FR2939265A1

FR2939265A1 - Procede de detection de mode film ou mode camera

Info

Publication number: FR2939265A1
Application number: FR0858233A
Authority: FR
Inventors: Hassane Guermoud; Jonathan Kervec; Emmanuel Jolly
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-06-04
Also published as: CN101754047A; US8351697B2; JP2010136374A; EP2194714A1; KR101622363B1; CN101754047B; EP2194714B1; JP5547464B2; KR20100063655A; US20100246953A1

Abstract

La présente invention concerne un procédé de détection de mode film ou mode caméra d'une séquence vidéo. Cette détection est effectuée à partir des histogrammes de niveaux vidéo des trames de la séquence vidéo. Des différences d'histogrammes sont calculées puis comparées entre elles de manière à générer des paramètres de différence pour chaque trame vidéo de la séquence. Le motif formé par ces paramètres de différence est ensuite comparé à des motifs prédéterminés pour en déduire le mode, film ou caméra, de la séquence. Ce procédé a pour avantage de nécessiter que peu de ressources mémoire pour sa mise en oeuvre et peut donc être implémenté dans un circuit FPGA.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne le traitement de signal vidéo et plus particulièrement un procédé de détection de mode film ou caméra d'une séquence de trames vidéo. s Arrière-plan technologique La détection de mode film est classiquement utilisée dans les téléviseurs modernes pour déterminer les traitements à appliquer aux images reçues en vue d'améliorer leur qualité d'affichage. Parmi ces traitements, il est notamment connu de convertir la séquence de trames 10 reçues en une séquence de trames ayant une fréquence supérieure pour supprimer l'effet de papillottement (ou "flicker" en langue anglaise) qui apparaît sur l'écran du téléviseur lorsque la fréquence des trames affichées est inférieure à 60 Hz. Pour cela, dans le cas d'une séquence d'entrée à 50 Hz, il est connu de doubler la fréquence trame et de la 1s porter à 100 Hz. Ce changement de fréquence consiste par exemple à dupliquer les trames de la séquence d'entrée, comme illustré à la figure 1. Dans cet exemple, la séquence à convertir, notée ABC, comprend trois trames. La première trame représente l'image A, la deuxième trame représente l'image B et la troisième trame représente l'image C. 20 L'opération de duplication consiste à transformer cette séquence de trois trames en une séquence de 6 trames, AABBCC, ayant une fréquence double. Les deux premières trames de la séquence transformée sont identiques et représentent l'image A. De la même façon, les deux trames suivantes représentent l'image B et les deux dernières trames 25 représentent l'image C. Cette opération de duplication a pour résultat de supprimer l'effet de papillotement lors de l'affichage de la nouvelle séquence mais crée toutefois un effet de saccade (également appelé "judder" en langue anglaise) lorsque les images affichées comportent du mouvement. 30 Pour éliminer cet effet de saccade, il est connu de compenser en mouvement les trames rajoutées comme illustré à la figure 2. Dans l'exemple illustré par cette figure, la trame représentant l'image A dans la séquence d'entrée est convertie, dans la séquence de sortie, en une trame représentant l'image A et une trame représentant une image A' 2 compensée en mouvement. Pour générer l'image A', on estime le mouvement entre l'image A et l'image suivante, qui est l'image B, et on crée une image intermédiaire A' en se basant sur le mouvement estimé entre ces deux images. De la même façon, la trame représentant l'image s B est convertie, dans la séquence de sortie, en une trame représentant l'image B et une trame représentant une image B' compensée en mouvement et la trame représentant l'image C est convertie, dans la séquence de sortie, en une trame représentant l'image C et une trame représentant une image C' compensée en mouvement. Cette 10 augmentation de fréquence avec compensation de mouvement permet de supprimer l'effet de papillottement tout en conservant une fluidité des mouvements dans la séquence. Ce type de traitement (augmentation de fréquence avec ou sans compensation de mouvement) n'est toutefois valable que lorsque la 1s séquence d'entrée ne comporte pas de trames dupliquées, par exemple lorsque la séquence est au format film (24 ou 25 images par seconde) ou au format caméra (50 ou 60 images par seconde). En particulier, ce traitement n'est pas applicable lorsqu'une séquence d'entrée, à l'origine au format film (24 ou 25 images par 20 seconde), a été transformée en un flot telecine par une conversion de format du type conversion 2:2 (ou "2:2 pull-down" en langue anglaise) ou une conversion du type conversion 3:2 ("3:2 pull-down" en langue anglaise) en vue de son affichage sur un téléviseur (50 ou 60 images par seconde. La conversion 2:2 est employée pour passer de 25 images par 25 seconde (format film) à 50 images par seconde (format PAL/SECAM). Cette conversion consiste à dupliquer chaque trame d'entrée. La conversion 3:2 est employée pour passer de 24 images par seconde (format film) à 60 images par seconde (format NTSC). Chaque couple de trames d'entrée consécutives est alors convertie en 5 trames de sortie, les 30 trois premières trames de sortie étant identiques à la première trame d'entrée du couple et les deux autres trames de sortie étant identiques à la deuxième trame d'entrée du couple. Dans la suite de la description, on parle de séquence de trames vidéo en mode film pour désigner ce type de séquence de trames vidéo, qui à l'origine était au format film et a été 3 convertie en vue de son affichage sur un écran et qui comprend désormais des trames dupliquées, et on désigne par séquence de trames vidéo en mode vidéo ou mode caméra une séquence de trames vidéo au format caméra qui ne comporte pas de trames dupliquées. s Au vu de ce qui précède, on comprend aisément que, pour une séquence en mode film (comportant des trames dupliquées), le traitement appliqué pour réduire le papillotement crée énormément de "judder" lorsque les trames de la séquence en mode film sont simplement dupliquées (sans compensation de mouvement) car alors on duplique des 10 trames déjà dupliquées. Ce problème de "judder" est également présent lorsque les trames rajoutées sont compensées en mouvement car, pour certaines d'entre elles, l'estimation de mouvement est effectuée entre deux trames identiques, l'une étant la duplication de l'autre. Le mouvement estimé est alors nul et la compensation de mouvement est 1s inutile. Il est donc important de détecter le mode, film ou caméra, de la séquence de trames à traiter avant de lui appliquer un traitement tel que, par exemple, celui décrit précédemment pour réduire l'effet de papillottement. Il peut être aussi intéressant de déterminer le type de 20 mode film de la séquence (mode film 2:2 ou mode film 3:2) et d'identifier, dans la séquence, les trames correspondant aux trames de la séquence originale au format film (24 ou 25 images par seconde) entre lesquelles une estimation de mouvement et une compensation de mouvement peuvent être valablement effectuées. 25 Des méthodes de détection de mode film sont connues. Toutes ces méthodes sont basées soit sur une estimation de mouvement, soit sur le calcul de différences inter-images ou DFD (pour Displaced Frame difference en langue anglaise) et requièrent le stockage entier d'au moins une trame vidéo. Lorsque la détection de mode film est réalisée 30 par un circuit programmable du type FPGA (pour Field Programmable Gate Array en langue anglaise), il est alors nécessaire de rajouter une mémoire externe au circuit FPGA pour stocker ladite trame vidéo. 4

