FR2832282A1

FR2832282A1 - Systeme audiovisuel modulaire avec modules concatenables pour mettre en presence une scene locale et une scene distante

Info

Publication number: FR2832282A1
Application number: FR0114572A
Authority: FR
Inventors: Georges Buchner; Marc Emerit; Jean Philippe Thomas; Alain Leyreloup
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-05-16
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: CN1633807A; EP1444827A1; KR20050044410A; FR2832282B1; WO2003043324B1; KR100729657B1; WO2003043324A1; US20050018040A1; US7391439B2; JP2005510142A

Abstract

L'invention concerne un système audiovisuel pour mettre en présence une scène locale et une scène distante.Selon l'invention, le système comprend :- plusieurs modules audiovisuels concaténés (M1, M2, M3), chaque module comprenant un dispositif de prise de vue et un dispositif de prise de son de la scène locale et, un dispositif de restitution de l'image et du son de la scène distante dans un plan image (I), les modules étant reliés à un réseau de transmission,- des moyens d'asservissement et de pilotage (P) entre les différents modules pour assurer une continuité de la qualité l'image et du son sur le plan image, lorsque des personnes filmées et enregistrées passent devant les différents dispositifs de prise de vue et de son de la scène concernée.

Description

SYSTEME AUDIOVISUEL MODULAIRE AVEC MODULES CONCATENABLES POUR METTRE EN PRESENCE UNE SCENE LOCALE
ET UNE SCENE DISTANTE.

L'invention concerne un système audiovisuel entre une scène locale et une scène distante, comprenant plusieurs modules comportant un dispositif de prise de vues et de son de la scène locale et un dispositif de restitution du son et de l'image de la scène distante à destination de la scène locale.

Le domaine de l'invention est celui de la téléprésence permettant de mettre en présence une scène locale et une scène distante. La téléprésence résulte de la qualité audiovisuelle créant le sentiment de présence réciproque, de réalisme entre groupes de personnes en communication.

Lorsqu'une ou plusieurs personnes font partie des scènes locale et distante, on parle alors de visioconférence permettant à ces personnes de se réunir à distance.

La téléprésence est une extension de la visioconférence.

La téléprésence comme la visioconférence est obtenue par l'intermédiaire de la transmission de l'image, du son voire aussi de données représentant textes, graphiques, diaporama,....

Bien qu'une scène puisse se dérouler à l'extérieur, elle se déroule généralement dans un bâtiment. C'est pourquoi, on désignera par salle locale le lieu où se

déroule la scène locale et par salle distante, le lieu où se déroule la scène distante.

La transmission de l'image d'une salle locale SL disposant d'un dispositif de prise de vue 1 vers une salle distante SD disposant d'un dispositif de restitution suit un parcours schématiquement représenté figure 1 comprenant un dispositif de prise de vue 1 tel qu'une caméra, éventuellement un convertisseur analogique numérique CAN, un système de codage C, un réseau de transmission R, un système de décodage D, éventuellement un convertisseur numérique analogique CNA et un dispositif de restitution de l'image 2 tel qu'un projecteur P couplé à un écran E. Cet écran peut être un écran à plasma, à LCD, à CRT,....

De la même façon une chaîne de prise de son de la salle locale et de restitution du son dans la salle distante est prévue. Cette chaîne comporte alors des microphones Mi et des haut-parleurs Hp comme l'illustre la figure 1.

Pour que la communication soit réciproque, les chaînes son et image représentées figure 1 sont reproduites en sens inverse afin d'assurer les prises de vue et de son dans la salle distante SD et les restitutions dans la salle locale SL.

Chaque salle est finalement équipée à la fois d'un dispositif de prise de vue et de son et d'un dispositif de restitution de vue et de son.

On désignera dans la suite par système audiovisuel permettant de mettre en présence une scène locale et une scène distante, un système situé dans une salle ou sur un lieu public ou à l'extérieur et comprenant au

moins un module constitué d'un dispositif de prise de vue et de son et d'un dispositif de restitution d'image et du son, reliés à un réseau de communication (réseau interne à une entreprise (réseau local) ou réseau public). On parle également de système audiovisuel interactif.

Parmi les systèmes interactifs audiovisuels, on connaît les systèmes de visioconférence. Ces systèmes de visioconférence se présentent sous différentes formes : salle de visioconférence, visiophone, ordinateur personnel (PC) communiquant multimédia, borne interactive, etc.

Cependant on s'intéresse ici également à d'autres configurations par exemple à des kiosques ou à des murs de téléprésence dans un hall, dans la rue ; reliés de façon quasi permanente à un autre kiosque ou mur de téléprésence distant. Il n'est plus nécessaire dans ce cas de réserver le service comme c'est souvent le cas actuellement pour les systèmes de visioconférence.

