EP1540920A1 - Systeme d echange video, audio et de donnees reciproque - Google Patents

Systeme d echange video, audio et de donnees reciproque

Info

Publication number
EP1540920A1
EP1540920A1 EP03769568A EP03769568A EP1540920A1 EP 1540920 A1 EP1540920 A1 EP 1540920A1 EP 03769568 A EP03769568 A EP 03769568A EP 03769568 A EP03769568 A EP 03769568A EP 1540920 A1 EP1540920 A1 EP 1540920A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
terminal
data
network
multimedia
exchange system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03769568A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Hervé PROVOST
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP1540920A1 publication Critical patent/EP1540920A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/40—Support for services or applications
    • H04L65/403—Arrangements for multi-party communication, e.g. for conferences
    • H04L65/4038—Arrangements for multi-party communication, e.g. for conferences with floor control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/60—Network streaming of media packets
    • H04L65/75—Media network packet handling
    • H04L65/764—Media network packet handling at the destination 

Definitions

  • the invention relates to the field of telecommunications and more particularly to the field of multimedia systems, that is to say computer systems which allow exchanges of video and / or sound images and / or data through a telecommunication network or a set of telecommunication networks.
  • Such systems are said to be videophonic, in particular in the ITU-T recommendation H.323 and in general in all the recommendations of the H.32x family.
  • the ITU-T is the standardization sector of the International Telecommunication Union.
  • the term network designates both several segments of the same network, as well as a set of segments belonging to different networks interconnected with one another and forming a web which can in particular implement a switched telephone network, or PSTN for short, as well as packet mode networks, as opposed to switched mode, of which the TCP / IP network commonly called the Internet is an example.
  • TCP an abbreviation of the English terms Transmission Control Protocol
  • IP protocol transport
  • UDP being the abbreviation of the English terms User Datagram Protocol.
  • UDP is a level 4 (transport) unconnected protocol used on the Internet over the IP protocol.
  • IP network a network using the IP protocol.
  • the invention finds a very advantageous application during a hospitalization at home of a patient.
  • the patient benefits from occasional visits by members of the nursing staff.
  • the purpose of these visits is to carry out by the nursing staff a control of the medical condition of the patient through visual checks of the patient, data records on the patient's condition. These occasional trips allow medical monitoring of the patient.
  • terminals which allow multimedia communication between the patient and a member of the nursing staff.
  • One of these terminals is the subject of the French patent application published on March 29, 2002 under the number FR 00 12179.
  • the known terminals are integrated into a multimedia system which allows the exchange of video images and / or sound and / or data between a remote terminal installed in the patient's home and a local terminal available to the nursing staff, by means of '' a link established in the form of a session within the meaning of the H320 or H323 standard for example.
  • the H323 standard is an adaptation of the H320 standard for IP networks, it defines a communication protocol that integrates voice, video, data and control functions.
  • the term data used alone designates all data which does not relate to voice, video or control functions.
  • the configuration of known systems has several limitations which are listed below.
  • a first extremely penalizing limitation appears in the event of accidental interruption of the session during a multimedia exchange between the patient and the nursing staff. Indeed, the interruption of the session simultaneously cuts the flows linked to the transmission of image, sound and data as may appear in the device which is the subject of the French patent application published under No. 2 806,561.
  • a second limitation is linked to transfer techniques.
  • a nursing member may wish to transfer the session to a third local terminal, that is to say distant from the first but close to the second and which can, for example, be that of a specialist doctor.
  • Different techniques make it possible to carry out such a transfer.
  • a first technique consists firstly in breaking the initial session between the first and the second terminal according to the requirements of the chosen standard (H320, H323, ...) while leaving the impression to users that this session is in progress transfer to another terminal.
  • the technique successively consists in establishing a new session between the first and the third terminal and in establishing the interfaces for exchanges between these terminals.
  • This technique has the following drawbacks: a transfer time which can be considered uncomfortable by users and a risk of failure linked to the rupture of the initial session. In fact, the resources (network, memory, etc.) allocated for this session may not be immediately available when the new session is established.
  • a second technique consists of using intermediate equipment during the initial session.
  • This equipment establishes on the one hand a session with the first terminal and on the other hand, a session with the second terminal.
  • the equipment maintains the session with the remote terminal, the first terminal, breaks the session with the second terminal and simultaneously reserves the resources for a new session with the third terminal.
  • This second technique has the advantages over the previous technique of being faster and more reliable. Indeed, it can prepare the new session with the third terminal before breaking the session with the second terminal and it can ensure that resources are available and make reservations for the transfer.
  • it is more expensive and requires software developments specific to the intermediate equipment.
  • a third limitation is linked to the use of useful flow. Indeed, the exchange techniques implemented in known multimedia systems use the available bit rate symmetrically. Consequently, when the available bit rate is asymmetrical, as for exchanges based on ADSL transmission techniques, an abbreviation of the English terms Asymmetry Data rate Subscriber Line, the session is established according to the lowest bit rate.
  • One of the objectives of the invention is to propose a multimedia system which allows the exchange of video images and sound between two remote terminals from one another and which does not have the aforementioned drawbacks.
  • the invention relates to a multimedia system for reciprocal exchange between at least a first terminal and a second terminal.
  • Each terminal of the system comprises: - means for capturing video images, means for capturing sound, - means for restoring video images, means for restoring sound.
  • the terminals of the system are linked together by a telecommunications network which transports the different flows by means of different transport media.
  • the terminals are such that each terminal further comprises transmission means, coupled to the capture means of the terminal, capable of transmitting to the network video images and audio data to generate at least one video stream and at least one audio stream. .
  • Each audio stream is independent of the other streams.
  • a specific media is reserved for audio streams.
  • Each rendering means of a terminal receives the data of a given flow originating from the other terminal and restores it to a user of the terminal.
  • the first terminal is considered by the second terminal, for each service which it can render, as a real-time server: a video server, an audio server and, possibly, a data server.
  • this first terminal is also considered to be a client vis-à-vis the second terminal with regard to the types of service that this second terminal can provide: reproduction of video images, reproduction of sounds and, possibly, reproduction of data.
  • the second terminal is considered by the first terminal, for each service that it can render, like a real-time server: a video server, an audio server and, possibly, a server of data.
  • this second terminal is also considered to be a client vis-à-vis the first terminal with regard to the types of service that this first terminal can provide: reproduction of video images, reproduction of sounds and, possibly, reproduction of data.
  • server By server is meant a means of transmitting information to render a given service.
  • This information typically consists of video images the emission of which forms the video stream, the audio data the emission of which forms the audio stream and the data the emission of which forms the data stream.
  • the word server designates in the application just as well a conventional telecommunication equipment called a server, as a compatible telephone of the PSTN network or a specific software associated with programmable means, the specific software being capable of distributing information to a customer who has knowledge of this software through an IP address and an associated communication port.
  • the specific software delivers information to a client by sending this information to the IP address and the associated communication port.
  • the image server is typically the means of a camera which generates a sequence of images, for example in jpeg format, from the captured images, which can be continuous.
  • the audio server is typically the part of a microphone which generates the electrical signal corresponding to the sound received.
  • the data server is typically a web server which implements a TCP / IP protocol to generate a data stream.
  • the data also comes from specific devices from the use of the multimedia system, for use in the context of a hospitalization at home these are medical devices such as a pressure gauge, a thermometer, a pump, as well as an input carried out by means of a keyboard, a mouse, a digital pen, a touchpad.
  • the data server of the second terminal can also generate data relating to remote administration of the first terminal (remote), in particular data relating to access rights, to the configuration of the terminal.
  • Each terminal is equipped with image client, audio client and possibly data client capacities to restore images, sound and possibly data to the user.
  • the image client typically consists of a means of displaying video images from both the image server of the first terminal and of the second terminal. When the image client displays the images from the image server associated with the same terminal as the client, the terminal is then a client of itself.
