Brevet FR2852475A1 — publié le 20040917

L'invention concerne un appareil vidéo et un procédé de génération d'un signal vidéo. Dans un appareil vidéo, un signal vidéo représentant des images à afficher (par l'appareil lui-même ou par un autre appareil) est 5 reconstruit à partir d'informations vidéo. Ces informations vidéo proviennent d'un diffuseur de contenu. Elles peuvent être reçues par l'appareil vidéo par le biais d'une télétransmission (radiodiffusion, par exemple par satellite, ou transmission par un réseau, par exemple ADSL) ; elles peuvent également être lues sur un support 10 d'informations, tel qu'un disque optique ou un disque dur par exemple. Le processus de génération (ou reconstruction) du signal vidéo comporte en général une série d'étapes qui permettent de transformer les informations vidéos codées pour leur transport (par exemple sous forme de données numériques compressées selon la norme MPEG) en 15 un signal vidéo facilement utilisable par le dispositif d'affichage (par exemple un signal vidéo composite du type CVBS couramment utilisé). La nécessaire transformation (ou conversion) du signal et l'utilisation de formats qui permettent le transport des données impliquent en général des imperfections visibles sur l'image affichée 20 (dues en fait aux limitations pratiques des systèmes utilisés). La compression MPEG, réalisée par blocs, provoque par exemple des artefacts visibles sur l'image restituée après décompression (effets de bloc). Il a déjà été proposé d'utiliser des filtres de traitement vidéo 25 (essentiellement passe-bas) afin de masquer ces imperfections. Toutefois, même si le filtre est particulièrement perfectionné, il en résulte nécessairement une perte des détails de l'image affichée. Les inventeurs ont donc cherché à améliorer la qualité des images affichées ressentie par l'utilisateur dans les différents modes 30 d'affichage, en tenant compte notamment des variations de sa sensibilité visuelle selon les modes d'affichage. L'invention propose ainsi un appareil vidéo comprenant des moyens de génération d'un signal vidéo à partir d'informations vidéo selon un mode d'affichage, les moyens de génération incluant un filtre de traitement, des moyens de sélection du mode d'affichage et des moyens 5 de configuration du filtre de traitement en fonction du mode d'affichage. Le filtre de traitement est ainsi au mieux adapté au mode d'affichage. L'invention est particulièrement avantageuse quand les informations vidéo sont des données vidéo compressées, notamment 10 compressées par bloc. Le mode d'affichage peut varier par exemple du mode normal au mode gel d'image, mais d'autres modes d'affichage peuvent être aussi pris en compte, tel que le mode ralenti ou image par image. De préférence, le filtre de traitement est configuré pour réaliser un 15 filtrage passe-bas spécifique en mode gel d'image. L'invention propose également un procédé de génération d'un signal vidéo comprenant les étapes de - sélection d'un mode d'affichage - configuration d'un filtre de traitement en fonction du mode 20 d'affichage sélectionné; - génération du signal vidéo selon le mode d'affichage sélectionné à partir d'informations vidéo, incluant le traitement par le filtre de traitement. Le mode d'affichage est par exemple un mode gel d'image ou un 25 mode ralenti. De manière préférée, ladite configuration augmente le blocage des hautes fréquences du signal vidéo au niveau du filtre de traitement. Ce procédé est particulièrement avantageux lorsque la génération du signal vidéo comprend une étape de décompression des informations 30 vidéo. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée qui suit faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles: - la figure 1 représente un décodeur numérique qui utilise l'invention; - la figure 2 est un logogramme qui décrit la mise en oeuvre de l'invention dans le cas du mode gel d'image. La figure 1 représente les principaux éléments d'un décodeur numérique selon une conception possible, pris à titre d'exemple d'un 10 appareil qui peut bénéficier de l'invention. L'invention s'applique naturellement aux décodeurs numériques d'autres conceptions et à des appareils autres que les décodeurs numériques, tels que les enregistreurs numériques et les téléviseurs. Le décodeur numérique de la figure 1 reçoit sur un connecteur 15 d'entrée 2 un ensemble de signaux électriques qui comportent des informations relatives à une pluralités de canaux vidéos, par exemple relatives à l'ensemble des chaînes d'un bouquet. Pour ce faire, le connecteur d'entrée 2 est par exemple branché à une antenne de réception satellite (comme schématiquement représenté en figure 1) ou 20 à un réseau de distribution (du type câble, ADSL ou tout autre type de réseau domestique) . Les signaux reçus au niveau du connecteur d'entrée 2 attaquent un ensemble tuner - démodulateur 4 qui extrait les signaux relatifs à un seul canal physique (c'est-à-dire les signaux électriques à une 25 fréquence déterminée) et les transmet en bande de base à un démultiplexeur 6. Les signaux en bande de base reçu par le démultiplexeur 6 constituent un ensemble de flux numériques compressés selon la norme MPEG (de