Résumé de l'invention L'invention a pour but de proposer un procédé de détection de mode film d'une séquence de trames vidéo nécessitant une faible quantité de données à stocker, les données pouvant alors être stockées s dans la mémoire interne d'un circuit FPGA. A cet effet, la présente invention concerne un procédé de détection de mode film ou mode caméra d'une séquence comportant au moins trois trames vidéo consécutives, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: 10 - déterminer un histogramme des niveaux vidéo de chacune des trames vidéo, - calculer, pour chacune des trames vidéo de la séquence, une valeur représentative de la différence d'histogramme, dite valeur de différence d'histogramme, entre l'histogramme de ladite trame vidéo et 1s l'histogramme de la trame vidéo suivante, - comparer la valeur de différence d'histogramme de chacune des trames vidéo de la séquence avec au moins une valeur de comparaison pour générer, pour chacune desdites trames vidéo, un paramètre, dit de différence, dont la valeur est représentative du 20 caractère différent ou non de ladite trame vidéo par rapport à la trame vidéo suivante, et - comparer le motif formé par les valeurs de paramètres de différence des trames vidéo de la séquence avec une pluralité de motifs prédéterminés pour générer une information de mode identifiant le 25 mode, film ou caméra, de ladite séquence de trames vidéo. Ce procédé requiert essentiellement le stockage de deux histogrammes pour l'étape de calcul de la différence d'histogramme de chaque trame vidéo. La taille de chaque histogramme étant de l'ordre du kilooctet, les deux histogrammes peuvent donc être stockés localement 30 dans un circuit programmable du type FPGA. Avantageusement, ladite information de mode identifie également le type de mode film de la séquence, par exemple le mode film 2:2 (séquence initialement au format film et ayant été transformée par une conversion 2:2) ou le mode film 3:2 (séquence initialement au 35 format film et ayant été transformée par une conversion 3:2). 2939265 s Avantageusement, une information de mode est générée pour chaque trame vidéo de la séquence, ladite information de mode identifiant par ailleurs si la trame vidéo considérée est une trame vidéo dupliquée ou non. s Selon un mode de réalisation particulier, pour une trame vidéo courante, ladite au moins une valeur de comparaison appartient au groupe comprenant: - la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo précédente; 10 - la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo suivante; et - une valeur seuil prédéterminée Selon un mode de réalisation particulier, la valeur de différence d'histogramme pour une trame vidéo courante est déterminée 1s de la manière suivante: - calculer, pour chaque niveau vidéo, la différence entre la valeur d'occurrence dudit niveau vidéo dans la trame vidéo courante et la valeur d'occurrence dudit niveau vidéo dans la trame vidéo suivante de manière à générer une différence d'occurrence pour chacun desdits 20 niveaux vidéo, et - additionner les valeurs absolues des différences d'occurrence de l'ensemble des niveaux vidéo de manière à générer ladite valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo courante. Selon une variante de réalisation, la valeur de différence 25 d'histogramme pour une trame vidéo courante est déterminée de la manière suivante: - calculer, pour chaque niveau vidéo i compris entre 0 et N et chaque valeur de décalage j comprise entre -n et n, la différence entre la valeur d'occurrence du niveau vidéo i dans la trame vidéo courante et 30 la valeur d'occurrence du niveau vidéo i+j dans la trame vidéo suivante, de manière à générer au plus 2n+1 différences d'occurrence pour chaque niveau vidéo i, - sélectionner, pour chaque niveau vidéo i, la différence d'occurrence la plus faible en valeur absolue, dite différence d'occurrence 35 minimale, parmi lesdites 2n+1 différences d'occurrence, et 6 - additionner les différences d'occurrence minimales de tous les niveaux vidéo de manière à générer ladite valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo courante. Cette variante de réalisation permet de s'affranchir d'un s éventuel décalage des niveaux vidéo de la trame vidéo courante par rapport à ceux de la trame vidéo suivante ou inversement.