  • the audio client is a sound reproduction system which typically consists of a loudspeaker or headphones.
  • the data client is a means of restitution of data which typically consists of a display means.
  • the data client may further include processing means for formatting or for calculations such as averaging.
  • the data client can be essentially limited to a recording means or a detection means for triggering alerts.
  • Each terminal is made up of one or more processors, possibly coupled with specialized circuits which make it possible to optimize certain processing operations such as the generation of the image stream and which are capable of achieving the performance expected in number of images per second, in audio quality, management and filtering of data flow.
  • processors possibly coupled with specialized circuits which make it possible to optimize certain processing operations such as the generation of the image stream and which are capable of achieving the performance expected in number of images per second, in audio quality, management and filtering of data flow.
  • the number of images per second from the remote terminal to the local terminal is 10 images / s and in the opposite direction of 20 images / s.
  • the dissociation of the flows makes it possible to improve the reliability of the system, the interruption of a flow does not automatically entail the interruption of the other flows. Separation also allows better acceptance of the system by users. Indeed, when using the system as part of a hospitalization at home, the patient can lose the animated image of the caregiver member on his terminal while still having audio contact with the same member. Maintaining this contact is particularly important because it allows the patient to accept the momentary loss of image flow. In the event of loss of this last stream, the video client of the remote terminal preferably maintains the last image displayed.
  • a system according to the invention advantageously makes it possible to carry out a rapid transfer; there is no delay due to the termination of any session due to the inexistence of the latter.
  • the system allows optimal use of the available flow even if it is asymmetrical.
  • This is particularly advantageous when the exchange is based on an ADSL communication technique which has the characteristic of allowing a higher image transmission rate in a so-called downlink direction, that is to say from the local terminal to the remote terminal. , relative to the upstream direction, that is to say from the remote terminal to the local terminal.
  • the server means are autonomous from each other and dedicated to each capture means, for transmitting a video stream, an audio stream and a data stream independent of each other.
  • the telecommunication network comprises the Internet network which operates with the IP protocol associated with the TCP or UDP protocol.
  • Each server is identified by an address on the network and by an associated communication port.
  • the so-called public address is identical for each server means while the communication port is different for each server means.
  • Each terminal is equipped with an operating system, for example of the Linux or Windows TM type.
  • the means for capturing video images of a given terminal consist of a remote-controlled motorized camera and provided with server means.
  • the network comprises the switched telephone network and each transmission means capable of transmitting audio data is coupled, via programmable means, to the network dial-up telephone that carries the audio stream.
  • each transmission means capable of transmitting images and each transmission means capable of transmitting data are coupled to the switched telephone network, via at least one router in series with an ADSL type modem.
  • each transmission means capable of transmitting images and each transmission means capable of transmitting data are coupled to the ISDN network which transports the video stream and the data flow.
  • the network comprises the GSM network and each transmission means capable of transmitting audio data is coupled to the GSM network which carries the audio stream.
  • the network comprises the GPRS network and, each transmission means capable of transmitting images and each transmission means capable of transmitting to the data network are coupled to the GPRS network which carries the video stream and the data stream.
  • the network comprises the UMTS network and each transmission means capable of transmitting audio data, images and data is coupled to the UMTS network which transports the audio streams on the voice channel and video and data streams on the data channel.
  • Each combination forms a mixed network, that is to say composed of several networks of different type, which has the advantage of having a transmission capacity generally greater than that of a network composed of a single type.
  • the same stream can be transmitted by two different networks.
  • GSM network for audio stream / GPRS + PSTN networks for video and data streams PSTN network for audio stream / ISDN + ADSL networks for video and data streams
  • PSTN network for audio / network stream PSTN network for audio / network stream
  • the first terminal further comprises a remote control, coupled to programmable means, for controlling the audio flow with the second terminal.
  • the data capture means of the first terminal include medical assistance devices.
  • the means for rendering video images from the second terminal include two screens, one of which is capable of displaying data from the first terminal.
  • the second terminal is in relation to a patient database and is able to display on one of the two screens data extracted from the patient database.
  • this system is used in the context of a hospitalization at home.
  • this system is used in the context of distance education.
  • FIG. 1 is a diagram of a particular example of a multimedia system according to the invention which allows the exchange of video images and sound between two terminals, one of which is remote and one local.
  • FIG. 1 A particular example of a multimedia system according to the invention is described with reference to FIG. 1.
  • the example chosen corresponds to that of the use of a multimedia system in the context of hospitalization of a patient's home.
  • the system S comprises a first terminal T ⁇ and a second terminal T, different from the first, linked together by a telecommunication network R.
  • a database of patient databases is accessible by the second terminal T 2 via the network
  • the telecommunications network R comprises the switched telephone network, or PSTN for short, and an IP network coupled to the switched telephone network.
  • the first terminal Tj installed in the patient's home includes a PCi computer of the microcomputer type such as a PC, a Coi concentrator of the IP type, an Rt router, a mADSLi modem of the ADSL type, an mDi module, a Tri radio remote control and its Rei receiver, a motorized Cai camera, a medical Ppi pump.
  • a PCi computer of the microcomputer type such as a PC, a Coi concentrator of the IP type, an Rt router, a mADSLi modem of the ADSL type, an mDi module, a Tri radio remote control and its Rei receiver, a motorized Cai camera, a medical Ppi pump.
  • the PCi microcomputer of the Pentium TM type is equipped with various conventional elements which are a Cli keyboard, an Eci screen, a Soi mouse, a Mici microphone, an HPi speaker and various cards and software modules.
  • the various cards and software modules ensure: - the display on the screen Eci of the images coming from the camera Caj associated with the first terminal Ti and / or the images coming from the camera Ca 2 associated with the second terminal T 2 .
  • These functions are typically provided by a conventional video card.
  • the functions of a Spci web server this web server being able to receive data coming from the second terminal T via the network R, to control various elements of the first terminal Ti, in particular the sound volume according to the instructions received from the second terminal T.
  • the Spci server also controls the rights of access to the services offered by the Ti terminal: distribution of video images, audio data, data.
  • These functions are typically provided by a conventional processor card coupled to an ethernet card.
  • the control consists in detecting an activation of the Sorting remote control by the patient in order, depending on the state of the system, to order the mDi module to trigger a hook up signal for the telephone line possibly followed by a numbering or to order the mDi module to trigger a telephone line hang-up signal.
  • These functions can typically be provided by a conventional processor card called the remote control card.
  • multiplexing and demultiplexing functions can typically be provided by a conventional processor card (for example the remote control card) coupled to a conventional sound card.
  • the Coi IP concentrator is better known under the term Anglo-Saxon hub or switch.
  • the Coi concentrator is connected on the one hand to the various Sci, Spi,
  • the Rti router is connected on the one hand to the IP type Coi concentrator and on the other hand to the ADSL type mADSLi modem.
  • the router Rti can perform an IP address translation for the data entering the terminal Ti according to the NAT and PAT modes, an abbreviation of the English terms Network Address Translation and Port Address Translation respectively.
  • the terminal Ti typically benefits from a single public IP address.
  • the data is transmitted with a communication port number which corresponds to the destination server.
  • the router Rti uses the port number associated with the data to calculate the final address of the data which corresponds to the address of a server within the terminal Ti.
  • the mjADSLi modem interfaces with the Rti router, which transmits and receives an IP data stream in digital form, and the switched telephone network
  • PSTN which transmits a signal in analog form.
  • the mDi module interfaces between the audio output of the PCi microcomputer and the PSTN switched telephone network. It provides classic telephone signaling functions such as line seizure and hanging up, busy detection as well as dialing, transfer of the voice signal from the audio output of the microcomputer to the telephone line, transfer of the voice signal from the telephone line to the audio input of the microcomputer and the functions of detection and synthesis of DTMF codes, abbreviation of the Anglo-Saxon terms Dual Tone Multifrequency Dialing. In particular, an Olitec Self Memory V92 Ready TM box enables these functions to be implemented.
