FR2884087A1 - Procede et dispositif d'evaluation d'une degradation de qualite causee par une invariance d'un stimulus, telle que percue par un destinataire dudit stimulus - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'évaluation d'une qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal OFx porteur d'un stimulus, lequel procédé inclut une étape de détection IDS d'absences de variation dudit signal et une étape de quantification DQS d'au moins une dégradation Edi correspondant à une absence de variation.Selon l'invention, la quantité de dégradation Eij calculée au cours de l'étape de quantification DQS dépend d'une amplitude de variation Dij du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.L'invention permet de corréler entre elles la durée d'invariance, de possibles invariances passées et une brusque variation d'amplitude consécutive à ladite invariance, en mettant en oeuvre en temps réel une technique automatique.

Description

La présente invention concerne un procédé d'évaluation d'une grandeur

représentative d'une qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal porteur de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit audit destinataire.

De tels procédés sont étudiés avec une attention croissante à mesure que se développent des systèmes de diffusion ciblée d'informations spécifiquement envoyées à l'intention de particuliers individuellement identifiés comme destinataires, une telle diffusion ciblée étant nouvelle au regard du fonctionnement de systèmes de diffusion traditionnels opérant une diffusion indiscriminée d'informations tels des programmes audiovisuels portés, par exemple, par des signaux radioélectriques émis par voie hertzienne.

Les systèmes de diffusion ciblée dont l'utilisation est possible dans l'état actuel de la technique font généralement appel à une conversion d'un signal analogique représentatif des stimuli à transmettre en un signal numérique de données, laquelle conversion est usuellement suivie d'un encodage desdites données afin d'en réduire autant que possible le volume sans pour autant leur causer de dégradations significatives, les données encodées étant destinées à être transmises par paquets selon des protocoles de transmission normalisés tels les protocoles Internet IPv4 ou IPv6. Il convient cependant de reconnaître que, bien qu'offrant des avantages considérables qui en ont fait le succès, ces protocoles de transmission par paquets sont intrinsèquement source de dégradations qui seront causées par d'inévitables pertes de certains paquets de données. En outre, quelle que soit la technique d'encodage choisie, elle aura pour objectif une compression qui ne pourra être obtenue qu'en éliminant certaines caractéristiques des stimuli à encoder qui seront considérées comme superflues, une telle compression générant immanquablement des pertes qui pourront avoir un impact négatif sur la perception qu'aura un destinataire des stimuli qui lui auront été transmis sous forme encodée.

Or, un particulier qui aura par exemple souscrit un abonnement à un service de fourniture de programmes audiovisuels sera contractuellement en droit d'attendre un 30 niveau minimal de qualité des images et des sons qui lui seront transmis, de sorte qu'un prestataire de ce service de fourniture devra s'assurer que de telles exigences sont bien remplies, ce qui ne pourra être accompli qu'en procédant à une évaluation pertinente de la qualité des stimuli qui seront restitués à leur destinataire après transmission, ladite évaluation devant être réalisée en tenant compte des particularités humaines des facultés de perception de ce destinataire.

Diverses méthodes permettant d'évaluer séparément une qualité d'un signal porteur d'un stimulus tel une image mouvante ou un son ont déjà été élaborées dans le passé, lesquelles méthodes font par exemple appel à un groupe de personnes, chacune desquelles devant être exposée audit stimulus et priée ensuite d'attribuer une note représentative de sa qualité telle que cette personne l'aura perçue. Cependant, de telles méthodes requièrent une importante logistique et sont donc coûteuses à mettre en oeuvre, puisqu'elles nécessitent de rassembler au sein d'un environnement contrôlé tel un laboratoire de test des personnes en nombre suffisant pour qu'une moyenne statistique des notes qu'elles auront attribuées soit effectivement représentative d'une perception moyenne. Par ailleurs, de telles méthodes ne permettent pas de mesurer en temps réel une qualité telle que perçue par un abonné lors de la réception d'un flux de stimuli qu'il aura commandés, de sorte que ces méthodes ne sont pas adaptées en tant que telles à des applications de contrôle de qualité dans les systèmes de diffusion ciblée d'informations décrits plus haut.

Il a en outre été constaté en mettant en oeuvre de telles méthodes que certains types de dégradations pouvaient avoir sur la perception d'une personne un impact qui ne pouvait être entièrement dé-corrélé d'un contexte chronologique dans lequel une telle dégradation était amenée à se produire. Entre autres effets nuisibles, une perte d'un ou plusieurs paquets de données pourra causer une discontinuité matérialisée par une rupture de fluidité de séquences vidéo ou par une coupure de signal sonore car, en cas d'interruption ou d'apparition de retards dans un flux de paquets de données reçus par un décodeur de réception, un récepteur restituera usuellement en boucle un même stimulus défini par des données contenues dans une mémoire tampon incluse dans ce récepteur, de sorte que ce stimulus sera alors essentiellement invariant jusqu'à ce que de nouveaux paquets de données permettent de reconstituer un nouveau stimulus.

Il a été observé que l'impact d'une telle discontinuité sur la perception de la qualité d'un stimulus qu'aura une personne exposée à ce stimulus sera amené à varier en fonction, d'une part, de la durée de cette discontinuité et, d'autre part, du nombre de discontinuités ayant antérieurement affecté ce même stimulus et ayant donc été 5 également antérieurement observées par cette même personne.

Un article intitulé "FRAME DROPPING EFFECTS ON USER QUALITY PERCEPTION" et publié dans un compte-rendu d'une conférence WIAMIS qui s'est tenue à Lisbonne en avril 2004 propose ainsi une méthode de calcul automatique d'une grandeur de mesure spécifiquement destinée à représenter l'impact, tel que perçu par une personne exposée à un signal vidéo, qui sera produit par des discontinuités dans un flux de données représentant ce signal vidéo, laquelle méthode permettant de quantifier une combinaison des effets, d'une part, d'une dégradation unitaire causée par chaque discontinuité et dépendant de la durée de cette discontinuité, et d'autre part, d'une possible accumulation de telles discontinuités.

