Brevet FR3006539A1 — publié le 20141205

La présente invention concerne le domaine de la transmission de flux de données audiovisuelles par l'intermédiaire d'un réseau de communication entre autres soumis à des variations de débit, de latence, de pertes de paquets. La transmission de flux de données audiovisuelles par l'intermédiaire d'un 5 réseau de communication nécessite une bande passante et/ou un débit important. Bien souvent la bande passante disponible dans le réseau de communication pour la transmission des flux de données audiovisuelles n'est pas suffisante. La transmission d'une pluralité de flux de données audiovisuels simultanément est bien souvent difficile à réaliser. 10 L'invention vise à résoudre les problèmes susmentionnés en proposant un procédé et un système qui permettent la transmission d'une pluralité de flux de données audiovisuelles de manière simultanée. L'invention concerne un procédé de transmission par l'intermédiaire d'un réseau de communication d'au moins deux flux de données audiovisuelles reçus d'au moins 15 un dispositif de capture de données audiovisuelles, chaque flux reçu étant respectivement codé, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes de : - analyse de chaque flux de données reçu pour déterminer au moins une caractéristique du codage selon lequel le flux de données est codé, - obtention d'informations sur les conditions de transfert de données dans le 20 réseau de communication, - détermination, pour chaque flux de données audiovisuelles, d'un transcodage du flux de données audiovisuelles en fonction de la au moins une caractéristique du codage et des informations sur les conditions de transfert de données dans le réseau de communication et transcodage du flux de données audiovisuelles, 25 - transfert de chaque flux de données audiovisuelles transcodé par l'intermédiaire du réseau de communication. L'invention concerne aussi un système de transmission par l'intermédiaire d'un réseau de communication d'au moins deux flux de données audiovisuelles reçus d'au moins un dispositif de capture de données audiovisuelles, chaque flux reçu étant 30 respectivement codé, caractérisé en ce que le système comporte : - des moyens d'analyse de chaque flux de données reçu pour déterminer au moins une caractéristique du codage selon lequel le flux de données est codé, - des moyens d'obtention d'informations sur les conditions de transfert de données dans le réseau de communication, - des moyens de détermination, pour chaque flux de données audiovisuelles, d'un transcodage du flux de données audiovisuelles en fonction de la au moins une caractéristique du codage et des informations sur les conditions de transfert de données dans le réseau de communication et transcodage du flux de données audiovisuelles, - des moyens de transfert de chaque flux de données audiovisuelles transcodé par l'intermédiaire du réseau de communication. Ainsi, il est possible de transmettre une pluralité de flux de données audiovisuelles de manière simultanée. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'analyse de chaque flux de données est effectuée à partir de la syntaxe du flux de données audiovisuelles pour déterminer le standard utilisé pour le codage du flux et/ou, la résolution des images du flux de données audiovisuelles et/ou le nombre d'images par seconde et/ou l'espace colorimétrique utilisé pour les images. Ainsi, il est possible de choisir la méthode de transcodage la plus appropriée au standard utilisé pour le codage et de garantir la transmission des flux de données audiovisuelles avec le moins de pertes possibles. En connaissant la résolution des images, le transcodage peut aussi prendre en compte une modification de la résolution des images pour réduire la quantité de données audiovisuelles transmise. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'analyse de chaque flux de données est effectuée pour chaque groupe d'images du flux de données audiovisuelles, pour au moins un type d'image de chaque groupe d'images et pour chaque macro bloc d'au moins un type d'image. Ainsi, il est possible de choisir la méthode de transcodage la plus appropriée et 25 de garantir la transmission des flux de données audiovisuelles avec la meilleure qualité possible. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les conditions de transfert de données dans le réseau de communication sont le débit disponible pour la transmission des flux de données audiovisuelles sur le réseau de communication, la 30 latence, la gigue du réseau de communication, le pourcentage de perte de paquets dans le réseau de communication. Ainsi, il est possible de choisir la méthode de transcodage la plus appropriée et de garantir la transmission des flux de données audiovisuelles avec la meilleure qualité possible. