Brevet FR2841421A1 — publié le 20031226

de la borne emettrice. 2841 421 Procede et dispositif de transmission a distance de signaux, imaes et donnees La presente invention est relative a des procedes et dispositifs de transmission a distance de signaux, d'images eVou de donnees. Le domaine technique de ['invention est celui de la videosurveillance. 11 est connu d'equiper des batiments de plusieurs cameras d'observation de zones a surveiller, en particulier des zones d'acces (d'entree eVou sortie) au batiment; les signaux delivres par chaque camera vent generalement transmis a un dispositif de visualisation des images acquises par ces cameras, qui peut comporter un moniteur de television; la transmission des signaux peut etre obtenue par des fils ou cables reliant cheque camera au dispositif de visualisation. Lorsque l'on souhaite equiper plusieurs batiments ou constructions d'un systeme de videosurveillance commun a tous les batiments, la pose de cables destines a permettre la transmission dtimages des cameras a un posse de controle centralise, necessite souvent de creuser des tranchees dans lesquelles vent enfouis les cables; de telles operations vent d'autant plus coGteuses que les batiments vent eloignes les uns des autres. Lorsque des cameras de videosurveillance observent pour partie un lieu public et pour partie un lieu prive, il est parfois necessaire de masquer une partie de chaque image delivree par cette camera, afin de respecter le droit a une vie privee des etres humains. La presence de cameras de surveillance sur des lieux publics ou prives est difficile a cacher; de ce fait, ces cameras font parfois ['objet d'actes de vandalisme; afin de diminuer les couts de reparation resultant de tels actes, certaines installations de videosurveillance vent equipees d'une part de veritables cameras effectivement reliees a un posse de visualisation et de controle, et d'autre part de leurres imitant ['aspect d'une camera sans en posseder les fonctionnalites; la presence de tels leu rres est supposee dim in uer les actes d'incivilite de la part d'individus croyant - a tort - se trouver dans le champ d'observation d'une veritable camera de surveillance; I'interet de tels leurres diminue au cours du temps, etant donne que d'une part la curiosite et les capacites d'apprentissage de certains etre humains leur permet de 2841 421 distinguer un leurre d'une veritable camera, et que d'autre part les capacites de communication de ces etres humains avec d'autres individus permet rapidement a ces de rniers d'etre inform es de la su percherie. Le remplacement d'un leurre par une veritable camera (et vice-versa), et la connexion de la camera deplacee au posse de controle centralise, necessitent la modification correspondante du cablage reliant la camera a ce posse; ces modifications vent longues et coOteuses. Lorsque l'on souhaite transmettre a distance des images delivrees par une camera de surveillance, ii est possible d'utiliser a cet effet un reseau de telecommunication, en particulier un reseau telephonique commute; cependant, la falble capacite des liaisons terminales des reseaux publics limite fortement la frequence de > des images transmises de cette maniere (eVou leur definition); par ailleurs, le coOt des telecommunications ne permet pas l'utilisation permanente (24 heures sur 24) de ce type de liaison; la mise en place de liaisons sans fil a haut debit entre une camera et un posse de surveillance conduit a des coGts encore plus eleves. La videosurveillance a l'interieur de moyens terrestres de transport en commun pose des problemes supplementaires en raison de la mobilite de la camera installee a bord d'un vehicule de transport. 11 est connu d'equiper des autobus d'une camera d'observation et d'un systeme d'enregistrement des images delivrees par la camera sur un support d'enregistrement; un tel systeme permet de visualiser, par une lecture de support d'enregistrement, mais ulterieurement seulement, les images acquises par la camera. Un objectif de ['invention est de proposer un systeme (procede et dispositif) de videosu rvei l lance dont les coOts d' instal lation et de m ise e n ceuvre soient redu its. Un objectif de ['invention est de proposer un systeme de transmission a distance de signaux, images eVou donnees, a haut debit et de faible cout. Un objectif de ['invention est de proposer un systeme de videosurveillance en temps reel a bord d'un vehicule de transport. 