WO2006053804A2 - Procede . serveur et programme de visionnage d ' images embrouillees - Google Patents

Procede . serveur et programme de visionnage d ' images embrouillees Download PDF

Info

Publication number
WO2006053804A2
WO2006053804A2 PCT/EP2005/055212 EP2005055212W WO2006053804A2 WO 2006053804 A2 WO2006053804 A2 WO 2006053804A2 EP 2005055212 W EP2005055212 W EP 2005055212W WO 2006053804 A2 WO2006053804 A2 WO 2006053804A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
user
viewing
wavelet coefficients
coefficients
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/055212
Other languages
English (en)
Other versions
WO2006053804A3 (fr
Inventor
Sébastien BRANGOULO
Patrick Gioia
Original Assignee
France Telecom
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom filed Critical France Telecom
Publication of WO2006053804A2 publication Critical patent/WO2006053804A2/fr
Publication of WO2006053804A3 publication Critical patent/WO2006053804A3/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/24—Monitoring of processes or resources, e.g. monitoring of server load, available bandwidth, upstream requests
    • H04N21/2402—Monitoring of the downstream path of the transmission network, e.g. bandwidth available
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2343—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • H04N21/234327—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements by decomposing into layers, e.g. base layer and one or more enhancement layers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2347—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving video stream encryption
    • H04N21/23476—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving video stream encryption by partially encrypting, e.g. encrypting the ending portion of a movie
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/25—Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
    • H04N21/258—Client or end-user data management, e.g. managing client capabilities, user preferences or demographics, processing of multiple end-users preferences to derive collaborative data
    • H04N21/25808—Management of client data
    • H04N21/25833—Management of client data involving client hardware characteristics, e.g. manufacturer, processing or storage capabilities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/25—Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
    • H04N21/258—Client or end-user data management, e.g. managing client capabilities, user preferences or demographics, processing of multiple end-users preferences to derive collaborative data
    • H04N21/25866—Management of end-user data
    • H04N21/25875—Management of end-user data involving end-user authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/25—Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
    • H04N21/266—Channel or content management, e.g. generation and management of keys and entitlement messages in a conditional access system, merging a VOD unicast channel into a multicast channel
    • H04N21/2662—Controlling the complexity of the video stream, e.g. by scaling the resolution or bitrate of the video stream based on the client capabilities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/47—End-user applications
    • H04N21/472—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content
    • H04N21/47202—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content for requesting content on demand, e.g. video on demand
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/47—End-user applications
    • H04N21/472—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content
    • H04N21/47211—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content for requesting pay-per-view content
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/631—Multimode Transmission, e.g. transmitting basic layers and enhancement layers of the content over different transmission paths or transmitting with different error corrections, different keys or with different transmission protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/633—Control signals issued by server directed to the network components or client
    • H04N21/6332—Control signals issued by server directed to the network components or client directed to client
    • H04N21/6334—Control signals issued by server directed to the network components or client directed to client for authorisation, e.g. by transmitting a key
    • H04N21/63345—Control signals issued by server directed to the network components or client directed to client for authorisation, e.g. by transmitting a key by transmitting keys
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/167—Systems rendering the television signal unintelligible and subsequently intelligible
    • H04N7/1675—Providing digital key or authorisation information for generation or regeneration of the scrambling sequence

Definitions

  • the field of the invention is that of viewing images and video sequences via wired or wireless communication networks, such as the Internet, mobile radio networks or terrestrial television broadcasting networks of the DVB type.
  • wired or wireless communication networks such as the Internet, mobile radio networks or terrestrial television broadcasting networks of the DVB type.
  • mobile radio networks such as the Internet, mobile radio networks or terrestrial television broadcasting networks of the DVB type.
  • terrestrial television broadcasting networks such as the DVB type.
  • record carriers such as
  • DVDs DVDs, CD-ROMs, floppy disks, etc.
  • the invention relates to a technique for providing still or moving images, allowing a user to view a low resolution version (also called coarse or degraded version) of the image, so as to determine whether its content interested, then, if so, to obtain a right of access to this image for viewing in refined form.
  • a low resolution version also called coarse or degraded version
  • the invention finds particular applications in the field of VOD ("Video On Demand” video on demand) and systems type "Pay Per View” (pay-per-view). It can also be used for buying images or photographs on the Internet, as part of browsing large databases of images or videos stored on a data server, or for viewing media recordings such as DVDs. 2. Solutions of the prior art and their disadvantages
  • such methods can consist in modifying the motion vectors by disturbing them on grids of different shapes.
  • a disadvantage of these scrambling techniques is that they induce visual blinking images, as well as drift effects in the compressed domain, due to the continuity of the motion vectors over time. It is therefore difficult for the user to determine, from the scrambled content, whether wants to be able to access the entire video in clear.
  • JPEG Joint Photographers Experts
  • ISO / IEC ITU-T SG8
  • JTC1 / SC29 WGl JPEG2000 Part I Final Committee Draft, Document N2165, June 2001
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • a disadvantage of this technique of the prior art is that it generates strong artifacts, as well as block effects due to a bad reconstruction of the DCT coefficients.
  • an object of the invention is to provide a technique for viewing still images or videos, enabling a user to view a low-resolution or coarse version of the content in order to determine whether this content interests him or her, then, if so, make this content accessible with a better definition.
  • the invention also aims to provide such a technique that allows the user to view a degraded version of the image that has sufficient quality to enable him to decide whether the content of the image interests him, and to constant preference for any type of image or video.
  • the invention also aims to provide such a technique that is suitable for the distribution of images and videos on any type of communication network, and more particularly on networks having a client-server architecture.
  • the invention also aims to provide such a technique that is well suited to systems of the type "Pay-Per-View” and VOD.
  • the invention also aims to provide such a technique that is simple to implement, and adapted to the capabilities of any type of viewing terminal available to a user. 4. Essential characteristics of the invention
  • such a viewing method comprises the steps of: loading at least one base mesh on said display terminal, so as to allow reconstruction of a low resolution version of said image; obtaining by said user a right to view said image; authorizing access of said user to at least some of said wavelet coefficients, according to said viewing right.
  • the invention proposes to rely on a technique of encoding images by meshing and wavelet second generation (presented in more detail later in this document).
  • the low frequencies of the image are transmitted to the user in the form of the basic mesh associated therewith.
  • the display terminal of the user can then, from this basic mesh, rebuild a low resolution version of the image.
  • the user decides whether his content interests him or not, and if so, obtains a right to view the image or video.
  • Such a viewing right can be obtained on request addressed to the server on which the images are stored, or to a server dedicated to the allocation of access permissions to users.
  • the user's viewing right may for example be acquired by payment (in the context of a Pay-Per-View type system for example), or by identification (in the context of access to images or videos). confidential or reserved for certain subscribers of a service for example).
  • the right of viewing can still be controlled by a control module of a removable recording medium readable by the display terminal and on which are stored the images (a DVD for example).
  • the user is then allowed to access all or part of the wavelet coefficients associated with the image or video, which correspond to successive refinements of the previously received basic mesh, according to the viewing right that has been allocated. to the user (for example depending on the amount he has paid).
  • the display terminal can then reconstruct an image of better quality, or even of maximum quality (for example the original quality of the image).
  • the method of the invention thus makes it possible to effectively protect the contents (images or videos) on the servers or the dedicated recording media, by restricting the access rights of the users, while giving them the possibility to consult them in the form confused. It also makes it possible to overcome the problems of blinking or artifacts of the techniques of the prior art.
  • wavelet coefficients are transmitted to said user, so as to allow reconstruction of a refined version of said image.
  • wavelet coefficients come from a server or a removable recording medium on which they are stored and are used to refine the previously reconstructed low resolution version from the base mesh.
  • At least some of said wavelet coefficients are also loaded on said display terminal, so that said low resolution version satisfies at least one criterion of predetermined quality, and, in said access authorization step, transmitting to said user at least some other wavelet coefficients, so as to allow reconstruction of a refined version of said image.
  • This second variant is particularly advantageous when the basic mesh alone does not allow the reconstruction of a low resolution image of sufficiently good quality for the user to evaluate the interest.