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les conditions de transfert de données dans le réseau de communication comportent en outre, lorsque le médium de transmission est un réseau de télécommunication cellulaire sans fils, la puissance d'émission des signaux radio. Ainsi, il est possible d'évaluer d'éventuelles pertes de paquets lors de la transmission des flux de données. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, chaque groupe d'images est constitué d'au moins une image de type I à codage intra image dite de référence, et/ou d'au moins une image de type P, image à codage prédictif et/ou d'au moins une image de type B à codage prédictif bidirectionnel et/ou d'au moins une image de type Bref, servant de référence à d'autres images B. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le transcodage est effectué en supprimant pour les images de type B, les coefficients de hautes fréquences et/ou en re-quantifiant les résidus de chaque macro bloc des images de type B associé ou non à une compensation pour au moins un macro bloc des pertes liées au transcodage d'au moins un autre macro bloc de l'image. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le transcodage est effectué en décodant le flux de données audiovisuelles et en ré encodant les images de type I et de type P, en prenant en compte, pour chaque macro bloc, la distorsion globale introduite par le ré encodage et en déterminant un mode de codage de type intra ou inter et/ou en prenant en compte, lorsque le mode de codage est de type inter d'éventuelles pertes de macro blocs lors de la transmission du flux de données audiovisuelles. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 25 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 illustre l'architecture d'un système de transmission d'une pluralité de flux de données audiovisuelles selon la présente invention; 30 la Fig. 2 illustre l'algorithme exécuté par le dispositif de transmission d'une pluralité de flux de données audiovisuelles selon la présente invention. La Fig. 1 illustre l'architecture d'un système de transmission d'une pluralité de flux de données audiovisuelles selon la présente invention. Le système de transmission d'une pluralité de flux de données audiovisuelles selon la présente invention comporte une passerelle 10 qui reçoit une pluralité de flux audiovisuels compressés 108a et 108b, obtient des informations sur un réseau de communication 120 reliant la passerelle 10 à au moins un dispositif de réception 150. Les flux de données audiovisuelles 108a et 108b sont reçus par exemple de dispositifs de prise de vue et compressés de manière à ce que le flux de données ait un débit binaire fixe ou variable. Seuls deux flux de données audiovisuelles sont représentés dans la Fig. 1 par souci de simplification. Bien entendu, la présente invention est apte à traiter un nombre plus important de flux de données audiovisuelles selon la présente invention. Le réseau de communication 120 est par exemple un réseau de type Internet dont le débit, la latence, d'éventuelles pertes de paquets sont variables dans le temps. Le réseau de communication 120 utilise comme médium de transmission un support filaire et/ou un réseau de télécommunication cellulaire sans fil dans lequel plusieurs connexions montantes, ou « uplink » en anglais, sont utilisées pour la transmission des données. La passerelle 10 comporte un analyseur de flux 100 qui analyse la pluralité de flux de données audiovisuelles 108a et 108b reçus. L'analyseur de flux 100 analyse la syntaxe des flux de données audiovisuelles 20 108a et 108b et détermine, pour chaque flux de données audiovisuelles, le standard utilisé pour le codage du flux de données audiovisuelles, la résolution des images du flux de données audiovisuelles, le nombre d'images par seconde, l'espace colorimétrique utilisé pour les images, tel que par exemple le modèle YUV. Par exemple et de manière non limitative, chaque flux de données audiovisuelles 25 est divisé en groupe d'images. Un groupe d'images est constitué d'au moins une image de type I à codage interne ou intra image de référence et/ou d'au moins une image de type P, image à codage prédictif qui contient des informations de différence par prédiction compensée de mouvement avec l'image de type I et/ou une image de type P précédente et/ou d'au moins une image de type B à codage prédictif 30 bidirectionnel qui contient des informations de différence avec les images de type I et/ou de type P et/ou de type Bref passées ou futures du groupe d'images et/ou d'au moins une image de type Bref, image de type B mais servant aussi de référence pour d'autres images de type B. L'analyseur de flux 100 analyse la syntaxe des groupes d'images et obtient la périodicité des images de type I dans le groupe d'images et la périodicité des images de type P dans le groupe d'images. L'analyseur de flux 100 analyse la syntaxe de chaque image, détermine son type 5 I, P, Bref, ou