2841 421 Un objectif de ['invention est de proposer un systeme de videosurveillance a distance qui soit ameliore et qui remedie - en partie au moins - aux inconvenients des systemes connus. Selon un premier aspect, I'invention consiste en un procede de surveillance d'une zone, dans lequel on equipe la zone a surveiller d'un dispositif comportant un capteur pour ['acquisition de signaux, en particulier une camera pour ['acquisition d'images de la zone, une unite de traitement de donnees (UT) reliee au capteur ou camera de fa,con a recevoir les signaux ou images delivre(e)s par celui (celle)-ci, ainsi qu'un emetteur-recepteur radio (ER) relic a ['unite (UT) de facon a recevoir de l'UT lesdit(e)s signaux ou images sous forme numerique, et a emettre des ondes radio incorporant des donnees numeriques correspondent aux signaux ou images numerise(e)s. La presence de l'ER confere au dispositif la capacite de recevoir a distance des donnees de fonctionnement qui vent traitees par l'UT pour adapter, en fonction de ces donnees, les parametres d'acquisition d'images et ceux de la transmission a distance des images acquises. De preference, I'UT comporte des moyens de cryptage des donnees correspondent aux images delivrees par la camera, et comporte des moyens de compression des donnees correspondent aux images delivrees par la camera; les moyens de cryptage de donnees permettent d'assurer la confidentialite des donnees cryptees transmises par radio; les moyens de compression de donnees permettent de transmettre a distance des images numerisees et compressees presentant une bonne resolution, a une frequence elevee; de preference, on acquiert eVou on numerise des images ayant une definition situee dans une plage allant de 105 pixels a 106 pixels au moins - par exemple des images ayant une definition de 640 x 480 pixels -, avec une frequence d'acquisition - et generalement de transmission radio allant de 1 Hz a 100 Hz, en particulier allant de 5 Hz a 50 Hz, par exemple de l'ordre de 25 Hz; afin de transmettre les donnees correspondantes en temps reel, de fa,con a pouvoir les visualiser sans retard et en continu, on utilise un systeme radio de transmission de donnees presentant un debit suffisant; de preference on utilise un systeme dont le debit - ou taux de transfert - est au moins egal a 1 Mbps (Megabit par seconde), en particulier situe dans une plage allant de 1 a 11 ou 54 Mbps. Pour compresser les donnees, on utilise de preference des techniques de compression dont le taux de compression est voisin de 10 ou superieur a 10, en particulier des algorithmes de compression selon le format MPEG2, ou de preference encore MPEG4, qui permettent de compresser les images avec un taux situe dans une plage allant de 10 a 100. De preference et selon un autre aspect de ['invention, la transmission d'images numerisees et compressees entre un dispositif de surveillance tel que defini ciavant et un posse de surveillance est effectuee, pour partie au moins, par un reseau local de transmission sans fil de donnees (ci-apres ), qui presente une topologie en reseau maille ( ) dans laquelle des stations du reseau communiquent directement entre elles dans un mode de fonctionnement point a point (mode ); de preference, la transmission s'effectue selon le standard IEEE 802. 11 qui permet un debit de transmission de 1 ou 2 Mbps au moins, en particulier selon le standard 802.11b qui permet un debit de transmission de 11 Mbps maximum environ; ce standard permet en outre d'effectuer des transmissions sans fil selon un mode hierarchise entre une station et un point d'acces. L'utilisation d'un tel reseau maille permet a cheque dispositif de surveillance integre au reseau de disposer d'un debit disponible important et permanent, a coOt reduit; cela facilite en outre ['adaptation du systeme de surveillance, notamment pour ,le raccordement au reseau d'un dispositif de surveillance supplementaire, ainsi que dans le cas ou un dispositif de surveillance video faisant partie du reseau est remplace - temporairement au moins - par un leurre. L'utilisation d'un tel reseau facilite egalement la transmission de signaux, donnes et images numerisees delivrees par un dispositif de surveillance embarque a bord d'un vehicule - de transport en commun notamment -. Dans