  • the Tri radio remote control and its Rei receiver allow the user to initiate the transmission of a telephone call to the second terminal T 2 , to initiate the call if an incoming call is detected and to initiate the end of call call .
  • Each activation of the Tri radio remote control induces the emission of a signal 1 to the Rei receiver which is interpreted by the means of the PC (control card of the remote control) to control the mDi module.
  • the Cai camera includes a Sci web server which is capable of generating a stream of video images on an IP channel intended for the Coi concentrator, for example at a rate of approximately ten images / seconds.
  • the Cai camera accepts commands sent from the second terminal T 2 to control the engine of the Cai camera in azimuth and in elevation. In general, it is able to process all commands, issued from the second terminal T 2 , which are compatible with its characteristics, these commands relate in particular to the zoom, the autofocus, the modification of iris.
  • a Sony ENID31 camera associated with an Axis 2401 camera server allows such generation of streams as well as such remote control.
  • the medical Ppi pump includes a web Spi server which is capable of generating a data flow on the state of the Ppi pump and which is capable of accepting commands sent from the second terminal T 2 to in particular control the on / off of the Ppi pump.
  • the second terminal T 2 installed locally includes a PC 2 computer of the microcomputer type such as a PC, a Ca 2 camera with a Sc 2 web server, a concentrator IP type Co 2 , an Rt 2 router, an mD 2 module.
  • the second terminal can be installed in a telephone call center and coupled to this center by a Telephone / Computer Coupling designated by the acronym CTI.
  • the Pentium TM type microcomputer PC is equipped with various conventional elements which are a keyboard Cl, two screens Ec ⁇ , Ec 22 , a mouse So 2 , a microphone Mic 2 associated with a headset Cq 2 , a joystick Ma, and different cards and software modules.
  • the different cards and software modules provide:
  • These display functions are typically provided by a video card, for example of the Matrox G550 type.
  • the control consists in detecting an activation by the caregiver of a first telephony function displayed on the screen Ec 2 ⁇ , in order to command the mD 2 module to trigger a signal for lifting the telephone line followed possibly by a numbering, to be detected activation by the caregiver of a second telephony function displayed on the screen Ec 2 ⁇ , to order the mD module to trigger a hang-up signal from telephone line.
  • These functions can typically be provided by a conventional processor card called a line control card, the multiplexing of the microphone microphone output and the output of the control function for telephone line control signals to the mD module as well as demultiplexing output information from the mD 2 module to the input of the telephone line control signal control function and the input of the Cq 2 audio headset.
  • a conventional processor card for example the line control card
  • a conventional sound card for example the line control card
  • a Spc 2 web server this web server being able to receive information coming from the first terminal Ti via the network R, to control the various elements of the first terminal Ti, in particular the engine of the camera Cai depending on the movements imposed on the controller Ma 2 by the caregiver, the sound volume of the signal restored to the patient and the caregiver via a display on the screen Ec 2 ⁇ for sound level control, walking / stopping of medical equipment at terminal Ti by means of an on-screen display Ec 2 ⁇ for on / off control.
  • the server Sp 2 also controls the rights of access to the services offered by the first terminal and the second terminal T 2 , by means of a display on the screen Ec 2 ⁇ for controlling distribution rights: distribution d video, audio, data.
  • These functions are typically provided by a conventional processor card coupled to an ethernet card.
  • the Coi IP concentrator is better known under the term Anglo-Saxon hub or switch.
  • the concentrator Co 2 is connected on the one hand to the various servers Sc 2 , Spc 2 respectively of the camera Ca 2 and of the microcomputer PC 2 , and on the other hand to the router
  • Rt 2 It brings together data from different servers to transmit it on a single channel to the Rt 2 router and vice versa.
  • the router Rt 2 is connected on the one hand to the concentrator Co 2 of the IP type and on the other hand to the network R.
  • the router Rt 2 performs an IP address translation for the data entering the terminal T 2 according to the NAT modes and PAT.
  • the terminal T 2 typically benefits from a single public IP address.
  • the data is transmitted with a port number which corresponds to the destination server.
  • the Rt 2 router uses the communication port number associated with the data to calculate the final address of the data which corresponds to the address of a server within the second terminal T 2 .
  • the mD 2 module interfaces between the audio output of the PC 2 microcomputer and the PSTN switched telephone network. It provides standard telephone signaling functions such as line seizure and hanging up, busy detection as well as dialing, transfer of the voice signal from the audio output of the microcomputer to the telephone line, transfer of the voice signal from the telephone line to the audio input of the microcomputer and the functions of detection and synthesis of DTMF codes, abbreviation of the Anglo-Saxon terms Dual Tone Multifrequency Dialing. In particular, an Olitec Self Memory V92 Ready TM box enables these functions to be implemented.
  • the camera Ca includes a web Sc 2 server which is capable of generating a stream of video images on an IP channel intended for the Co 2 concentrator, for example at a rate of approximately twenty images / seconds with an Axis 2120 camera. of the system is specified below.
  • the patient activates his remote control. Activation sends a signal to the receiver.
  • the system memorizes a state determined by the actions of the user and the context, in particular the presence or no audio stream. Before a first activation of the remote control, there is no audio stream between the terminal Ti and the terminal T 2 , the state can be qualified as standby. In the absence of a call from the caregiver, the first activation therefore corresponds to a dialing request from the patient. If the correspondent picks up, an audio stream will be established between the patient and the caregiver. Under these conditions, the next activation corresponds to a request from the patient to hang up.
  • the next activation again corresponds to a dialing request from the patient.
  • the signal received by the receiver is interpreted by the PCi in different ways which depend on the last memorized state and the context.
  • the PCi Depending on its interpretation of the signal received by the receiver, the PCi generates an appropriate control signal from the mDi module.
  • the caregiver may want the patient's image on one of their screens. To this end, it requests the PC 2 , via the video distribution rights command displayed on its screen Ec 2 ⁇ , to send a request to the camera Cai to obtain a stream of video images from the terminal Ti. This request can be entered by the caregiver either by means of the keyboard Cl 2 or by means of the mouse So 2 . To target a particular point in the patient, the caregiver manipulates his controller Ma 2 until the desired image appears on the screen Ec 2 ⁇ . The Ma 2 controller can also allow him to control a zoom on a specific area of the patient.
  • the caregiver authorizes the terminal Ti to restore the image of the caregiver on the screen Eci of the terminal Ti.
  • This authorization can be entered by the caregiver either by means of the keyboard Cl 2 or by means of the mouse So 2 or this authorization can be sent automatically as soon as the caregiver asks PC 2 to have the image of the patient.
  • This authorization is received by the Spci server which authorizes the display of the video stream coming from the terminal T 2 .
  • the caregiver can obtain the status of the medical pump which, in the example, is a feed pump. To this end, it requests the PC 2 , via the data distribution rights command displayed on its screen Ec 2 ⁇ , to send a request to the medical pump Ppi to obtain a data flow from the terminal T ⁇ .
  • This request can be entered by the caregiver either by means of the keyboard Cl 2 or by means of the mouse So 2 .
  • the first terminal Ti it is possible to couple the microphone Mici, the speaker HPi and the control of the Tri radio remote control and its Rei receiver to an audio server itself connected to the Coi concentrator.
  • the Coi concentrator is deleted. This deletion is possible by directly connecting the Cai camera and medical equipment to the PCi microcomputer and by connecting the Rti router to the Spci web server on the PCi microcomputer.
  • This particular configuration includes two servers on the patient side, an audio server and a video server plus data.