Les travaux des inventeurs ont cependant permis de constater qu'une mauvaise impression ressentie par une personne exposée à une invariance d'un stimulus ne dépend pas seulement de la durée de cette invariance et d'éventuelles invariances préalables, mais aussi des conditions dans lesquelles l'invariance disparaît au profit de la reprise d'un déroulement normal de l'exposition au stimulus, ce qui tend à démontrer que l'approche décrite ci-dessus n'est pas entièrement satisfaisante.

L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients décrits cidessus, en proposant un procédé d'évaluation de qualité d'un stimulus qui permet non seulement de tenir compte d'une association faite par une personne exposée audit stimulus entre une durée d'invariance de ce stimulus et une mémorisation cumulée d'invariances antérieures opérée de manière inconsciente par cette personne, mais aussi de prendre en compte une amplitude de discontinuité du stimulus lors d'une reprise d'évolution dynamique consécutive à l'expiration de la durée d'invariance, ledit procédé pouvant de surcroît être mis en oeuvre de manière automatique et en temps réel lors de l'émission et/ou de la réception d'un signal porteur de données représentatives dudit stimulus.

En effet, un procédé d'évaluation conforme au paragraphe introductif inclut selon l'invention une étape de détection d'au moins une absence de variation dudit signal et une étape de quantification d'une valeur de dégradation générée par au moins une telle absence de variation, ladite valeur de dégradation dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

Grâce à l'invention, il est possible de tenir compte de l'effet particulier produit sur une personne par les conditions particulières dans lesquelles s'opère une reprise d'évolution dynamique d'un stimulus après une durée d'invariance de ce stimulus.

Une forte variation d'amplitude se traduira alors par une importante quantité de dégradation unitaire, qui produira une contribution significative qui pourra s'ajouter à une quantification de l'impact lié à la seule durée d'invariance dans une quantification globale de l'impact qu'aura une absence de variation sur une personne exposée au stimulus concerné.

Selon un premier aspect de l'invention, une valeur cumulée de dégradation est calculée au cours de l'étape de quantification sous forme d'une somme de quantités de dégradation unitaires causées des absences de variation ayant en commun une même durée d'invariance, chaque quantité de dégradation unitaire dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

Grâce à ce premier aspect de l'invention, il est possible de tenir compte de l'effet cumulé produit sur une personne par une succession d'absences de variations du stimulus, ces absences de variation étant alors répertoriées au moyen des durées d'invariance qui leur sont associées.

Selon une variante de ce premier aspect de l'invention, on pourra simplifier le calcul des diverses densités de dégradation en calculant pour chacune d'elles une valeur moyenne des amplitudes de reprise observées après les diverses invariances présentant la durée d'invariance considérée, calculer ensuite une quantité de dégradation unitaire moyenne valant pour toutes les dégradations correspondant à cette durée d'invariance considérée, et effectuer alors un simple produit entre cette quantité de dégradation unitaire moyenne et le nombre de discontinuités ayant présenté cette durée d'invariance au cours de l'intervalle d'analyse en vue d'obtenir une expression cumulée de la densité de dégradation considérée.

Un procédé d'évaluation conforme à cette variante de l'invention sera alors caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de quantification est calculée une valeur cumulée de dégradation est calculée au cours de l'étape de quantification sous forme d'un produit entre une quantité de dégradation unitaire causée par des absences de variation ayant en commun une même durée d'invariance donnée, d'une part, et un nombre total de telles absences de variation intervenues pendant un intervalle d'analyse prédéterminé, d'autre part, procédé selon lequel ladite quantité de dégradation unitaire dépend d'une valeur moyenne, pour ledit intervalle d'analyse, des amplitudes des variations du stimulus immédiatement postérieures auxdites absences de variation.

Ainsi qu'exposé précédemment, une mauvaise impression ressentie par une personne exposée à une discontinuité d'un stimulus ne dépend pas seulement de la durée de cette discontinuité et de la variation d'amplitude du stimulus consécutive à une absence de variation intempestive de ce stimulus, mais aussi d'une possible succession dans le temps de telles discontinuités qui tendent à provoquer une accumulation inconsciente d'insatisfaction. Cependant, les inventeurs ont observé qu'une telle accumulation inconsciente ne dépasse pas une certaine limite au-delà de laquelle des dégradations supplémentaires ne sont plus prises en compte par l'esprit humain, qui atteint en quelque sorte une saturation. Une autre variante de l'invention permet de rendre compte d'un tel phénomène, laquelle variante pouvant être mise en oeuvre alternativement ou cumulativement avec la précédente, et selon laquelle un procédé tel que décrit plus haut inclut en outre une étape de sommation bornée de diverses densités de dégradation générées par l'étape de quantification pendant l'intervalle d'analyse considéré.

Par ailleurs, toutes les absences de variation d'un stimulus ne sont pas nécessairement perceptibles pour une personne exposée à ce stimulus. Un procédé 30 d'évaluation d'une grandeur de qualité telle que perçue par un observateur humain aura donc avantage à ne pas tenir compte de telles discontinuités non-significatives pour que la simulation de la perception humaine soit à la fois plus exacte et moins consommatrice de ressources de calcul. Une autre variante de l'invention permet de tenir compte de ces considérations, laquelle variante pouvant être mise en oeuvre alternativement ou cumulativement avec les précédentes, et selon laquelle seules sont signalées à l'issue de l'étape de détection des absences de variation dudit signal présentant une durée d'invariance supérieure à une durée prédéterminée.