Une personne passant devant un mur de téléprésence situé par exemple à Paris peut communiquer en aparté ou de façon informelle avec une personne distante passant devant un autre mur de téléprésence situé par exemple à LONDRES et connecté à celui de Paris, comme si elles se rencontraient dans la rue, dans un couloir, etc. Ces personnes distantes peuvent par exemple marcher"côte à côte".

Pour assurer la coprésence il est nécessaire de maîtriser :
Les regards,
La taille des personnages (échelle 1),

La qualité audio et vidéo, La distance à l'écran, La modularité pour avoir un mur d'image et de son paramètrable.

Avant de présenter l'invention, on va rappeler ci dessous les contraintes d'utilisation des systèmes audiovisuels et notamment tous les phénomènes liés aux contraintes d'environnement, à l'effet d'absence de contact des regards, à la concaténation de plusieurs dispositifs.

De manière générale, les systèmes audio visuels de téléprésence sont faits pour être utilisés à une certaine distance de la scène, tant en ce qui concerne la prise de vue que la restitution, en fonction de la taille de l'image et du service qui en est fait.

Or la vision de près est un facteur prédominant pour assurer aux participants à la visioconférence ou téléréunion, un confort d'observation et de téléconvivialité qui assure l'effet de téléprésence.

Cette vision de près permet notamment d'accroître l'impression de proximité entre les participants distants en favorisant le contact des regards.

Mais plus la scène à filmer est proche de la caméra, plus l'angle de champ de la caméra doit s'élargir. Cet élargissement de l'angle en prise de vue de près pose un problème illustré figures 2a) et 2b).

La figure 2a) représente schématiquement vu de dessus, un dispositif de prise de vue 1 situé dans une salle locale SL, filmant une scène locale, représentée par des participants locaux PL assis autour d'une table située par exemple à environ lm de la caméra qui

dispose d'un angle de champ a important. La direction du regard de ces participants est indiquée par le petit trait censé représenter le nez du participant. Sur un écran E est formée l'image des participants distants PD, notamment l'image du participant distant d.

Lorsque dans la salle locale SL, un participant local a qui n'est pas dans l'axe de la caméra représenté pas le rayon bl, s'adresse à un participant distant, il regarde l'image d'de ce participant distant sur l'écran E. Bien que a regarde d'de face selon le rayon ad', la caméra reçoit le rayon al, et finalement filme le participant a de profil.

C'est cette image de profil qui est transmise au dispositif de restitution situé dans la salle distante SD, qui restitue à d, comme illustré figure 2b), l'image a'de a comme si a ne regardait pas d. Le contact des regards n'est pas restitué. On appelle cet

effet, effet de parallaxe ("eye contact","parallax effect"ou"eye gaze"en anglais) parfois dénommé "effet d'absence de contact des regards".

On rappelle que le plan image est le plan dans lequel se situe l'image de d'. Dans cet exemple, il est confondu avec l'écran mais ce n'est pas toujours le cas lorsque l'on effectue un repliement de l'image grâce à un miroir.

Le rayon ad'est un rayon issu de la scène locale à filmer située dans un plan appelé plan objet et est perpendiculaire au plan image.

Si comme représenté figure 2c), la prise de vue était réalisée en mode projection cylindrique retenue

en géométrie descriptive dite aussi géométrie de Monge ou encore en dessin industriel, permettant à la caméra de capter l'ensemble des rayons parallèles à ad', et non en mode projection conique selon un angle a comme représenté sur la figure 2a), alors l'effet d'absence de contact des regards serait éliminé.

L'effet de parallaxe visuel ou d'absence de contact des regards appelé plus prosaïquement effet faux jeton a été présenté dans le cadre de la visioconférence mais on peut généraliser en considérant comme scène locale des personnes debout ou en ne considérant plus une personne a mais un objet, par exemple un cube dont les faces sont bleues ou rouges et qui est posé de biais : il présente à une face rouge et une face bleue. Mais le rayon al ne provient que d'une face bleue. L'image a'du cube ne présentera que la face bleue au lieu de présenter les faces rouge et bleue du cube posé en biais.

De plus, la taille des participants ou des objets lors de la restitution varie en fonction de la partie du champ dans laquelle ils se trouvent et en fonction de l'angle de champ a de la caméra. Si l'on veut filmer plusieurs participants ou objets, il faut élargir le champ mais les images restituées sont en quelque sorte courbées dans la mesure où les effets de perspective sont faussés sur les bords de l'image ; les images restituées présentent un effet de grandissement variable illustré par les figures 3a) et 3b) et bien connu des photographes utilisant un grand angle comme objectif.

