FR2901947A1 - Procede de gestion de l'affichage d'une video retaillee notamment pour la television haute definition - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de gestion de l'affichage d'une vidéo retaillée notamment pour la télévision haute définition. Le procédé concerne un système vidéo comportant une couche basse de traitement du signal vidéo reçu par le système (48) et du signal vidéo fourni par le système (50,51) et une couche applicative. Une résolution virtuelle de référence, indépendante des résolutions du signal vidéo reçu (48) et du signal vidéo fourni (50,51), est utilisée dans les différents traitements effectués sur la vidéo retaillée par la couche applicative ainsi que pour les échanges concernant la vidéo retaillée entre la couche applicative et la couche basse du système.Cette invention est notamment applicable à un décodeur de signal vidéo haute définition utilisé dans le cadre de la télévision interactive.
Description
Procédé de gestion de l'affichage d'une vidéo retaillée notamment pour la
télévision haute définition
La présente invention concerne un procédé de gestion de l'affichage d'une vidéo retaillée notamment pour la télévision haute définition. Cette invention est notamment applicable à un décodeur de signal vidéo haute définition utilisé dans le cadre de la télévision interactive.
De nombreuses applications de gestion de la télévision interactive permettent l'affichage d'une vidéo retaillée sur une vignette, appelée visu, insérée dans un plan graphique contenant des informations et des fonctions interactives. L'affichage de cette visu consiste à réaliser un trou dans le plan graphique laissant ainsi apparaître la vidéo retaillée. Avant le déploiement de la télévision haute définition, les positions cartésiennes dans le plan graphique et la taille de la visu étaient toujours données dans un référentiel correspondant au format d'affichage d'une vidéo de définition standard 4/3 ou 16/9, correspondant à une résolution (720x576) en nombre de points par colonnes et par lignes affichées sur l'écran. Dans le contexte d'une résolution de définition standard, appelée SD, les coordonnées cartésiennes ainsi que la taille de la visu ne nécessitent aucune transformation géométrique.
Avec l'apparition de la vidéo haute définition, HD, le signal vidéo présente plusieurs résolutions aussi bien en réception qu'en affichage. Les coordonnées et la taille dans le plan graphique d'une visu correspondant à un signal vidéo reçu doivent être adaptées à la résolution du signal vidéo fourni afin d'avoir en sortie une vidéo de la taille correspondant à la visu correctement placée sur l'écran. De plus, le label télévision haute définition ou HDTV appliqué aux décodeurs d'images numériques impose le support d'un mode automatique qui consiste à conserver la résolution du signal d'entrée pour le signal de sortie, la résolution du signal d'entrée n'étant pas connue a priori. Il est donc nécessaire d'adapter la vidéo d'une part en fonction de la résolution du signal vidéo reçu, et d'autre part en fonction de la résolution du signal vidéo fourni. Cette adaptation nécessite une translation des coordonnées de la visu et une homothétie de la taille de la visu afin de s'adapter à la résolution du signal fourni. Une solution consiste à recalculer à chaque nouvelle résolution du signal vidéo reçu les coordonnées et les dimensions de la visu. Ces calculs sont effectués par la couche applicative du décodeur. Il faut donc que l'information concernant la résolution du signal reçu transite à partir de la couche basse du décodeur, qui reçoit et décode le signal vidéo, vers la couche applicative à travers les différents pilotes et interfaces. Une fois la résolution du signal d'entrée reçue par la couche applicative et les calculs de dimensionnement ainsi que de position effectués ceux-ci transitent de la couche applicative vers la couche basse qui va alors redimensionner et repositionner la vidéo afin de l'afficher correctement sur la visu. L'affichage de la vidéo est effectué quant à lui directement après le décodage par la couche basse du signal reçu sans passer par la couche applicative. L'affichage de la vidéo est donc bien plus rapide que les informations de positionnement et de dimensionnement de celle-ci. Il en résulte un mauvais affichage de la vidéo dans le cas d'un changement de résolution du signal vidéo d'entrée puis un recadrage visible de la vidéo à la réception des informations de position et de dimension.
Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de gestion de l'affichage d'une vidéo retaillée par un système vidéo comportant une couche basse de traitement du signal vidéo reçu et fourni par le système, et une couche applicative. Le procédé utilise une résolution virtuelle de référence, indépendante des résolutions du signal vidéo reçu et du signal vidéo fourni, dans les différents traitements effectués sur la vidéo retaillée par la couche applicative ainsi que pour les échanges concernant la vidéo retaillée entre la couche applicative et la couche basse du système. Le plan graphique ainsi que la position et les dimensions d'une visu dans laquelle s'affiche la vidéo retaillée sont calculés par la couche applicative du système dans la résolution de référence. Le plan graphique ainsi que la position et les dimensions de la visu sont ensuite transmis à la couche basse du système vidéo dans la résolution de référence, la couche basse effectuant les opérations de redimensionnement : • du signal vidéo reçu pour l'afficher sur la visu en fonction d'une résolution du signal vidéo reçu et du signal vidéo fourni par le système, • du plan graphique en fonction d'une résolution du signal vidéo fourni par le système. Un lissage préalable des polices de caractère est effectué par la couche applicative.
