'intérêt principal sur l'écran de type donné. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel on associe à chaque image de la base au moins une vignette correspondant à l'image originale. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on transmet au dispositif de visualisation au moins deux images très légèrement différentes de manière à augmenter la perception visuelle de niveaux de gris par affichage alterné séquentiel des images distinctes reçues. 5. Système de visualisation d'image numérique sur dispositif de visualisation muni d'un écran présentant un nombre de pixels et une profondeur de couleur relativement faible, système caractérisé en ce qu'il comprend: a) un serveur (10) adapté pour recevoir des messages provenant d'au moins un dispositif de visualisation (40), b) un moyen (21, 22) de reconnaissance du type de dispositif de visualisation avec lequel il communique de manière à déterminer le type d'écran d'affichage utilisé par le dispositif de visualisation, et c) un moyen (24) de transformation d'image pour adapter la définition de l'image transmise par le serveur au type d'écran de réception. 6. Système selon la revendication 5, comprenant en plus un dispositif de génération et d'enregistrement de vignettes associées à l'image originale. 7. Système selon la revendication 5 ou 6, comprenant en plus un système de détection d'un sujet principal contenu dans l'image originale. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, comprenant un système de détection des visages.