l'anglais Moving Picture Expert Group) et multiplexés pour 30 leur transport. Le démultiplexeur 6 extrait un flux MPEG qui correspond à la chaîne sélectionnée par l'utilisateur et stocke les données (ou informations) contenues dans ce flux MPEG dans une mémoire tampon (ou rate buffer selon la terminologie anglaise) A. La mémoire tampon A est en pratique une zone particulière d'une mémoire 8, du type mémoire vive. Le flux MPEG reçu et stocké dans la mémoire tampon contient des images codées, ici selon les différents types de codage MPEG I, P et B, qui sont décodées au moyen d'un décodeur numérique 10, ici un décodeur MPEG. Les images décodées sont stockées dans des mémoires trames (ou 10 trame buffers) B, C, D, E. La présence de trois mémoires trames afin de garder en mémoire simultanément trois images décodées est nécessaire pour procéder au décodage MPEG en continu. (En effet, le décodage des images codées de type B nécessite la connaissance de deux autres images décodées. ) Ici, on utilise quatre mémoires trames afin de 15 pouvoir procéder au décodage MPEG en continu tout en affichant une image décodée fixe, comme cela sera expliqué dans la suite. Les images décodées sont lues dans l'ordre dans lequel elles doivent être affichées par un module de présentation 12. Le module de présentation 12 parcourt la mémoire trame B, C, D ou E qui correspond 20 à l'image à afficher et génère donc en sortie un flux numérique qui représente la séquence vidéo dans un format numérique, par exemple CCIR 601 YUV 4:2:0 ou 4:2:2. Le flux numérique généré par le module de présentation 12 est ensuite traité par un module de traitement 14, constitué par exemple 25 des filtres de dimensionnement vertical et horizontal de l'image (filtres de resize selon la terminologie anglo-saxonne) qui comprennent des filtres linéaires réglables. En mode d'affichage normal (c'est-à-dire lorsque les images décodées sont affichées en continu, au moment o leur étiquette de 30 présentation Presentation Time Stamp ou PTS - correspond à l'horloge locale), les filtres ont des valeurs déterminées, fixées à la conception (par défaut) et éventuellement réglables par l'utilisateur au travers de menus ad hoc. Cette configuration des filtres sera dénommée ici configuration initiale. Une fois traité, le flux numérique est transmis à un encodeur vidéo 5 16 qui génère en sortie le signal vidéo analogique à destination d'un afficheur (par exemple un téléviseur) via un connecteur 18. La génération du signal vidéo en mode normal qui vient d'être décrite est représentée dans son ensemble en figure 2 par l'étape référencée 24. Dans un mode de réalisation possible, le démultiplexeur 6, le décodeur numérique 10, le module de présentation 12, le module de traitement 14 et un microprocesseur 20 sont des parties d'un même circuit intégré microcontrôleur pour applications de type télévision numérique, par exemple un composant de la famille ST55xx de 15 STMicroelectronics. En actionnant une télécommande, l'utilisateur peut commander un mode d'affichage généralement dénommé gel d'image (ou pause ou freeze) et qui consiste à afficher comme image fixe l'image de la séquence vidéo en cours au moment de la réception de la commande. 20 Précisément, les signaux émis par la télécommande sont reçus par un récepteur infrarouge 22 qui transmet l'information au microprocesseur 20 (événement 26 en figure 2). Le microprocesseur 20 transmet alors une instruction F de gel d'image au module de présentation 12. Le module de présentation 12 lit alors en boucle la mémoire trame 25 B, C, D ou E qu'il lisait à réception de l'instruction F (étape 30 en figure 2) . À titre d'exemple, on considérera dans la suite que la mémoire trame lue à réception de l'instruction F et donc pendant le gel d'image est la mémoire trame D. Le processus de décodage des images qui sont reçues pendant le 30 gel d'image peut continuer dans les mémoires trames B, C et E, sans que ces images ne soient affichées. Pendant le gel d'image, le microprocesseur 20 configure également (étape 28 en figure 2) au moyen de paramètres P le module de traitement 14 de sorte que les filtres qu'il contient (et leur caractéristique modifiable) soient au mieux adaptés à l'affichage d'une 5 image fixe. Les paramètres P sont tels que les filtres du module de traitement 14 réalisent globalement un filtrage passe-bas du flux numérique généré par le module de présentation 12 pendant toute la durée du gel d'image. Il s'agit d'un filtrage passe-bas spécifique, globalement renforcé par rapport à un éventuel filtrage passe-bas 10 réalisé en mode normal. Un tel filtre passe-bas (ou un filtre à effet de lissage) permettent d'atténuer les artefacts dus aux effets de blocs, particulièrement visibles pendant le gel d'image alors qu'ils passent généralement inaperçus en mode normal. En effet, le pouvoir de résolution de la vision humaine est 15 nettement meilleur sur des scènes fixes qu'en présence de mouvement. Naturellement, le filtre passe-bas peut être complété par d'autres types de traitement, en particulier des traitements adaptés à l'affichage d'une image fixe ou à compenser le filtrage passe-bas (comme par exemple un filtre d'accentuation