  • the telephony function can be ensured by means of a conventional telephone without Telephone / Computer Coupling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un système (S) multimédia d'echange réciproque entre au moins un premier terminal (T1) et un deuxième terminal (T2), chaque terminal comprenant: de moyens (Ca1, Ca2) de cpature d'images vidéo, des moyens (Mic1, Mic2) de capture du son, des moyens (Ec1, Ec21, Ec22) de restitution d'images vidéo, des moyens (HP1, Cq2) des restution du son. Les Terminaux (T1, T2) sont reliés entre eux par un réseau (R) de télécommunication et sont tels que: chaque terminal (T1, T2) comprend en outre des moyens (Sc1, Sc2, Mic1, Mic2) d'émission, couplés aux moyens (Ca1, Ca2, Mic1, Mic2) de capture du terminal, aptes à émettre vers le réseau (R) des images vidéo et des données audio pour générer au moins un flux vidéo et au moins un flux audio, chaque flux audio étant indépendant des autres flux.

Description

SYSTEME D'ECHANGE VIDEO, AUDIO ET DE DONNEES RECIPROQUE
Domaine de l'invention L'invention se rapporte au domaine des télécommunications et plus particulièrement au domaine des systèmes multimédia, c'est-à-dire des systèmes informatiques qui permettent des échanges d'images vidéo et/ou de son et/ou de données au travers d'un réseau de télécommunication ou d'un ensemble de réseaux de télécommunication. De tels systèmes sont dits visiophoniques, en particulier dans la recommandation UIT-T H.323 et en général dans l'ensemble des recommandations de la famille H.32x. L'UIT-T est le secteur de normalisation de l'Union Internationale des Télécommunications. Dans la suite de la demande, le terme réseau désigne aussi bien plusieurs segments d'un même réseau, qu'un ensemble de segments appartenant à différents réseaux interconnectés entre eux et formant une toile pouvant notamment mettre en œuvre un réseau téléphonique commuté, ou RTC en abrégé, ainsi que des réseaux de transmission par mode paquets, par opposition au mode commuté, dont le réseau TCP/IP communément appelé Internet est un exemple. TCP, abréviation des termes anglo-saxons Transmission Control Protocol, est un protocole en mode connecté de niveau 4 (transport) utilisé sur l'Internet au-dessus du protocole IP qui est l'abréviation des termes anglo-saxons Internet Protocol. Il existe d'autres réseaux qui utilisent le protocole IP, en particulier tout réseau UDP/IP, UDP étant l'abréviation des termes anglo-saxons User Datagram Protocol. UDP est un protocole en mode non connecté de niveau 4 (transport) utilisé sur l'Internet au-dessus du protocole IP . Dans la suite de la demande un réseau utilisant le protocole IP sera dit réseau IP. L'invention trouve une application très avantageuse lors d'une hospitalisation à domicile d'un patient. Dans le cadre d'une telle hospitalisation, le patient bénéficie de visites ponctuelles de membres du personnel soignant. Ces visites ont pour objectif d'effectuer par le personnel soignant un contrôle de l'état médical du patient au travers de contrôles visuels du patient, de relevés de données sur l'état du patient. Ces déplacements ponctuels permettent d'assurer un suivi médical du patient.
Description de l'art antérieur
Pour améliorer ce suivi, des terminaux ont été développés qui permettent d'établir un échange multimédia entre le patient et un membre du personnel soignant. Un de ces terminaux fait l'objet de la demande de brevet français publiée le 29.03.2002 sous le numéro FR 00 12179.
• Les terminaux connus sont intégrés dans un système multimédia qui permet des échanges d'images vidéo et/ou de son et/ou de données entre un terminal distant installé au domicile du patient et un terminal local à la disposition du personnel soignant, au moyen d'un lien établi sous forme de session au sens de la norme H320 ou H323 par exemple. La norme H323 est une adaptation de la norme H320 pour les réseaux IP, elle définit un protocole de communication qui intègre la voix, la vidéo, des données et des fonctions de commande. Dans la présente demande, le terme données utilisé seul désigne toutes les données qui ne se rapportent ni à la voix, ni à la vidéo, ni aux fonctions de commande. La configuration des systèmes connus présente plusieurs limitations qui sont listées ci-après.
Une première limitation extrêmement pénalisante apparaît en cas d'interruption accidentelle de la session lors d'un échange multimédia entre le patient et le personnel soignant. En effet, l'interruption de la session coupe simultanément les flux liés à la transmission d'image, de son et de données comme cela peut apparaître dans le dispositif qui fait l'objet de la demande de brevet français publiée sous le n° 2 806 561.
Une deuxième limitation est liée aux techniques de transfert. Lors d'un échange d'images vidéo et/ou de son et/ou de données entre un premier terminal distant installé au domicile du patient et un deuxième terminal local à la disposition du personnel soignant, un membre soignant peut souhaiter effectuer un transfert de la session vers un troisième terminal local, c'est-à-dire distant du premier mais proche du deuxième et qui peut, par exemple, être celui d'un médecin spécialiste. Différentes techniques permettent d'effectuer un tel transfert.
Une première technique consiste dans un premier temps à rompre la session initiale entre le premier et le deuxième terminal selon les exigences de la norme choisie (H320, H323, ...) tout en laissant l'impression aux utilisateurs que cette session est en cours de transfert vers un autre terminal. Dans un deuxième temps, la technique consiste successivement à établir une nouvelle session entre le premier et le troisième terminal et à établir les interfaces d'échanges entre ces terminaux. Cette technique présente les inconvénients suivants : un temps de transfert qui peut être jugé inconfortable par les utilisateurs et un risque d'échec lié à la rupture de la session initiale. En effet, les ressources (réseau, mémoire, ...) allouées pour cette session peuvent ne pas être immédiatement disponibles lors de l'établissement de la nouvelle session.
Une deuxième technique consiste à faire intervenir un équipement intermédiaire lors de la session initiale. Cet équipement établit d'une part une session avec le premier terminal et d'autre part, une session avec le deuxième terminal. Lors du transfert entre terminaux locaux, c'est-à-dire entre le deuxième et le troisième terminal, l'équipement maintient la session avec le terminal distant, le premier terminal, rompt la session avec le deuxième terminal et simultanément réserve les ressources pour une nouvelle session avec le troisième terminal. Cette deuxième technique a pour avantages par rapport à la technique précédente d'être plus rapide et plus fiable. En effet, elle peut préparer la nouvelle session avec le troisième terminal avant de rompre la session avec le deuxième terminal et elle peut s'assurer que les ressources sont disponibles et effectuer les réservations pour le transfert. Toutefois elle est plus coûteuse et nécessite des développements logiciels propres à l'équipement intermédiaire.
Une troisième limitation est liée à l'utilisation du débit utile. En effet, les techniques d'échange mises en œuvres dans les systèmes multimédias connus utilisent de façon symétrique le débit disponible. Par conséquent, lorsque le débit disponible est asymétrique comme pour les échanges basés sur les techniques de transmission ADSL, abréviation des termes anglo-saxons Asymétrie Data rate Subscriber Line, la session est établie selon le débit le plus faible.
Un des objectifs de l'invention est de proposer un système multimédia qui permet des échanges d'images vidéo et de son entre deux terminaux distants l'un de l'autre et qui ne présente pas les inconvénients précités.
Résumé de l'invention A cette fin, l'invention a pour objet un système multimédia d'échange réciproque entre au moins un premier terminal et un deuxième terminal. Chaque terminal du système comprend : - des moyens de capture d'images vidéo, des moyens de capture du son, - des moyens de restitution d'images vidéo, des moyens de restitution du son. Les terminaux du système sont reliés entre eux par un réseau de télécommunication qui transporte les différents flux au moyen de différents médias de transport. Les terminaux sont tels que chaque terminal comprend en outre des moyens d'émission, couplés aux moyens de capture du terminal, aptes à émettre vers le réseau des images vidéo et des données audio pour générer au moins un flux vidéo et au moins un flux audio. Chaque flux audio est indépendant des autres flux. Un média déterminé est réservé aux flux audio. Chaque moyen de restitution d'un terminal reçoit les données d'un flux donné émanant de l'autre terminal et les restitue à un utilisateur du terminal.