B, le nombre de macro blocs compris dans chaque image, le facteur de quantification et la taille de l'image. L'analyseur de flux 100 analyse la syntaxe de chaque macro bloc, détermine le mode de codage du macro bloc, inter ou intra, sa taille et son facteur de quantification. Les informations déterminées par l'analyseur de flux 100 sont transférées à une 10 pluralité de transcodeurs 101 et 102 et au multiplexeur 106. Chaque transcodeur 101 ou 102 adapte le débit d'un flux de données audiovisuelles reçu en vue d'une transmission de celui-ci sur le réseau de communication 120. Par exemple, chaque module de transcodage 101 ou 102 supprime pour les 15 images de type B, les coefficients de hautes fréquences de manière à réduire le débit du flux de données audiovisuelles. Par exemple, chaque module de transcodage 101 ou 102 re-quantifie les résidus de chaque macro bloc des images de type B. Chaque module de transcodage 101 ou 102 réinsère éventuellement le biais induit par la re-quantification des résidus. 20 Par exemple, chaque module de transcodage 101 ou 102 décode le flux de données audiovisuelles et ré encode le flux de données audiovisuelles, par exemple les images de type I et de type P, de manière à réduire le débit du flux de données audiovisuelles. Pour cela, le module de transcodage 101 ou 102 prend en compte, pour chaque 25 macro bloc la distorsion globale introduite par le ré encodage. Pour chaque macro bloc M de l'image I, le module de transcodage 101 ou 102 détermine un mode de codage de type intra, c'est-à-dire dépendant uniquement des macro blocs voisins de l'image I ou un mode de codage de type inter, c'est-à-dire dépendant des macro blocs d'autres images du groupe d'images. 30 Le choix du mode de codage est déterminé par le multiplexeur 106 à partir des informations délivrées par l'analyseur de flux 100, des informations délivrées par le module de gestion de profils et les informations sur le réseau de communication 120 délivrées par le module de liaison 104. Le multiplexeur 106 alloue de la bande passante disponible sur le réseau de communication 120 à chaque flux de données audiovisuelles à transcoder. L'allocation de bande passante est effectuée en fonction de la bande passante globale donnée par le module de liaison 104, des profils donnés par le module de gestion des profils 107 et des informations relatives à chaque flux de données audiovisuelles données par le module analyseur de flux d'entrée 100. Le choix du mode de codage est fait de manière à minimiser la contrainte débit/distorsion. Le mode de codage est déterminé selon la formule suivante : J(M, I, m) = D(M, I, m) + R(M, I, m) Où JO représente le débit/distorsion pour le macro bloc M code avec le mode m, DO représente la distorsion créée par le codage du macro bloc M avec le mode m, RO représente le débit, soit le nombre de bits produit par le codage du macro bloc M avec le mode m et X, est le facteur Lagrangien déterminant le rapport débit/distorsion qui est dépendant du taux de compression. Par exemple, le débit est calculé en effectuant une somme des valeurs absolues 15 ou une somme quadratique des erreurs entre le macro bloc de l'image ré encodée et le macro bloc de l'image qui a été décodée. Si le mode de codage choisi est le mode intra, la distorsion DO ne dépend que de l'erreur liée à la quantification. Si le mode de codage choisi est le mode inter, la distorsion dépend aussi de l'éventuelle perte de macro blocs de l'image de référence 20 lors de la transmission du flux de données audiovisuelles. La distorsion est alors dépendante du taux de perte donné par le module de liaison 104 qui sera décrit ultérieurement. Dans ce cas, le mode de codage est déterminé selon la formule suivante : J(M, I, m) = (Ds(M, I, m) + p (M'f, Iret).Dp(m))+X, R(M, I, m) 25 Où D, la distorsion créée par le codage du macro bloc M de l'image I avec le mode m, Dp représente la dépendance du mode à la perte de données et p représente le taux de perte du macro bloc de référence Mref dans l'image de référence Iref donnée par le module de liaison 104. Chaque module de transcodage 101 ou 102 adapte ainsi le débit des flux de 30 données audiovisuelles à transmettre par l'intermédiaire du réseau de communication 120. Chaque module de transcodage 101 ou 102 est apte à combiner les différents types de transcodage susmentionnés de manière à obtenir le meilleur compromis en une réduction de débit adaptée aux contraintes du réseau de communication 120, le moins de pertes possible pour la qualité des données audiovisuelles, une robustesse aux pertes de données inhérentes au réseau de communication 120, et une gestion de profils 107. Le module de gestion de profils 107 délivre des informations sur le profil de qualité, élevé, moyen ou faible, à appliquer au flux de données audiovisuelles, des informations sur la latence admissible lors de la transmission