des contours). Lorsque l'utilisateur commande le retour au mode d'affichage normal (évènement 32 en figure 2), le microprocesseur 20 configure les filtres du module de traitement 14 (étape 34) avec les valeurs déterminés mentionnées précédemment (qui réalisent de préférence un filtrage moins important, notamment au niveau des basses fréquences 25 spatiales) et transmet une instruction de reprise au module de présentation 12. Le module de présentation 12 lit alors la mémoire trame de l'image décodée dont l'étiquette de présentation (PTS) correspond à l'horloge locale, comme avant le gel d'image. On peut remarquer que grâce à l'utilisation de quatre mémoires 30 trames B. C, D, E, la reprise du mode normal (étape 36) peut se faire de manière immédiate puisque l'image décodée à afficher est présente dans une des trois mémoires trames autres que celle utilisée pour l'afficher de l'image fixe. Selon une variante de réalisation de l'invention, on peut utiliser seulement trois mémoires trames. L'invention s'applique bien sûr aussi 5 dans ce cadre. Les seules différences avec le mode de réalisation décrit ci-dessus sont que le processus de décodage ne peut pas se poursuivre en intégralité pendant le gel d'image et que l'affichage en mode normal peut donc ne pas reprendre de manière instantanée. Toutefois, ces différences ne remettent pas en cause la configuration spécifique du 10 module de traitement 14 pendant le gel d'image. L'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisations qui viennent d'être décrit. Notamment, elle s'applique à d'autres modes d'affichage que le gel d'images, comme par exemple le ralenti ou le mode image par image, dans lesquels l'adaptation du filtrage à la plus 15 grande sensibilité de l'oeil est également intéressante. De même, l'invention n'est pas limitée au type d'appareil vidéo décrit mais s'applique à d'autres appareils vidéos, notamment à ceux dont le flux numérique compressé est lu sur un médium, par exemple un disque optique ou un disque dur. Enfin, la structure de l'appareil vidéo décrit ci-dessus est donnée à titre explicatif mais pourrait être différente en pratique: d'une part, on peut naturellement utiliser des bus de communication entre les divers circuits; d'autre part, le traitement par le filtre dédié au gel d'image (ou au ralenti) peut être réalisé différemment, par exemple au niveau 25 de l'encodeur vidéo. De la même manière, on peut réaliser de manière différente le gel d'image et le changement de filtre sans sortir du cadre de l'invention, par exemple dans une architecture à deux microprocesseurs. Dans ce cadre, le premier microprocesseur est dédié au décodage vidéo MPEG et 30 produit en sortie une trame vidéo numérique au format YUV 422 CCIR 601 toutes les 20ms. Le deuxième microprocesseur contrôle la capture en temps réel des trames vidéo numérique dans une mémoire tampon (frame buffer) spécifique à partir de laquelle il effectue les traitements de filtrage et de mixage avec les autres plans graphiques, puis la conversion par un encodeur vidéo en un signal vidéo analogique de type 5 CVBS, Y/C ou RGB à destination d'une régie péritel pour fournir ces signaux en sortie du décodeur via des prises péritel TV et VCR. Avec une telle architecture, le gel d'image s'effectue simplement au niveau du deuxième microprocesseur par l'arrêt de la capture des trames vidéo numérique dans la mémoire tampon spécifique. REVENDICATIONS 1. Appareil vidéo comprenant: - des moyens de génération d'un signal vidéo à partir d'informations vidéo selon un mode d'affichage, les moyens de génération incluant un filtre de traitement (14); - des moyens de sélection (20) du mode d'affichage caractérisé par - des moyens de configuration (20) du filtre de traitement (14) en fonction du mode d'affichage. 2. Appareil vidéo selon la revendication 1, dans lequel les informations vidéo sont des données vidéo compressées. 15 3. Appareil vidéo selon la revendication 1, dans lequel les informations vidéo sont des données vidéo compressées par bloc. 4. Appareil vidéo selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le 20 mode d'affichage peut varier du mode normal au mode gel d'image. 5. Appareil vidéo selon la revendication 4, dans lequel le filtre de traitement est configuré pour réaliser un filtrage passe-bas spécifique en mode gel d'image 6. Procédé de génération d'un signal vidéo comprenant les étapes de - sélection (26) d'un mode d'affichage - configuration (28) d'un filtre de traitement en fonction du mode d'affichage sélectionné; génération (30) du signal vidéo selon le mode d'affichage sélectionné à partir d'informations vidéo, incluant le traitement par le filtre de traitement. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le mode d'affichage est un mode gel d'image. 8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le mode d'affichage est un mode ralenti. 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel ladite configuration augmente le blocage des hautes fréquences du signal vidéo au niveau du filtre de traitement. 10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel la génération du signal vidéo comprend une étape de décompression des informations vidéo.