Ainsi, en séparant par le système multimédia le flux audio, du flux vidéo et éventuellement du flux de données (autres qu'audio et vidéo), le premier terminal est considéré par le deuxième terminal, pour chaque service qu'il peut rendre, comme un serveur temps réel : un serveur vidéo, un serveur audio et, éventuellement, un serveur de données. Par ailleurs, ce premier terminal est aussi considéré comme un client vis- vis du deuxième terminal en ce qui concerne les types de service que peut rendre ce deuxième terminal : restitution d'images vidéo, restitution de sons et, éventuellement, restitution de données. Et vice versa entre le deuxième terminal et le premier terminal, le deuxième terminal est considéré par le premier terminal, pour chaque service qu'il peut rendre, comme un serveur temps réel : un serveur vidéo, un serveur audio et, éventuellement, un serveur de données. Par ailleurs, ce deuxième terminal est aussi considéré comme un client vis-vis du premier terminal en ce qui concerne les types de service que peut rendre ce premier terminal : restitution d'images vidéo, restitution de sons et, éventuellement, restitution de données.
Par serveur, il faut entendre un moyen d'émission d'informations pour rendre un service donné. Ces informations consistent typiquement en des images vidéo dont l'émission forme le flux vidéo, en des données audio dont l'émission forme le flux audio et en des données dont l'émission forme le flux de données. Le mot serveur désigne dans la demande tout aussi bien un équipement de télécommunication classique appelé serveur, qu'un téléphone compatible du réseau RTC ou qu'un logiciel spécifique associé à des moyens programmables, le logiciel spécifique étant capable de distribuer de l'information à un client qui a connaissance de ce logiciel au travers d'une adresse IP et d'un port de communication associé. Le logiciel spécifique délivre de l'information à un client en adressant cette information à l'adresse IP et au port de communication associé.
En ce qui concerne la vidéo, le serveur d'images est typiquement le moyen d'une caméra qui génère une séquence d'images, par exemple au format jpeg, à partir des images capturées, qui peut être continue. En ce qui concerne l'audio, le serveur audio est typiquement la partie d'un microphone qui génère le signal électrique correspondant au son capté. En ce qui concerne les données, le serveur de données est typiquement un serveur web qui met en œuvre un protocole TCP/IP pour générer un flux de données. Les données sont aussi bien issues d'appareils spécifiques de l'utilisation du système multimédia, pour une utilisation dans le cadre d'une hospitalisation à domicile il s'agit d'appareils médicaux tels un manomètre, un thermomètre, une pompe, que d'une saisie effectuée par l'intermédiaire d'un clavier, d'une souris, d'un stylo numérique, d'une dalle tactile. Le serveur de données du deuxième terminal (local) peut en outre générer des données relatives à une télé- administration du premier terminal (distant), en particulier des données qui se rapportent aux droits d'accès, à la configuration du terminal.
Chaque terminal est doté de capacités de client d'images, de client audio et éventuellement de client de données pour restituer à l'utilisateur les images, le son et éventuellement les données. Le client d'images consiste typiquement en un moyen d'affichage des images vidéo issues aussi bien du serveur d'images du premier terminal que du deuxième terminal. Lorsque le client d'images affiche les images issues du serveur d'images associé au même terminal que le client, le terminal est alors client de lui-même. Le client audio est un système de restitution sonore qui consiste typiquement en un haut-parleur ou un casque audio. Le client de données est un moyen de restitution de données qui consiste typiquement en un moyen d'affichage. Le client de données peut comprendre en outre un moyen de traitement pour une mise en forme ou pour des calculs tels qu'un calcul de moyenne. Le client de données peut être essentiellement limité à un moyen d'enregistrement ou à un moyen de détection pour déclencher des alertes. Chaque terminal est composé d'un ou plusieurs processeurs couplés éventuellement avec des circuits spécialisés qui permettent d'optimiser certains traitements tel que la génération du flux d'images et qui sont capables d'atteindre les performances attendues en nombre d'images par secondes, en qualité audio, en gestion et filtrage du flux de données. Typiquement, le nombre d'images par seconde du terminal distant vers le terminal local est de 10 images/s et dans le sens inverse de 20 images/s.
La dissociation des flux permet d'améliorer la fiabilité du système, l'interruption d'un flux n'entraîne pas automatiquement l'interruption des autres flux. La dissociation permet en outre une meilleure acceptation du système par les utilisateurs. En effet, lors d'une utilisation du système dans le cadre d'une hospitalisation à domicile, le patient peut perdre l'image animée du membre soignant sur son terminal tout en ayant toujours un contact audio avec ce même membre. Le maintien de ce contact est particulièrement important car il permet au patient d'accepter la perte momentanée du flux d'images. En cas de perte de ce dernier flux, le client vidéo du terminal distant maintient de préférence la dernière image affichée. Un système selon l'invention permet avantageusement d'effectuer un transfert rapide ; il n'y a pas de délai dû à la rupture d'une quelconque session de part l'inexistence de cette dernière. Par ailleurs, le système permet une utilisation optimale du débit disponible même s'il est asymétrique. Ceci est particulièrement avantageux lorsque l'échange repose sur une technique de communication ADSL qui a pour caractéristique de permettre un débit de transmission d'images plus important dans un sens dit descendant, c'est-à-dire du terminal local vers le terminal distant, par rapport au sens montant, c'est-à-dire du terminal distant vers le terminal local.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, les moyens de serveur sont autonomes les uns des autres et dédiés à chaque moyen de capture, pour émettre un flux vidéo, un flux audio et un flux de données indépendants les uns des autres.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, le réseau de télécommunication comprend le réseau Internet qui fonctionne avec le protocole IP associé au protocole TCP ou UDP. Chaque serveur est identifié par une adresse sur le réseau et par un port de communication associé. Selon un cas particulier, l'adresse dite publique est identique pour chaque moyen de serveur alors que le port de communication est différent pour chaque moyen de serveur.
Dans le cas particulier de serveurs web http, ces serveurs sont identifiés par une adresse dont un équivalent est dit URL, abréviation des termes anglo-saxons Uniform
Resource Locator, et peuvent être interrogeables depuis un navigateur compatible du réseau, ou browser selon la terminologie anglo-saxonne. Chaque terminal est équipé d'un système d'exploitation par exemple du type Linux ou Windows™.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, les moyens de capture d'images vidéo d'un terminal donné consistent en une caméra motorisée télécommandable et dotée de moyens de serveur.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, le réseau comprend le réseau téléphonique commuté et chaque moyen d'émission apte à émettre des données audio est couplé, par l'intermédiaire de moyens programmables, au réseau téléphonique commuté qui transporte le flux audio.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, chaque moyen d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission apte à émettre des données sont couplés au réseau téléphonique commuté, par l'intermédiaire d'au moins un routeur en série avec un modem de type ADSL. Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, chaque moyen d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission apte à émettre des données sont couplés au réseau RNIS qui transporte le flux vidéo et le flux de données. Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, le réseau comprend le réseau GSM et chaque moyen d'émission apte à émettre des données audio est couplé au réseau GSM qui transporte le flux audio.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, le réseau comprend le réseau GPRS et, chaque moyen d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission apte à émettre vers le réseau des données sont couplés au réseau GPRS qui transporte le flux vidéo et le flux de données.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, le réseau comprend le réseau UMTS et chaque moyen d'émission apte à émettre des données audio, des images et des données est couplé au réseau UMTS qui transporte le flux audio sur le canal voix et les flux vidéo et données sur le canal data.
