Brevet FR2855005A1 — publié le 20041119

PROCEDE D'EVALUATION DE LA QUALITE VIDEO La présente invention se rapporte au domaine de la vidéo. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un procédé permettant d'évaluer la qualité d'une séquence vidéo. L'art antérieur connaît déjà de nombreux procédés et 10 systèmes pour l'évaluation de la qualité de séquences vidéo. L'art antérieur connaît, par le brevet américain US 6 493 023 (les Etats-Unis représentés par l'administrateur de 15 la Nasa), un procédé et un dispositif pour évaluer la qualité visuelle des séquences vidéo numériques. Le dispositif décrit dans ce document intègre un modèle de la sensibilité visuelle humaine pour prédire la visibilité des artefacts. Le procédé de cette invention comporte 20 différentes étapes techniques et notamment un échantillonnage, une transformation des séquences de régions d'intérêt en coefficients de contraste locaux, un filtrage, une conversion des composants filtrés. L'art antérieur connaît également, par la demande de brevet PCT WO 02/056605 (Philips) un système et un procédé améliorés permettant de fournir une métrique objective évolutive afin d'évaluer automatiquement la qualité vidéo d'une image vidéo. Ce système est doté d'un contrôleur 30 métrique capable de recevoir plusieurs nombres métriques objectifs de mérite depuis plusieurs unités de modèle métrique objectif. Certaines unités de modèle métrique objectif sont indépendantes et certaines sont interdépendantes. Ce système détermine une métrique 35 objective évolutive provenant de plusieurs nombres métriques objectifs de mérite. La métrique objective adaptative évolutive représente la meilleure corrélation des mesures métriques objectives d'image vidéo par des mesures subjectives d'image vidéo. Ce système est capable 5 de déterminer en permanence une nouvelle valeur de métrique objective évolutive alors que les différentes unités de modèle métrique objectif reçoivent des images vidéo. L'art antérieur connaît également, par la demande de 10 brevet PCT WO 97/37324 (Sarnoff) un appareil pour évaluer la visibilité de différences entre deux séquences d'images d'entrée. Ledit appareil comprend une paire de processeurs pré-filtre, une paire de constructeurs de pyramides et un processeur de différences juste perceptibles (processeur 15 JND). Chaque processeur pré-filtre reçoit une séquence d'images d'entrée séparée et effectue un filtrage temporel de façon à produire une réponse temporelle passe-bas (A LOW et B LOW) et une réponse temporelle passe-bande (A HIGH et B HIGH). Ensuite, les constructeurs de pyramides reçoivent 20 les réponses temporelles et génèrent des pyramides de contraste correspondant aux réponses temporelles. Le processeur JND évalue les pyramides de contraste de façon à produire une image métrique qui est utilisée pour évaluer la visibilité de différences entre les deux séquences 25 d'images d'entrée. Le protocole classique consiste à demander à des personnes de remplir une fiche sous forme de papier ou bien d'utiliser un potentiomètre. Ces moyens, bien connus de 30 l'homme du métier, sont lents et souvent peu agréables pour l'utilisateur. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant à 35 l'échantillon de personnes remplissant un questionnaire au sujet de la qualité des séquences vidéos visualisées d'utiliser un PDA (assistant personnel numérique). Un but de l'invention est d'automatiser la saisie des résultats et leurs interprétations. A cet effet, l'invention concerne, dans son acception la plus générale, un procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo comprenant les étapes suivantes: * acquisition d'au moins une séquence vidéo; * diffusion de la séquence vidéo à au moins une personne au moyen d'un écran de visualisation; * remplissage par ladite personne d'une fiche électronique au moyen d'un PDA (assistant personnel numérique) ; * transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique; * traitement statistique des résultats inscrits sur ladite fiche électronique par un équipement informatique spécialisé. Avantageusement, l'étape de remplissage de la fiche électronique et l'étape de transmission de ladite fiche électronique sont synchronisées par l'enchaînement des étapes d'un questionnaire contenu dans la fiche. Selon une première variante, l'étape d'acquisition de la séquence vidéo est réalisée au moyen d'un logiciel d'acquisition vidéo. Selon une autre variante, l'étape d'acquisition de la séquence vidéo est réalisée par la fourniture d'un fichier 30 vidéo. De préférence, le fichier vidéo est de type MPEG. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, l'étape d'acquisition de la séquence vidéo est réalisée au moyen 35 d'une caméra. Avantageusement, la caméra est associée à un téléphone mobile ou à un appareil de type PDA. Selon une autre variante avantageuse, la caméra est intégrée à un téléphone mobile ou à un appareil de type PDA. De préférence, la transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique est réalisée par une liaison Bluetooth. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, la 10 transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique est réalisée par une liaison infrarouge. Selon une autre variante, la transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique est réalisée 15 au moyen d'un câble. La présente invention se rapporte également à un système d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo pour la mise en oeuvre du procédé comprenant un écran de 20 visualisation, au moins un PDA (assistant personnel numérique), des moyens d'échange de données entre un PDA et un serveur informatique, un serveur informatique et un équipement informatique pour le traitement statistique de données numériques. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ciaprès à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées: * la figure 1 représente l'interface du questionnaire sur PDA; et * la figure 2 représente le système selon l'invention. Considérons un exemple non limitatif de réalisation. 