cette utilisation particuliere, I'invention propose par ailleurs d'equiper un tel vehicu le d' un dispositif de surveillance defin i ciavant, q u i comporte en outre un deuxieme emetteur-recepteur radio apte a transmettre des signaux, images numerise(e)s compresse(e)s eVou donnees, par un deuxieme reseau de transmission bidirectionnel ainsi que, de preference, des moyens de detection pour detecter la presence, a proximite du vehicule, d'une station du premier reseau, et des moyens pour arreter la transmission par le deuxieme reseau au profit d'une transmission par le premier reseau lorsqu'une telle presence est detectee; ces moyens de detection 2841 421 s peuvent etre en partie au moins implementes sous forme logicielle dans l'UT du dispositif embarque. Lorsque le deuxieme reseau est un reseau cellulaire GSM, la transmission des images delivrees par la camera embarquee peut alors d'effectuer en utilisant le service GPRS de transmission de donnees par paquets, lorsque le vehicule est situe hors d'atteinte d'une station (fixe ou mobile) du premier reseau; lorsque le deuxieme reseau est un reseau UMTS ou CDMA, les images ou signaux numerises et compresses vent egalement transmis par paquets. Etant donne que le debit de transfert utile du deuxieme reseau est generalement inferieur a celui du premier reseau, ce dernier est utilise prioritairement grace a la presence desdits moyens de detection. Le dispositif de surveillance embarque comporte de preference en outre des moyens d'enregistrement et de stockage des donnees d'images numerisees et compressees sur un support; ainsi, dans un mode degrade de surveillance continue dans lequel le premier reseau ntest pas accessible au vehicule et dans lequel le debit du deuxieme reseau ne permet pas la transmission des images delivrees par la camera a la frequence d'acquisition d'image desiree, une premiere partie des donnees correspondantes peut etre acheminee par le deuxieme reseau, tandis qu'une ; deuxieme partie au moins des donnees est enregistree sur un support embarque de stockage de donnees tel qu'un disque optique eVou magnetique; on choisit de preference un support dont la capacite de stockage permet d'enregistrer la totalite des images acquises a la frequence desiree, apres compression de ces donnees, pendant une duree de plusieurs heures. De preference, I'UT d'un dispositif - fixe ou mobile - de videosurveillance selon I'invention comporte des moyens de masquage pour appliquer un masque a une image delivree par la camera reliee a l'UT, avant de l'enregistrer sur un support de donnees eVou de la transmettre a un posse de surveillance distant du dispositif; grace a la connexion entre l'UT et l'ER (desdits premier eVou deuxieme reseau), des donnees de masquage relatives a la forme d'un masque determine peuvent etre envoyees depuis un posse distant de surveillance, par transmission radio, transmises par l'ER a l'UT, puis enregistrees dans une memoire du dispositif eVou de l'UT; ceci permet d'adapter et de modifier facilement les moyens de masquage, a distance, 2841 421 notamment lorsque le dispositif de surveillance est deplace d'une premiere zone a surveiller a une deuxieme zone a surveiller distincte de la premiere. La transmission de donnees selon la norme 802.11 (b) permet d'utiliser le protocole de transmission TCP/IP et facilite ainsi l'utilisation des donnees transmises par le premier reseau selon ce protocole par de nombreux logiciels de gestion des communications. Malgre la falble portee (quelques centaines de metres) des ER conformes a la norme 802.11, il est possible de former un reseau presentant une couverture adequate lorsque la densite des stations est - temporairement au moins suffisante. Selon un autre aspect, I'invention propose un dispositif mobile de surveillance tel que celui defini ci-avant, qui comporte des moyens de (auto)localisation pour conna^'tre la position du dispositif et la transmettre au posse de surveillance; a cet effet, le vehicule sur lequel est embarque le dispositif de surveillance peut comporter un recepteur GPS connecte a l'UT; en variante, la position du vehicule peut etre determinee par triangulation en utilisant le premier eVou le deuxieme reseau de transmission de donnees par radio. L'utilisation d'une transmission radio a haut debit et la presence de l'UT permettent en outre la transmission au dispositif