du flux de données audiovisuelles, faible lorsque la latence doit être inférieure à deux secondes ou longue lorsque la latence est supérieure à 10 secondes. Les profils sont par exemple paramétrés par l'utilisateur du dispositif 10. Le module de liaison 104 détermine, à partir de données fournies par le récepteur 150, le débit disponible pour la transmission des flux de données audiovisuelles sur le réseau de communication 120, la latence, la gigue du réseau de communication 120, le pourcentage de perte de paquets dans le réseau de communication 120, voire lorsque le médium de transmission est un réseau de télécommunication cellulaire sans fil la puissance d'émission des signaux radio. Le module de gestion de priorité 105 gère les priorités à donner aux différents types d'images lors de la transmission sur le réseau de communication 120 par le module de liaison 104. Par exemple, plus l'image sert de référence à d'autres images, plus sa priorité est élevée. C'est à dire, les images de type I ont la priorité la plus élevée, suivies des images de type P, suivies des images de type Bref et suivies des images de type Bref qui ont la plus faible priorité. Cela permet au module de liaison 104 de connaître l'importance des paquets transmis et par exemple, d'adapter le pourcentage de correction d'erreur FEC (acronyme anglais de Forward Error Correction) et le taux de retransmission des paquets perdus. La Fig. 2 illustre l'algorithme exécuté par le dispositif de transmission d'une pluralité de flux de données audiovisuelles selon la présente invention. Les étapes E200 à E203 peuvent être exécutées par le dispositif de transmission 10 en parallèle ou selon un ordre différent de celui-ci qui est décrit. A l'étape E200, les flux de données reçus 108a et 108b sont analysés. Plus précisément, la syntaxe des flux de données audiovisuelles 108a et 108b est analysée pour déterminer, pour chaque flux de données audiovisuelles, le standard utilisé pour le codage du flux, la résolution des images du flux de données audiovisuelles, le nombre d'images par seconde, l'espace colorimétrique utilisé pour les images, tel que par exemple le modèle YUV. Par exemple, chaque flux de données audiovisuelles est divisé en groupe d'images. Un groupe d'images est constitué d'au moins une image de type I à codage interne ou intra image de référence et/ou d'au moins une image de type P, image à codage prédictif qui contient des informations de différence par prédiction compensée 5 de mouvement avec l'image de type I et/ou une image de type P précédente et/ou d'au moins une image de type B à codage prédictif bidirectionnel qui contient des informations de différence avec les images de type I et/ou de type P et/ou de type Bref passées ou futures du groupe d'images et/ou d'au moins une image de type Bref, image de type B mais servant aussi de référence pour d'autres images de type B lorsque le 10 groupe d'images comporte plusieurs images de type B. La syntaxe des groupes d'images est analysée pour déterminer la périodicité des images de type I dans le groupe d'images et la périodicité des images de type P dans le groupe d'images. La syntaxe de chaque image est analysée pour déterminer le type de l'image I, 15 P, Bref, ou B, le nombre de macro blocs compris dans chaque image, le facteur de quantification et la taille de l'image. La syntaxe de chaque macro bloc est analysée pour déterminer le mode de codage du macro bloc, inter ou intra, sa taille et son facteur de quantification. A l'étape suivante E201, sont déterminés, à partir de données fournies par le 20 récepteur 150, le débit disponible pour la transmission des flux de données audiovisuelles sur le réseau de communication 120, la latence, la gigue du réseau de communication 120, le pourcentage de perte de paquets dans le réseau de communication 120, voire lorsque le médium de transmission est un réseau de télécommunication cellulaire sans fil la puissance d'émission des signaux radio. 25 A l'étape suivante E202, les priorités à donner aux différents types d'images lors de la transmission des flux de données audiovisuelles sont déterminées. A l'étape suivante E203, les informations sur le profil de qualité, élevé, moyen ou faible, à appliquer au flux de données audiovisuelles, des informations sur la latence admissible lors de la transmission du flux de données audiovisuelles, faible 30 lorsque la latence doit être inférieure à deux secondes ou longue si la latence est supérieure à 10 secondes sont déterminées. A l'étape suivante E204, à partir des informations obtenues aux étapes E200 à E203, le type de transcodage est déterminé. Chaque transcodeur combine les différents types de transcodage susmentionnés de manière à obtenir le meilleur compromis en une réduction de débit adaptée aux contraintes du réseau de communication 120, le moins de pertes possible pour la qualité des données