L'étape de comparaison destinée à générer des paramètres de différence peut également être réalisée de différentes manières. 10 Selon un mode de réalisation, la valeur de différence d'histogramme des trames vidéo est comparée à une valeur seuil prédéterminée non nulle qui est fonction du nombre de pixels contenus dans les trames vidéo et d'un bruit maximal prédéterminé affectant lesdites trames vidéo et on affecte au paramètre de ressemblance de la 1s trame vidéo considérée une première valeur, par exemple la valeur "1", si la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo considérée est supérieure à ladite valeur seuil et une deuxième valeur, par exemple la valeur "0", sinon. La première valeur de paramètre de différence indique que la trame vidéo considérée est différente de la trame vidéo suivante et 20 la deuxième valeur de paramètre de ressemblance indique que la trame vidéo considérée est sensiblement identique à la trame vidéo suivante. Dans ce mode de réalisation, la détermination du paramètre de ressemblance est très dépendante de la valeur seuil, laquelle est très dépendante du bruit maximal prédéterminé. 25 Selon une variante de réalisation ne comportant pas de valeur seuil, pour déterminer le paramètre de différence de la trame vidéo courante, on compare la valeur de différence d'histogramme de ladite trame vidéo courante avec la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo précédente et avec la valeur de différence 30 d'histogramme de la trame vidéo suivante, puis on affecte au paramètre de différence de la trame vidéo courante une première valeur, par exemple la valeur "1", si ladite valeur de différence d'histogramme de ladite trame vidéo courante est supérieure, à la fois, à ladite valeur de différence d'histogramme de ladite trame vidéo suivante et à ladite valeur 35 de différence d'histogramme de ladite trame vidéo précédente et une deuxième valeur, par exemple la valeur "0", sinon. Comme dans le mode 7 de réalisation précédent, la première valeur de paramètre de ressemblance indique que la trame vidéo considérée est différente de la trame vidéo suivante et la deuxième valeur de paramètre de ressemblance indique que la trame vidéo considérée est sensiblement s identique à la trame vidéo suivante. Avantageusement, le procédé de l'invention comprend en outre, préalablement à l'étape de détermination d'histogrammes de niveaux vidéo, une étape de filtrage spatial des trames vidéo de la séquence afin de lisser leur contenu vidéo et ainsi réduire l'influence du 10 bruit contenu dans les trames vidéo sur la détection. Avantageusement, le procédé de l'invention comprend en outre, préalablement à l'étape de comparaison du motif formé par les paramètres de différence à des motifs prédéterminés, une étape de filtrage temporel de ladite séquence de paramètres de différence. 15 Selon un mode de réalisation particulier, on génère une information de mode pour chaque trame vidéo de ladite séquence, ladite information de mode comprenant en outre un bit indiquant si ladite trame vidéo est une trame vidéo source ou non.

20 Enfin, l'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé défini précédemment. Plus particulièrement, l'invention concerne également un dispositif de détection de mode film ou mode caméra d'une séquence comportant au moins trois trames vidéo consécutives, caractérisé en ce qu'il comprend: 25 - un premier circuit de calcul pour déterminer un histogramme des niveaux vidéo de chacune des trames vidéo, - un deuxième circuit de calcul pour calculer, pour chacune des trames vidéo de la séquence, une valeur représentative de la différence d'histogramme, dite valeur de différence d'histogramme, entre 3o l'histogramme de ladite trame vidéo et l'histogramme de la trame vidéo suivante, - un premier circuit de comparaison pour comparer la valeur de différence d'histogramme de chacune des trames vidéo de la séquence avec au moins une valeur de comparaison et générer, pour chacune 35 desdites trames vidéo, un paramètre, dit de différence, dont la valeur est 8 représentative du caractère différent ou non de ladite trame vidéo par rapport à la trame vidéo suivante, - un deuxième circuit de comparaison pour comparer le motif formé par les valeurs de paramètres de différence des trames vidéo s de la séquence avec une pluralité de motifs prédéterminés et générer une information de mode (MODE) identifiant le mode, film ou caméra, de ladite séquence de trames vidéo, et - une unité de contrôle pour commander lesdits premier et deuxième circuits de calcul et lesdits premier et deuxième circuits de 10 comparaison.

Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la 1s description explicative détaillée qui va suivre de deux modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, en référence au dessin schématique annexé, sur lequel : - la figure 1, déjà décrite, illustre le traitement appliqué à une séquence de trames vidéo consistant à dupliquer les trames vidéo de 20 la séquence en vue de réduire l'effet de papillottement lors de son affichage; - la figure 2, déjà décrite, illustre le traitement appliqué à une séquence de trames vidéo consistant à dupliquer et à compenser en mouvement les trames vidéo de la séquence en vue de réduire l'effet de 25 papillottement lors de son affichage; - la figure 3 est un organigramme illustrant les étapes du procédé de l'invention, - la figure 4 illustre les étapes du procédé de l'invention lorsqu'il est appliqué à une séquence de 4 trames vidéo, 30 - la figure 5 illustre un mode de réalisation de l'étape de calcul d'une différence d'histogramme du procédé de la figure 3; - la figure 6 illustre un mode de réalisation de l'étape de génération de paramètres de différence du procédé de la figure 3; et - la figure 7 représente un dispositif apte à mettre en oeuvre 35 le procédé de l'invention. 9 Description détaillée de modes de réalisation de l'invention Dans la suite de la présente description, on utilise le mot trame vidéo pour désigner une trame correspondant à une image ou s partie d'image (par exemple, à une demi-image dans le cas d'un balayage entrelacé). Cette trame vidéo peut indifféremment appartenir à une séquence en mode film ou en mode vidéo. Par ailleurs, comme indiqué précédemment, une séquence de trames vidéo en mode film désigne une séquence de trames 10 comportant une ou plusieurs trames dupliquées suite à une conversion de format telle que par exemple la conversion de format 2:2 ou 3:2. Bien entendu, d'autres conversions de format existent, telles que la conversion 2:3 ou 3:2:3:2:2, mais nous nous limiterons ici à la détection des séquences en mode film 3:2 ou 2:2. Une séquence de trames vidéo en 15 mode vidéo ou mode caméra désigne une séquence de trames vidéo au format caméra ne comportant pas de trames dupliquées. Enfin, une trame vidéo source désigne une trame vidéo non dupliquée provenant d'une séquence de trames vidéo au format film (24 ou 25 images par seconde) ou au format vidéo (50 ou 60 images par 20 seconde).