  • the coefficients attached to the base mesh during the loading stage must compromise in terms of quality, since they must make it possible to reconstruct a low-resolution image of sufficient quality for an evaluation of interest, but sufficiently poor for the user still wants to acquire rights to view the refined image.
  • said wavelet coefficients transmitted during said access authorization step are a function of a capacity of said display terminal and / or of an authorized bit rate on a communication network to which connected said viewing terminal and / or a desired quality level of said refined version.
  • the user's terminal is not able to handle all these coefficients, or if the display screen is too much poor resolution, or if it may overload the communication network.
  • at least some of said wavelet coefficients are also loaded on said display terminal in encrypted form, and in said access authorization step transmitting to said user a decryption key of said encrypted wavelet coefficients, so as to allow reconstruction of a refined version of said image.
  • said wavelet coefficients being coded by bit planes, said one or more bit planes to be encrypted are selected, with a view to the transmission of said wavelet coefficients in encrypted form, in according to a predetermined scrambling criterion.
  • bit plane (s) are encrypted by means of a pseudo-random generator.
  • the invention also relates to a server for distributing at least one fixed or animated image to a user having a display terminal, via a communication network, said image being associated with a basic mesh consisting of a set of facets defined by a set of vertices and edges, and coefficients in a wavelet basis corresponding to local modifications of said basic mesh, called wavelet coefficients.
  • a server comprises: means for transmitting at least one basic mesh to said user, so as to allow reconstruction of a low-resolution version of said image; verification means for obtaining by said user a right to view said image; access authorization means for said user to at least some of said wavelet coefficients, as a function of said viewing right.
  • Such a server is for example a content server connected to the user's terminal by an Ethernet or Internet type network.
  • the invention also relates to a terminal for displaying at least one fixed or animated image stored on a server and / or a recording medium readable by said terminal, said image being associated with a basic mesh consisting of a set of facets defined by a set of vertices and edges, and coefficients in a wavelet basis corresponding to local modifications of said basic mesh, called wavelet coefficients.
  • Such a display terminal comprises: means for loading at least one base mesh from said server and / or said recording medium, and means for reconstructing a low resolution version of said image from said mesh of loaded base; means for obtaining a right to view said image; means for accessing at least some of said wavelet coefficients, as a function of said viewing right, and means for reconstructing a version refining said image from said wavelet coefficients.
  • Such a terminal may be a microcomputer, a television set, a PDA ("Personal Digital Assistant", for “personal digital assistant”), a radiotelephone, etc.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • radiotelephone etc.
  • the invention also relates to a computer program comprising program code instructions for performing the steps of the method of viewing at least one still or moving image described above when said program is executed by a microprocessor.
  • a computer program product comprising program code instructions recorded on a medium that can be used in or by a computer, said program allowing the viewing of at least one still or animated image by a user having a terminal.
  • visualization said image being associated with a basic mesh consisting of a set of facets defined by a set of vertices and edges, and coefficients in a wavelet base corresponding to local modifications of said basic mesh, said wavelet coefficients.
  • Such a computer program product comprises: computer readable programming means for performing a step of loading at least one base mesh on said display terminal, so as to allow reconstruction of a low resolution version of said picture ; - computer readable programming means for performing a step of obtaining by said user a right to view said image; computer readable programming means for performing an access authorization step of said user to at least some of said wavelet coefficients, according to said viewing right.
  • Such a program is downloadable, for example from the Internet.
  • Such a technique for selling multimedia content encoded by meshes and wavelets comprises the following steps: loading at least one base mesh on a display terminal of a client, so as to allow a reconstruction of a low resolution version of said image; payment by said customer of a right to view said image; authorization of access of said client to at least some of said wavelet coefficients, according to said viewing rights paid.
  • FIG. 1 shows a flowchart of the main steps of the image viewing method of the invention
  • FIG. 2 illustrates a first variant embodiment of the invention, according to which a basic mesh is loaded onto the display terminal and then, after acquisition of the viewing rights, the associated wavelet coefficients
  • FIG. 3 describes a second variant of the invention, according to which a basic mesh and certain wavelet coefficients are initially loaded onto the display terminal, in order to reconstruct a low resolution version of the image of sufficient quality, then, depending on the viewing rights of the user, the rest of the wavelet coefficients are loaded;
  • FIG. 1 shows a flowchart of the main steps of the image viewing method of the invention
  • FIG. 2 illustrates a first variant embodiment of the invention, according to which a basic mesh is loaded onto the display terminal and then, after acquisition of the viewing rights, the associated wavelet coefficients
  • FIG. 3 describes a second variant of the invention, according to which a basic mesh and certain wavelet coefficients are initially loaded onto the display terminal, in order to reconstruct a low resolution version of the image
  • FIG. 4 describes a third variant of the invention according to which the wavelet coefficients are loaded with the basic mesh on the display terminal in encrypted form, and then, if the user has a viewing right, transmits a key for decrypting wavelet coefficients;
  • FIG. 5 illustrates the flow of data exchanged as part of the viewing method of the invention;
  • FIG. 6 presents a block diagram of the various steps of the viewing method of the invention synthesizing the three variants of FIGS. 2 to 4;
  • FIG. 7 presents the principle of encryption of the bit planes in the variant of FIG. 4;
  • FIG. 8 illustrates an application of the invention in the context of a server client architecture;
  • FIG. 9 shows the structure of a display terminal according to the invention.
  • the general principle of the invention is based on: the prior loading of low frequencies associated with a coded image by mesh and wavelets, in the form of a basic mesh, so as to allow the user to view a low resolution version of the image ; - Then, if the user has a viewing right, on a provision of the associated wavelet coefficients, so as to allow him to rebuild a refined version of the image.
  • the image viewing technique of the invention is therefore based on a coding of the images by meshes and wavelets of second generation (or of a possible subsequent generation), which is briefly described as the principle in Appendix 1, which is an integral part of this description.
  • a user has a display terminal, such as a personal computer (PC), a television set, a mobile phone equipped with a screen, or more generally an encoding / decoding device for images and / or video sequences.
  • This terminal can be connected via a wired or wireless communication network (mobile radio network, Internet network, ethernet network, fixed telephone network, etc.) to a data server on which contents are stored (images fixed and / or video) encoded according to a mesh and wavelet coding technique.
  • the terminal may also be equipped with means for reading a removable recording medium (a DVD for example) on which such contents are stored.
  • each image is thus stored in association with a basic mesh and a plurality of wavelet coefficients corresponding to successive refinements of the basic mesh.
  • a basic mesh may be regular or irregular. In the most general case, it presents triangular meshes, each vertex of which is indexed by a coefficient of wavelets.
  • the base mesh and the associated wavelet coefficients may also not be stored but reconstructed whenever necessary, for example by looking for highlights for the base mesh, and by wavelet analysis for the coefficients.
  • the user who wishes to view an image or a video sequence, sends a request to the data server (or to a query server connected to it) or accesses the recording medium.
  • the server or the recording medium transmits to the visualization terminal, during a step referenced 10, a set of data which comprise at least the basic mesh associated with the image or an image of the video sequence that interests the user.
  • the data server (or an authentication or authorization server) or a recording medium access control module, then checks, during a step referenced 11, whether the user has a right viewing of the image or video sequence of interest.
  • This viewing right may have been acquired by payment by the user (for example, by payment by credit card to the server, or by purchase of the recording medium).
  • This right of viewing may also result from user authentication in the case of content whose access is restricted to certain authorized persons only (for example the subscribers of a television channel, or the holders of a license in case of confidential data). If the verification 11 is negative, i.e. if the user has not obtained the right to view the content, the image or the video sequence remains accessible to him only in coarse version, or low resolution 12.
  • the user can access some or all of the wavelet coefficients associated with the image, so that the display terminal can reconstruct a refined version of it.
  • the step referenced 13 it is possible to make available all the wavelet coefficients associated with the content, or only some of them, for example if the display terminal does not have the sufficient processing capacities to manage all the wavelet coefficients associated with the content. the coefficients, or if these coefficients must be transmitted by a communication network whose maximum authorized bit rate has already been reached, or if only some of these coefficients are sufficient to reach a quality level satisfying the refined version of the image or video.
  • FIG. 2 a first variant of the invention is presented.
  • the images or video sequences to be viewed are stored on a data server 20.