Ainsi qu'expliqué plus haut, l'invention est également remarquable en ce qu'elle permet de quantifier une grandeur de mesure en temps réel par analyse automatique du signal dont la qualité est mesurée, et est donc particulièrement bien adaptée à des applications de contrôle de qualité dans les systèmes de diffusion ciblée d'informations décrits en partie introductive.

Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne donc également un procédé de transmission de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être 15 produit à un destinataire, procédé incluant: une étape d'encodage desdites données en fonction d'au moins un paramètre de configuration, destinée à produire un signal encodé adapté à une transmission, une étape d'évaluation d'une grandeur de mesure de qualité du signal encodé, destinée à être exécutée en mettant en oeuvre un procédé d'évaluation conforme à la

description qui précède, et

une étape de réglage dudit paramètre de configuration en fonction d'au moins une valeur d'une grandeur de mesure produite lors de l'exécution de l'étape d'évaluation.

Une telle utilisation de l'invention permettra d'optimiser la valeur du ou des paramètres de configuration, par exemple un taux de compression ou un débit de transmission, de manière à garantir une qualité minimale des stimuli qui seront produits à un destinataire du signal ainsi encodé, tout en tenant compte éventuellement de contraintes propres au système telles la bande passante encore disponible, etc. Selon l'un de ses aspects matériels, l'invention concerne également un dispositif d'évaluation d'une grandeur représentative d'une qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal porteur de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit audit destinataire, lequel dispositif inclut des moyens de détection d'au moins une absence de variation dudit signal et des moyens de quantification d'une valeur de dégradation du signal générée par au moins une telle absence de variation, ladite valeur de dégradation dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

Selon un autre de ses aspects matériels, l'invention concerne également un dispositif d'évaluation dans lequel les moyens de quantification sont destinés à calculer au moins une valeur cumulée de dégradation sous forme d'une somme de quantités de dégradation unitaires causées par des absences de variation ayant en commun une même durée d'invariance, chaque quantité de dégradation unitaire dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

Selon une variante de cet autre aspect matériel, l'invention concerne également un dispositif d'évaluation dans lequel les moyens de quantification sont destinés à calculer au moins une valeur cumulée de dégradation sous forme d'un produit entre une quantité de dégradation unitaire causée par une absence de variation ayant une durée d'invariance donnée, d'une part, et un nombre total de telles absences de variation intervenues pendant un intervalle d'analyse prédéterminé, d'autre part, ladite quantité de dégradation unitaire dépendant d'une valeur moyenne, pour ledit intervalle d'analyse, des amplitudes des variations du stimulus immédiatement postérieures auxdites absences de variation.

Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, un tel dispositif d'évaluation inclura en outre avantageusement des moyens de sommation bornée de diverses densités de dégradation générées par les moyens de quantification au cours de l'intervalle d'analyse considéré.

Dans encore un autre mode de réalisation particulier de l'invention, un tel dispositif d'évaluation inclura de plus des moyens de filtrage d'absences de variation ayant des durées d'invariance inférieures à une durée prédéterminée.

Selon un autre de ses aspects matériels, l'invention concerne également un système de transmission de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit à un destinataire, système incluant: des moyens d'encodage desdites données en un signal encodé selon un format 5 adapté à une transmission, un dispositif d'évaluation d'une grandeur de mesure de qualité du signal encodé, lequel dispositif est conforme à la description qui précède.

Selon une variante particulièrement avantageuse de cet aspect matériel, les moyens d'encodage étant destinés à appliquer aux données un traitement défini par au moins un paramètre de configuration, le système inclura en outre des moyens de réglage dudit paramètre de configuration en fonction d'au moins une valeur de la grandeur de mesure produite par les moyens d'évaluation.

Une telle variante permet de réaliser une boucle de contrôle de qualité en asservissant les conditions de fonctionnement des moyens d'encodage des données au 15 niveau de qualité perçue par le destinataire de ces données.

Le procédé d'évaluation peut être mis en oeuvre de diverses manières, notamment sous forme câblée ou sous forme logicielle. L'invention concerne donc également un produit programme d'ordinateur téléchargeable via un réseau de télécommunication et/ou stocké dans une mémoire d'une unité centrale et/ou stocké sur un support mémoire destiné à coopérer avec un lecteur de ladite unité centrale, ledit programme étant destiné à permettre une évaluation d'une grandeur représentative d'une qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal porteur de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit audit destinataire, lequel programme inclut au moins une instruction définissant une procédure de détection d'au moins une absence de variation dudit signal et au moins une instruction définissant une procédure de quantification d'une valeur de dégradation générée par au moins une telle absence de variation, ladite valeur de dégradation dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

Un tel programme pourra en outre inclure des instructions définissant des procédures de calcul de valeurs cumulées de dégradation, de sommation bornée de diverses valeurs de dégradation, et de filtrage de discontinuités ayant des durées d'invariances trop faibles pour être perceptibles par un observateur humain.

Enfin, selon encore un autre de ses aspects matériels, l'invention concerne également un support de données sur lequel est mémorisé un programme d'ordinateur conforme à la description qui précède.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de IO réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: La Fig.l est un schéma fonctionnel qui représente un système de transmission de données dans lequel l'invention est utilisée, La Fig.2 est un diagramme d'étapes qui représente un procédé conforme à 15 l'invention, La Fig.3 est un schéma fonctionnel qui représente des moyens d'évaluation aptes à mis en oeuvre dans un tel système, La Fig.4 est une courbe de réponse qui illustre une rupture de continuité affectant un stimulus et se traduisant par une invariance suivie d'un pic d'amplitude, 20 La Fig.5 est un schéma fonctionnel qui représente un système de transmission de données dans lequel une première variante de l'invention est utilisée, La Fig.6 est un schéma fonctionnel qui représente un système de transmission de données dans lequel une deuxième variante de l'invention est utilisée, et La Fig. 7 est un schéma fonctionnel qui illustre une possible application de 25 l'invention à l'évaluation de la qualité de programmes audiovisuels.