Les exemples précédents de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention avec un réseau particulier peuvent être combinés entre eux. Chaque combinaison forme un réseau mixte, c'est-à-dire composé de plusieurs réseaux de type différent, qui a pour avantage d'avoir une capacité de transmission généralement supérieure à celle d'un réseau composé d'un seul type. En outre, un même flux peut être transmis par deux réseaux différents. La liste non exhaustive suivante donne des exemples de combinaisons possibles : réseau GSM pour le flux audio/réseaux GPRS+RTC pour les flux vidéo et données, réseau RTC pour le flux audio/réseaux RNIS+ADSL pour les flux vidéo et données, réseau RTC pour le flux audio/réseau
UMTS pour les flux vidéo et données.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, le premier terminal comprend en outre une télécommande, couplée à des moyens programmables, pour contrôler le flux audio avec le deuxième terminal. Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, les moyens de capture de données du premier terminal comprennent des appareils d'assistance médicale.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, les moyens de restitution d'images vidéo du deuxième terminal comprennent deux écrans dont un apte à afficher les données en provenance du premier terminal.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, le deuxième terminal est en relation avec une base de données patients et est apte à afficher sur un des deux écrans des données extraites de la base de données patients.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, ce système est utilisé dans le cadre d'une hospitalisation à domicile.
Selon un mode particulier de mise en œuvre d'un système multimédia selon l'invention, ce système est utilisé dans le cadre d'un télé-enseignement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit d'un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l'invention ; cet exemple étant décrit en regard de la figure annexée suivante donnée à titre d'illustration. Brève description des dessins
La figure 1 est un schéma d'un exemple particulier d'un système multimédia selon l'invention qui permet des échanges d'images vidéo et de son entre deux terminaux, dont un distant et un local.
Description détaillée d'un mode de réalisation Un exemple particulier d'un système multimédia selon l'invention est décrit en regard de la figure 1. L'exemple choisi correspond à celui d'une utilisation d'un système multimédia dans le cadre d'une hospitalisation à domicile d'un patient. Le système S comprend un premier terminal T\ et un deuxième terminal T , différent du premier, reliés entre eux par un réseau R de télécommunication. Une base BD de données portant sur des patients est accessible par le deuxième terminal T2 au moyen du réseau
R de télécommunication.
Le réseau R de télécommunication comprend le réseau téléphonique commuté, ou RTC en abrégé, et un réseau IP couplé au réseau téléphonique commuté.
Le premier terminal Tj installé chez le patient comprend un ordinateur PCi du genre micro ordinateur tel qu'un PC, un concentrateur Coi du type IP, un routeur Rt] , un modem mADSLi du type ADSL, un module mDi, une télécommande Tri radio et son récepteur Rei, une caméra Cai motorisée, une pompe Ppi médicale.
Le micro ordinateur PCi du type Pentium™ est équipé de différents éléments classiques qui sont un clavier Cli, un écran Eci, une souris Soi, un microphone Mici, un haut-parleur HPi et de différentes cartes et modules logiciels. Les différentes cartes et modules logiciels assurent : - l'affichage sur l'écran Eci des images provenant de la caméra Caj associée au premier terminal Ti et/ou des images provenant de la caméra Ca2 associée au deuxième terminal T2. Ces fonctions sont assurées typiquement par une carte vidéo classique. les fonctions d'un serveur Spci web, ce serveur web étant apte à recevoir des données provenant du deuxième terminal T par l'intermédiaire du réseau R, à contrôler différents éléments du premier terminal Ti, en particulier le volume sonore selon les instructions reçues du deuxième terminal T . Le serveur Spci contrôle en outre les droits d'accès aux services offerts par le terminal Ti : distribution d'images vidéo, de données audio, de données. Ces fonctions sont typiquement assurées par une carte processeur classique couplée à une carte éthernet. le contrôle de la télécommande Tri radio et de son récepteur Rei étant donné que la télécommande Tri sert de bouton d'appel du personnel soignant par le patient. Le contrôle consiste à détecter une activation de la télécommande Tri par le patient pour, en fonction de l'état du système, commander au module mDi de déclencher un signal de décrochement de ligne téléphonique suivi éventuellement d'une numérotation ou commander au module mDi de déclencher un signal de raccrochement de ligne téléphonique. Ces fonctions peuvent être assurées typiquement par une carte processeur classique dite carte de contrôle de la télécommande. le multiplexage de la sortie du microphone Mici et de la sortie de la fonction de contrôle de la télécommande (sortie qui fournit les signaux de commande du module mDi) vers le module mDi ainsi que, le démultiplexage des informations de sortie du module mDi vers l'entrée de la fonction de contrôle de la télécommande et l'entrée du haut-parleur HP]. Ces fonctions de multiplexage et de démultiplexage peuvent être assurées typiquement par une carte processeur classique (par exemple la carte de contrôle de la télécommande) couplée à une carte son classique.
Le concentrateur Coi IP est plus connu sous le terme anglo-saxon hub ou switch. Le concentrateur Coi est connecté d'une part aux différents serveurs Sci, Spi,
Spci respectivement de la caméra Cai, de la pompe Ppi et du micro-ordinateur PCi, et d'autre part au routeur Rti. Il permet de réunir les données issues des différents serveurs Sci, Spi, Spci pour les transmettre sur un seul canal vers le routeur Rti et inversement. Un hub duplique l'information de sortie du routeur vers chacun des serveurs, un Switch est plus évolué puisqu'il sépare chacun des flux en sortie du routeur. Le routeur Rti est connecté d'une part au concentrateur Coi de type IP et d'autre part au modem mADSLi de type ADSL . Le routeur Rti peut effectuer une translation d'adresse IP pour les données entrant dans le terminal Ti selon les modes NAT et PAT, abréviation des termes anglo-saxons respectivement Network Adress Translation et Port Adress Translation. En effet le terminal Ti bénéficie typiquement d'une seule adresse IP publique. Par contre les données sont transmises avec un numéro de port de communication qui correspond au serveur destinataire. Le routeur Rti exploite le numéro de port associé aux données pour calculer l'adresse finale des données qui correspond à l'adresse d'un serveur au sein du terminal Ti .
Le modem mjADSLi effectue l'interface entre le routeur Rti, qui transmet et reçoit un flux de données IP sous forme numérique, et le réseau téléphonique commuté
RTC qui transmet un signal sous forme analogique.
Le module mDi effectue l'interface entre la sortie audio du micro-ordinateur PCi et le réseau téléphonique commuté RTC. Il assure les fonctions classiques de signalisation téléphonique telles que prise et raccrochement de ligne, détection d'occupation ainsi que la numérotation, le transfert du signal vocal de la sortie audio du micro-ordinateur vers la ligne téléphonique, le transfert du signal vocal de la ligne téléphonique vers l'entrée audio du micro-ordinateur et les fonctions de détection et de synthèse de codes DTMF, abréviation des termes anglo-saxons Dual Tone Multifrequency Dialing. Un boîtier Olitec Self Memory V92 Ready™ permet notamment de mettre en œuvre ces fonctions.
La télécommande Tri radio et son récepteur Rei permettent à l'utilisateur de déclencher l'émission d'un appel téléphonique vers le deuxième terminal T2, de déclencher le décrochement si un appel entrant est détecté et de déclencher le raccrochement en fin d'appel. Chaque activation de la télécommande Tri radio induit l'émission d'un signal 1 à destination du récepteur Rei qui est interprété par les moyens du PC (carte de contrôle de la télécommande) pour commander le module mDi.
La caméra Cai comprend un serveur Sci web qui est apte à générer un flux d'images vidéo sur un canal IP à destination du concentrateur Coi, par exemple à une cadence approximative de dix images/secondes. La caméra Cai accepte des commandes émises depuis le deuxième terminal T2 pour commander le moteur de la caméra Cai en azimut et en site. De manière générale, elle est apte à traiter toutes commandes, émises depuis le deuxième terminal T2, qui soient compatibles avec ses caractéristiques, ces commandes portent en particulier sur le zoom, l'autofocus, la modification d'iris. Une caméra Sony ENID31 associée à un serveur de caméra Axis 2401 permet une telle génération de flux ainsi qu'un tel télépilotage.