  • Each content, still image or image of a video sequence is associated with a base mesh 21, using the mesh and wavelet coding technique.
  • Second generation recalled in Appendix 1.
  • This basic mesh 21 is transmitted to the user, who can then perform a pre-viewing 22 of the image on its display terminal.
  • the data server or another dedicated server, then checks 23 if the user has purchased a right to view the previewed content, for example by having communicated his bank details. In the negative 24, the user can not view a more refined version of the image, whose content remains unreadable.
  • the data server transmits to the user the wavelet coefficients corresponding to the successive refinements of the basic mesh 21, so that the display terminal of the latter can reconstruct a refined version of the mesh. picture or video.
  • the data server may transmit only some of the refinement coefficients, for example in proportion to the amount paid by the user when purchasing the weave right. viewing.
  • the variant embodiment of FIG. 3 applies to the case where the basic mesh associated with the image does not allow the user to reconstruct a low resolution version of the image of sufficiently good quality so that it can evaluate if this content interests him, or more generally in the case where it is desired to offer the possibility to the user to predict a coarse image of better quality than in the variant of Figure 2.
  • the variant of FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that, in addition to the basic mesh 21, the content server also transmits to the user a portion 31 of the wavelet coefficients beforehand, that its display terminal uses to reconstruct a degraded version of the content to be forecasted 22. Indeed, we can want to guarantee a fixed pre-viewing quality, regardless of the number of triangles of the base mesh.
  • the number of wavelet coefficients 31 to be transmitted with the basic mesh 21 is determined by implementing a rate-distortion control as described in a joint French patent application filed on the same day as the present patent application by the same person. applicant and entitled "Method for encoding rate-controlled wavelet coded images, coding device and corresponding computer program".
  • the server proceeds iteratively to determine which wavelet coefficients 31 to transmit to achieve a target reconstruction quality level associated with a target transmission rate. If, from the coefficients of wavelets 31 and base mesh 21, the version of the image that can be reconstructed is too degraded 32, it loops back, so that the content server 20 comes to add new wavelet coefficients in the set 31 of the data to be transmitted to the user.
  • the bitstream (or data stream) being scalable (or scalable), it will be truncated adaptively to allow pre ⁇ visualization of sufficient quality.
  • this right of viewing results from a correct identification of the user with the data server, after the user has given him an identifier and a password.
  • the server thus verified that the user was part of the restricted list of people who were allowed to access the confidential contents it stores.
  • FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that not all the wavelet coefficients are transmitted, but only those that have not been part of the prior transmission 31 when referenced step 35.
  • the display terminal uses the new wavelet coefficients received during the step referenced to refine the predicted low resolution image 22, and thus reconstructs the final content.
  • FIG. Watch In a third variant of the invention, illustrated in FIG. Watch (still or video) are stored on a removable recording medium readable by the user's viewing terminal, for example a DVD or CD-ROM. Each of these images is associated with a base mesh 21, and a set of wavelet coefficients 41 corresponding to successive refinements of the mesh.
  • a base mesh 21 In order to allow the user to predict a low-resolution version of the image, it is provided, in this variant embodiment, not only the basic mesh 21, but also the entirety of the wavelet coefficients 41 (or only a part of these, for example if the display terminal does not have sufficient processing capacity).
  • the bit planes 42 Prior to the sending of these wavelet coefficients 41, are encrypted by modulation by a chaotic sequence.
  • the wavelet coefficients are ordered in order of importance within bit planes, which is encrypted by priming a pseudo-random generator, as described in more detail below in connection with FIG.
  • the encryption operates on the second generation wavelet coefficients representing both the spatial refinements of the mesh, and temporal in the case of an image of a video sequence for which a coding is performed. by inter-image prediction.
  • a removable media access control module checks 23 if the user has a right to view the content.
  • the image for example, when buying the DVD, the user may have paid an amount authorizing him to view fifty of all the images stored on the disc.
  • the check 23 then consists in determining how many images the user has already viewed in refined form, in order to know if it can be transmitted to him 43 a decoding key enabling him to decrypt the bit planes.
  • the display terminal After decrypting the received wavelet coefficients 41, the display terminal reconstructs a refined version of the image chosen by the user.
  • FIG. 5 illustrates the flow of data exchanged between a content storage server 51 and a user's display terminal 52, in any of the variant embodiments of the invention.
  • an image I t is associated with a base mesh MB 21 and with a set of wavelet coefficients W 41. These coefficients 41 are arranged in SPIHT (Set Partitioning In Hierarchical Trees) type trees. , also called “zero-tree” trees, then bitmap coded 53.
  • SPIHT Set Partitioning In Hierarchical Trees
  • bit planes 53 By using a rate-distortion algorithm 55 (as described above in connection with FIG. 3), only a portion of these wavelet coefficients 41 can be coded by bit planes 53, so that the server 51 transmits to display terminal 52 a base mesh 21 and a subset of wavelet coefficients 31, which allow it to reconstruct a degraded version I ⁇ of the image.
  • the display terminal 52 receives only the base mesh 21 to reconstruct the low resolution image I ' t . If the third variant of FIG. 4 is implemented, these bit planes 53 are encrypted 54 before being sent to the display terminal 52.
  • FIG. 6 illustrates the different steps of the viewing method of the invention in a synoptic form regrouping the three variants of FIGS. 2 to 4.
  • the first step referenced 61 is that of the creation of the base mesh 21 associated with an image I t .
  • the search of the basic mesh can be carried out of various methods, for example according to the technique described in the French patent application FR 03 07083 in the name of the same applicants as the present patent application, or in the article by J. Kelsey, B. Schneier, and N. Ferguson, " Yarrow-160: Notes on the Design and Analysis of the Yarrow Cryptography Pseudorandom Number Generator ", Proc. of the ⁇ a Annual Int. Workshop, volume 1758 of Lecture Notes in Computer Science, page 13, guitarist, August 1999.
  • the basic mesh 21 and the wavelet transform of the image are subdivided.
  • the refined mesh (for example by the method described by the inventors S. Brangoulo & P. Gioia in "An Adaptive Video Coder Using Saliency and Second Generation Wavelets", IASTED 6th Conference on Signal and Image Processing, Proceeding pp. 286-291, Honolulu , Hawaii US A, August 2004) is stored for later analysis.
  • the mesh is refined by an adaptive hierarchical method, described in the French patent application FR 03 07083 cited above.
  • some triangles are subdivided to the maximum, others are subdivided to an intermediate level, and some are not subdivided at all.
  • the triangles are then analyzed in wavelets, and the wavelet coefficients are encoded in a tree of zeros, then in bit planes, as described by A. Said, W. Pearlman, in "A new, fast, and efficient coded image. based on set partitioning in hierarchical trees ", IEEE Trans. Syst. Circuits Video Technol. 6 (June 1996) 243-250.
  • the step referenced 63 is a step of scrambling the wavelet coefficients.
  • the bit planes are selected in order of importance, depending on the scrambling force that is desired. Thus, to obtain a maximum scrambling force, all the planes are selected. For an average force, half of the shots are selected. For non-scrambling visualization (variants of FIGS. 2 and 3), no bit plane is selected in step 63, which is therefore optional.
  • the wavelet coefficients are encoded on 16 bit planes.
  • no bit plan is selected.
  • 4 bit planes will be selected (variant of Figure 4).
  • 8 bit planes are selected and so on until a scrambling strength of 100% is achieved by selecting the 16 bit planes.
  • a psycho-visual criterion is used, which makes it possible to select the visually important wavelet coefficients, so as not to encode the entire bit plane, and thus to gain in efficiency.
  • bit plane portion 71 which is transposed in the domain ⁇ -1, 1 ⁇ , to obtain a portion of bitmap transposed 72.
  • the generator is initialized by a key, as in the aforementioned article by A. Said and W. Pearlman.
  • the transposed portion 72 is multiplied by a pseudo-random sequence 73, and an encrypted bit-plane portion 74 is thus obtained.
  • the local disturbances bring a drift, due to the continuity of the meshes. It is therefore necessary to adapt the scrambling force to not degrade the content.
  • the referenced step 64i is that of transmitting the base mesh (free, i.e., not scrambled) and bit planes containing certain wavelet coefficients.
  • the transmitted bit planes are encrypted according to the step referenced 63.