La Fig.l représente schématiquement un système SYST de transmission de données qui inclut des moyens de génération SRC d'un flux IFx de données numériques, dites d'entrée, représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit à un utilisateur du système SYST au moyen d'un terminal DISP consistant par exemple en un téléphone portable ou en un écran relié ou non à un ordinateur et préférentiellement muni d'au moins un haut-parleur, les stimuli transmis pouvant être ainsi alternativement ou cumulativement des sons et des images. Le système SYST inclut un moyen de diffusion IPS, par exemple un réseau de communication incluant une pluralité de routeurs aptes à être pilotés pour réaliser un envoi ciblé des données incluses dans le flux d'entrée IFx vers le terminal DISP de l'utilisateur, lequel est ici connecté à un module de réception REC destiné à recevoir un flux OFx de données numériques, dites de sortie, délivré par le moyen de diffusion IPS et potentiellement dégradées par la diffusion. Dans certains modes de mise en oeuvre de l'invention, le module de réception REC pourra être constitué par un boîtier-décodeur apte à communiquer avec terminal DISP via une liaison câblée ou sans fil. Dans d'autres modes de mise en oeuvre de l'invention, le module de réception REC pourra être intégré au terminal DISP. Le système SYST décrit ici inclut en outre un dispositif d'évaluation QMM d'une grandeur de mesure de qualité d'un flux de données de réception RFx, lequel dispositif d'évaluation QMM est conforme à la présente invention et est apte à produire un signal de mesure PQ ayant une valeur représentative d'une mesure en temps réel de la qualité perçue par le destinataire du stimulus véhiculé par le flux de données de réception RFx par analyse automatique du contenu dudit flux. Dans l'exemple représenté ici, la valeur du signal de mesure PQ est rapportée à une échelle absolue de valeurs QSC offrant une plage de variation comprise entre 0 et 100. Comme on le verra par la suite, une telle quantification absolue et objective de la qualité perçue par un utilisateur du système SYST permettra, entre autres avantages, une optimisation de la génération du flux de données émis à destination de l'utilisateur du système SYST, destinée à garantir à cet utilisateur une qualité minimale des stimuli qui lui seront produits.

La Fig.2 illustre un procédé d'évaluation conforme à un mode de mise en oeuvre particulier de la présente invention. Ce procédé est destiné à produire un signal de mesure PQ ayant une valeur représentative de la qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal porteur du flux de données de réception RFx représentatif d'au moins un stimulus. Ce procédé inclut une étape de détection IDS d'au moins une absence de variation du stimulus véhiculé par le flux de données de réception RFx, ladite étape de détection IDS pouvant être exécutée en comparant avec une valeur sensiblement égale à zéro une différence entre deux amplitudes successives du stimulus, ladite étape de détection IDS produisant un signal de détection Sd ayant par exemple un niveau logique "1" pendant une absence de variation du stimulus et un niveau logique "0" sinon. Un calcul systématique, en cours d'exécution de l'étape de détection IDS, d'une différence entre deux amplitudes successives du stimulus véhiculé par le flux de données de réception RFx permettra en outre de quantifier une variation d'amplitude Dij immédiatement consécutive à la durée d'invariance considérée. Le procédé d'évaluation conforme à ce mode de mise en oeuvre particulier de l'invention inclut en outre une étape de calcul et de filtrage TCS au cours de laquelle est calculée une durée d'invariance tgi associée à l'absence de variation signalée lors de l'étape de détection IDS. Cette durée d'invariance tgi est alors comparée à une valeur de seuil prédéterminée Thv en vue de réaliser un filtrage de discontinuités ayant des durées d'invariance trop faibles pour être perceptibles par un observateur humain en choisissant par exemple une valeur de seuil prédéterminée Thv voisine de 40 millisecondes, seules les discontinuités ayant des durées d'invariance supérieures à la valeur de seuil Thv étant signalées à l'issue de l'étape de calcul et de filtrage TCS. Ce procédé inclut également une étape de calcul SHS d'une quantité de dégradation causée par au moins une absence de variation signalée au cours de l'étape de calcul et de filtrage TCS, une étape de quantification DQS d'au moins une densité de dégradation Edi du signal générée par des absences de variation ayant en commun une même durée d'invariance tgi, et une étape de sommation DSS de diverses quantités de dégradation Edi générées par l'étape de quantification DQS, laquelle sommation sera de préférence bornée et produira la valeur du signal de mesure PQ.

Selon un mode de mise en oeuvre possible de l'invention, une somme de quantités unitaires Eij associées à des dégradations ayant toutes une même durée d'invariance tgi est calculée au cours de l'étape de quantification DQS, chaque quantité unitaire de dégradation Eij générée lors de l'étape de calcul SHS dépendant de l'amplitude de variation Dij du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

Dans un tel mode de mise en oeuvre, chaque quantité unitaire de dégradation Eij causée par une absence de variation de durée tgi suivie d'une brusque variation d'amplitude Dij pourra par exemple être calculée lors de l'étape de calcul SHS sous la forme: Eij (tgi, Dij) = Qref Mmax + Mmax Mmin ( 1+ tgi/ Dans l'expression de la quantité unitaire de dégradation Eij donnée ci-dessus, une quantité de référence de qualité Qref est amputée d'une valeur qui évolue de façon continue, décroissante et bornée en fonction de la durée d'invariance tgi, une valeur a.Dij proportionnelle à la variation d'amplitude Dij immédiatement postérieure à la discontinuité observée étant ajoutée à ladite quantité de référence de qualité Qref, cette valeur Dij pouvant en outre être elle aussi préalablement limitée à une valeur Dij,,AX pour tenir compte d'un phénomène de saturation de perception humaine. La quantité de référence de qualité Qref aura été, quant à elle, préalablement définie une fois pour toutes par analyse statistique des perceptions d'un groupe de personnes exposées en laboratoire à un stimulus de référence.

