Brevet FR3084981A1 — publié le 20200214

Description Titre de l'invention : Procédé d'acquisition et de diffusion d'une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle et dispositif pour sa mise en oeuvre [0001] La présente demande se rapporte à un procédé d'acquisition et de diffusion d'une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle ainsi qu'à un dispositif pour sa mise en oeuvre. Selon une application, cette vidéo est destinée aux passagers d'un avion pour assurer leur divertissement en vol. s [0002] Le document FR3034899 décrit un procédé et un dispositif pour permettre aux occupants d'un avion de visualiser l'environnement extérieur de l'avion. Selon ce document, le dispositif comprend plusieurs caméras, positionnées sur la paroi externe de l'avion, un serveur central configuré pour recevoir des données de navigation avionique provenant des systèmes avioniques de l'avion et des signaux 10 vidéos provenant des caméras, ainsi que des écrans positionnés dans la cabine de passagers de l'avion configurés pour recevoir des signaux vidéos provenant du serveur central. Pour chaque caméra, la vidéo est compressée au niveau de la caméra pour être transmise au serveur central sous la forme d'un signal vidéo compressé. Au niveau du serveur central, le signal vidéo compressé est 15 décompressé et les données de navigation avionique sont alors incrustées dans la vidéo. La vidéo enrichie des données de navigation avionique est de nouveau compressée pour être transmise aux écrans. Au niveau de chaque écran, chaque passager peut visualiser l'angle de vue qu'il souhaite en choisissant la vidéo provenant de l'une ou l'autre des caméras. 20 [0003] Ce mode de réalisation n'est pas pleinement satisfaisant pour les raisons suivantes : Généralement chacune des caméras est positionnée dans un dôme rapporté sur la paroi externe du fuselage. La présence de ces dômes, en saillie sur le fuselage, tend à impacter les performances aérodynamiques de l'avion. 25 Les informations permettant d'enrichir les vidéos sont issues des équipements avioniques de l'avion, ce qui peut s'avérer problématique en terme de sécurité. 2 - Les différentes étapes de compression et de décompression de la vidéo génèrent des problématiques de latence qui engendrent un décalage important entre les instants d'acquisition et de visualisation de la vidéo, rendant le dispositif incompatible avec des applications en temps réel. s [0004] La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur. [0005] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle, ledit procédé comprenant une étape d'acquisition d'une vidéo par au moins un système 10 d'acquisition, positionné au niveau de la paroi externe d'un avion, de manière à générer un signal vidéo natif, caractérisé en ce que le procédé comprend : - une étape de fourniture d'au moins une information contextuelle par le système d'acquisition, - une étape d'incrustation de l'information contextuelle dans la vidéo, avant toute 15 étape de compression, de manière à obtenir une vidéo enrichie, - une étape de compression de la vidéo enrichie de manière à générer un signal vidéo enrichie, - une étape de transmission du signal vidéo enrichie vers au moins un écran, et - une étape de visualisation de la vidéo enrichie sur l'écran. 20 [0006] Le fait d'incruster les informations contextuelles avant toute compression de la vidéo acquise par le système d'acquisition permet de solutionner les problèmes de latence. Selon une autre particularité, les informations contextuelles sont fournies par le système d'acquisition et non par l'un des systèmes avioniques de l'avion ce qui permet d'obtenir une ségrégation entre les données utilisées pour le 25 divertissement des passagers et celles utilisées pour le vol de l'avion. [0007] L'invention a également pour objet un dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle, ledit dispositif comprenant au moins un système d'acquisition comportant au moins une caméra configurée pour générer un signal vidéo natif ainsi qu'au moins un écran 30 configuré pour recevoir un signal vidéo enrichie et pour le visualiser. Selon