La résolution virtuelle de référence utilisée par le procédé est par exemple (960x576).
L'invention a notamment pour avantage de fournir un signal vidéo de bonne qualité tout en conservant une puissance de calcul acceptable.
L'invention a de plus l'avantage de s'adapter de fait aux différentes résolutions du signal vidéo tant en entrée qu'en sortie du décodeur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui 15 représentent : • la figure 1 : un système de télédiffusion ; • la figure 2 : un positionnement de la visu par rapport à un plan graphique ; • la figure 3 : une architecture d'un décodeur numérique ; 20 • la figure 4 : un procédé de gestion de l'affichage d'une vidéo HD retaillée pour une sortie HD ou SD selon l'invention. La figure 1 représente un système de télédiffusion notamment 25 dans le contexte de la télévision haute définition. Ce système peut être composé par exemple d'une antenne 1 qui diffuse un signal vidéo 2 de type SD ou de type HD. Ce signal vidéo peut avoir deux formats : s'il est en SD son format peut être un format 4/3 ou 16/9 et s'il est en HD il a le format 16/9. Le signal vidéo de type SD a par exemple une résolution de (720x576) 30 qui correspond à un affichage de 576 lignes sur 720 colonnes. Par contre le signal vidéo HD peut posséder deux résolutions qui sont (1280x720) et (1920x1080). Le décodeur 4 du signal vidéo 2 doit donc être en mesure de traiter au moins les signaux vidéo de format 4/3, et 16/9 ainsi que les signaux vidéo de résolutions (720x576), (1280x720) et (1920x1080). De plus le 35 décodeur 4 est en mesure, quel que soit le format et la résolution du signal vidéo d'entrée, de fournir par exemple en sortie deux signaux vidéo 5, 3 destinés respectivement à un affichage SD et à un affichage HD. Le décodeur a donc par exemple pour objectif de diffuser un signal vidéo 5 de résolution (720x576) pour un afficheur SD 7 et un signal vidéo 3 de résolution (720x576), (1280x720) ou (1920x1080) pour un afficheur HD 6, et ce quels que soient le type et la résolution du signal 2 reçu par le décodeur. De plus pour un décodeur ayant le label HDTV, la résolution du signal de sortie 3 suit la résolution du signal d'entrée 2. C'est-à-dire que lorsque la résolution du signal d'entrée passe d'une résolution de (720x576) à une résolution (1280x720) par exemple, le signal de sortie 3 passe également de la résolution (720x576) à la résolution (1280x720). Ceci est vrai pour une vidéo affichée en plein écran mais également pour une vidéo affichée dans une visu.
La figure 2 représente un exemple d'affichage d'une vidéo retaillée 23 dans un plan graphique 24. Un signal vidéo originellement reçu 21 est sélectionné dans son intégralité. Puis il est redimensionné à l'échelle de la visu définie par exemple par ses dimensions en largeur I et en hauteur h. Cette vidéo une fois redimensionnée est affichée à une position précisée par exemple par ses coordonnées (x,y). Cette position 25 correspond à l'un des angles de la vidéo retaillée. Une déformation 22 proportionnelle au rapport des résolutions du signal vidéo en sortie et de la vidéo originelle est donc calculée et appliquée à la vidéo originelle. Si la résolution de la vidéo originelle est modifiée, alors la déformation est recalculée par le décodeur afin d'afficher correctement la vidéo retaillée 23. Un trou est ensuite réalisé dans le plan graphique de dimensions (I,h) et à la position (x,y) de la vidéo retaillée 23. Il suffit alors de superposer le plan graphique à la vidéo déjà dimensionnée et positionnée afin de réaliser l'incrustation de la vidéo dans le plan graphique.