Chaque densité de dégradation Edi générée par les absences de variation ayant en commun une même durée d'invariance tgi pourra alors par exemple être calculée au cours de l'étape de quantification DQS sous la forme suivante: Edi = (Eij)P("(g' expression particulière dans laquelle chaque densité unitaire de dégradation Eij est, à titre tout à fait optionnel, pondérée par un exposant P(n(tgi)) qui peut lui-même être défini comme présentant une évolution continue, décroissante et bornée en fonction d'un nombre total n(tgi) d'absences de variation ayant pour durée d'invariance la durée tgi, selon par exemple une fonction sigmoïde exponentielle, b" + a.Dij définie par une relation du type y=1/(l+exp(-x)) , ou encore une fonction sigmoïde tangentielle, définie par une relation du type y=tanh(x).

Dans un mode de réalisation très spécifique de l'invention, la fonction définissant l'exposant pourra également être de la forme: ( s' P(n(tgi)) = Pmax - Pmax - Pmin l+ n(tgi) ou c et R sont des nombres réels et Pmax etPmin seront respectivement des valeurs maximale et minimale de l'exposant P(n(tgi)).

L'étape de sommation DSS pourra alors calculer une somme cumulée de toutes les densités de dégradation Edi quantifiées par l'étape de quantification DQS, laquelle somme sera soustraite à la quantité de référence de qualité Qref pour produire la valeur du signal de mesure PQ. Le signal de mesure PQ pourra alors être exprimé sous la forme suivante: PQ = Qref - > Edi, dans laquelle la somme cumulée Edi de toutes les densités de dégradation Edi pourra optionnellement être elle-même pondérée au moyen d'un exposant inférieur à 1, par exemple /2, et sera de préférence bornée à une valeur EdMAX dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, de manière à tenir compte du phénomène de saturation de la perception humaine.

Selon une variante avantageuse du mode de mise en oeuvre de l'invention décrit ci-dessus, une quantité de dégradation unitaire moyenne Eim sera calculée lors de l'étape de calcul SHS en fonction d'une valeur moyenne Dim, pour l'intervalle d'analyse considéré, des amplitudes des variations Dij du stimulus immédiatement postérieures aux absences de variation de durée tgi. La densité de dégradation Edi pourra alors être calculée sous forme d'un produit entre cette quantité unitaire.

R c

moyenne Eim, d'une part, et un nombre total n(tgi) de telles absences de variation intervenues pendant un intervalle d'analyse donné, d'autre part, ce qui pourra être exprimé au moyen des équations suivantes: Eim(tgi) = Qref Mmax + Mmax Mmin 1+ r b s \tgl/ + a.Dim et Edi = n(tgi).Eim(tgi) P("(g')) , cette dernière expression étant rendue équivalente à l'expression Edi = ( I) par le fait que la valeur moyenne i Dim des amplitudes des variations Dij est commune à toutes les dégradations unitaires moyennes.

La Fig.3 illustre un mode de réalisation possible du dispositif d'évaluation QMM d'une grandeur de mesure de qualité du flux de données de réception RFx, qui pourra, dans l'exemple décrit ici, être directement intégré dans le module de réception évoqué plus haut.

Ce dispositif d'évaluation QMM inclut un module de détection DETM d'une invariance du flux de données de réception RFx qui est destiné à produire un signal de détection Sd ayant par exemple un niveau logique "1" pendant une absence de variation du stimulus et un niveau logique "0" sinon.

Le dispositif d'évaluation QMM inclut en outre un compteur et comparateur de temps CNTM, incluant des moyens de comptage aptes à n'être activés que lorsque le signal de détection Sd présente un niveau logique "1", et des moyens de comparaison d'une valeur finale de comptage égale à la durée d'invariance tgi avec une valeur de seuil prédéterminée Thv voisine de 40 millisecondes. Dans un cas où il apparaît que la durée d'invariance tgi est inférieure à la valeur de seuil Thv, l'absence de variation détectée par le module de détection DETM ne sera pas perceptible par un observateur humain, de sorte qu'aucune action supplémentaire ne sera entreprise par le dispositif d'évaluation QMM. Dans le cas contraire, c'est-à-dire si la durée d'invariance tgi est supérieure ou égale à la valeur de seuil Thv, la valeur de la durée d'invariance tgi sera transmise à une base de données temporelles, à la fois en tant que donnée et en tant que grandeur d'adressage d'un secteur mémoire qui sera spécifique à cette durée d'invariance tgi. Cette base de données temporelles, qui est ici mémorisée dans des moyens de mémorisation MM, pourra alors recevoir depuis le module de détection DETM une valeur mesurée par ce module de la variation d'amplitude Dij immédiatement consécutive à l'absence de variation considérée, et mémoriser cette valeur de variation d'amplitude Dij dans le secteur mémoire spécifique à la durée d'invariance tgi.

Pour exécuter les étapes de calcul de quantités de dégradation, de quantification de densités de dégradation et de sommation décrites plus haut, le dispositif d'évaluation QMM pourra inclure un circuit logique programmable convenablement configuré pour procéder aux calculs requis par le mode de mise en oeuvre choisi au moyen d'une logique câblée, solution qui offre une grande rapidité de traitement mais n'est que difficilement reconfigurable.