Selon l'invention, la détection de mode film ou caméra de la séquence est basée sur le calcul et la comparaison d'histogrammes de niveaux vidéo des trames vidéo de la séquence à analyser. 25 Un organigramme des étapes du procédé de l'invention est montré à la figure 3. Ces étapes sont également illustrées par un exemple de mise en oeuvre du procédé représenté à la figure 4. Dans cet exemple, le procédé est appliqué à 4 trames vidéo consécutives référencées T, T+1, T+2 et T+3. 30 Selon une première étape, référencée El, on détermine un histogramme des niveaux vidéo pour chacune des trames vidéo de la séquence. On détermine ainsi, pour chaque niveau vidéo, son occurrence dans la trame vidéo considérée. Si les niveaux vidéo sont codés sur 8 bits, on obtient alors 256 valeurs d'occurrence associées chacune à un 35 niveau vidéo propre. Dans l'exemple de la figure 4, on calcule l'histogramme des niveaux vidéo de chacune des 4 trames vidéo. On obtient alors 4 histogrammes notés HT, HT+1, HT+2 et HT+3. Selon une deuxième étape, référencée E2, on calcule ensuite pour chacune des trames vidéo une valeur représentative de la différence s entre l'histogramme de la trame vidéo considérée et l'histogramme de la trame vidéo suivante. Cette valeur, dite valeur de différence d'histogramme et notée DT pour la trame T, est par exemple obtenue de la manière suivante: 255 DT = 11HT i=o 10 où - HT(i) est la valeur d'occurrence du niveau vidéo i dans l'histogramme HT de la trame vidéo T, et - HT+1(i) est la valeur d'occurrence du niveau vidéo i dans l'histogramme HT+1 de la trame vidéo T+1. Dans cet exemple et dans la suite de la description, on 1s considèrera que les niveaux vidéo des trames vidéo sont codés sur 8 bits et ont une valeur comprise entre 0 et 255. On calcule ainsi, pour chaque niveau vidéo i, la différence entre la valeur d'occurrence HT(i) du niveau vidéo i dans la trame vidéo courante et la valeur d'occurrence HT+1(i) de ce niveau vidéo dans la 20 trame vidéo suivante. Cette différence d'occurrence HT(i)-HT+1(i) est calculée pour tous les niveaux vidéo puis les valeurs absolues de toutes ces différences d'occurrence sont additionnées pour générer la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo T. Si les contenus des histogrammes des trames vidéo T et T+1 25 sont très proches ou identiques, la valeur DT est alors faible ou nulle. Dans l'exemple de la figure 4, on obtient ainsi, à l'issue de l'étape E2, 3 valeurs de différence d'histogramme notées DT, DT+1 et DT+2 respectivement pour les trames vidéo T, T+1 et T+2. Selon un mode de réalisation en variante, la valeur de 30 différence d'histogramme DT est calculée différemment pour s'affranchir d'un bruit qui décalerait les niveaux vidéo d'une trame vidéo par rapport à l'autre. Selon cette variante, pour chaque niveau vidéo i, on calcule, non seulement, la différence entre sa valeur d'occurrence dans la trame T et sa valeur d'occurrence dans la trame T+1 mais également la différence 35 entre sa valeur d'occurrence dans la trame T et la valeur d'occurrence de ii niveaux vidéo voisins i+j dans la trame T+1 et on ne conserve que la valeur de différence minimale. Si on se limite aux deux plus proches niveaux vidéo (à savoir les niveaux i-1 et i+1 pour le niveau vidéo i), la différence d'histogramme est exprimée par l'équation suivante: 255 s DT =1min(IHT (i) û HT+1 (el, HT (i) û HT+1 (i 1)1,1H T (1) û HT+1 (1 + 1)1) =o Cette variante est illustrée par un exemple à la figure 5. Pour calculer la différence d'histogramme pour le niveau vidéo 102 de la trame T, on calcule HT (102) û HT+I(102) , HT (102) û HT+1(103) et HT (102) û HT+1(101) et on sélectionne la valeur minimale. Pour 10 calculer la valeur de différence d'histogramme DT, on effectue ce calcul et cette sélection pour chaque niveau vidéo et on additionne les valeurs minimales sélectionnées. Selon une troisième étape, référencée E3, on compare, pour chacune des trames vidéo, la valeur de différence d'histogramme de la 1s trame vidéo courante à au moins une autre valeur de différence d'histogramme ou à une valeur seuil prédéterminée pour en déduire un paramètre de différence, noté PT pour la trame vidéo courante T, représentatif du caractère différent ou non de la trame vidéo courante par rapport à la trame vidéo suivante. Si les deux trames vidéo sont 20 différentes, on affecte une valeur "1" au paramètre de différence de la trame vidéo courante et sinon on lui affecte une valeur "0". Plusieurs modes de réalisation sont possibles pour réaliser cette étape E3 de comparaison et de génération du paramètre de différence. 25 Selon un premier mode de réalisation, on compare la valeur de différence d'histogramme à une valeur seuil prédéterminée SO. Cette valeur n'est pas nulle car il faut tenir compte d'un bruit éventuel affectant les trames vidéo comparées. Cette valeur seuil SO est fonction du nombre de pixels dans la trame vidéo considérée et d'un bruit maximal affectant 30 chaque trame vidéo. Si la valeur de différence d'histogramme est supérieure ou égale à la valeur seuil SO, on affecte au paramètre de différence PT la valeur "1" et, si la valeur de différence d'histogramme est inférieure à la valeur seuil SO, on lui affecte la valeur "0". Cette valeur seuil SO est un nombre de pixels et est par exemple égale à un 35 pourcentage du nombre total de pixels de la trame vidéo, ce pourcentage 12 définissant le nombre maximal de pixels affecté par du bruit dans la trame vidéo. Ce pourcentage est par exemple de 5%. On considère alors que le bruit affecte au maximum 5% des pixels de la trame. Dans le cas d'une image en format HD-Ready (1366*768 pixels), la valeur seuil SO s est par exemple égale à 1366*768*0.05 = 52424,4 pixels. Selon un deuxième mode de réalisation sans valeur seuil, on compare la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo courante à celles de la trame vidéo suivante et de la trame vidéo précédente. Par exemple, pour une trame courante T, on affecte la valeur 10 "1" au paramètre de différence PT si les deux conditions suivantes sont respectées : • DT>DT-i • DT>DT+1 Dans les autres cas, on affecte la valeur "0" au paramètre de différence 1s PT. Cette étape de comparaison est illustrée par la figure 6 dans le cas d'une séquence en mode film 3:2 pour laquelle les différences d'histogramme DT, DT+b DT+2, DT+3, DT+4 et DT+5 ont été calculées. Les différences d'histogramme DT+1 et DT+3 respectent les deux conditions décrites précédemment. La valeur "1" est donc affectée aux paramètres 20 de différence PT+l et PT+3 et la valeur "0" est affectée aux autres paramètres de différence. On obtient alors la séquence 10100 caractéristique. Ce deuxième mode de réalisation de l'étape E3 a pour avantage de ne pas utiliser de valeur seuil telle que définie dans le mode 25 de réalisation précédent. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de l'étape E3 comparant uniquement la différence d'histogramme DT avec l'une ou l'autre des différences d'histogramme DT+1 ou DT_l et, éventuellement avec une valeur seuil, peuvent être envisagés. 30 Si on se réfère à nouveau aux figures 3 et 4, la dernière étape, référencée E4, du procédé de l'invention consiste à comparer le motif formé par les paramètres de différence des trames vidéo déterminés à l'étape E3 avec des motifs prédéterminés correspondant au 35 mode caméra et à différents modes film pour en déduire si la séquence de trames vidéo traitée est en mode caméra ou en mode film.