l'invention, le système d'acquisition comprend un module de fourniture d'au moins 3 une information contextuelle, positionné à proximité de la caméra, et un module de traitement d'image configuré pour recevoir le signal vidéo natif et l'information contextuelle, les mixer de manière à obtenir un signal vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle et compresser ce signal vidéo enrichie de manière à le transmettre à au moins un écran. [0008] D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : - La figure 1 est une vue latérale d'un avion qui illustre un mode de réalisation de l'invention, - La figure 2 est une représentation schématique d'un écran, - La figure 3 est une représentation schématique d'un dispositif d'acquisition et de visualisation d'une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle qui illustre un mode de réalisation de l'invention, et - La figure 4 est une représentation schématique d'un système d'acquisition qui illustre un mode de réalisation de l'invention. [0009] Sur la figure 1, on a représenté un avion 10 comprenant : un fuselage 12 qui s'étend entre une point avant 12.1 et une pointe arrière 12.2, - une voilure 14 positionnée de part et d'autre du fuselage 12, - un empennage 16 positionné au niveau de la pointe arrière 12.2 du fuselage 12, et - plusieurs nacelles 18 à l'intérieur de chacune desquelles est positionné un moteur relié par un mât à la voilure 14. [0010] Le fuselage 12, la voilure 14, l'empennage 16, les nacelles 18, les mâts comprennent une paroi externe 19 (visible sur la figure 4), également appelée peau, qui forme la surface aérodynamique de l'avion 10. [0011] L'intérieur du fuselage est scindé en plusieurs zones qui comprennent, au-dessus d'un plancher médian, une cabine de pilotage 20 (ou cockpit) positionnée au niveau de la pointe avant 12.1, une cabine de passagers 22 positionnée à l'arrière de la cabine de pilotage 20 et, au-dessous du plancher médian, une soute 4 avionique 24 positionnée au niveau de la pointe avant 12.1 ainsi qu'une soute à bagages 26 positionnée à l'arrière de la soute avionique 24. [0012] Pour la présente demande, on entend par une vidéo un flux d'images qui peut être limité à une seule image. 5 [0013] L'avion 10 est équipé d'un dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle qui comprend au moins un écran 28 configuré pour recevoir au moins un signal vidéo, le décompresser si nécessaire et le visualiser. Selon une configuration, l'écran 28 est configuré pour recevoir plusieurs signaux vidéo. L'écran 28 comprend un système de 10 décompression des signaux vidéo reçus et au moins une commande pour permettre de sélectionner les signaux vidéo, de modifier le mode d'affichage de la ou des vidéo(s). [0014] Le dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle 29 comprend généralement plusieurs écrans 15 28, chacun étant positionné à l'avant de chaque passager et relié par une liaison filaire ou sans fil à un serveur de divertissement 30. [0015] Selon une configuration, le dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle 29 utilise le système de divertissement en vol (ou IFE pour In Flight Entertainment en anglais) déjà 20 présent dans la majorité des avions pour visualiser la ou les vidéo(s). Par conséquent, les écrans 28 et le serveur de divertissement 30 ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l'homme du métier. Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée à un écran fixé à un siège passager. Ainsi, un écran présent dans un casque de réalité augmentée ou celui d'un smartphone, d'une tablette ou tout autre 25 appareil portatif pourrait être utilisé. [0016] Le dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle 29 comprend également au moins un système d'acquisition 32 d'au moins une vidéo, positionné au niveau de la paroi externe 19 de l'avion 10. 