  • part of the bit planes remains at the server level for later transmission.
  • the step referenced 64 2 is a substitute step of step 64i.
  • this step 64 2 all the bit planes are transmitted, in encrypted form, as well as the associated basic mesh, in clear.
  • the user can, however, reconstruct a low resolution version of the content only from the basic mesh, and possibly a small part of the wavelet coefficients (if necessary to obtain a sufficient quality of reconstruction, evaluated by means of an algorithm debit-distortion control).
  • a partial transmission of wavelet coefficients the latter are then encrypted using a different key, which allows secure transmission.
  • a degraded or low version is reconstructed resolution of the content, from the base mesh, and possibly some wavelet coefficients to achieve a satisfactory level of quality.
  • the wavelet coefficients necessary for the reconstruction of this coarse version are decrypted by a key transmitted by the server.
  • the user decides to fulfill 66 viewing rights of the encoded media (in a sample application such as "Pay Per View” for example). It sends a request to the server, which transmits to the decoder of the display terminal the key for decrypting the rest of the bit planes. The server then transmits the remaining 67 wavelet coefficients, if any. The display terminal can then reconstruct the integral content 68, following the method described in the aforementioned article by S. Brangoulo and P. Gioia. The wavelet coefficients are decrypted if necessary (variant of Figure 4) and are added to the media stream. The user can therefore view the media in its original quality.
  • Figure 8 illustrates an application of the invention in the context of a client-server architecture.
  • Such a client-server exchange system allows the client 52 to view a degraded version of a content (image or video), from which he can judge whether the content interests him or not. It can also be an encrypted transmission system (for example for an encrypted television channel), where the programs are scrambled in such a way as to induce the user 52 to want to buy the rights to view the contents. present on the channel.
  • the display terminal 52 of the user sends a request 81 to the content server 51, which stores a bank of images or video sequences, to request viewing a particular image.
  • the server extracts from its database, or reconstructed, the base mesh 21 associated with this image and transmits it 82 to the user 52.
  • the display terminal 52 then reconstructs from this base mesh 21 a low resolution version of the image that the user can predict 22.
  • the user acquires image viewing rights from the server 51, which determines the wavelet coefficients 84 associated with the required image.
  • the server 51 then transmits these coefficients 84 to the display terminal 52, which uses them. to reconstruct a refined version 86 of the image.
  • the wavelet coefficients 84 are transmitted in encrypted form to the user 52, which receives a decoding key after acquisition of the viewing rights.
  • the user can not watch the video sequence or the image, as long as it remains encrypted.
  • hackers will not be able to intercept the stream, since the latter will be encrypted. If they try to decrypt the video by a wrong code, or intercept the stream, the disturbances will be even more intense, which will make the whole sequence unreadable.
  • the technique of the invention may be used in conjunction with a tattoo technique of images or video sequences, described in a joint French patent application filed the same day by the same applicants as the present patent application and entitled "Process of tattooing of wavelet coded images, detection method, devices, computer programs, signal and corresponding recording medium ". This ensures the durability of the protection throughout the life of the media (during its transmission, then during possible exchanges between users).
  • FIG. 9 shows the structure of a display terminal of the invention, which comprises a memory M 91, and a processing unit 90 equipped with a microprocessor ⁇ P, which is controlled by the computer program Pg 92.
  • the processing unit 90 receives as input a basic mesh 21, from which the microprocessor ⁇ P reconstructs, according to the instructions of the program Pg 92, a low-resolution version 22 of the image.
  • the processing unit 90 also has an input intended to receive the wavelet coefficients 84 associated with the image, from which the microprocessor ⁇ P refines the low resolution image 22 and delivers at the output of the display terminal a refined version 86 of the image.
  • the processing unit 90 then also comprises means for decoding the encrypted coefficients.
  • the wavelets form a Riez base on L 2 (R), as well as a "uniform" base for a wide variety of function spaces, such as
  • P2 The decomposition coefficients on the uniform basis are known (or can be found simply). Either the wavelets are orthogonal, or the dual wavelets are known (in the bi-orthogonal case).
  • the wavelets as well as their dual, have local properties in space and in frequency. Some wavelets are even compact support (the present invention preferably uses, but not exclusively, such wavelets).
  • the frequency localization properties result directly from the regularity of the wavelet (for high frequencies) and the number of zero polynomial moments (for low frequencies).
  • Wavelets can be used in multiresolution analysis. This leads to the FWT (Fast Wavelet transform), which allows to go from the function to the wavelet coefficients in "linear time”.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de visionnage d'au moins une image fixe ou animée par un utilisateur disposant d'un terminal de visualisation, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes. Selon l'invention, un tel procédé de visionnage comprend les étapes de : - chargement d'au moins un maillage de base sur ledit terminal de visualisation, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; - obtention par ledit utilisateur d'un droit de visionnage de ladite image ; - autorisation d'accès dudit utilisateur à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage.

Description

Procédé de visionnagc d'images embrouillées, serveur, terminal de visualisation et programme d'ordinateur correspondant. 1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui du visionnage d'images et de séquences vidéos par le biais de réseaux de communication filaires ou sans fil, tels qu'Internet, les réseaux de radiocommunication mobile ou les réseaux de diffusion télévisuelle terrestre de type DVB-T par exemple, ou depuis des supports d'enregistrements tels que des
DVD, des CD-ROM, des disquettes, etc.
Plus précisément, l'invention concerne une technique de mise à disposition d'images fixes ou animées, permettant à un utilisateur de visualiser une version basse résolution (encore appelée version grossière ou dégradée) de l'image, de façon à déterminer si son contenu l'intéresse, puis, dans l'affirmative, d'obtenir un droit d'accès à cette image pour la visionner sous forme raffinée.
L'invention trouve notamment des applications dans le domaine de la VOD ("Video On Demand", vidéo à la demande) et des systèmes de type "Pay Per View" (télévision à la carte). Elle peut également être utilisée dans le cadre d'achat d'images ou de photographies sur Internet, dans le cadre de la navigation dans de grandes bases d'images ou de vidéos stockées sur un serveur de données, ou encore pour la consultation de supports d'enregistrements tels que des DVD. 2. Solutions de l'art antérieur et leurs inconvénients
On connaît déjà plusieurs méthodes permettant d'embrouiller le contenu d'images ou de vidéos, et de fournir le contenu ainsi embrouillé à un utilisateur, de façon à lui permettre de juger si ce contenu l'intéresse.
Dans le domaine de la vidéo, dans lequel les images sont codées selon une approche vectorielle par vecteurs de mouvement, de telles méthodes peuvent consister à modifier les vecteurs de mouvement en les perturbant sur des grilles de différentes formes.
Un inconvénient de ces techniques d'embrouillage est qu'elles induisent des impressions visuelles de clignotement des images, ainsi que des effets de dérive dans le domaine compressé, dus à la continuité des vecteurs de mouvement dans le temps. Il est donc difficile pour l'utilisateur de déterminer, à partir du contenu embrouillé, s'il souhaite pouvoir accéder à l'intégralité de la vidéo en clair.
Dans le domaine de l'image fixe, la norme de compression JPEG ( "Joint Photographie Experts Group", groupe conjoint d'experts de la photographie) (ISO/IEC (ITU-T SG8) JTC1/SC29 WGl (JPEG/JBIG), JPEG2000 Part I Final Committee Draft, Document N2165, Juin 2001), qui prévoit de coder les images par transformée en cosinus de type DCT ("Discrète Cosinus Transform", transformée en cosinus discrète), propose d'embrouiller le contenu des images en transmettant les hautes fréquences des coefficients DCT sous forme cryptée, de façon à obtenir un rendu flou de l'image.
Un inconvénient de cette technique de l'art antérieur est qu'elle génère de forts artefacts, ainsi que des effets de bloc dus à une mauvaise reconstruction des coefficients DCT.
3. Objectifs de l'invention
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique de visionnage d'images fixes ou de vidéos, permettant à un utilisateur de visionner une version basse résolution, ou grossière du contenu, afin de déterminer si ce contenu l'intéresse, puis, dans l'affirmative, de rendre ce contenu accessible avec une meilleure définition. L'invention a encore pour objectif de fournir une telle technique qui permette à l'utilisateur de visionner une version dégradée de l'image qui présente une qualité suffisante pour lui permettre de décider si le contenu de l'image l'intéresse, et de préférence constante pour tout type d'image ou de vidéo.