13 Avantageusement, cette comparaison de motifs permet également de déterminer le type de mode film de la séquence, par exemple un mode film 2:2 ou un mode film 3:2, et la position des trames vidéo source (trames vidéo non dupliquées) dans la séquence. s Basiquement, un motif formé de deux paramètres de différence consécutifs PT et PT+1 suffit à différencier une séquence en mode caméra et une séquence en mode film. Un motif 11 correspond au mode caméra et un motif 01 ou 10 correspondant au mode film. Selon un mode de réalisation préféré, le motif comprend un plus grand nombre de 10 paramètres de différence consécutifs pour différencier entre eux les différents types de mode film. Au moins 6 paramètres de différence consécutifs sont requis pour différencier à coup sûr un mode film 3:2 et un mode film 2:2. Dans le tableau ci-après, huit motifs prédétérminés 1s comportant chacun 6 valeurs de paramètres de différence consécutifs ont été définis. Le motif n°1 se rapporte au mode caméra. Les motifs n°2 et n°3 se rapportent au mode film 2:2 et sont formés à partir de la répétition du motif élémentaire 01 caractérisant le mode film 2:2. Les motifs 4 à 8 se rapportent au mode film 3:2 et sont formés à partir de la répétition du 20 motif élémentaire 10010 caractérisant le mode film 3:2. N° motif formé par les paramètres de Mode différence de 6 trames vidéo consécutives 1 1 1 1 1 1 1 mode caméra 2 0 1 0 1 0 1 mode film 2:2 3 1 0 1 0 1 0 mode film 2:2 4 0 0 1 0 1 0 mode film 3:2 1 0 0 1 0 1 mode film 3:2 6 0 1 0 0 1 0 mode film 3:2 7 1 0 1 0 0 1 mode film 3:2 8 0 1 0 1 0 0 mode film 3:2 Dans ce tableau : - le motif n°1 se rapporte à une séquence de trames vidéo en 25 mode caméra; chaque trame vidéo de la séquence se rapporte à une trame vidéo source différente; les 6 trames vidéo pour lesquelles un paramètre de différence a été déterminé se rapportent à 6 trames vidéo 14 source différentes; la séquence peut alors s'écrire ABCDEF où chaque lettre représente une trame vidéo source propre; - le motif n°2 se rapporte à une séquence de trames vidéo en mode film 2:2 dans laquelle la première trame vidéo est identique à la s seconde trame vidéo (séquence: AABBCC), - le motif n°3 se rapporte à une séquence de trames vidéo en mode film 2:2 dans laquelle la première trame est différente de la seconde trame (séquence: ABBCCD), - le motif n°4 se rapporte à une séquence de trames vidéo en 10 mode film 3:2 dans laquelle les trois premières trames sont identiques (séquence: AAABBC), - le motif n°5 se rapporte à une séquence de trames vidéo en mode film 3:2 dans laquelle les deuxième, troisième et quatrième trames vidéo sont identiques (séquence: ABBBCC), 15 - le motif n°6 se rapporte à une séquence de trames vidéo en mode film 3:2 dans laquelle les troisième, quatrième et cinquième trames vidéo sont identiques (séquence: AABBBC), - le motif n°7 se rapporte à une séquence de trames vidéo en mode film 3:2 dans laquelle les quatrième, cinquième et sixième trames 20 vidéo sont identiques (séquence: ABBCCC), et - le motif n°8 se rapporte à une séquence de trames vidéo en mode film 3:2 dans laquelle les cinquième, sixième et septième trames vidéo sont identiques (séquence: AABBCC), Ainsi, les motifs n°3 à 8 se rapportent au mode film 3:2, le 25 motif élémentaire 10100 caractéristique de ce mode étant décalé d'une trame d'un motif à l'autre. Comme on peut le voir, la distinction entre mode caméra et mode film peut être réalisée à partir de trois trames vidéo consécutives. Les trois trames vidéo permettent de calculer deux différences 30 d'histogramme et deux paramètres de différence si on utilise le premier mode de réalisation de l'étape E3 (comparaison des différences d'histogramme à un seuil SO). Cette distinction nécessite une trame vidéo supplémentaire si on utilise le deuxième mode de réalisation de l'étape E3. 35 Ensuite, la distinction entre le mode film 2:2 (séquence n°3) et le mode film 3:2 (séquence n°8) peut être réalisée à partir de sept 15 trames vidéo consécutives. Les sept trames vidéo permettent de calculer six différences d'histogramme et six paramètres de différence si on utilise le premier mode de réalisation de l'étape E3 (comparaison des différences d'histogramme à un seuil SO). Cette distinction nécessite une s trame vidéo supplémentaire si on utilise le deuxième mode de réalisation de l'étape E3. De préférence, la détermination des paramètres de différence est effectuée sur un grand nombre de trames vidéo, au moins une vingtaine de trames vidéo consécutives. Un filtrage temporel peut 10 alors être appliqué sur le motif formé par les paramètres de différences pour mieux faire ressortir la répétition du motif élémentaire (10 pour le mode film 2:2 et 10100 pour le mode film 3:2) et ainsi corriger la séquence en supprimant les erreurs dues au bruit avant la réalisation de l'étape E4. 15 A l'issue de l'étape E4, on obtient ainsi une information de mode, notée MODE dans la figure 4, identifiant le mode caméra ou film de la séquence. Selon un mode de réalisation avantageux, l'information de mode identifie également le type de mode film. Cette information comporte par exemple 2 bits. Les modes film et caméra et les types de 20 mode film sont identifiés de la manière suivante: Modes MODE[ 1..0] Mode caméra 00 Mode film 2:2 01 Mode film 3:2 10 Selon un mode de réalisation préféré, une information de mode MODE est délivrée pour chaque trame vidéo de la séquence traitée, l'information de mode comprenant alors un bit supplémentaire MODE[3] indiquant si la trame vidéo traitée est une trame vidéo source 25 ou une trame vidéo dupliquée. Trame MODE[3] Trame vidéo source 1 Trame vidéo dupliquée 0 Dans le mode de réalisation décrit ici en détail où DT est une différence d'histogramme entre la trame T et la trame T+1, les trames vidéo source (MODE[3]=1) sont les trames vidéo T ayant un paramètre 15 20 16 de différence PT égal à 0 et qui sont précédées par une trame vidéo T-1 ayant un paramètre de différence PT_1 égal à 1. Les autres trames vidéo sont des trames vidéo dupliquées (MODE[3]=0).