Sur chacune de ces figures, sont représentés deux participants locaux PL, a et b, l'un en retrait par rapport à l'autre, et filmés par un dispositif de prise de vue présentant dans le cas de la figure 3a) un angle de champ al moins large que dans le cas a2 de la figure 3b). Les images restituées a'1 et a'2 de a sont quasiment semblables dans les deux cas, mais le grandissement de b'1 par rapport à b (figure 3a) est supérieur à celui de b'2 par rapport à b (figure 3b).

Une solution permettant de diminuer l'effet de gène provoqué par une prise de vue avec un grand angle (effet d'absence de contact des regards et perspective faussée), consiste à limiter l'angle ss formé en un point a de la scène par les rayons ad'et al, représenté figure 2a). Une spécification de l'ETSI, Institut Européen des Normes de Télécommunications, préconise que cet angle ss n'excède pas 5 . Cet angle est obtenu en limitant la scène filmée voire en la tronquant ou en plaçant la caméra au voisinage de l'axe de visualisation, ce qui gène la visualisation.

Pour compenser cet inconvénient, on dispose plusieurs dispositifs 1 de prise de vue comme représenté figures 4a) et 4b). Afin d'assurer la continuité de prise de vue, ces dispositifs dont les axes optiques sont radiaux et dans un même plan, sont adjacents : on"concatène"plusieurs dispositifs 1. Mais il s'ensuit que les champs de prise de vue ont des zones communes ou de recouvrements ZR et que les images restituées sur un ou plusieurs dispositifs de restitution adjacents correspondant chacun à un

dispositif de prise de vue, présenteront des discontinuités provenant des parties dupliquées ou recouvrements. On rappelle que le recouvrement de vue est la reproduction multiple de certaines parties de la même scène prise par des caméras différentes dont les champs se recouvrent plus ou moins partiellement.

Dans le cas de deux dispositifs 1 de prise de vue comme représenté figure 4a), il y aura une zone à deux recouvrements ZR ; dans le cas de trois dispositifs 1 de prise de vue représentés figure 4b), il y aura des zones à deux recouvrements lorsqu'on est proche des dispositifs de prise de vue, à trois recouvrements lorsqu'on s'en éloigne, etc.

Ce phénomène de recouvrement des vues augmente lorsque l'angle de champ des dispositifs de prise de vue augmente.

Des logiciels de traitement d'image sont actuellement développés pour résoudre ce problème mais ils ne donnent pas encore de résultats satisfaisants.

L'invention vise à permettre l'adaptation de tels systèmes à tout environnement. Elle vise en particulier à permettre une installation sans avoir de contraintes liées à l'espace dont on dispose.

Pour ce faire l'invention propose un système modulaire constitué de modules indépendants. Ces modules pourront être assemblés en un nombre défini par l'espace dont disposera l'installateur. On parlera dans la suite de concaténation ou de module concaténés pour indiquer que ces modules forment une chaîne continue à la fois physiquement et fonctionnellement. Ces modules

sont selon l'invention rendus fonctionnellement dépendants sans pour autant qu'apparaissent des problèmes de manque de continuité d'image et du son pour un observateur de la scène distant, lorsque les utilisateurs passent devant les différents modules de la scène locale.

La présente invention propose donc un système interactif modulaire donc parfaitement adaptable à l'environnement dans lequel il va être installé et qui en dépit de la modularité ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur.

L'invention a donc pour objet un système audiovisuel pour mettre en présence une scène locale et une scène distante, principalement caractérisé en ce qu'il comprend : - plusieurs modules audiovisuels concaténés, chaque module comprenant un dispositif de prise de vue et un dispositif de prise de son de la scène locale et, un dispositif de restitution de l'image et du son de la scène distante dans un plan image (I), les modules étant reliés à un réseau de transmission, - des moyens d'asservissement et de pilotage entre les différents modules pour assurer une continuité de la qualité l'image et du son sur le plan image, lorsque des personnes filmées et enregistrées passent devant les différents dispositifs de prise de vue et de son de la scène concernée.

Les modules comprennent des détecteurs de présence d'un module adjacent qui sont reliés aux moyens d'asservissement et de pilotage.

Les moyens de détection d'un module adjacent peuvent être constitués par des capteurs de présence.

Les moyens de détection d'un module adjacent peuvent être constitués par les moyens de réception du son et la détection d'une modification de cette réception.

Les moyens d'asservissement et de pilotage comprennent des moyens d'asservissement des dispositifs de prise de vue recevant des signaux de référence pour asservir les dispositifs par rapport à ces signaux de référence.

Les moyens d'asservissement et de pilotage comprennent des moyens d'asservissement des dispositifs de restitution de vue recevant des signaux de référence pour asservir les dispositifs par rapport à ces signaux de référence.