L'invention a aussi pour objectif de proposer une telle technique qui soit adaptée à la distribution d'images et de vidéos sur tout type de réseau de communication, et plus particulièrement sur les réseaux présentant une architecture de type client-serveur.
L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui soit bien adaptée aux systèmes de type "Pay-Per-View" et VOD.
L'invention a encore pour objectif de proposer une telle technique qui soit simple à mettre en œuvre, et adaptée aux capacités de tout type de terminal de visualisation dont dispose un utilisateur. 4. Caractéristiques essentielles de l'invention
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un procédé de visionnage d'au moins une image fixe ou animée par un utilisateur disposant d'un terminal de visualisation, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes.
Selon l'invention, un tel procédé de visionnage comprend les étapes de : chargement d'au moins un maillage de base sur ledit terminal de visualisation, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; obtention par ledit utilisateur d'un droit de visionnage de ladite image ; autorisation d'accès dudit utilisateur à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage. Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive du visionnage d'images et de vidéos, sous une forme grossière ou embrouillée d'abord, puis sous une forme de meilleure qualité ensuite, lorsqu'il s'avère que l'utilisateur est autorisé à accéder à l'image ou à la vidéo.
En effet, l'invention propose de s'appuyer sur une technique de codage d'images par maillage et ondelettes de deuxième génération (présentées plus en détail dans la suite de ce document). Dans un premier temps, on transmet à l'utilisateur les basses fréquences de l'image, sous la forme du maillage de base qui lui est associé. Le terminal de visualisation de l'utilisateur peut alors, à partir de ce maillage de base, reconstruire une version basse résolution de l'image. L'utilisateur décide alors si son contenu l'intéresse ou non, et dans l'affirmative, obtient un droit de visionnage de l'image ou de la vidéo.
Un tel droit de visionnage peut être obtenu sur requête adressée au serveur sur lequel sont stockées les images, ou à un serveur dédié à l'attribution d'autorisations d'accès aux utilisateurs. Le droit de visionnage de l'utilisateur peut par exemple être acquis par paiement (dans le cadre d'un système de type Pay-Per-View par exemple), ou par identification (dans le cadre d'accès à des images ou des vidéos confidentielles ou réservées à certains abonnés d'un service par exemple). Le droit de visionnage peut encore être contrôlé par un module de pilotage d'un support d'enregistrement amovible lisible par le terminal de visualisation et sur lequel sont stockées les images (un DVD par exemple). On autorise ensuite l'utilisateur à accéder à tout ou partie des coefficients d'ondelettes associés à l'image ou à la vidéo, qui correspondent à des raffinements successifs du maillage de base précédemment reçu, en fonction du droit de visionnage qui a été attribué à l'utilisateur (par exemple en fonction du montant dont il s'est acquitté). Le terminal de visualisation peut alors reconstruire une image de meilleure qualité, voire même de qualité maximale (par exemple la qualité d'origine de l'image).
Le procédé de l'invention permet donc de protéger efficacement les contenus (images ou vidéos) sur les serveurs ou les supports d'enregistrement dédiés, en restreignant les droits d'accès des utilisateurs, tout en leur donnant la possibilité de les consulter sous forme embrouillée. Il permet en outre de s'affranchir des problèmes de clignotement ou d'artefacts des techniques de l'art antérieur.
Selon une première variante de réalisation de l'invention, lors de ladite étape d'autorisation d'accès, on transmet audit utilisateur au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, de façon à permettre une reconstruction d'une version raffinée de ladite image. Ces coefficients d'ondelettes proviennent d'un serveur ou d'un support d'enregistrement amovible sur lequel ils sont stockés et ils sont utilisés pour raffiner la version basse résolution précédemment reconstruite à partir du maillage de base.
Selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, lors de ladite étape de chargement, on charge également sur ledit terminal de visualisation au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, de façon à ce que ladite version basse résolution satisfasse au moins un critère de qualité prédéterminé, et, lors de ladite étape d'autorisation d'accès, on transmet audit utilisateur au moins certains autres coefficients d'ondelettes, de façon à permettre une reconstruction d'une version raffinée de ladite image.
Cette deuxième variante est particulièrement avantageuse lorsque le maillage de base ne permet pas à lui seul la reconstruction d'une image basse résolution de suffisamment bonne qualité pour que l'utilisateur puisse en évaluer l'intérêt. Les coefficients joints au maillage de base lors de l'étape de chargement doivent réaliser un compromis en termes de qualité, puisqu'ils doivent permettre de reconstruire une image basse résolution de qualité suffisante pour une évaluation d'intérêt, mais suffisamment médiocre pour que l'utilisateur souhaite tout de même faire l'acquisition de droits de visionnage de l'image raffinée.
Préférentiellement, dans ces deux variantes de réalisation, lesdits coefficients d'ondelettes transmis lors de ladite étape d'autorisation d'accès sont fonction d'une capacité dudit terminal de visualisation et/ou d'un débit autorisé sur un réseau de communication auquel est connecté ledit terminal de visualisation et/ou d'un niveau de qualité souhaité de ladite version raffinée.
En effet, il est par exemple inutile de transmettre l'intégralité des coefficients d'ondelettes si, par exemple, le terminal de l'utilisateur n'est pas capable de gérer tous ces coefficients, ou si l'écran de visualisation est de trop mauvaise résolution, ou encore si cela risque de surcharger le réseau de communication. Selon une troisième variante de réalisation de l'invention, lors de ladite étape de chargement, on charge également sur ledit terminal de visualisation au moins certains desdits coefficients d'ondelettes sous forme cryptée, et, lors de ladite étape d'autorisation d'accès, on transmet audit utilisateur une clef de décryptage desdits coefficients d'ondelettes cryptés, de façon à permettre une reconstruction d'une version raffinée de ladite image.
Ainsi, l'utilisateur dispose dès le départ de tous les coefficients, mais sous forme codée. Un pirate qui tenterait d'intercepter le flux ne pourrait pas l'exploiter, faute de clef de décryptage. On introduit ainsi un niveau de protection supplémentaire du contenu. Selon une caractéristique avantageuse de cette troisième variante, lesdits coefficients d'ondelettes étant codés par plans de bits, on sélectionne ledit ou lesdits plan(s) de bits à crypter, en vue de la transmission desdits coefficients d'ondelettes sous forme cryptée, en fonction d'un critère d'embrouillage prédéterminé.
On peut en effet vouloir empêcher totalement le visionnage du contenu, et donc imposer une force d'embrouillage très élevée, en cryptant tous les plans de bits, ou à l'inverse, simplement gêner sa visualisation, et donc tolérer une force d'embrouillage plus faible, en ne cryptant que certains de ces plans.
Préférentiellement, ledit ou lesdits plan(s) de bits sont cryptés au moyen d'un générateur pseudo-aléatoire.
L'invention concerne aussi un serveur de distribution d'au moins une image fixe ou animée vers un utilisateur disposant d'un terminal de visualisation, via un réseau de communication, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes. Un tel serveur comprend : - des moyens de transmission d'au moins un maillage de base audit utilisateur, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; des moyens de vérification d'obtention par ledit utilisateur d'un droit de visionnage de ladite image ; - des moyens d'autorisation d'accès dudit utilisateur à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage.
Un tel serveur est par exemple un serveur de contenus relié au terminal de l'utilisateur par un réseau de type Ethernet ou Internet.
L'invention concerne également un terminal de visualisation d'au moins une image fixe ou animée stockée sur un serveur et/ou un support d'enregistrement lisible par ledit terminal, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes. Un tel terminal de visualisation comprend : des moyens de chargement d'au moins un maillage de base depuis ledit serveur et/ou ledit support d'enregistrement, et des moyens de reconstruction d'une version basse résolution de ladite image à partir dudit maillage de base chargé ; des moyens d'obtention d'un droit de visionnage de ladite image ; - des moyens d'accès à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage, et des moyens de reconstruction d'une version raffinée de ladite image à partir desdits coefficients d'ondelettes.
Un tel terminal peut être un micro-ordinateur, un téléviseur, un PDA ("Personal Digital Assistant", pour "assistant numérique personnel"), un radiotéléphone, etc.