35 Prenons l'exemple d'une séance d'évaluation pendant laquelle un testeur émet un jugement sur le degré de présence de dégradations spatiales (effets de bloc, ringing, blur) et temporelles (fluidité). Le testeur peut également émettre un jugement relatif à la perception de la 5 qualité globale de la séquence compressée. Pour cela, la séquence de référence et la séquence dégradée sont visualisées en simultanée par le testeur sur un écran d'ordinateur. Les testeurs remplissent ensuite le questionnaire 10 sous forme de fiche électronique adaptée sur un PDA. Ceci permet d'obtenir, à l'issue de la session de test, un fichier informatique contenant les résultats de chaque testeur. Un des nombreux avantages de l'implémentation sur un 15 PDA consiste en l'utilisation d'une interface à écran tactile. La synchronisation entre l'interface de visualisation et le PDA permet de récolter sans erreur l'avis de l'utilisateur sur la séquence vidéo. La synchronisation 20 peut être visuelle (affichage sur l'interface de visualisation et sur l'écran du PDA du numéro d'ordre de la séquence, l'utilisateur étant lui-même à l'origine de la synchronisation) ou automatisée (par exemple au travers d'une liaison sans-fil de type Bluetooth). Ensuite, les résultats obtenus sont traités par un module statistique de données numériques. Le procédé selon l'invention permet par exemple de réaliser des études sur la qualité de la technologie de 30 compression conforme à la norme MPEG-4 qui est une technologie de compression avec pertes, tirant parti des limitations du système visuel humain (HVS). Les pertes induisent des dégradations qui sont alors appelées artéfacts visuels, lorsqu'elles sont suffisamment 35 importantes pour être vues. Ces dégradations peuvent soit être internes à l'image (dégradation spatiale), soit affecter la cadence avec laquelle les images sont présentées (dégradation temporelle). Les dégradations recherchées dans le cadre de ce 5 protocole sont caractéristiques des techniques employées par le standard de compression vidéo MPEG-4: le blocking et le ringing. En plus de ces dégradations, le testeur est amené à s'exprimer sur le degré de présence de flou dans l'image ainsi que sur sa perception de la fluidité du 10 vidéogramme. L'effet de blocs - ou blocking est la dégradation spatiale la plus visible introduite par un algorithme de compression basé sur une décomposition de l'image en blocs, sur lesquels est appliquée une DCT (Discrete Cosinus 15 Transform ou Transformation Cosinus Discret). Les blocs adjacents sont traités indépendamment les uns des autres, sans tenir compte d'une éventuelle corrélation. Une quantification trop importante des composantes DC de blocs adjacents, des coefficients AC (provoquant une perte 20 d'informations dans les hautes fréquences) ou des deux, provoque l'apparition de sauts de luminance ou de chrominance à la frontière de ces blocs. Ces artéfacts sont particulièrement visibles à de faibles débits. L'effet de ringing est également une dégradation spatiale liée à une compression basée sur un découpage de l'image en blocs auxquels est appliquée une DCT. Cet artéfact est provoqué par une troncature inappropriée, résultante d'une quantification trop importante, des 30 composantes hautes fréquences d'un bloc contenant une frontière entre une zone homogène et un objet. Il se traduit par une variation des niveaux de luminance et/ou chrominance aux voisinages des frontières contenues dans le bloc. Le flou ne correspond pas à une dégradation spatiale engendrée par le processus de compression en tant que tel. 5 Cette dégradation est la résultante de filtres (smoothing, de-ringing, anti-aliasing) permettant d'amoindrir l'impact visuel de dégradations comme le blocking ou le ringing. La dernière dégradation, dont on essaye d'établir l'impact sur la qualité vidéo perçue par l'utilisateur, 10 est la fluidité du vidéogramme (dégradation temporelle). L'impression de fluidité est liée à la cadence à laquelle sont présentées les photogrammes d'un vidéogramme ou aux variations de cette cadence dans le temps. Une cadence image nominale trop faible, ou de trop fortes variations de 15 cette cadence image, sont susceptibles de dégrader l'impression de fluidité d'un vidéogramme. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même 20 de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS 1. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo comprenant les étapes suivantes: * acquisition d'au moins une séquence vidéo; * diffusion de la séquence vidéo à au moins une personne au moyen d'un écran de visualisation; * remplissage par ladite personne d'une fiche électronique au moyen d'un PDA (assistant personnel 10 numérique) ; * transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique; * traitement statistique des résultats inscrits sur ladite fiche électronique par un équipement informatique 15 spécialisé. 2. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de remplissage de la fiche électronique et l'étape 20 de transmission de ladite fiche électronique sont synchronisées par l'enchaînement des étapes d'un questionnaire contenu dans la fiche. 3. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence 25 vidéo selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape d'acquisition de la séquence vidéo est réalisée au moyen d'un logiciel d'acquisition vidéo. 4. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence 30 vidéo selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape d'acquisition de la séquence vidéo est réalisée par la fourniture d'un fichier vidéo. 5. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon la revendication 4, caractérisée en ce que le fichier vidéo est de type MPEG. 6. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape d'acquisition de la séquence vidéo est réalisée au moyen d'une caméra. 7. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon la revendication 6, caractérisé en ce que la caméra est associée à un téléphone mobile ou à un appareil de type PDA. 8. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon la revendication 6, caractérisé en ce que la caméra est intégrée à un téléphone mobile ou à un appareil de type PDA. 9. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique est réalisée par une liaison Bluetooth. 10. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique est réalisée par une 30 liaison infra-rouge. 11. Procédé d'estimation de la qualité d'une séquence vidéo selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la transmission de ladite fiche électronique à un serveur informatique est réalisée au moyen d'un câble. 12. Système d'estimation de la qualité d'une séquence 5 vidéo pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un écran de visualisation, au moins un PDA (assistant personnel numérique), des moyens d'échange de données entre un PDA et un serveur informatique, un serveur informatique 10 et un équipement informatique pour le traitement statistique de données numériques.