audiovisuelles, une robustesse aux pertes de données inhérentes au réseau de communication 120. A l'étape suivante E205, le transcodage est effectué. A l'étape suivante E206, les flux transcodés sont transférés par le module liaison 104 au récepteur 150 par l'intermédiaire du réseau de communication 120. REVENDICATIONS1. Procédé de transmission par l'intermédiaire d'un réseau de communication d'au moins deux flux de données audiovisuelles reçus d'au moins un dispositif de capture de données audiovisuelles, chaque flux reçu étant respectivement 5 codé, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes de : - analyse (E200) de chaque flux de données reçu pour déterminer au moins une caractéristique du codage selon lequel le flux de données est codé, - obtention (E201) d'informations sur les conditions de transfert de données dans le réseau de communication, 10 - détermination (E204), pour chaque flux de données audiovisuelles, d'un transcodage du flux de données audiovisuelles en fonction de la au moins une caractéristique du codage et des informations sur les conditions de transfert de données dans le réseau de communication et transcodage (E205) du flux de données audiovisuelles, 15 - transfert (E206) de chaque flux de données audiovisuelles transcodé par l'intermédiaire du réseau de communication. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'analyse de chaque flux de données est effectuée à partir de la syntaxe du flux de données 20 audiovisuelles pour déterminer le standard utilisé pour le codage du flux et/ou, la résolution des images du flux de données audiovisuelles et/ou le nombre d'images par seconde et/ou l'espace colorimétrique utilisé pour les images. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'analyse de 25 chaque flux de données est effectuée pour chaque groupe d'images du flux de données audiovisuelles, pour au moins un type d'image de chaque groupe d'images et pour chaque macro bloc d'au moins un type d'image. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en 30 ce que les conditions de transfert de données dans le réseau de communication sont le débit disponible pour la transmission des flux de données audiovisuelles sur le réseau de communication, la latence, la gigue du réseau de communication, le pourcentage de perte de paquets dans le réseau de communication. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les conditions de transfert de données dans le réseau de communication comportent en outre, lorsque le médium de transmission est un réseau de télécommunication cellulaire sans fil, la puissance d'émission des signaux radio. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque groupe d'images est constitué d'au moins une image de type I à codage intra image de référence et/ou d'au moins une image de type P, image à codage prédictif et/ou d'au moins une image de type B à codage prédictif bidirectionnel et/ou d'au moins une image de type Bref, servant de référence à d'autres images de type B. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le transcodage est effectué en supprimant pour les images de type B, les coefficients de hautes fréquences et/ou en re-quantifiant les résidus de chaque macro bloc des images de type B associé ou non à une compensation pour au moins un macro bloc des pertes liées au transcodage d'au moins un autre macro bloc de l'image. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le transcodage est effectué en décodant le flux de données audiovisuelles et en ré encodant par exemple les images de type I et de type P, en prenant en compte, pour chaque macro bloc la distorsion globale introduite par le ré encodage et en déterminant un mode de codage de type intra ou inter et/ou en prenant en compte, lorsque le mode de codage est de type inter d'éventuelles pertes de macro blocs lors de la transmission du flux de données audiovisuelles. 9. Système de transmission par l'intermédiaire d'un réseau de communication d'au moins deux flux de données audiovisuelles reçus d'au moins un dispositif de capture de données audiovisuelles, chaque flux reçu étant respectivement codé, caractérisé en ce que le système comporte : - des moyens d'analyse de chaque flux de données reçu pour déterminer au moins une caractéristique du codage selon lequel le flux de données est codé, - des moyens d'obtention d'informations sur les conditions de transfert de données dans le réseau de communication,- des moyens de détermination, pour chaque flux de données audiovisuelles, d'un transcodage du flux de données audiovisuelle en fonction de la au moins une caractéristique du codage et des informations sur les conditions de transfert de données dans le réseau de communication et transcodage du flux de données audiovisuelles, - des moyens de transfert de chaque flux de données audiovisuelles transcodé par l'intermédiaire du réseau de communication.