C'est pourquoi, dans le mode de réalisation préféré de l'invention décrit ici, le dispositif d'évaluation QMM inclut une unité centrale de traitement CPU destinée à recevoir des instructions Instr et des données Dat mémorisées sur un support de données qui est ici confondu avec les moyens de mémorisation MM incluant la base de données, lesquels moyens de mémorisation MM pouvant alors par exemple être matérialisés par un disque dur, lesdites instructions Instr définissant les étapes de calcul dont l'exécution par l'unité centrale de traitement CPU permettra au dispositif d'évaluation QMM de générer le signal de mesure PQ souhaité, les données Dat incluant ici en particulier les données temporelles préalablement mémorisées dans la base de données.

Ces instructions Instr pourront être aisément modifiées si cela s'avère nécessaire, et pourront former un logiciel apte à être téléchargé sur le support de données si celui-ci est réinscriptible, comme c'est le cas par exemple pour un disque dur, un CD-RW, un DVD-RAM ou un disque magnétooptique. Un support de données incluant des instructions Instr et des données Dat pourra alternativement être distinct des moyens de mémorisation MM incluant la base de données temporelles, et être alors amovible et consister par exemple en un disque à lecture seule de type CDROM ou DVD-ROM fourni à l'utilisateur du système par un prestataire de services de fourniture de programmes.

La Fig.4 est un chronogramme qui illustre un exemple de variations possibles d'une amplitude Stamp d'un stimulus, par exemple une image ou un son. Dans l'exemple représenté ici, le stimulus subit à partir d'un instant t0 une rupture de continuité au cours de laquelle l'amplitude Stamp du stimulus considéré présente une absence de variation ayant une durée d'invariance tgi. A un instant t0+tgi, les variations d'amplitude reprennent et présentent un pic d'amplitude Dij qui va avoir une influence sur la manière dont cette discontinuité sera perçue par une personne exposée au stimulus considéré. Cette discontinuité pourra être détectée de diverses manières, l'une des plus avantageuses reposant sur un calcul d'une différence d'amplitude Stamp(t+l)-Stamp(t) entre deux instants consécutifs t et t+l, qui permet, en plus de détecter le début d'une absence de variation en t0, de quantifier l'amplitude Dij du pic immédiatement consécutif à ladite absence qui sera donnée ici par une valeur Stamp(t0+tgi+1)-Stamp(t0+tgi). En outre, si toute invariance détectée mathématiquement par vérification d'une relation Stamp(t+l)Stamp(t)=0 peut théoriquement être analysée, il sera plus réaliste en pratique de procéder à une comparaison de la durée de l'invariance ainsi détectée avec une valeur de seuil prédéterminée Thv qui sera avantageusement représentative des facultés de perception humaines et choisie par exemple voisine de 40 ms. Toute absence de variation présentant une durée inférieure à cette valeur de seuil Thv, comme par exemple la durée tt représentée dans cet exemple particulier, sera alors réputée imperceptible et ne sera pas prise en compte dans l'évaluation de la qualité perçue.

Le stimulus considéré peut revêtir différentes formes. Par exemple, si le stimulus considéré est une image, ce pic d'amplitude sera un pic de luminance qui pourra être exprimé sous la forme: [I(x, y, tO + tgi) I(x, y,tO+tgi+ ) val p;, où I(x, y,tO + tgi) est représentatif de la luminance d'un pixel (x,y) composant l'image à l'instant tO+tgi c'est-à- dire la dernière image avant la reprise des variations, I(x, y, tO + tgi + 1) est représentatif de la luminance de l'image du pixel (x,y) à l'instant t0+tgi+1, c'est-à-dire la première image suivant la reprise des variations, N est égal à un nombre total de pixels par image, et val, = 2' , où nb désigne un nombre de bits représentant chaque pixel.

Dans un autre cas où le stimulus considéré est un constitué par un son, le pic d'amplitude consécutif à une absence de variation de ce son causé par une coupure sonore est matérialisé par un "clic" très perceptible pour une personne exposée à ce son. Une telle variation abrupte du stimulus sonore se produisant immédiatement après un silence ou un bruit de très faible amplitude peut être calculée, par exemple, par une formule d'erreur quadratique normalisée: Dij = [s(tO + tgi) s(tO + tgi + 1)12 val p;, où s(tO+tgi) peut correspondre à l'échantillon à l'instant tO+tgi (dernier échantillon de l'absence de signal sonore) ou à son énergie E(tO + tgi) = (s(tO + tgi))2, et valu;, = où nb désigne un nombre de bits représentant chaque échantillon sonore.

Enfin, il convient de souligner ici qu'il est parfaitement envisageable de calculer une valeur moyenne sur un intervalle d'analyse donné, par exemple 10 secondes, des différents pics d'amplitudes Dij consécutifs chacun à une absence de variation ayant une durée d'invariance tgi donnée, en vue de permettre une simplification des calculs de densité de dégradation ainsi que précédemment expliqué.

De même, de multiples étapes de quantification de valeurs cumulées de dégradation pourront être exécutées à intervalles réguliers au fil de l'évolution d'un flux de données, chacun de ces intervalles ayant par exemple une même valeur que l'intervalle de 10 secondes évoqué ci-dessus, une pondération dans le temps de Dy= valeurs successivement obtenus pour la grandeur de mesure considérée étant ainsi également possible.