La figure 3 représente une architecture haut niveau d'un décodeur de signal numérique 31. Le décodeur 31 traite le signal reçu 32 qui peut contenir aussi bien de la vidéo que des données numériques telles que des informations notamment sur des programmes diffusés. Il permet aussi d'offrir des fonctionnalités interactives à l'utilisateur qui peut les sélectionner et les paramétrer via une interface homme machine. Afin de gérer les différentes informations, le décodeur peut se composer d'une partie 34 formant la couche basse et d'une seconde partie 36 formant la couche applicative. La couche basse 34 englobe les traitements de base d'un décodeur dont ceux effectués par un tuner 33 qui reçoit et décode un signal vidéo, un mixer 38 qui compose le signal vidéo fourni 30 intégrant le graphique et la vidéo, des pilotes 35 et une interface 37 avec la seconde partie 36 du décodeur. Cette interface permet de faire transiter les informations de la couche basse vers la couche applicative et réciproquement. La couche applicative, quant à elle, est chargée des différents traitements liés notamment aux applications interactives. Le signal 32 reçu par le décodeur est donc décodé par le tuner 33 qui transmet la partie vidéo 39 au mixer 38 pour un affichage quasi-immédiat. Le tuner transmet aussi la vidéo et les informations à la couche applicative 36 via le pilote du tuner et l'interface 37. La couche applicative dans le cas présent fournit au mixer 38 le plan graphique sous la forme de différents plans superposés contenant les informations à afficher ainsi que les fonctions interactives, et ceci via l'interface et le pilote du mixer. Le mixer se charge alors de composer un signal vidéo 30 intégrant par exemple à la fois la vidéo originelle sous la forme d'une visu, et le graphique contenant les informations et les fonctions interactives.
La figure 4 présente un exemple des traitements effectués afin d'afficher une visu en incrustation dans un plan graphique selon l'invention. Pour cet exemple un signal vidéo 48 est reçu par le tuner 52. Ce signal est de type HD avec par exemple une résolution de (1280x720). Il est ensuite dimensionné afin de pouvoir être affiché par exemple avec une résolution SD de (720x576) donnant ainsi une vidéo 47. Il est également dimensionné pour être affiché selon une résolution HD de (1280x720) afin d'être conforme à la définition du signal reçu suivant la norme HDTV. La vidéo HD résultante est la vidéo 53. Parallèlement, la couche applicative constitue un plan graphique destiné à être affiché en même temps que la vidéo reçue. La couche applicative utilise pour ses différents traitements une résolution virtuelle qui peut être par exemple de (960x576). La résolution (960x576) correspond à une résolution SD de (720x576) étendue pour un affichage 16/9 en ajoutant 120 colonnes sur chaque côté du plan graphique, ce qui donne au final la résolution (960x576). Les différentes couches graphiques sont donc définies pour cette résolution virtuelle quelle que soit la résolution de sortie souhaitée. Cela permet à la couche applicative de s'affranchir des contraintes liées aux résolutions d'entrée et de sortie du signal vidéo. Les différents calculs s'en trouvent donc simplifiés. De plus un soin particulier est accordé par exemple à la définition des polices de caractères afin d'obtenir un bon rendu lors du futur redimensionnement. A cette fin, un algorithme de lissage des différentes polices de caractère est appliqué aux textes apparaissant sur les différentes couches graphiques. 1 o La constitution du plan graphique s'effectue comme décrit ci-après. Tout d'abord une couche graphique de base 41 est copiée au niveau d'une mémoire tampon 44. Cette mémoire tampon permet de réaliser un trou 45 pour la vidéo dans la couche graphique de base. Le plan graphique résultant est stocké au niveau de la mémoire tampon. Ensuite, pour compléter le plan 15 graphique, les différentes couches graphiques 42 sont copiées dans la mémoire tampon. La mémoire tampon est alors composée des différentes couches graphiques qui comportent un trou permettant l'affichage de la vidéo. La taille et la position de la vidéo sont donc calculées en fonction de la résolution (960x576) ou résolution de référence. Cette mémoire tampon 20 constitue au final le plan graphique transmis à la couche basse du décodeur. Il appartient alors à la couche basse d'effectuer les dimensionnements du plan graphique selon la résolution de sortie comme pour le plan graphique 43 par exemple. Pour finir la vidéo est incrustée par le mixer dans le plan graphique. Le mixer utilise donc la taille et la position de la visu dans le plan 25 de référence fournis par la couche applicative afin de redimensionner et de positionner la visu dans le plan graphique en fonction de la résolution du signal vidéo reçu et de la résolution du signal fourni. La vidéo résultante 49 contient donc la vidéo reçue incrustée dans le plan graphique. Cette vidéo est ensuite dirigée vers la sortie HD du décodeur afin de fournir un signal 30 vidéo 50 de résolution (1280x720). Pour l'affichage SD, le plan graphique calculé par la couche applicative dans la résolution de référence n'a pas besoin d'être redimensionné, la résolution du plan graphique correspondant alors à celle utilisée pour le signal vidéo fourni. Le plan graphique est donc obtenu en enlevant uniquement les 35 bandes latérales. Ensuite, la vidéo est incrustée par le mixer à une position et avec des dimensions calculées d'après la position et les dimensions selon la résolution de référence fournies par la couche applicative. On obtient ainsi pour l'affichage SD une vidéo 46 incluant la visu dans le plan graphique. Cette vidéo est ensuite dirigée vers la sortie SD du décodeur afin de fournir un signal vidéo 51 de résolution (720x576). L'exemple de la figure 4 peut s'appliquer de la même manière à la réception d'un signal SD.