Les signaux de référence peuvent être fournis par un dispositif extérieur ou par l'un des modules.

Les signaux de référence sont fournis pour chaque module par le ou les modules adjacent (s).

Dans le cas où la référence est externe, cette référence peut être obtenue par le dispositif de prise de son.

Les moyens d'asservissement et de pilotage comprennent des moyens d'asservissement des dispositifs de prise de son et de restitution du son recevant des signaux de référence pour asservir les dispositifs par rapport à ces signaux de référence.

Les moyens d'asservissement sont réalisés par des unités de traitement comportant une mémoire de

programme programmée pour la mise en oeuvre des asservissements requis. les moyens d'asservissement et de pilotage peuvent commander une émission sur le réseau sur un flux de données (IP ou tout autre protocole) séparé pour chaque module.

Les moyens d'asservissement et de pilotage peuvent commander une émission multiplexée sur un même canal du réseau pour tous les modules.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description faite à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, représente schématiquement la chaîne des éléments situés le long du parcours d'une image et du son entre une salle locale et une salle distante, les figures 2a), 2b) et 2c) déjà illustrent l'effet d'absence de contact des regards, - les figures 3a) et 3b), illustrent l'effet de grandissement de l'image restituée en fonction de l'angle de champ du dispositif de prise de vue, - les figures 4a) et 4b), mettent en évidence des zones de recouvrement dans le cas respectivement de deux et de trois dispositifs de prise de vue, - les figures 5a et Sb représentent les schémas de principe de l'invention selon un premier et un deuxième mode de réalisation, seuls trois modules concaténés ont été représentés, - la figure 6a représente de façon plus détaillée le schéma d'asservissement des caméras des modules,

la figure 6b, illustre un exemple d'asservissement pour assurer la continuité de vue, - la figure 7 représente de façon détaillée le schéma d'asservissement des projecteurs des modules, - la figure 8 illustre l'asservissement des dispositifs de prise de son et de restitution, - Les figures 9a et 9b illustrent deux exemples de réalisation de dispositifs de prises de vues relatifs à des modules concaténés, - La figure 10 représente un exemple détaillé d'un dispositif de prise de vue et de restitution d'un module, - La figure 11 représente une vue d'un mode de réalisation en kiosque polygonale d'un système audiovisuel interactif.

Un module Ml audiovisuel comprend un dispositif de prise de vue et un dispositif de prise de son de la scène locale, il comporte également un dispositif de restitution de l'image et un dispositif de restitution du son de la scène distante dans un plan image I.

De façon pratique, le dispositif de prise de vues comprend une caméra Cl et le dispositif de prise de son comprend un ou plusieurs microphones Mi.

Le dispositif de restitution d'images comprend un projecteur d'image PI et un écran E c'est à dire d'un vidéo projecteur mais aussi de tout autre type de dispositif de visualisation par exemple un système à plasma. Le dispositif de restitution du son comprend un ou plusieurs haut-parleurs Hp.

Le dispositif de prise de vue permet de filmer la scène locale, afin que cette dernière soit transmise par le réseau de communication auquel l'équipement est relié et qu'elle soit restituée par un équipement distant en liaison avec l'équipement local.

Selon un autre mode de réalisation il peut être prévu que l'image prise par la caméra soit une image repliée. Cette configuration sera choisie lorsque l'on cherchera à réduire la distance entre la scène à enregistrer et les dispositifs de prise de vue. De façon pratique des miroirs juxtaposés sont placés devant les caméras.

Dans le cas où le local le permet et quelle que soit le mode de réalisation particulier des modules, il est possible d'associer plusieurs modules indépendants, et de les rendre dépendants fonctionnellement tout en assurant une continuité de l'image et du son.

La présente invention permet en particulier de ne pas avoir de recouvrement des images ni de trou dans le son lors de la restitution. On rappelle que les trous dans le son correspondent par exemple une variation du timbre de la voie ou une variation du niveau sonore ou bien encore à des zones de non prise de son.

Elle permet en outre d'assurer une continuité de la qualité de l'image et du son lorsqu'une personne se déplace devant le kiosque ou l'écran ou le mur d'image.

A cette fin conformément à l'invention, on prévoit des dispositifs d'asservissement et de pilotage des différents équipements du système. Les schémas de principe sont illustrés sur les figures 5a et 5b.

On a concaténé trois modules à titre d'exemple.

Chaque module est représenté par un bloc divisé en deux blocs fonctionnels, l'un correspondant à la vidéo 1 et l'autre correspondant à l'audio 2. Des détecteurs de présence D d'un module adjacent permet de renvoyer un signal de présence vers le dispositif d'asservissement et de pilotage P. Les détecteurs de présence D pourront être réalisé par tout détecteur connu de l'homme de métier par exemple des cellules photoélectriques, des détecteurs à ultrason, des détecteurs de présence domestique.