30 [0017] Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 4, chaque système d'acquisition 32 comprend une caméra 34 configurée pour générer un signal vidéo natif 36 (non compressé), un module de géolocalisation 38 configuré pour générer 5 un signal de géolocalisation 40 comportant au moins une donnée de géolocalisation et un module de traitement d'images 42 configuré pour recevoir le signal vidéo natif 36 et le signal de géolocalisation 40, mixer les signaux vidéo natif 36 et de géolocalisation 40 de manière à obtenir un signal vidéo enrichie 44 d'au 5 moins une information contextuelle et compresser ce signal vidéo enrichie 44 de manière à le transmettre au serveur de divertissement 30. [0018] Le module de géolocalisation 38 peut être configuré pour transmettre d'autres informations en plus des données de géolocalisation, comme par exemple la vitesse, l'altitude, le temps, .... Le module de géolocalisation 38 comprend une 10 antenne T38. Le module de géolocalisation 38 n'est pas plus décrit car il est connu de l'homme du métier. [0019] Le module de traitement d'images 42 peut comprendre d'autres fonctionnalités. Il peut par exemple intégrer un calculateur pour déterminer à partir des données contenues dans le signal de géolocalisation d'autres données comme par exemple 15 la vitesse à partir des points de géolocalisation et du temps contenus dans le signal de géolocalisation 40. [0020] Le module de traitement d'images 42 peut également comprendre un enregistreur pour mémoriser au moins une vidéo ou des données dans une mémoire. 20 [0021] Selon un mode de réalisation, le module de traitement d'images 42 se présente sous la forme d'un microprocesseur. [0022] Les informations contextuelles ne sont pas limitées aux données de géolocalisation. Ainsi, une information contextuelle peut être un texte 29, un graphisme 29', une image et/ou une vidéo en lien avec un point d'intérêt (P01 pour 25 Point Of Interest en anglais), une caractéristique d'un point d'intérêt, une donnée relative à la scène filmée par la caméra 34 ou au vol de l'avion 10. [0023] Quelles que soient sa nature et sa forme, une information contextuelle est une donnée qui évolue en fonction du déplacement de l'avion 10. [0024] Selon une configuration, le système d'acquisition 32 comprend au moins une 30 mémoire 46, reliée au module de traitement d'image 42, configurée pour stocker au moins une information contextuelle et/ou un module de communication 48, relié 6 au module de traitement d'image 42, configuré pour télécharger au moins une information contextuelle. [0025] Selon un mode de réalisation, la mémoire 46 est configurée pour stocker une base de données relatives à des points d'intérêt susceptibles d'être filmés par la s ou les caméra(s) 34. Selon une application, pour chaque vol, une base de données relatives à des points d'intérêt susceptibles d'être filmés par la ou les caméra(s) 34 est téléchargée dans la mémoire 46. [0026] Selon un mode de réalisation, le module de communication 48 est un module de communication 4G/5G configuré pour télécharger, lorsque l'avion est à portée 10 d'un relais de communication terrestre 4G/5G, une base de données relatives à des points d'intérêt susceptibles d'être filmés par la ou les caméra(s) 34. Le module de communication 48 comprend une antenne T48. [0027] Selon un mode de réalisation, le système d'acquisition 32 comprend au moins un capteur microsystème électromécanique 49 de type Mems tel qu'un 15 gyroscopique, un accéléromètre, un capteur magnétique et/ou autre, configuré pour transmettre une information contextuelle au module de traitement d'images 42. Un tel capteur microsystème électromécanique 49 de type Mems permet d'ajuster les informations contextuelles sur la vidéo en fonction de l'orientation de l'avion 10. 20 [0028] Quel que soit le mode de réalisation, le système d'acquisition 32 comprend un module de fourniture d'au moins une information contextuelle (le module de géolocalisation 38, la mémoire 46, le module de communication 48, le capteur microsystème électromécanique 49 de type Mems), positionné à proximité de la caméra 34 c,6 avant de le compresser pour le transmettre à un écran 24 de 25 visualisation. Selon un autre avantage, cet agencement permet d'obtenir une ségrégation des données entre les données avioniques de l'avion 10 utilisées pour le vol de l'avion et les informations contextuelles utilisées pour le