s Avantageusement, un filtrage spatial est appliqué aux trames vidéo, en début de procédé, pour lisser leur contenu et réduire l'influence du bruit sur le processus de détermination du mode de la séquence.

10 Ce procédé ne requiert que le stockage de deux histogrammes de niveaux vidéo et des séquences prédéterminées. Les ressources en mémoire nécessaires pour stocker deux histogrammes sont: • Format HD-Ready (1366*768) - nombre de pixels maximum par classe d'histogramme = 1366*768 = 1049088 soit 21 bits - 256 niveaux vidéo soit 256 classes dans l'histogramme - taille mémoire = 2 *21*256= 10752 bits • Format Full-HD (1920*1080) - nombre de pixels maximum par classe d'histogramme = 1920* 1080= 2073600 soit 21 bits - 256 niveaux vidéo soit 256 classes dans l'histogramme - taille mémoire = 2 *21*256= 10752 bits Les ressources en mémoire d'un circuit FPGA classique sont donc 25 suffisantes.

La présente invention concerne également un dispositif, référencé 10 sur la figure 7, apte à mettre en oeuvre le procédé décrit précédemment. Sur cette figure, les modules représentés sont des unités 30 fonctionnelles, qui peuvent ou non correspondre à des unités physiquement distinguables. Par exemple, ces modules ou certains d'entre eux peuvent être regroupés dans un unique composant ou constituer des fonctionnalités d'un même logiciel. A l'inverse, certains modules peuvent éventuellement être composés d'entités physiques 35 séparées. Le dispositif 10 comprend : un filtre spatial 100 pour lisser le contenu vidéo des trames vidéo en entrée du dispositif, un circuit de