Tout se passe comme si chaque module interagissait avec ses voisins et en modifie ses caractéristiques audio visuelles (ainsi que les équipements de transmission et le multiplexage réseau). Par exemple chaque module émettra un flux de données séparé des autres ou bien les n flux des n modules seront multiplexés sur un même canal, le dispositif de pilotage permettra aux modules de se réserver ce même canal (ADSL, VLAN IP, Virtual Channel ATM). Les modules sont bien sûr reliés à un réseau de transmission qui n'a pas été représenté ici. Le flux de données pourra être par exemple conforme au protocole IP ou à tout autre protocole ATM natif, normes de streaming des constructeurs informatiques.

Un des modules, le module maître peut être utilisé en tant que référence pour l'asservissement des autres modules comme représenté sur la figure 5a. Le bloc fonctionnel d'asservissement A peut être réalisé par une unité de traitement intégrée au module maître ou

dans un pilote externe comme représenté sur la figure 5a.

On peut également prévoir que la référence des asservissements est externe au système comme représenté sur la figure 5b.

On peut prévoir aussi que chaque module devient par exemple référence à tour de rôle.

On va décrire dans la suite pour simplifier l'exposé, un système ne comprenant que trois modules sur chaque site et des asservissements prenant comme référence l'un des modules. Comme cela a été dit les références pourraient être fournies par un dispositif externe dans lequel seraient programmées des valeurs prédéterminées pour les différents paramètres à asservir en fonction du nombre de modules concaténés.

La figure 6 illustre l'asservissement des prises de vues. Les trois caméras des trois modules sont asservies dans leur positionnement pour éviter les recouvrements. Les deux caméras sont également asservies dans leur analyse d'image, plus particulièrement sur les signaux de colorimétrie et de luminance afin d'uniformiser les niveaux de couleur et de noir et blanc.

Un premier dispositif d'asservissement permet donc d'asservir le positionnement de l'une des caméras par rapport au positionnement d'autre, de manière à supprimer tout recouvrement des zones filmées. On pourra par exemple utiliser des diodes émissives D ou des mires disposées sur le mur d'image I pour fournir des références pour le cadrage individuel des caméras

puis corriger le cadrage des caméras C2 et C3 en fonction du cadrage de Cl.

Dans cet exemple de réalisation, l'image à filmer sera renvoyée aux caméras par un miroir de repli comme l'exemple donné dans la suite de la description à propos de la figure 10.

Le dispositif d'asservissement U1 reçoit un signal de position PI résultat du cadrage obtenu à l'issue de la détection des signaux émis par les diodes D. Le dispositif U1 reçoit le signal émis par la commande de positionnement de la première caméra C1 et délivre en sortie le signal de commande de positionnement PS2 et PS3 des deuxième C2 et troisième C3 caméras.

En outre un dispositif d'asservissement agit sur les signaux de colorimétrie et de luminance des deuxièmes et troisièmes caméras de manière à les asservir aux signaux de la première caméra. Les paramètres des signaux de colorimétrie sont obtenus par le signal 81 et permettre de générer des signaux de commande S2 et S3 des deux autres caméras comme on peut le voir sur la figure 6a.

La figure 6b illustre un exemple d'asservissement pour assurer la continuité de vue par un calibrage automatique du champ des caméras Lorsqu'on enclipse un module sur un autre il est nécessaire que le mur d'image soit uniforme c'est à dire une continuité de vues. L'automatisme peut se faire par calibrage manuel ou automatique. Pour cela on dispose de repères par exemple d'une mire papier (qui peut être un motif dans le décor ou bien un spot lumineux). On asservit alors la direction de l'axe

optique des caméras adjacentes (ici seulement deux sont représentées) pour qu'il y ait continuité de vues ou bien on agit sur le zoom télécommandable ou bien encore on agit sur la position en x, y, z des caméras.

Dans l'exemple les trois diodes lumineuses Dl-D3 placées dans le décor sont utilisées comme repère pour les caméras. Le programme d'asservissement chargé dans le micro ordinateur analyse les deux images reçues et repère la position des diodes sur ces deux images. Le programme est conçu pour agir en conséquence sur les paramètres de commande des caméras ou des miroirs de repli du faisceau pour qu'elles soient confondues.

Une caméra de contrôle CC représentée sur ce schéma pourra être utilisée pour l'analyse des images restituées. Cette caméra va par exemple servir à caler les vidéoprojecteurs en analysant les images qui sont juxtaposées. Elle peut aussi servir à vérifier si les images adjacentes ont la même colorimétrie.