L'invention concerne encore un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de visionnage d'au moins une image fixe ou animée décrit précédemment lorsque ledit programme est exécuté par un microprocesseur.
Elle concerne enfin un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistré sur un support utilisable dans ou par un ordinateur, ledit programme permettant le visionnage d'au moins une image fixe ou animée par un utilisateur disposant d'un terminal de visualisation, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes. Un tel produit programme d'ordinateur comprend : des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour effectuer une étape de chargement d'au moins un maillage de base sur ledit terminal de visualisation, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; - des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour effectuer une étape d' obtention par ledit utilisateur d'un droit de visionnage de ladite image ; des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour effectuer une étape d'autorisation d'accès dudit utilisateur à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage. Un tel programme est téléchargeable, par exemple depuis Internet.
Ainsi, l'invention peut s'appliquer à la vente de contenus (images ou vidéos). Une telle technique de vente de contenus multimédia codés par maillages et ondelettes comprend les étapes suivantes : chargement d'au moins un maillage de base sur un terminal de visualisation d'un client, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; paiement par ledit client d'un droit de visionnage de ladite image ; autorisation d'accès dudit client à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage payé.
5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 présente un organigramme des principales étapes du procédé de visionnage d'images de l'invention ; - la figure 2 illustre une première variante de réalisation de l'invention, selon laquelle on charge sur le terminal de visualisation un maillage de base puis, après acquisition des droits de visionnage, les coefficients d'ondelettes associés ; la figure 3 décrit une deuxième variante de l'invention, selon laquelle on charge dans un premier temps sur le terminal de visualisation un maillage de base et certains coefficients d'ondelettes, pour reconstruire une version basse résolution de l'image de qualité suffisante, puis, en fonction des droits de visionnage de l'utilisateur, on charge le reste des coefficients d'ondelettes ; la figure 4 décrit une troisième variante de l'invention selon laquelle on charge avec le maillage de base sur le terminal de visualisation les coefficients d'ondelettes sous forme cryptée, puis, si l'utilisateur est titulaire d'un droit de visionnage, on lui transmet une clef de décryptage des coefficients d'ondelettes ; la figure 5 illustre le flux des données échangées dans le cadre du procédé de visionnage de l'invention ; la figure 6 présente un synoptique des différentes étapes du procédé de visionnage de l'invention synthétisant les trois variantes des figures 2 à 4 ; la figure 7 présente le principe de cryptage des plans de bits dans la variante de la figure 4 ; la figure 8 illustre une application de l'invention dans le cadre d'une architecture client serveur ; - la figure 9 présente la structure d'un terminal de visualisation selon l'invention.
6. Description d'un mode de réalisation de l'invention Le principe général de l'invention repose sur : le chargement préalable de basses fréquences associées à une image codée par maillage et ondelettes, sous la forme d'un maillage de base, de façon à permettre à l'utilisateur de visionner une version basse résolution de l'image ; - puis, si l'utilisateur dispose d'un droit de visionnage, sur une mise à disposition des coefficients d'ondelettes associés, de façon à lui permettre de reconstruire une version raffinée de l'image.
La technique de visionnage d'images de l'invention repose donc sur un codage des images par maillages et ondelettes de deuxième génération (ou d'une éventuelle génération ultérieure), dont on rappelle succinctement le principe en annexe 1, qui fait partie intégrante de la présente description.
Dans toute la suite de la description, on désigne généralement par la même référence numérique un même élément présent dans différentes figures.
On présente tout d'abord, en relation avec la figure 1, les principales étapes du procédé de visionnage d'images (images fixes ou images successives d'une séquence vidéo) de l'invention.
Un utilisateur dispose d'un terminal de visualisation, du type ordinateur personnel (PC), téléviseur, téléphone mobile équipé d'un écran, ou plus généralement d'un dispositif de codage/décodage d'images et/ou de séquences vidéo. Ce terminal peut être relié par le biais d'un réseau de communication filaire ou sans fil (réseau de radiocommunication mobile, réseau Internet, réseau éthernet, réseau téléphonique fixe, etc.) à un serveur de données sur lequel sont stockés des contenus (images fixes et/ou vidéos) codés selon une technique de codage par maillage et ondelettes. Le terminal peut aussi être équipé de moyens de lecture d'un support d'enregistrement amovible (un DVD par exemple) sur lequel sont stockés de tels contenus.
Sur ce serveur ou sur ce support d'enregistrement, chaque image est donc mémorisée en association avec un maillage de base et une pluralité de coefficients d'ondelettes correspondant à des raffinements successifs du maillage de base. Un tel maillage de base peut être régulier ou irrégulier. Dans le cas le plus général, il présente des mailles triangulaires, dont chacun des sommets est indexé par un coefficient d'ondelettes. Le maillage de base et les coefficients d'ondelettes associés peuvent aussi ne pas être stockés mais reconstruits à chaque fois que cela est nécessaire, par exemple par une recherche de points saillants pour le maillage de base, et par analyse en ondelettes pour les coefficients. L'utilisateur, qui souhaite visionner une image ou une séquence vidéo, adresse une requête au serveur de données (ou à un serveur de requêtes qui lui est connecté) ou accède au support d'enregistrement. Le serveur ou le support d'enregistrement transmettent alors au terminal de visualisation, lors d'une étape référencée 10, une ensemble de données qui comprennent au moins le maillage de base associé à l'image ou à une image de la séquence vidéo qui intéresse l'utilisateur.
Le serveur de données (ou un serveur d'authentification ou d'autorisation) ou un module de contrôle d'accès au support d'enregistrement, vérifie alors, lors d'une étape référencée 11, si l'utilisateur dispose d'un droit de visionnage de l'image ou de la séquence vidéo qui l'intéresse. Ce droit de visionnage peut avoir été acquis par paiement par l'utilisateur (par exemple, par paiement par carte bancaire au serveur, ou par achat du support d'enregistrement). Ce droit de visionnage peut aussi résulter d'une authentification de l'utilisateur dans le cas de contenus dont l'accès est réservé à certaines personnes autorisées seulement (par exemple les abonnés d'une chaîne télévisée, ou les titulaires d'un agrément en cas de données confidentielles). Si la vérification 11 est négative, i.e. si l'utilisateur n'a pas obtenu de droit de visionnage du contenu, l'image ou la séquence vidéo ne lui reste accessible que sous version grossière, ou basse résolution 12.
Dans le cas contraire, l'utilisateur peut accéder 13 à certains ou à tous les coefficients d'ondelettes associés à l'image, de façon à ce que le terminal de visualisation puisse en reconstruire 14 une version raffinée.
Lors de l'étape référencée 13, on peut rendre accessibles l'intégralité des coefficients d'ondelettes associés au contenu, ou seulement certains d'entre eux, par exemple si le terminal de visualisation ne présente pas les capacités de traitement suffisantes pour gérer tous les coefficients, ou si ces coefficients doivent être transmis par un réseau de communication dont le débit maximum autorisé est déjà atteint, ou encore si certains de ces coefficients seulement suffisent à atteindre un niveau de qualité satisfaisant de la version raffinée de l'image ou de la vidéo.
6.1 Première variante de réalisation de l'invention
On présente, en relation avec la figure 2, une première variante de l'invention. Les images ou les séquences vidéos à visionner sont stockées sur un serveur de données 20. A chaque contenu, image fixe ou image d'une séquence vidéo, on associe un maillage de base 21, grâce à la technique de codage par maillages et ondelettes de deuxième génération rappelée en annexe 1. Ce maillage de base 21 est transmis à l'utilisateur, qui peut alors réaliser un pré-visionnage 22 de l'image sur son terminal de visualisation. Le serveur de données, ou un autre serveur dédié, vérifie alors 23 si l'utilisateur a acheté un droit de visionnage du contenu prévisionné, par exemple en lui ayant communiqué ses coordonnées bancaires. Dans la négative 24, l'utilisateur ne peut pas visionner de version plus raffinée de l'image, dont le contenu reste illisible.