divertissement des passagers. [0029] Le système d'acquisition 32 peut comprendre d'autres éléments comme par 30 exemple une alimentation 50, un système de régulation thermique, ... [0030] Sur le plan structurel, le système d'acquisition 32 présente un corps 52 creux, par exemple cylindrique, contenant la caméra 34, le module de géolocalisation 38, 7 le module de traitement d'images 42, la mémoire 46, le module de communication 48, l'alimentation 50 ainsi qu'une plaque avant 54, solidarisée à une extrémité du corps 52, comportant un bord périphérique formant une collerette tout autour du corps 52. Selon un mode d'implantation, la paroi externe 19 de l'avion comprend 5 un orifice 56 ajusté à la section du corps 52, la plaque avant 54 étant plaquée contre la face extérieure de la paroi externe 19. [0031] Compte tenu de la compacité du système d'acquisition 32, l'orifice 56 est suffisamment petit pour être positionné entre des raidisseurs de la paroi externe 19. Ainsi, il n'est pas nécessaire de modifier la structure de l'avion pour solidariser 10 le système d'acquisition 32 à la paroi externe 19. Selon un mode de réalisation, le système d'acquisition 32 est fixé à la paroi externe 19 grâce à des fixations 58 traversant la plaque avant 54 et la paroi externe 19. D'autres moyens pourraient être envisagés pour solidariser le système d'acquisition à la paroi externe 19. La plaque avant 54 est suffisamment fine pour limiter l'impact sur les performances 15 aérodynamiques de l'avion. [0032] La plaque avant 54 comprend une ouverture 60 obturée par une optique 62 positionnée au droit de la caméra 34. L'optique 62 a une épaisseur inférieure à celle de la plaque avant 54 pour limiter les risques d'endommagement de l'optique 62. Selon une configuration, la plaque avant 54 a une forme d'anneau. 20 [0033] Selon une autre caractéristique, au moins une antenne T38, T48 du module de géolocalisation 38 et/ou du module de communication 48 est positionnée à l'extérieur de la paroi externe 19 de l'avion 10, intégrée dans la plaque avant 54. Selon un mode de réalisation, les deux antennes T38, T48 du module de géolocalisation 38 et du module de communication 48 sont intégrées à la plaque 25 avant 54 du système d'acquisition 32, en périphérie de l'ouverture 60 prévue pour l'optique 62. Cette solution permet d'optimiser la réception des signaux. Selon cette configuration, la forme en anneau permet l'intégration des antennes T38, T48 du module de géolocalisation 38 et du module de communication 48 à l'extérieur de la paroi externe 19 de l'avion, assure la protection de l'optique 62 et la fixation 30 du système d'acquisition 32. Sa faible épaisseur permet de limiter l'impact sur les performances aérodynamiques de l'avion 10. 8 [0034] Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle comprend : - une étape d'acquisition d'une vidéo par au moins un système d'acquisition 32 s de manière à générer un signal vidéo natif 36, - une étape de fourniture d'au moins une information contextuelle par le système d'acquisition 32, - une étape d'incrustation de l'information contextuelle dans la vidéo réalisée avant toute étape de compression du signal vidéo natif 36 de manière à obtenir 10 une vidéo enrichie, - une étape de compression de la vidéo enrichie de manière à générer un signal vidéo enrichie, - une étape de transmission du signal vidéo enrichie vers au moins un écran 24, et 15 - une étape de visualisation de la vidéo enrichie sur l'écran 24. [0035] Le fait de réaliser l'étape d'incrustation avant toute étape de compression du signal vidéo permet de minimiser la latence d'encodage et de pouvoir utiliser le dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle dans des applications en temps réel. 20 [0036] Dans le cas d'une acquisition d'une vidéo d'un point d'intérêt, les informations relatives au point d'intérêt sont incrustées à la vidéo lors de l'apparition du point d'intérêt et ne sont plus incrustées lors de la disparition du point d'intérêt de la vidéo. Ainsi, l'étape d'incrustation d'au moins une information contextuelle relative à un point d'intérêt est synchronisée avec la présence