Pour assurer la qualité vidéo on peut par exemple disposer d'un même motif (repère de teintes de gris linéaire ou logarithmiques) devant chaque caméra et on agit sur les interfaces de la carte graphique qui pilote les vidéo projecteurs pour égaliser contraste, signal gamma, brillance... de la même façon que pour la colorimétrie.

L'unité de traitement est réalisée par un micro ordinateur comme l'illustre la figure. La capture des images, le traitement et la restitution sont pilotés par ce micro ordinateur programmé à cet effet et avec tous les asservissements désirés. Le traitement peut être aisément fait par l'homme de métier au moyen d'une

unité électronique par exemple par la programmation d'une carte graphique d'un PC avec les API (programme interface) mis à sa disposition par le constructeur.

Les trois projecteurs PI, P2, P3 seront également asservis l'un à l'autre ou par rapport à une référence externe.

Dans l'exemple décrit et illustré par la figure 7, un des trois projecteurs va fournir les signaux vidéo de référence VI à savoir signaux de colorimétrie et de luminance, au dispositif d'asservissement U2 pour que ce dispositif règle les signaux vidéo V2, V3 des autres projecteurs, aux valeurs de référence données. Une caméra de contrôle peut être utiliser pour vérifier que les images adjacentes ont la même colorimètre.

En outre le dispositif d'asservissement U2 comprend un asservissement de la commande de la focale F2, F3 des vidéo projecteurs à partir du signal de commande FI reçu du vidéo projecteur de référence. Il pourrait également s'agir de toute autre grandeur ou paramètre que la focale par exemple, la déformation de trapèze ou la luminance, la colorimétrie ou le signal gamma. Le vidéo projecteur de référence règle automatiquement sa focale à partir de la capture du signal SCp émis par des capteurs Cp de lumière répartis autour de l'écran E.

Il est prévu également que l'éclairage R de chaque module soit commandé par asservissement de manière à assurer une homogénéité dudit éclairage sur tout le mur d'image. Pour cela le dispositif d'éclairage Ll de l'un des modules peut également être utilisé pour fournir une référence à un système d'asservissement de manière

que ce système pilote les autres dispositifs d'éclairage L2, L3 conformément à la référence formée de dispositifs qui mesurent par exemple l'immuminance (mesurée en lux c'est à dire en candela par mètre carré), de température de couleur (colorimètre) ou tout autre mesure de grandeur psycho visuelle .

On peut se reporter pour la suite au schéma de la figure 8.

De la même façon les dispositifs de prise de son et de restitution du son AU1, AU2, AU3 de chaque module sont asservis par rapport à des signaux de référence qui sont fournis selon l'exemple donné par les dispositifs de prise de son et de restitution d'un module.

On peut aussi utiliser les informations vidéo pour piloter et asservir le son. En effet on peut modifier les paramètres du son lorsque l'image est modifiée, une image étant modifiée par l'arrivée d'une personne par exemple.

Les asservissements peuvent agir par exemple sur le contrôle de l'écho, la gestion du réseau pour le son, le contrôle du système de prise de son, le système de contrôle de restitution du son ou tout autre organe nécessaire pour avoir une communication sonore entre les deux salles.

Un module peut comprendre plusieurs dispositifs de prise de son et un nombre correspondant de dispositif de restitution du son afin d'avoir par exemple une spatialisation du son en correspondance avec l'image. Les signaux acquis par l'ensemble des microphones Mi de chaque module sont traités au moyen d'une unité de

traitement, respectivement U3, U4, U5 pour chacun des modules, programmée afin d'assurer par exemple l'annulation d'écho pour augmenter la stabilité de la boucle microphone-haut-parleur en liaison bilatérale et diminuer le taux d'accrochage (effet Larsen ou écho). On prévoit par conséquent un traitement pour chaque module évitant les effets Larsen et un asservissement des modules au moyen des mêmes unités de traitement U3, U4, U5 par rapport à une référence, cette référence pouvant être fournie par l'un des modules de manière à ce que le système complet forme une prise de son globale ou complète de la zone à couvrir.

On prévoit bien entendu une prise de son assurant la couverture de la zone de prise de vue et qui peut aller au-delà pour les modules des extrémités de la scène.

Les dispositifs d'asservissement seront de préférence réalisés par des unités de traitement telle que microprocesseurs ou microcontrôleur ou automate ou unité centrale d'ordinateur. Ces unités de traitement comporteront à cet effet une mémoire de programme programmée pour la mise en oeuvre des asservissements requis. Ces dispositifs peuvent être intégrés au module maître ou externes comme représentés sur les figures Sa et Sb.

Un module peut asservir les autres en recevant les informations de mise en concaténation qu'il s'agisse des éléments de prise de son ou d'image.