La pompe Ppi médicale comprend un serveur Spi web qui est apte à générer un flux de données sur l'état de la pompe Ppi et qui est apte à accepter des commandes émises depuis le deuxième terminal T2 pour en particulier commander la marche/arrêt de la pompe Ppi. Le deuxième terminal T2 installé en local, c'est-à-dire à disposition du personnel soignant comprend un ordinateur PC2 du genre micro-ordinateur tel qu'un PC, une caméra Ca2 avec un serveur Sc2 web, un concentrateur Co2 de type IP, un routeur Rt2, un module mD2. Le deuxième terminal peut être installé dans un centre d'appel téléphonique et couplé à ce centre par un Couplage Téléphonique/Informatique désigné par le sigle CTI.
Le micro ordinateur PC du type Pentium™ est équipé de différents éléments classiques qui sont un clavier Cl , deux écrans Ec ι, Ec22, une souris So2, un microphone Mic2 associé à un casque Cq2, une manette Ma , et de différentes cartes et modules logiciels. Les différentes cartes et modules logiciels assurent :
- l'affichage sur un premier écran Ec2ι des images provenant de la caméra Cai associée au premier terminal Ti et/ou des images provenant de la caméra Ca2 associée au deuxième terminal T2, l'affichage sur un deuxième écran Ec 2 de données provenant du premier terminal Tj et de données provenant de la base BD de données patients. Ces fonctions d'affichage sont assurées typiquement par une carte vidéo par exemple du type Matrox G550.
- le contrôle des signaux de commande de ligne téléphonique dans le cas d'un couplage Téléphonique/Informatique entre le deuxième terminal et un centre d'appel téléphonique. Le contrôle consiste à détecter une activation par le soignant d'une première fonction de téléphonie affichée à l'écran Ec2ι, pour commander au module mD2 de déclencher un signal de décrochement de ligne téléphonique suivi éventuellement d'une numérotation, à détecter une activation par le soignant d'une deuxième fonction de téléphonie affichée à l'écran Ec2ι, pour commander au module mD de déclencher un signal de raccrochement de ligne téléphonique. Ces fonctions peuvent être assurées typiquement par une carte processeur classique dite carte de contrôle de ligne, le multiplexage de la sortie du microphone Mic et de la sortie de la fonction de contrôle des signaux de commande de ligne téléphonique vers le module mD ainsi que le démultiplexage des informations de sortie du module mD2 vers l'entrée de la fonction de contrôle des signaux de commande de ligne téléphonique et l'entrée du casque Cq2 audio. Ces fonctions peuvent être assurées typiquement par une carte processeur classique (par exemple la carte de contrôle de ligne) couplée à une carte son classique. - les fonctions d'un serveur Spc2 web, ce serveur web étant apte à recevoir des informations provenant du premier terminal Ti par l'intermédiaire du réseau R, à contrôler les différents éléments du premier terminal Ti, en particulier le moteur de la caméra Cai en fonction des mouvements imposés à la manette Ma2 par le soignant, le volume sonore du signal restitué au patient et au soignant par l'intermédiaire d'un affichage à l'écran Ec2ι de commande de niveau sonore, la marche/arrêt d'équipements médicaux du terminal Ti par l'intermédiaire d'un affichage à l'écran Ec2ι de commande de marche/arrêt. Le serveur Sp2 contrôle en outre les droits d'accès aux services offerts par le premier terminal et le deuxième terminal T2, par l'intermédiaire d'un affichage à l'écran Ec2ι de commande de droits de distribution : distribution d'images vidéo, de données audio, de données. Ces fonctions sont typiquement assurées par une carte processeur classique couplée à une carte éthernet.
Le concentrateur Coi IP est plus connu sous le terme anglo-saxon hub ou switch. Le concentrateur Co2 est connecté d'une part aux différents serveurs Sc2, Spc2 respectivement de la caméra Ca2 et du micro ordinateur PC2, et d'autre part au routeur
Rt2. Il permet de réunir les données issues des différents serveurs pour les transmettre sur un seul canal vers le routeur Rt2 et inversement.
Le routeur Rt2 est connecté d'une part au concentrateur Co2 de type IP et d'autre part au réseau R. Le routeur Rt2 effectue une translation d'adresse IP pour les données entrant dans le terminal T2 selon les modes NAT et PAT. En effet le terminal T2 bénéficie typiquement d'une seule adresse IP publique. Par contre les données sont transmises avec un numéro de port qui correspond au serveur destinataire. Le routeur Rt2 exploite le numéro de port de communication associé aux données pour calculer l'adresse finale des données qui correspond à l'adresse d'un serveur au sein du deuxième terminal T2.
Le module mD2 effectue l'interface entre la sortie audio du micro-ordinateur PC2 et le réseau téléphonique commuté RTC. Il assure les fonctions classiques de signalisation téléphoniques telles que prise et raccrochement de ligne, détection d'occupation ainsi que la numérotation, le transfert du signal vocal de la sortie audio du micro-ordinateur vers la ligne téléphonique, le transfert du signal vocal de la ligne téléphonique vers l'entrée audio du micro-ordinateur et les fonctions de détection et de synthèse de codes DTMF, abréviation des termes anglo-saxons Dual Tone Multifrequency Dialing. Un boîtier Olitec Self Memory V92 Ready™ permet notamment de mettre en œuvre ces fonctions.
La caméra Ca comprend un serveur Sc2 web qui est apte à générer un flux d'images vidéo sur un canal IP à destination du concentrateur Co2, par exemple à une cadence approximative de vingt images/secondes avec une caméra Axis 2120. Le fonctionnement du système est précisé ci-après.
Pour appeler le soignant, le patient active sa télécommande. L'activation déclenche l'envoi d'un signal au récepteur. Le système mémorise un état déterminé par les actions de l'utilisateur et le contexte, en particulier la présence ou pas de flux audio. Avant une première activation de la télécommande, il n'y a pas de flux audio entre le terminal Ti et le terminal T2, l'état peut être qualifié de veille. En l'absence d'appel en cours du soignant, la première activation correspond par conséquent à une demande de numérotation de la part du patient. Si le correspondant décroche, un flux audio va s'établir entre le patient et le soignant. Dans ces conditions, l'activation suivante correspond à une demande du patient de raccrocher. Par contre, si le correspondant ne décroche pas, il n'y a pas d'établissement de flux audio, l'activation suivante correspond de nouveau à une demande de numérotation de la part du patient. En conclusion, le signal reçu par le récepteur est interprété par le PCi de différentes façons qui dépendent du dernier état mémorisé et du contexte.
En fonction de son interprétation du signal reçu par le récepteur, le PCi génère un signal de commande approprié du module mDi .
Le soignant peut vouloir l'image du patient sur un de ses écrans. A cette fin, il demande au PC2, via la commande de droits de distribution vidéo affichée à son écran Ec2ι, d'envoyer une requête à la caméra Cai pour obtenir un flux d'images vidéo en provenance du terminal Ti. Cette demande peut être saisie par le soignant soit au moyen du clavier Cl2, soit au moyen de la souris So2. Pour viser un point particulier du patient, le soignant manipule sa manette Ma2 jusqu'à ce que l'image désirée apparaisse à l'écran Ec2ι. La manette Ma2 peut lui permettre de commander en outre un zoom sur une zone précise du patient.
En parallèle le soignant autorise le terminal Ti à restituer l'image du soignant sur l'écran Eci du terminal Ti. Cette autorisation peut être saisie par le soignant soit au moyen du clavier Cl2, soit au moyen de la souris So2 ou cette autorisation peut être envoyée automatiquement dès que le soignant demande au PC2 d'avoir l'image du patient. Cette autorisation est réceptionnée par le serveur Spci qui autorise l'affichage du flux vidéo en provenance du terminal T2. Le soignant peut obtenir l'état de la pompe médicale qui, dans l'exemple, est une pompe d'alimentation. A cette fin, il demande au PC2, via la commande de droits de distribution de données affichée à son écran Ec2ι, d'envoyer une requête à la pompe médicale Ppi pour obtenir un flux de données en provenance du terminal T\. Cette demande peut être saisie par le soignant soit au moyen du clavier Cl2, soit au moyen de la souris So2.