embarque de surveillance, d'images eVou sons numerises a caractere publicitaire; en variante, les images et sons publicitaires vent enregistres sur un support de donnees risible par l'UT; on peut ainsi presenter aux personnel transportees par un vehicule equipe du dispositif, sur un ecran relic a l'UT, des images ou spots publicitaires qui peuvent par exemple etre choisis en fonction de la position du vehicule, afin de promouvoir un etablissement situe a proximite de celui-ci; a cet effet, la lecture eVou la visualisation est commandee en fonction de donnees de position qui peuvent etre delivrees a l'UT par le recepteur GPS, ou bien qui vent determinees par des moyens logiciels integres a l'UT. D'autres avantages et caracteristiques de ['invention seront compris au travers de la description suivante qui se refere aux dessins annexes, qui illustrent sans aucun caractere limitatif des modes preferentiels de realisation de ['invention. La figure 1 illustre schematiquement les principaux composants d'un dispositif autonome de surveillance embarquable a bord d'un vehicule. La figure 2 illustre schematiquement les principaux composants d'une station de controle centralisee. La figure 3 illustre schematiquement ['application de ['invention a la surveillance de locaux et de vehicules en zone urbaine. La figure 4 illustre schematiquement les principaux composants d'une station fixe de surveillance reliee au reseau maille a haut debit. Par reference aux figures 1 et 4, le dispositif 10 de videosurveillance comporte une unite UT de traitement de donnees essentiellement constituee d'une carte a microprocesseur, de type PC industrial, par exemple au format PC 104; cette unite fonctionne sous le controle de logiciels comportant un programme 12 de detection d'une station du reseau maille a haut debit, un programme 13 de masquage d'images, et un programme 14 de compression et de cryptage de sons et dtimages numerisees. L'UT est reliee par une liaison 15 a une camera 11 delivrant a l'UT des images sous forme numerique ou analogique; dans ce dernier cas, I'UT integre (ou est interfacee avec) un convertisseur analogique digital; les dispositifs 10 fixe (figure 4) et mobile (figure 1) comportent en outre un emetteur-recepteur 16 equipe d'une antenne 18 et relic a l'UT par une liaison 17, de fa,con a permettre la transmission radio par le premier reseau maille des images numeriques compressees delivrees a l'emetteur 16 par l'UT, selon la norme 802.11b et le protocole TCP/IP; cette transmission destinee a un posse central de surveillance peut etre, comme decrit ci-apres, relayee par un point d'acces du reseau - en mode hierarchique -, ou bien par une autre station du premier reseau - en mode . Sous la commande d'un programme 19, I'UT peut assurer ia mise au standard IP des donnees a transmettre, la gestion des flux de donnees entrant et sortant et la commutation de la transmission de donnees, du premier au deuxieme reseau, et inversement. Dans le cas du dispositif embarquable illustre figure 1, un module emetteur recepteur GSM 20, qui est lie a l'UT par une liaison 21, assure en tent que de besoin la transmission d'une partie des donnees delivrees par la camera 11 notamment, 2841 421 lorsque aucune station ou point d'acces du premier reseau n'est situe a proximite du vehicule equipe du dispositif de surveillance. Le dispositif embarquable 10 figure 1 comporte un peripherique d'entree 22 tel qu'un microphone, un capteur ou autre terminal d'entree tel qu'un clavier, ainsi qu'un ecran 23 de visualisation d'images publicitaires transmises par un posse central du reseau via le premier reseau, I'ER 16 et l'UT; ces peripheriques vent connectees a l'UT par des liaisons respectives 24, 25 a cet effet. Le dispositif 10 comporte en outre un dispositif 26 de lecture et ecriture d'images numerisees compressees sur un support magnetique, de type dur >>, ainsi qu'un recepteur GPS 60. Comme illustre schematiquement figure 1, I'UT, la camera, l'ER 16 et ['unite 26 d'enregistrement au moins vent alimentees par une batterie 27. Par reference a la figure 2, le dispositif 30 integre au posse de controle centralisateur comporte une unite 31 de traitement de donnees equipe d'une carte 32 de liaison radio bidirectionnelle avec des stations du premier reseau comportant une antenne 33; cet equipement est identique ou similaire aux