On peut prévoir par exemple des contacteurs CT sur chaque module qui détectent qu'un ou deux modules sont

accrochés à lui, le signal de détection étant renvoyé au module maître qui assure la coordination et l'envoi des ordres aux différents modules. Ou bien on peut prévoir que ce soit le dispositif de référence externe qui assure la coordination et l'envoi des ordres aux différents modules à la réception des signaux des contacteurs. Ces deux exemples sont schématisés sur les figures 5c et 5d.

La présence d'un module adjacent est détectée et communiquée au dispositif de pilotage P qui va permettre le pilotage des différents modules en modifiant les caractéristiques audiovisuelles de chacun.

La concaténation peut se faire par enclipsage mécanique ou électronique.

Il peut être prévu également d'asservir le son à la vidéo. On pourra par exemple piloter le champ de vision d'une caméra d'un module en fonction du lobe de prise de son des dispositifs de ce module et inversement.

Les dispositifs de prise de son peuvent permettre la détection de la concaténation de plusieurs modules.

En effet si par exemple la réception du son présente une modification qui n'est pas due seulement au passage d'une personne devant les dispositifs mais détecté par la réponse des filtres dans la chaîne de prise de son, une concaténation est détectée les asservissement des différents module sont mis en oeuvre.

On va donner maintenant des exemples de réalisation pratiques de dispositifs entrant dans la composition de d'un module.

Les figures 9a et 9b illustrent deux exemples de réalisation de dispositifs de prise de vue, concaténés. Des miroirs adjacents 10a, lOb et 10c sont respectivement placés sur le trajet des faisceaux Fa, Fb et Fc. Les angles de champ aa, ab et ac sont de préférence égaux.

Dans le cas de la figure 9a), les miroirs sont disposés en kiosque, c'est-à-dire selon une portion de polygone ou incurvée. Plus l'angle de champ est ouvert, plus les côtés du polygone sont longs et plus les dispositifs de prise de vue la, Ib et 1c sont alors éloignés les uns des autres. Dans une telle configuration tout se passe comme si les dispositifs de prise de vue la, lb et 1c étaient superposés à l'emplacement 100.

Les miroirs peuvent être plans.

Dans le cas de la figure 9b), le système de prise de vue est télécentrique : les miroirs 10a, lOb et 10c sont concaves et présentent chacun un foyer, de façon à renvoyer sur les dispositifs la, 1b et 1c respectivement situés au foyer des miroirs, les faisceaux Fa, Fb et Fc constitués de rayons parallèles entre eux, les faisceaux étant alors cylindriques. La prise de vue n'est alors plus conique mais cylindrique pour un seul dispositif de prise de vue. Un tel système télécentrique présente ainsi l'avantage de réduire d'éliminer l'effet de non-contact des regards et le recouvrement de la vue.

On va maintenant décrire de façon plus détaillée un exemple de réalisation particulier et illustré par la

figure 10 du dispositif de prise de vue et de restitution d'un module.

Le dispositif de restitution comprend un vidéoprojecteur PI projetant sur un écran E, face au participant local PL, l'image de la scène distante.

L'écran E peut être un écran à plasma, à LCD, à CRT, etc. L'image peut être en n'importe quel format (16/9, 4/3, 3/4), au standard cinéma, photo, etc. Le participant local PL observe l'image de la scène distante formée sur l'écran E, à travers une lame semiréfléchissante 21 utilisée dans ce cas pour sa capacité de transmission. Une lame semi-réléchissante aussi appelée semi-transparente est caractérisée par des coefficients de réflexion et de transmission respectivement de 30% et 70% par exemple.

Au dispositif de prise de vue, par exemple une caméra Cl, sont associés deux miroirs qui replient le faisceau par exemple deux miroirs 11 et 12 plans et la lame semi-réfléchissante 21 pour replier le faisceau F.

Il peut comprendre également une optique 0 par exemple une lentille de Fresnel pour diminuer le trajet optique du faisceau de la caméra.

La lame semi-réfléchissante est utilisée dans ce cas pour sa capacité de réflexion et assure ainsi éventuellement la fonction du miroir 10. La référence 100 correspond à une caméra virtuelle dans ce cas mais qui correspond au cas où le faisceau est non replié.

Ce dispositif de prise de vue indépendant permet l'effet de téléprésence (diminution de l'effet d'absence de contact des regards, non recouvrement des vues, effet panoramique) est couplé à un système de

restitution qui présente un effet de kiosque approché de façon à avoir une juxtaposition d'image projetée sur un écran le plus plat possible (le kiosque est très ouvert). L'écran peut aussi être courbe.