Face à la multiplication des résolutions devant être traitées par différents systèmes vidéos, la définition d'une résolution de référence, utilisée comme résolution de travail ou d'échange, peut être appliquée dans nombres d'architectures système ayant des besoins en matière de transmission et traitement de données vidéo.
La définition d'une résolution de référence selon l'invention permet de limiter les échanges entre la couche applicative et la couche basse du décodeur. En effet, il suffit que la couche applicative transmette à la couche basse : • la position et les dimensions de la visu selon la résolution de 20 référence, • le plan graphique dans la résolution de référence, afin que la couche basse calcule, en fonction de la résolution du signal d'entrée et de la résolution du signal de sortie, les différents signaux vidéos fournis par le décodeur. Les redimensionnements des signaux vidéos selon 25 les différentes résolutions sont ainsi limités car ils sont effectués uniquement au niveau de la couche basse. Ceci permet donc de simplifier les traitements effectués dans la couche applicative et d'améliorer les performances de ces traitements. La résolution de référence utilisée dans le cadre de l'invention a été choisie 30 afin d'obtenir un compromis satisfaisant entre une bonne qualité du signal vidéo et un faible coût en matière de puissance nécessaire aux différents calculs. Dans l'utilisation citée, la résolution virtuelle de référence étant inférieure ou égale à la résolution de sortie, la couche basse utilise uniquement des fonctions d'agrandissements. Or, l'agrandissement d'une 35 information graphique fournit de meilleurs résultats en matière de qualité d'image que la réduction. De plus le lissage préalablement effectué sur les polices de caractère par la couche applicative permet d'avoir un bon rendu au niveau du texte lors de l'agrandissement. Le signal vidéo résultant est donc de bonne qualité. De plus, la définition d'une résolution de référence permet de s'affranchir des multiples conversions entre les différentes couches du décodeur qui entraînent des pertes au niveau de la qualité du signal et surtout une augmentation du temps de calcul. De plus le choix d'un plan graphique de faible résolution permet aussi de réduire les temps de calcul pour les différentes opérations effectuées sur celui-ci. Un autre avantage du procédé selon l'invention est notamment de rendre la partie applicative indépendante des différentes résolutions utilisées par ailleurs. Ceci permet donc de pouvoir ré-utiliser les différentes applications avec des résolutions du signal vidéo d'entrée et de sortie différentes de celles citées dans l'exemple.
Claims (9)
1. Procédé de gestion de l'affichage d'une vidéo retaillée (45) par un système vidéo comportant une couche basse de traitement du signal vidéo reçu par le système (48) et du signal vidéo fourni par le système (50,51), et une couche applicative, caractérisé en ce qu'une résolution virtuelle de référence, indépendante des résolutions du signal vidéo reçu (48) et du signal vidéo fourni (50,51), est utilisée dans les différents traitements effectués sur la vidéo retaillée par la couche applicative ainsi que pour les échanges concernant la vidéo retaillée entre la couche applicative et la couche basse 1 o du système.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le plan graphique ainsi que la position et les dimensions d'une visu dans laquelle s'affiche la vidéo retaillée sont calculés par la couche applicative du système dans la 15 résolution de référence.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plan graphique ainsi que la position et les dimensions de la visu sont transmis à la couche basse du système vidéo 20 dans la résolution de référence, la couche basse effectuant les opérations de redimensionnement : • du signal vidéo reçu (47,53) pour l'afficher sur la visu (46,49) en fonction d'une résolution du signal vidéo reçu (48) et du signal vidéo fourni par le système (50 ou 51), 25 • du plan graphique (43) en fonction d'une résolution du signal vidéo fourni (50) par le système.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un lissage préalable des polices de caractère est 30 effectué par la couche applicative.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résolution virtuelle de référence est (960x576).5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système utilise en entrée un signal vidéo de définition standard.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système utilise en entrée un signal vidéo haute définition.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que le système fournit en sortie un signal vidéo de définition standard.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système fournit en sortie un signal vidéo haute 15 définition.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système est un décodeur numérique de signal vidéo. 20
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