Dans l'affirmative en revanche, le serveur de données transmet 25 à l'utilisateur les coefficients d'ondelettes correspondant aux raffinements successifs du maillage de base 21, de façon que le terminal de visualisation de ce dernier puisse reconstruire 26 une version raffinée de l'image ou de la vidéo. Lors de l'étape de transmission 25 des coefficients d'ondelettes, le serveur de données peut ne transmettre que certains des coefficients de raffinement, par exemple en proportion du montant dont s'est acquitté l'utilisateur lors de l'achat du droit de visionnage.
6.2 Deuxième variante de réalisation de l'invention
La variante de réalisation de la figure 3 s'applique au cas où le maillage de base associé à l'image ne permet pas à l'utilisateur de reconstruire une version basse résolution de l'image de suffisamment bonne qualité pour qu'il puisse évaluer si ce contenu l'intéresse, ou plus généralement au cas où l'on souhaite offrir la possibilité à l'utilisateur de prévisionner une image grossière de meilleure qualité que dans la variante de la figure 2.
La variante de la figure 3 diffère de celle de la figure 2 en ce que, outre le maillage de base 21, le serveur de contenu transmet aussi au préalable à l'utilisateur une partie 31 des coefficients d'ondelettes, que son terminal de visualisation utilise pour reconstruire une version dégradée du contenu à prévisionner 22. En effet, on peut vouloir garantir une qualité fixe de pré-visionnage, quel que soit le nombre de triangles du maillage de base.
Le nombre de coefficients d'ondelettes 31 à transmettre avec le maillage de base 21 est déterminé en mettant en œuvre un contrôle débit-distorsion tel que décrit dans une demande de brevet français conjointe déposée le même jour que la présente demande de brevet par le même déposant et intitulée « Procédé de codage d'images codées par ondelettes à contrôle du débit, dispositif de codage et programme d'ordinateur correspondants ». Le serveur procède de manière itérative pour déterminer quels sont les coefficients d'ondelettes 31 à transmettre pour atteindre un niveau de qualité de reconstruction cible, associé à un débit de transmission cible. Si, à partir des coefficients d'ondelettes 31 et du maillage de base 21, la version de l'image que l'on peut reconstruire est trop dégradée 32, on reboucle, de façon à ce que le serveur de contenu 20 vienne ajouter de nouveaux coefficients d'ondelettes dans l'ensemble 31 des données à transmettre à l'utilisateur. Le bitstream (ou flux de données) étant scalable (ou échelonnable), il sera tronqué de manière adaptative afin de permettre une pré¬ visualisation de qualité suffisante.
Après prévisionnage 22 du contenu par l'utilisateur, on vérifie 23, comme pour la variante de la figure 2, que l'utilisateur a obtenu un droit de visionnage du contenu. Par exemple, ce droit de visionnage résulte d'une identification correcte de l'utilisateur auprès du serveur de données, après que l'utilisateur lui a communiqué un identifiant et un mot de passe. Le serveur a ainsi vérifié que l'utilisateur faisait partie de la liste restreinte des personnes qui étaient autorisées à accéder aux contenus confidentiels qu'il stocke.
La variante de la figure 3 diffère ensuite de celle de la figure 2 en ce qu'on ne transmet pas l'intégralité des coefficients d'ondelettes, mais seulement ceux qui n'ont pas fait partie de l'envoi préalable 31 lors de l'étape référencée 35.
Le terminal de visualisation utilise les nouveaux coefficients d'ondelettes reçus lors de l'étape référencée 35 pour raffiner l'image basse résolution prévisionnée 22, et reconstruit ainsi 26 le contenu final. 6.3 Troisième variante de réalisation de l'invention
Dans une troisième variante de l'invention, illustrée en figure 4, les images à visionner (fixes ou appartenant à une séquence vidéo) sont stockées 20 sur un support d'enregistrement amovible lisible par le terminal de visualisation de l'utilisateur, par exemple un DVD ou un CD-Rom. Chacune de ces images est associée à un maillage de base 21, et à un ensemble de coefficients d'ondelettes 41 correspondant à des raffinements successifs du maillage. Afin de permettre à l'utilisateur de prévisionner 22 une version basse résolution de l'image, on lui fournit, dans cette variante de réalisation, non seulement le maillage de base 21, mais aussi l'intégralité des coefficients d'ondelettes 41 (ou seulement une partie de ces derniers, par exemple si le terminal de visualisation ne présente pas des capacités de traitement suffisantes). Cependant, avant l'envoi de ces coefficients d'ondelettes 41, on procède à un cryptage 42 des plans de bits par modulation par une séquence chaotique.
En effet, les coefficients d'ondelettes sont ordonnés par ordre d'importance au sein de plans de bits, que l'on vient crypter en amorçant un générateur pseudo-aléatoire, comme décrit plus en détail dans la suite en relation avec la figure 7. Le cryptage, à clé publique ou privée, opère sur les coefficients d'ondelettes de deuxième génération représentant à la fois les raffinements spatiaux du maillage, et temporels dans le cas d'une image d'une séquence vidéo pour laquelle on réalise un codage par prédiction inter-images.
L'utilisateur peut alors prévisionner 22 une version basse résolution du contenu à partir du seul maillage de base 21. Un module de contrôle d'accès au support d'enregistrement amovible vérifie 23 alors si l'utilisateur dispose d'un droit de visionnage de l'image : par exemple, lors de l'achat du DVD, l'utilisateur peut s'être acquitté d'un montant l'autorisant à visionner cinquante images parmi toutes celles stockées sur le disque. La vérification 23 consiste alors à déterminer combien d'images l'utilisateur a déjà visionnées sous forme raffinée, afin de savoir si l'on peut lui transmettre 43 une clef de décodage lui permettant de décrypter les plans de bits.
Après décryptage des coefficients d'ondelettes reçus 41, le terminal de visualisation reconstruit 26 une version raffinée de l'image choisie par l'utilisateur.
On notera que chacune des trois variantes de réalisation a été décrite dans un contexte différent (achat de droits à un serveur, authentification de l'utilisateur auprès d'un serveur, stockage des données sur un support d'enregistrement amovible, ...). Il est bien sûr évident qu'aucune de ces variantes ne se limite au contexte décrit, et que toutes les caractéristiques contextuelles décrites ci-dessus s'appliquent à l'une quelconque des variantes de réalisation de l'invention.
6.4 Eléments de l'invention communs aux différentes variantes de réalisation
La figure 5 illustre le flux des données échangées entre un serveur 51 de stockage de contenus et le terminal de visualisation 52 d'un utilisateur, dans l'une quelconque des variantes de réalisation de l'invention.
Par transformation en ondelettes, une image It est associée à un maillage de base MB 21 et à un ensemble de coefficients d'ondelettes W 41. Ces coefficients 41 sont rangés dans des arbres de type SPIHT (« Set Partitioning In Hierarchical Trees »), encore appelés arbres « zero-tree », puis codés par plans de bits 53.
En utilisant un algorithme débit-distorsion 55 (tel que décrit ci-dessus en relation avec la figure 3), on peut coder une partie seulement de ces coefficients d'ondelettes 41 par plans de bits 53, de façon que le serveur 51 transmette au terminal de visualisation 52 un maillage de base 21 et un sous-ensemble de coefficients d'ondelettes 31, qui lui permettent de reconstruire une version dégradée I\ de l'image. Dans la première variante de l'invention, le terminal de visualisation 52 ne reçoit que le maillage de base 21 pour reconstruire l'image basse résolution I't. Si l'on met en œuvre la troisième variante de la figure 4, ces plans de bits 53 sont cryptés 54 avant d'être envoyés au terminal de visualisation 52.
Lors d'une étape référencée 23 on vérifie que l'utilisateur est autorisé à visionner le contenu dans sa qualité d'origine, et on lui transmet une clef de décodage qui lui permet de décrypter les plans de bits cryptés 54. A partir de l'image basse résolution I't et des plans de bits décryptés 56, qui contiennent les coefficients d'ondelettes non encore reçus par le terminal 52, ce dernier reconstruit l'image initiale
La figure 6 illustre les différentes étapes du procédé de visionnage de l'invention sous une forme synoptique regroupant les trois variantes des figures 2 à 4. La première étape référencée 61 est celle de la création du maillage de base 21 associé à une image It. La recherche du maillage de base peut s'effectuer de diverses méthodes, par exemple selon la technique décrite dans la demande de brevet français FR 03 07083 au nom des mêmes déposants que la présente demande de brevet, ou encore dans l'article de J. Kelsey, B. Schneier, et N. Ferguson, "Yarrow-160 : Notes on the Design and Analysis of the Yarrow Cryptographie Pseudorandom Number Generator", Proc. of the όa Annual Int. Workshop, volume 1758 de Lecture Notes in Computer Science, page 13, Kingston, Août 1999.