A ce stade, il existe cinq flux indépendants entre les deux terminaux : un flux audio, deux flux vidéo et deux flux de données. Ces flux étant indépendants, une rupture d'un des flux n'a pas d'impact sur un autre flux.
D'autres mises en œuvre d'un système selon l'invention sont possibles. En particulier, pour le premier terminal Ti, il est possible de coupler le microphone Mici, le haut-parleur HPi et le contrôle de la télécommande Tri radio et de son récepteur Rei à un serveur audio lui-même connecté au concentrateur Coi.
Selon une autre configuration, le concentrateur Coi est supprimé. Cette suppression est possible en connectant directement la caméra Cai et les équipements médicaux au micro-ordinateur PCi et en connectant le routeur Rti au serveur Spci web du micro-ordinateur PCi. Cette configuration particulière comprend deux serveurs du côté du patient, un serveur audio et un serveur vidéo plus données.
Pour le deuxième terminal T2, la fonction de téléphonie peut être assurée au moyen d'un téléphone classique sans Couplage Téléphonique/Informatique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système (S) multimédia d'échange réciproque entre au moins un premier terminal (Ti) et un deuxième terminal (T2), chaque terminal comprenant : - des moyens (Caι,Ca2) de capture d'images vidéo, des moyens (Mici, Mic2) de capture du son, des moyens (Eci, Ec2ι, Ec22) de restitution d'images vidéo,
- des moyens (HPi, Cq2) de restitution du son, dans lequel les terminaux (Ti, T2) sont reliés entre eux par un réseau (R) de télécommunication comprenant au moins deux médias de transport différents, caractérisé en ce que :
- chaque terminal (Ti, T2) comprend en outre des moyens (Sci, Sc , Mici, Mic2) d'émission, couplés aux moyens (Caι,Ca2, Mici, Mic2) de capture du terminal, aptes à émettre vers le réseau (R) des images vidéo et des données audio pour générer au moins un flux vidéo et au moins un flux audio, chaque flux audio étant indépendant des autres flux,
- les médias du réseau (R) transportent les différents flux entre les terminaux (Ti, T2), un média de transport déterminé étant réservé à chacun des flux audio, chaque moyen (Eci, Ec2ι, Ec22, HP], Cq2) de restitution d'un terminal (T) 5 T ) reçoit les données d'un flux donné émanant de l'autre terminal (Ti, T2) et les restitue à un utilisateur du terminal (Ti, T ).
2. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 1, dans lequel chaque terminal (Ti, T2) comprend en outre des moyens (Ppi, Cli, Soi, Cl2, So2) de capture de données, des moyens (Eci, Ec2ι, Ec22) de restitution de données, et, des moyens d'émission (Spi, Spci, Spc2) aptes à émettre vers le réseau (R) des données, couplés aux moyens (Ppi, Cli, Soi, Cl2, So2) de capture de données, pour générer un flux de données.
3. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 2, dans lequel les moyens (Cl2, So2) de capture de données du deuxième terminal permettent la saisie par le personnel soignant de données d'administration à distance du premier terminal.
4. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens (Sci, Sc2, Mici, Mic2, Spi) d'émission, pour un terminal (Ti, T2) donné, consistent en des moyens de serveur autonomes les uns des autres et dédiés à chaque moyen (Cai, Ca2, Ppi, Mici, Mic2) de capture, pour émettre un flux vidéo, un flux audio et un flux de données indépendants les uns des autres.
5. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 4, dans lequel chaque moyen (Scj, Sc2, Spi) de serveur est associé à une adresse et un port de communication selon le protocole Internet dit IP.
6. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 5, dans lequel l'adresse est identique pour chaque moyen (Sci, Sc2, Spi) de serveur et le port de communication est différent pour chaque moyen (Sci, Sc2, Spi) de serveur.
7. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 4 dans lequel chaque serveur est un serveur web http.
8. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 7, dans lequel le deuxième terminal (T2) est équipé d'un navigateur pour générer des requêtes vers les serveurs du premier terminal(Tι).
9. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 4 à 5, dans lequel les moyens (Cai, Ca2) de capture d'images vidéo d'un terminal (Ti, T2) donné consistent en une caméra motorisée télécommandable et dotée de moyens (Sci, Sc2) de serveur.
10. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le réseau (R) comprend le réseau (RTC) téléphonique commuté et dans lequel chaque moyen (Mici, Mic ) d'émission apte à émettre des données audio est couplé au réseau (RTC) téléphonique commuté qui transporte le flux audio, par l'intermédiaire de moyens programmables (PCi, PC2, mDi, mD2).
11. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le réseau (R) comprend le réseau GSM et dans lequel chaque moyen (Mici, Mic2) d'émission apte à émettre des données audio est couplé au réseau GSM qui transporte le flux audio.
12. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 10 et 11, dans lequel chaque moyen (Sci, Sc2) d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission (Spi) apte à émettre des données sont couplés chacun à au moins deux réseaux différents qui transportent en parallèle le flux vidéo et le flux de données.
13. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 12, dans lequel les deux réseaux différents sont le réseau ADSL et le réseau GPRS.
14. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication 10, dans lequel chaque moyen (Sci, Sc2) d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission (Spi) apte à émettre des données sont couplés au réseau (RTC) téléphonique commuté, par l'intermédiaire d'au moins un routeur (Rti, Rt2) en série avec un modem (mADSLi, mADSLi) de type ADSL.
15. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 10 à 12, dans lequel le réseau (R) comprend en outre le réseau RNIS et dans lequel chaque moyen (Sci, Sc2) d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission (Spi) apte à émettre des données sont couplés au réseau RNIS qui transporte le flux vidéo et le flux de données.
16. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 10 à
12, dans lequel le réseau (R) comprend en outre le réseau GPRS et dans lequel chaque moyen (Sci, Sc2) d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission (Spi) apte à émettre vers le réseau (R) des données sont couplés au réseau GPRS qui transporte le flux vidéo et le flux de données.
17. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon 1 l'une des revendications 10 à 12, dans lequel le réseau (R) comprend le réseau UMTS et dans lequel chaque moyen (Sci, Sc2) d'émission apte à émettre des images et chaque moyen d'émission (Spi) apte à émettre vers le réseau (R) des données sont couplés au réseau UMTS qui transporte les flux vidéo et données sur le canal data.
18. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le réseau (R) comprend le réseau UMTS et dans lequel chaque moyen (Sci, Sc2, Spi, Mici, Mic2) d'émission apte à émettre des données audio, des images et des données est couplé au réseau UMTS qui transporte le flux audio sur le canal voix et les flux vidéo et données sur le canal data.
19. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier terminal (Ti) comprend en outre une télécommande (Tri), couplée à des moyens programmables (PCi, mDi), pour contrôler le flux audio avec le deuxième terminal (T2).
20. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens (Ppi) de capture de données du premier terminal (Ti) comprennent des appareils (Ppi) d'assistance médicale.
21. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens (Ec2ι, Ec ) de restitution d'images vidéo du deuxième terminal (T2) comprennent deux écrans (Ec2), Ec2 ) dont un apte à afficher les données en provenance du premier terminal (Ti).
22. Système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième terminal (T ) est en relation avec une base (BD) de données patients et est apte à afficher sur un des deux écrans (Ec2ι, Ec22) des données extraites de la base (BD) de données patients.
23. Utilisation d'un système (S) multimédia d'échange réciproque selon l'une des revendications précédentes dans le cadre d'une hospitalisation à domicile d'un patient telle que le premier terminal (Ti) est installé au domicile du patient et le deuxième terminal (T2) est à la disposition d'un personnel soignant.
24. Utilisation d'un système (S) multimédia d'échange réciproque selon la revendication précédente telle que le deuxième terminal (T2) est installé dans un centre d'appel téléphonique et couplé à ce centre.
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