La Fig.5 représente schématiquement un système SYST1 de transmission de données conforme à une première variante de l'invention, lequel système SYST1 étant destiné à transmettre, entre une partie émettrice TRME et une partie réceptrice RECE, un flux de données représentatives d'au moins un stimulus. A cet effet, un flux de données d'entrée IFx est encodé par des moyens d'encodage ENC en un flux de données encodé EFx destiné à être transmis via un moyen de diffusion IPS vers la partie réceptrice RECE qui le recevra sous forme d'un flux de données de sortie OFx. Les moyens d'encodage sont destinés à être configurés au moyen d'au moins un paramètre de configuration Ep, par exemple un taux de compression ou un débit de transmission, dont la valeur, déterminée par un générateur de paramètres d'encodage EPGM, définira les conditions dans lesquelles l'encodage des données sera réalisé. Le système SYST1 représenté ici inclut en outre un décodeur dit d'émission TDEC identique à un décodeur de réception, non représenté ici, dont est munie la partie réceptrice RECE en vue du décodage du flux de sortie OFx. Le système SYST1 inclut enfin un dispositif d'évaluation QMM d'une grandeur de mesure représentative de la qualité du flux de données encodé EFx, lequel dispositif QMM est conforme à la description qui précède et est destiné à produire un signal de mesure PQ. Pour évaluer la qualité du flux de données encodé EFx, ce dispositif d'évaluation QMM va procéder dans cet exemple de mise en oeuvre de l'invention à une analyse du flux de données décodé DFx représentatif du flux de données qui sera effectivement utilisé par la partie réceptrice RECE pour produire à l'utilisateur du système SYST1 le stimulus qui lui est destiné. Dans l'exemple représenté ici, une analyse du flux de données décodé DFx produira une valeur du signal de mesure PQ qui pilotera le générateur de paramètres d'encodage EPGM, ce qui permettra d'optimiser la valeur du paramètre de configuration Ep, de manière à garantir une qualité minimale des stimuli qui seront produits à un destinataire du signal de sortie OFx, tout en tenant compte éventuellement de contraintes propres au système telles la bande passante encore disponible, etc., qui pourront également être communiquées sous forme de signaux non-représentés ici au générateur de paramètres d'encodage EPGM. Par exemple, s'il apparaît que la qualité telle que représentée par la valeur du signal de mesure PQ est insuffisante par rapport à la qualité minimale requise, la valeur d'un paramètre de configuration Ep définissant un taux de compression pourra être baissée de façon à ce que ladite compression génère moins de pertes d'information.

La Fig.6 représente schématiquement un système SYST2 de transmission de données conforme à une deuxième variante de l'invention, lequel système SYST2 étant destiné à transmettre, entre une partie émettrice TRME et une partie réceptrice RECE, un flux de données représentatives d'au moins un stimulus. Ce système SYST2 comprend des éléments communs avec celui décrit précédemment, lesdits éléments communs portant alors les mêmes signes de référence. Le système SYST2 représenté ici inclut un décodeur de réception RDEC dont est munie la partie réceptrice RECE en vue du décodage du flux de sortie OFx. Ce système SYST2 inclut de plus un dispositif d'évaluation QMM d'une grandeur de mesure représentative de la qualité d'un flux de données décodé DFx produit par le décodeur de réception RDEC, et donc de celle du flux de données encodé EFx, lequel dispositif QMM est conforme à la description qui précède et est destiné à produire un signal de mesure PQ qui pilotera, d'une part, le générateur de paramètres d'encodage EPGM auquel cette valeur sera transmise en retour via le moyen de diffusion IPS, et, d'autre part, un générateur DPGM de paramètres de décodage Dp, ce qui permettra d'optimiser la configuration du décodeur de réception RDEC en vue d'améliorer encore la qualité des stimuli qui seront produits au destinataire du flux de données décodé DFx, en ajustant par exemple la taille d'une mémoire tampon ou la sélectivité d'un filtre d'erreurs utilisés lors du décodage.

La Fig.7 représente schématiquement un module d'évaluation de qualité QMD d'un flux de données AVFx représentatives à la fois de stimuli audio et de stimuli vidéo, un tel flux étant ainsi porteur d'un programme audiovisuel. Ce module d'évaluation QMD contient un séparateur de flux SPLT destiné à extraire du flux de données AVFx un premier et un deuxième flux VFx et AFx respectivement porteurs de données vidéo et de données audio, le module d'évaluation QMD incluant des premier et deuxième dispositifs d'évaluation QMV et QMA destinés chacun à évaluer une grandeur PQV et PQA représentative d'une qualité, telle qu'elle serait isolément perçue par un destinataire, desdits premier et deuxième flux VFx et AFx. A cet effet, chacun des premier et deuxième dispositifs d'évaluation QMV et QMA contient des premier et deuxième groupes de différents modules d'évaluation (VM1,...VMP) et (AM1,...AMK) de différentes grandeurs de mesure de qualité (Vg1,...VgP) et (Agl,...AgK), par exemple des qualités spatiales ou temporelles telles que perçues par un spectateur du programme audiovisuel. Chacun des premier et deuxième dispositifs d'évaluation QMV et QMA contient un module d'association VIM et AIM des valeurs de ces grandeurs de mesure de qualité (Vgl,...VgP) et (Ag1,...AgK), destiné à produire une grandeur PQV et PQA qui rende compte d'une corrélation qui sera faite par le spectateur entre les différents facteurs de qualité concernés par ces grandeurs. Chaque module d'association VIM et AIM pourra à cet effet calculer un produit entre les valeurs des grandeurs de mesure de qualité (Vgl,...VgP) et (Ag1,...AgK), lequel produit pouvant éventuellement être élevé à une puissance inférieure à un en vue de réaliser une pondération représentative d'un mécanisme de la perception humaine qui n'est pas linéaire.

Dans ce mode de mise en oeuvre de l'invention l'un des modules d'évaluation (VM1,...VMP) et (AM1,...AMK) sera matérialisé par un module d'évaluation conforme à la description qui précède, et destiné à produire une grandeur de mesure représentative de dégradations causées par des ruptures de continuité ou des absences intempestives de variations affectant les stimuli audio et/ou vidéo portés par le flux de données AVFx.