17 calcul et de stockage d'histogrammes 110 pour calculer et stocker les histogrammes des trames vidéo conformément à l'étape El du procédé de l'invention, un circuit de calcul de différence d'histogramme 120 pour déterminer, à partir des histogrammes stockés dans la circuit 110 et pour chaque trame vidéo, une différence d'histogramme conformément à l'étape E2 du procédé de l'invention, un premier circuit de comparaison 130 pour déterminer, à partir des différences d'histogramme, un paramètre de différence conformément à l'étape E3 du procédé de l'invention, un filtre temporel 140 pour filtrer temporellement la séquence de paramètres de différence générée par le circuit 130, un deuxième circuit de comparaison 150 pour comparer les paramètres de différence à des motifs prédéterminés pour délivrer une information de mode MODE et enfin une unité de contrôle 160 pour commander l'ensemble des circuits 100 à 150.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec différents modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de détection de mode film ou mode caméra d'une séquence comportant au moins trois trames vidéo consécutives, s caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - déterminer (El) un histogramme des niveaux vidéo de chacune des trames vidéo, - calculer (E2), pour chacune des trames vidéo de la séquence, une valeur représentative de la différence d'histogramme, dite 10 valeur de différence d'histogramme, entre l'histogramme de ladite trame vidéo et l'histogramme de la trame vidéo suivante, - comparer (E3) la valeur de différence d'histogramme de chacune des trames vidéo de la séquence avec au moins une valeur de comparaison pour générer, pour chacune desdites trames vidéo, un 1s paramètre, dit de différence, dont la valeur est représentative du caractère différent ou non de ladite trame vidéo par rapport à la trame vidéo suivante, et - comparer (E4) le motif formé par les valeurs de paramètres de différence des trames vidéo de la séquence avec une pluralité de 20 motifs prédéterminés pour générer une information de mode (MODE) identifiant le mode, film ou caméra, de ladite séquence de trames vidéo.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour une trame vidéo courante, ladite au moins une valeur de 25 comparaison appartient au groupe comprenant: - la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo précédente; - la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo suivante; et 30 - une valeur seuil prédéterminée
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour calculer (E2) la valeur de différence d'histogramme pour une trame vidéo courante, on effectue les étapes suivantes: 35 - calculer, pour chaque niveau vidéo, la différence entre la valeur d'occurrence dudit niveau vidéo dans la trame vidéo courante et la19 valeur d'occurrence dudit niveau vidéo dans la trame vidéo suivante de manière à générer une différence d'occurrence pour chacun desdits niveaux vidéo, et - additionner les valeurs absolues des différences s d'occurrence de l'ensemble des niveaux vidéo de manière à générer ladite valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo courante.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour calculer (E2) la valeur de différence d'histogramme pour une 10 trame vidéo courante, on effectue les étapes suivantes: - calculer, pour chaque niveau vidéo i compris entre 0 et N et chaque valeur de décalage j comprise entre -n et n, la différence entre la valeur d'occurrence du niveau vidéo i dans la trame vidéo courante et la valeur d'occurrence du niveau vidéo i+j dans la trame vidéo suivante, 1s de manière à générer au plus 2n+1 différences d'occurrence pour chaque niveau vidéo i, - sélectionner, pour chaque niveau vidéo i, la différence d'occurrence la plus faible en valeur absolue, dite différence d'occurrence minimale, parmi lesdites 2n+1 différences d'occurrence, et 20 - additionner les différences d'occurrence minimales de tous les niveaux vidéo de manière à générer ladite valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo courante.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé 25 en ce que, pour générer (E3) le paramètre de différence d'une trame vidéo courante, on effectue les étapes suivantes: - on compare la valeur de différence d'histogramme de ladite trame vidéo courante à une valeur seuil prédéterminée non nulle (SO), et 30 - on affecte au paramètre de différence de la trame vidéo courante une première valeur ("1") si la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo courante est supérieure à ladite valeur seuil (SO) et on affecte une deuxième valeur ("0") sinon. 20
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour générer (E3) le paramètre de différence d'une trame vidéo courante, on effectue les étapes suivantes: - on compare ladite valeur de différence d'histogramme de ladite trame vidéo courante avec la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo précédente et avec la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo suivante, et - on affecte au paramètre de différence de la trame vidéo courante une première valeur ("1") si ladite valeur de différence d'histogramme de ladite trame vidéo courante est supérieure à la fois à la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo suivante et à la valeur de différence d'histogramme de la trame vidéo précédente et on affecte une deuxième valeur ("0") sinon. 1s
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, préalablement à l'étape (El) de détermination d'histogrammes de niveaux vidéo, une étape de filtrage spatial des trames vidéo de la séquence. 20
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, préalablement à l'étape (E4) de comparaison du motif formé par les paramètres de différence à des motifs prédéterminés, une étape de filtrage temporel dudit motif de paramètres de différence. 25
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite information de mode identifie le type de mode film de ladite séquence de trames vidéo. 30
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on génère une information de mode (MODE) pour chaque trame vidéo de ladite séquence, ladite information de mode comprenant en outre un bit indiquant si ladite trame vidéo est une trame vidéo source ou non. 3521
11. Dispositif de détection de mode film ou mode caméra d'une séquence comportant au moins trois trames vidéo consécutives, caractérisé en ce qu'il comprend: - un premier circuit de calcul (110) pour déterminer un s histogramme des niveaux vidéo de chacune des trames vidéo, - un deuxième circuit de calcul (120) pour calculer, pour chacune des trames vidéo de la séquence, une valeur représentative de la différence d'histogramme, dite valeur de différence d'histogramme, entre l'histogramme de ladite trame vidéo et l'histogramme de la trame vidéo 10 suivante, - un premier circuit de comparaison (130) pour comparer la valeur de différence d'histogramme de chacune des trames vidéo de la séquence avec au moins une valeur de comparaison et générer, pour chacune desdites trames vidéo, un paramètre, dit de différence, dont la 1s valeur est représentative du caractère différent ou non de ladite trame vidéo par rapport à la trame vidéo suivante, - un deuxième circuit de comparaison (140) pour comparer le motif formé par les valeurs de paramètres de différence des trames vidéo de la séquence avec une pluralité de motifs prédéterminés et 20 générer une information de mode (MODE) identifiant le mode, film ou caméra, de ladite séquence de trames vidéo, et - une unité de contrôle (160) pour commander lesdits premier et deuxième circuits de calcul et lesdits premier et deuxième circuits de comparaison. 25