composants UT, 16 et 18 des figures 1 et 4. Le dispositif 30 comporte en outre un ecran 34 de visualisation, une interface de liaison - filaire ou nan filaire - avec des points d'acces du premier reseau, et une interface 36 - telle qu'un autocommutateur - de raccordement au deuxieme reseau > de telecommunication. Dans le cas ou le posse 30 de controle est situe a distance du premier reseau et ne sert pas de point d'acces, la carte 32 de liaison radio est supprimee, le dispositif etant relic au premier reseau par ['interface 35 et une liaison bidirectionnelle telle que reperee 43, 44 figure 3. Par reference a la figure 3, le premier reseau - ou reseau prive comporte trots points d'acces 40 a 42 qui vent fixes et relies entre eux deux a deux par des liaisons bidirectionnelles 43, 44; chaque point d'acces 40 a 42 peut etre equipe du dispositif 30 illustre figure 2; alternativement un ou deux points d'acces parmi les trots peut etre equipe d'un dispositif 10 illustre figure 4, ou bien d'un dispositif similaire mais denue de camera dans le cas d'un simple relais de transmission. 2841 421 Chacune des liaisons 43 et 44 peut etre une liaison cfiblee, une liaison radio, une liaison par fibre optique ou une liaison optique par laser pointe. Autour de chaque point d'acces s'etend une cellule 45 a 47 dont la forme et l'etendue depend de la portee de l'ER radio equipant le point d'acces et les stations correspondents; on volt sur cette figure que les cellules vent disjointes. A l'interieur de chaque cellule se trouvent trots ou quatre stations 48 du premier reseau qui vent chacune representees par un carre; chaque station peut transmettre des donnees a une autre station qui lui est accessible - de la meme cellule - en mode ad-hoc- et peut egalement transmettre des donnees au point d'acces - en mode hierarchise -. Cheque station peut etre equipee du dispositif 10 illustre figure 4. Le reseau comporte en outre cinq stations mobiles de surveillance 49 a 53 respectivement embarquees a bord de cinq vehicules de transport en commun. Ces vehicules effectuent des trajets selon le tron,con curviligne 54 s'etendant entre deux terminaux 55 et 56; en partant de ce terminal 56, un vehicule traverse une partie de la cellule 47 en transmettant des images numerisees compressees au posse central de surveillance 40, par le biais de la liaison 44, du point d'acces 42 et le cas echeant d'une des s4ations 48 de cette cellule; entre la sortie du vehicule de la cellule 47 et ['entree de ce vehicule dans la cellule 46, le dispositif embarque qu'il comporte transmet une partie des signaux eVou donnees de surveillance par un service GPRS d'un reseau GSM non represente, jusqu'au posse 40, et enregistre dans le meme temps l'integralite des signaux et/ou donnees de surveillance sur un disque dur equipant le dispositif embarque. Lorsqu'un vehicule equipe d'un dispositif selon ['invention (tel que 53), circule a proximite d'un autre vehicule equipe (tel que 52), leurs dispositifs associes de transmission peuvent servir de relais de transmission du premier reseau, de sorte que si la densite de vehicule circulant sur la ligne 54 est suffisante, la zone 57 delimitee par les pointilles s'etendant de part et d'autre de la ligne 54 fait partie de la zone couverte par le premier reseau, et relic les cellules associees aux points d'acces. Dans ce cas, I'utilisation du deuxieme reseau peut ntetre effectue quten cas de defaillance d'une des stations ou d'un point d'acces du premier reseau. Si cette densite n'est pas suffisante, le vehicule entrant dans la cellule 46 passe du mode de transmission degrades utilisant le reseau GSM, a un mode de transmission integrals, continue et en temps reel, tent qu'il reste a l'interieur de la cellule 46; un nouveau changement intervient lorsqu'il sort de la cellule 46, puis a nouveau lorsqu'il penetre dans la celluie 45, et enfin lorsqu'il ressort de celle-ci pour atteindre le terminal 55. -:. -. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) de transmission de signaux, d'images eVou de donnees, qui comporte un capteur ou une camera (11) pour ['acquisition de signaux ou d'images, caracterise en ce qu'il comporte une unite (UT) de traitement de donnees reliee au capteur ou a la camera pour en recevoir les signaux ou images, et un emetteur- recepteur radio (16) relic a ['unite (UT) pour transmettre a distance les signaux ou images acquis(es) numerise(e)s. 2. Dispositif selon la revendication 1, qui comporte en outre des moyens (14) de cryptage des signaux ou images numerise(e)s. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, qui comporte en outre des moyens (14) de compression signaux ou images numerise(e)s. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, qui comporte en outre des moyens (13) de masquage des images numerisees. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, qui comporte en outre des moyens (12) de detection de proximite d'un emetteur-recepteur radio faisant partie, avec ltemetteur-recepteur (16), d'un premier reseau maille de transmission de donnees dont le debit est au moins egal a 1 Mbps. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, qui comporte en outre un deuxieme emetteur-recepteur radio (20) apte a communiquer avec un deuxieme reseau cellulaire de transmission de donnees par paquets. 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, qui comporte en outre des moyens (19) de commutation de la transmission de donnees, du premier reseau au deuxieme reseau ou inversement, en fonction de donnees de detection produites par les moyens (12) de detection. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, qui comporte en outre des moyens (26) d'enregistrement des signaux ou images numerise(e)s sur un support de donnees. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la capacite du support de donnees permet d'enregistrer au moins 105 images presentant une definition au moins egale a 105 pixels, en particulier au moins 106 images. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 9 qui comporte en outre un ecran (23) de visualisation qui est relic a ['unite (UT) pour visualiser des images transmises par l'emetteur-recepteur (16) en fonction de donnees de position du dispositif. 11. Vehicule de transport comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 10, et dans lequel ['unite (UT) est de preference reliee a un recepteur GPS pour transmettre a distance la position du vehicule. 12. Systeme de videosurveillance comportant une pluralite de dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 a 10. 13. Procede de transmission de signaux, images eVou donnees dans lequel on utilise un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 10 pour transmettre a distance des signaux ou images numerise(e)s a une frequence situee dans une plage allant de 1 a 100 Hz, en particulier allant de 5 a 50 Hz. 14. Procede de transmission de signaux, images eVou donnees dans lequel on i - utilise un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 10 pour transmettre a distance des signaux ou images numerise(e)s, par un reseau de transmission sans fil de donnees, qui presente une topologie en reseau maille dans laquelle des stations (48) du reseau communiquent directement entre elles dans un mode de fonctionnement point a point. 15. Procede de transmission de signaux, images eVou donnees dans lequel on utilise un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 10 pour transmettre a distance des signaux eVou images numerise(e)s, selon le protocole TCP/IP. 16. Procede de videosurveillance d'une zone, dans lequel on equipe la zone a surveiller d'un dispositif (10) comportant une camera (11) pour ['acquisition d'images de la zone, une unite de traitement de donnees (UT) reliee a la camera de fa,con a recevoi r les images delivrees par cellesci, ai nsi q u'un em etteu r-recepteu r radio (E R) relic a ['unite (UT) de fa,con a recevoir de l'UT lesdites images sous forme numerique, et a em ettre des ondes radio i ncorporant des don nees nu meriq ues correspondent a chacune des images numerisees. 17. Procede selon la revendication 16 de surveillance a bord d'un vehicule, dans lequel on transmet a distance, en continu et a frequence elevee, des signaux et/ou images numerise(e)s compresse(e)s par un premier reseau prive de transmission sans fil de donnees, qui presente une topologie en reseau maille dans laquelle des stations du reseau communiquent directement entre elles dans un mode de fonctionnement point a point lorsque le vehicule est a proximite d'une station de ce premier reseau, et dans lequel on transmet une partie seulement des signaux ou images numerise(e)s compresse(e)s par un deuxieme reseau public de transmission sans fil lorsque le