Le module d'évaluation de qualité QMD comprend enfin un module de combinaison AVCB apte à recevoir les valeurs des grandeurs de mesure PQV et PQA de qualité des premier et deuxième flux VFx et AFx de données vidéo et de données audio, et à combiner ces valeurs selon une technique connue de l'homme du métier en vue de fournir un signal GPQ représentatif d'une évaluation globale de la qualité du flux de données AVFx telle qu'elle sera perçue par un spectateur du programme audiovisuel défini par ces données. Ce signal GQP pourra ainsi être exprimé sous la forme: GPQ=a. PQV+(3.PQA+y.(PQV.PQA)+c, où a, [3, y et c sont des nombres réels obtenus une fois pour toutes par analyse statistique des perceptions d'un groupe de personnes exposées en laboratoire à des variations de qualité audio et vidéo d'un stimulus audiovisuel véhiculé par un flux de données de référence.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1) Procédé d'évaluation d'une grandeur représentative d'une qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal porteur de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit audit destinataire, lequel procédé inclut une étape de détection d'au moins une absence de variation dudit signal et une étape de quantification d'une valeur de dégradation générée par au moins une telle absence de variation, ladite valeur de dégradation dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de quantification est calculée au moins une valeur cumulée de dégradation sous forme d'une somme de quantités de dégradation unitaires causées des absences de variation ayant en commun une même durée d'invariance, chaque quantité unitaire de dégradation dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de quantification est calculée au moins une valeur cumulée de dégradation sous forme d'un produit entre une quantité de dégradation causée par une absence de variation ayant une durée d'invariance donnée, d'une part, et un nombre total de telles absences de variation intervenues pendant un intervalle d'analyse prédéterminé, d'autre part, procédé selon lequel ladite quantité de dégradation dépend d'une valeur moyenne, pour ledit intervalle d'analyse, des amplitudes des variations du stimulus immédiatement postérieures auxdites absences de variation.

4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en qu'il inclut en outre une étape de sommation bornée de diverses densités de dégradation générées par 25 l'étape de quantification pendant l'intervalle d'analyse considéré.

5) Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que seules sont signalées à l'issue de l'étape de détection des absences de variation dudit signal présentant une durée d'invariance supérieure à une durée prédéterminée.

6) Procédé de transmission de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit à un destinataire, procédé incluant: une étape d'encodage desdites données en fonction d'au moins un paramètre de configuration, destinée à produire un signal encodé adapté à une transmission, 5. une étape d'évaluation d'une grandeur de mesure de qualité du signal encodé, destinée à être exécutée en mettant en oeuvre un procédé conforme à l'une des

revendications 1 à 5, et

une étape de réglage dudit paramètre de configuration en fonction d'au moins une valeur de la grandeur de mesure produite lors de l'exécution de l'étape 10 d'évaluation.

7) Dispositif d'évaluation d'une grandeur représentative d'une qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal porteur de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit audit destinataire, lequel dispositif inclut des moyens de détection d'au moins une absence de variation dudit signal et des moyens de quantification d'une valeur de dégradation du signal générée par au moins une telle absence de variation, ladite valeur de dégradation dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

8) Dispositif d'évaluation selon la revendication 7, dans lequel les moyens de quantification sont destinés à calculer au moins une valeur cumulée de dégradation sous forme d'une somme de quantités de dégradation unitaires causées par des absences de variation ayant en commun une même durée d'invariance, chaque quantité de dégradation unitaire dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

9) Dispositif d'évaluation selon la revendication 7, dans lequel les moyens de quantification sont destinés à calculer au moins une valeur cumulée de dégradation sous forme d'un produit entre une quantité de dégradation unitaire causée par une absence de variation ayant une durée d'invariance donnée, d'une part, et un nombre total de telles absences de variation intervenues pendant un intervalle d'analyse prédéterminé, d'autre part, ladite quantité de dégradation unitaire dépendant d'une valeur moyenne, pour ledit intervalle d'analyse, des amplitudes des variations du stimulus immédiatement postérieures auxdites absences de variation.

10) Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en qu'il inclut en outre des moyens de sommation bornée de diverses densités de dégradation générées par les moyens de quantification au cours de l'intervalle d'analyse considéré.

11) Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en qu'il inclut des moyens de filtrage d'absences de variation ayant des durées d'invariance inférieures à une durée prédéterminée.

12) Système de transmission de données représentatives d'au moins un stimulus 10 destiné à être produit à un destinataire, système incluant: des moyens d'encodage desdites données en un signal encodé selon un format adapté à une transmission, un dispositif d'évaluation d'une grandeur de mesure de qualité du signal encodé, lequel dispositif est conforme à l'une des revendications 7 à 11.

13) Système de transmission de données selon la revendication 12, caractérisé en ce que, les moyens d'encodage étant destinés à appliquer aux données numériques un traitement défini par au moins un paramètre de configuration, ledit système inclut en outre des moyens de réglage dudit paramètre de configuration en fonction d'au moins une valeur de la grandeur de mesure produite par les moyens d'évaluation.

14) Produit programme d'ordinateur téléchargeable via un réseau de télécommunication et/ou stocké dans une mémoire d'une unité centrale et/ou stocké sur un support mémoire destiné à coopérer avec un lecteur de ladite unité centrale, ledit programme étant destiné à permettre une évaluation d'une grandeur représentative d'une qualité, telle que perçue par un destinataire, d'un signal porteur de données représentatives d'au moins un stimulus destiné à être produit audit destinataire, lequel programme inclut au moins une instruction définissant une procédure de détection d'au moins une absence de variation dudit signal et au moins une instruction définissant une procédure de quantification d'une valeur de dégradation générée par au moins une telle absence de variation, ladite valeur de dégradation dépendant d'une amplitude de variation du stimulus immédiatement postérieure à l'absence de variation concernée.

15) Support de données sur lequel est mémorisé un programme d'ordinateur conforme à la revendication 14.