La figure 11 représente schématiquement en perspective un système interactif audiovisuel selon l'invention comportant plusieurs modules similaires à celui de la figure 10 et disposés en kiosque polygonale. Elle pourrait être en arc de cercle si les écrans étaient cintrés.

Ce système comprend plusieurs lames semiréfléchissantes 21a, 21b (cachée), 21c (cachées) et plusieurs miroirs 11a (caché), 11b, llc.

Pour le son, un exemple de réalisation est de placer un ou plusieurs microphones au-dessus ou en dessous de la lame semi-réfléchissante 21 afin de capter le son d'une personne placée devant le module, de placer un ou plusieurs haut-parleurs au-dessus ou en dessous de la lame réfléchissante 21 afin de restituer le son.

On comprendra que tous les périphériques audio ne doivent pas perturber les chemins optiques des caméras, des vidéos projecteurs, des yeux des personnes utilisant le système. Il est nécessaire en outre que ces périphériques audio soient placés le plus proche possible des utilisateurs pour permettre une bonne capture et restitution du son.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système audiovisuel pour mettre en présence une scène locale et une scène distante, caractérisé en ce qu'il comprend : - plusieurs modules audiovisuels concaténés, chaque module comprenant un dispositif de prise de vue et un dispositif de prise de son de la scène locale et, un dispositif de restitution de l'image et du son de la scène distante dans un plan image (I), les modules étant reliés à un réseau de transmission, - des moyens d'asservissement et de pilotage entre les différents modules pour assurer une continuité de la qualité l'image et du son sur le plan image, lorsque des personnes filmées et enregistrées passent devant les différents dispositifs de prise de vue et de son de la scène concernée.

2. Système audiovisuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules comprennent des détecteurs de présence d'un module adjacent qui sont reliés aux moyens d'asservissement et de pilotage.

3. Système audiovisuel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de détection d'un module adjacent sont constitués par des capteurs de présence.

4. Système audiovisuel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de détection d'un module adjacent sont constitués par les moyens de réception du son et la détection d'une modification de cette réception.

5. Système audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement et de pilotage comprennent des moyens d'asservissement des dispositifs de prise de vue recevant des signaux de référence pour asservir les dispositifs par rapport à ces signaux de référence.

6. Système audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement comprennent des moyens d'asservissement des dispositifs de restitution de vue recevant des signaux de référence pour asservir les dispositifs par rapport à ces signaux de référence.

7. Système audiovisuel selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les signaux de référence sont fournis par un dispositif extérieur ou par l'un des modules.

8. Système audiovisuel selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans le cas où la référence est externe, cette référence peut être obtenue par le dispositif de prise de son.

9. Système audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement et de pilotage comprennent des moyens d'asservissement des dispositifs de prise de son et de restitution du son recevant des signaux de référence pour asservir les dispositifs par rapport à ces signaux de référence.

10. Système audiovisuel selon la revendication 9, caractérisé en ce que dans le cas où la référence est externe, cette référence peut être obtenue par le dispositif de prise de vues.

11. Système audiovisuel selon la revendication 9, caractérisé en ce que les signaux de référence sont fournis pour chaque module par le ou les modules adjacent (s).

12. Système audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement sont réalisés par des unités de traitement comportant une mémoire de programme programmée pour la mise en oeuvre des asservissements requis.

13. Système audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement et de pilotage commandent une émission sur le réseau sur un flux de données, séparé pour chaque module.

14. Système audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement et de pilotage commandent une émission multiplexée sur un même canal du réseau pour tous les modules.

15. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif (2) de restitution comprend au moins un écran (E) sur lequel l'image de la scène distante est formée et un miroir (21) semi-transparent apte à former dans le plan image (I), l'image de l'écran (E), ledit miroir (21) semitransparent étant placé entre un miroir (11) du dispositif de prise de vue associé à ce module et la scène locale de manière à ce que lesdits rayons traversent ledit miroir (21) semi-transparent et atteignent le miroir (11) du dispositif de prise de vue.

16. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le miroir (21) semi-transparent est plan ou concave.

17. Système selon la revendication précédente, le miroir (21) semi-transparent étant concave, caractérisé en ce que ledit miroir (21) présente un foyer et en ce que ledit système comprend en outre un projecteur (P) situé au voisinage du foyer dudit miroir (21).

18. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le miroir (21) semi-transparent est un miroir cylindrique ou torique ou de révolution.

19. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que les dispositifs de prise de vue et/ou les dispositifs de restitution sont alignés.

20. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que les dispositifs de prise de vue et/ou les dispositifs de restitution sont disposés selon une courbe convexe.

21. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend une optique par exemple une lentille de Fresnel pour diminuer le trajet optique du faisceau de la caméra.