du point d'intérêt dans la 25 vidéo. Cette étape d'incrustation est assurée par le module de traitement d'images 42. [0037] Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle comprend un réseau de systèmes d'acquisition 32 répartis sur la paroi 30 externe 19 de l'avion. Selon une configuration visible sur la figure 1, un premier système d'acquisition 32.1 est positionné sur la partie supérieure de la pointe avant 9 12.1 du fuselage 12, un deuxième système d'acquisition 32.2 est positionné sur la partie sommitale de l'empennage 16, un troisième système d'acquisition 32.3 est positionné sous la pointe avant 12.1 du fuselage 12, un quatrième système d'acquisition 32.4 est positionné sous la pointe arrière 12.2 du fuselage et un 5 cinquième système d'acquisition 32.5 est positionné sous la voilure 14. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration. Les systèmes d'acquisition sont positionnés en fonction des prises de vue souhaitées et pour limiter la perte pour simultanément tous les systèmes d'acquisition des signaux de géolocalisation émis par des satellites de géolocalisation. 10 [0038] Selon un autre avantage, le fait de prévoir plusieurs systèmes d'acquisition équipés chacun d'un module de communication 48 permet d'élargir la bande passante pour obtenir un débit de téléchargement plus important. Ainsi, les différents modules de communication 48 des différents systèmes d'acquisition 32 peuvent être utilisés pour assurer une connexion à l'Internet tant que l'avion reste 15 à portée d'un relais de communication terrestre. [0039] Selon une autre caractéristique de l'invention visible sur la figure 3, le dispositif d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle comprend un commutateur réseau 64 auquel sont reliés les différents systèmes d'acquisition 32 et un serveur de divertissement 30 auquel 20 sont reliés les différents écrans 28. Ce commutateur réseau 64 permet de renvoyer les différents signaux vidéo enrichie 44, provenant des différents systèmes d'acquisition 32 vers le serveur de divertissement 30. Ainsi, chaque passager peut sélectionner l'un des signaux vidéo enrichie afin de visualiser la vue qui l'intéresse. Selon une autre fonctionnalité, le commutateur réseau 64 permet aux systèmes 25 d'acquisition 32 d'échanger leurs informations contextuelles. Ainsi, si un premier système d'acquisition perd les signaux de géolocalisation des satellites de géolocalisation ou ne capte plus les signaux d'un réseau de télécommunication terrestre, les données manquantes peuvent être fournies par un deuxième système d'acquisition au module de traitement d'images du premier système 30 d'acquisition pour lui permettre de les incruster dans la vidéo acquise par la caméra du premier système d'acquisition. [0040] Ainsi, le procédé d'acquisition et de visualisation d'au moins une vidéo enrichie d'au moins une information contextuelle comprend une étape d'échange entre les 10 systèmes d'acquisition 32 des informations contextuelles acquises par chacun d'eux grâce au commutateur réseau 64. [0041] Selon une configuration, le commutateur réseau 64 est alimenté par une alimentation électrique avion 66 et relié à chacun des systèmes d'acquisition 32 s par un câble réseau 68. [0042] Selon un mode de réalisation, le commutateur réseau 64 est de type POE (pour Power on Ethernet en anglais) et chaque câble réseau 68 est utilisé non seulement pour véhiculer les signaux vidéo enrichis ou tout autre signal mais également pour alimenter les différents systèmes d'acquisition 32. Selon ce mode de réalisation, 10 le commutateur réseau 64 comprend un système de régulation 70 de l'alimentation électrique permettant d'alimenter les différents systèmes d'acquisition 32 en énergie électrique régulée. Ainsi, ce mode de réalisation permet de simplifier l'alimentation électrique des différents systèmes d'acquisition et le maintien de l'alimentation électrique des systèmes d'acquisition 32 durant les microcoupures 15 de l'alimentation électrique avion afin de garantir un fonctionnement optimal des systèmes d'acquisition 32 et de protéger leurs composants électroniques. 11