Lors de la deuxième étape référencée 62, on réalise la subdivision du maillage de base 21 et la transformée en ondelettes de l'image. Le maillage raffiné (par exemple par la méthode décrite par les inventeurs S. Brangoulo & P. Gioia dans "An Adaptive Video Coder Using Saliency and Second Génération Wavelets", IASTED 6th Conférence on Signal and Image Processing, Proceeding pp 286-291, Honolulu, Hawaii U. S. A, août 2004) est stocké afin d'être par la suite analysé.
Le maillage est raffiné par une méthode hiérarchique adaptative, décrite dans la demande de brevet français FR 03 07083 citée ci-dessus. Ainsi, certains triangles sont subdivisés au maximum, d'autres sont subdivisés à un niveau intermédiaire, et certains ne sont pas subdivisés du tout. Les triangles sont ensuite analysés en ondelettes, et les coefficients d'ondelettes sont codés dans un arbre de zéros, puis en plans de bits, comme décrit par A. Said, W. Pearlman, dans "A new, fast, and efficient image codée based on set partitioning in hierarchical trees", IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol. 6 (June 1996) 243-250.
L'étape référencée 63 est une étape d'embrouillage des coefficients d'ondelettes. Les plans de bit sont sélectionnés par ordre d'importance, suivant la force d'embrouillage que l'on souhaite obtenir. Ainsi, pour obtenir une force d'embrouillage maximum, tous les plans sont sélectionnés. Pour une force moyenne, la moitié des plans est sélectionnée. Pour une visualisation sans embrouillage (variantes des figures 2 et 3), aucun plan de bit n'est sélectionné au cours de l'étape 63, qui est donc optionnelle.
Dans un exemple de réalisation de l'invention, les coefficients d'ondelettes sont codés sur 16 plans de bit. Lorsque l'on ne souhaite pas embrouiller l'image (force de 0%, pour les première et deuxième variantes des figures 2 et 3), on ne sélectionne donc aucun plan de bit. Pour une force d'embrouillage de 25 %, 4 plans de bit seront sélectionnés (variante de la figure 4). Pour une force de 50 %, 8 plans de bit sont sélectionnés et ainsi de suite jusqu'à atteindre une force d'embrouillage de 100%, par sélection des 16 plans de bit.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on utilise un critère psycho visuel, qui permet de sélectionner les coefficients d'ondelettes visuellement importants, afin de ne pas coder tout le plan de bit, et ainsi gagner en efficacité.
Pour crypter ces plans de bit, on utilise une clé privée qui amorce un générateur aléatoire. Ce générateur est utilisé pour crypter les plans de bit, par multiplication, ainsi qu'illustré par la figure 7. On considère la portion de plan de bits 71, que l'on transpose dans le domaine {-1,1}, pour obtenir une portion de plan de bits transposée 72. Le générateur est initialisé grâce à une clé, comme dans l'article précité de A. Said et W. Pearlman. On multiplie la portion transposée 72 par une séquence pseudo-aléatoire 73, et on obtient ainsi une portion de plan de bits cryptée 74. Les perturbations locales apportent une dérive, due à la continuité des maillages. Il convient donc d'adapter la force d'embrouillage pour ne pas trop dégrader le contenu. En se référant à nouveau à la figure 6, l'étape référencée 64i est celle de la transmission du maillage de base (de manière libre, i.e. non embrouillée) et de plans de bit contenant certains coefficients d'ondelettes. Dans la variante de la figure 4, les plans de bit transmis sont cryptés selon l'étape référencée 63. Dans une variante de réalisation de l'invention (variante de la figure 3 ou adaptation particulière de la variante de la figure 4), afin d'assurer une double protection du contenu, une partie des plans de bit reste au niveau du serveur, pour une transmission ultérieure.
L'étape référencée 642 est une étape substitutive de l'étape 64i. Dans cette étape 642, la totalité des plans de bit sont transmis, sous forme cryptée, ainsi que le maillage de base associé, en clair. L'utilisateur ne peut cependant reconstruire une version basse résolution du contenu qu'à partir du maillage de base, et éventuellement d'une petite partie des coefficients ondelettes (si nécessaire pour obtenir une qualité de reconstruction suffisante, évaluée au moyen d'un algorithme de contrôle débit- distorsion). A nouveau, pour sécuriser le contenu, on peut envisager au cours de cette étape 642 une transmission partielle des coefficients d'ondelettes : ces derniers sont alors cryptés à l'aide d'une clé différente, ce qui permet de sécuriser la transmission.
Au cours de l'étape référencée 65, on reconstruit une version dégradée, ou basse résolution du contenu, à partir du maillage de base, et éventuellement de certains coefficients d'ondelettes pour atteindre un niveau de qualité satisfaisant. Dans ce cas, et pour le cas particulier de la variante de la figure 4, les coefficients d'ondelettes nécessaires à la reconstruction de cette version grossière sont décryptés par une clé transmise par le serveur.
L'utilisateur décide alors de s'acquitter 66 des droits de visionnage du média encodé (dans un exemple d'application de type « Pay Per View » par exemple). Il envoie une requête au serveur, qui transmet au décodeur du terminal de visualisation la clé permettant de décrypter le reste des plans de bit. Le serveur transmet alors 67 les coefficients d'ondelettes restants, le cas échéant. Le terminal de visualisation peut alors reconstruire 68 le contenu intégral, en suivant la méthode décrite dans l'article précité de S. Brangoulo et P. Gioia. Les coefficients d'ondelettes sont décryptés si nécessaire (variante de la figure 4) et sont ajoutés au flux du média. L'utilisateur peut donc visionner le média dans sa qualité d'origine. La figure 8 illustre une application de l'invention dans le cadre d'une architecture client-serveur.
Un tel système d'échanges client-serveur permet au client 52 de visionner une version dégradée d'un contenu (image ou vidéo), à partir de laquelle il peut juger si le contenu l'intéresse ou non. Il peut aussi s'agir d'un système de transmission cryptée (par exemple pour une chaîne de télévision cryptée), où les programmes sont brouillés de manière à susciter chez l'utilisateur 52 l'envie d'acheter les droits de visionnage des contenus présents sur la chaîne.
Le terminal de visualisation 52 de l'utilisateur envoie une requête 81 au serveur de contenu 51, qui stocke une banque d'images ou de séquences vidéos, pour demander à visionner une image particulière. Le serveur extrait de sa base de données, ou reconstruit, le maillage de base 21 associé à cette image et le transmet 82 à l'utilisateur 52. Le terminal de visualisation 52 reconstruit alors à partir de ce maillage de base 21 une version basse résolution de l'image que l'utilisateur peut prévisionner 22.
L'utilisateur s'acquitte 83 de droits de visionnage de l'image auprès du serveur 51, qui détermine les coefficients d'ondelettes 84 associés à l'image requise. Le serveur 51 transmet 85 ensuite ces coefficients 84 au terminal de visualisation 52, qui les utilise pour reconstruire une version raffinée 86 de l'image.
Dans le cas particulier de la variante de la figure 4, les coefficients d'ondelettes 84 sont transmis sous forme cryptée à l'utilisateur 52, qui reçoit une clef de décodage après acquisition 83 des droits de visionnage. Dans le cas d'un piratage, l'utilisateur ne peut donc pas visionner la séquence vidéo ou l'image, tant que celle-ci reste cryptée. De la même manière, lors de la transmission des coefficients d'ondelettes du serveur 51 à l'utilisateur 52, des pirates ne pourront pas intercepter le flux, puisque ce dernier sera crypté. S'ils essaient de décrypter la vidéo par un code erroné, ou d'intercepter le flux, les perturbations seront encore plus intenses, ce qui rendra toute la séquence illisible.
La technique de l'invention peut être utilisée conjointement avec une technique de tatouage d'images ou de séquences vidéos, décrite dans une demande de brevet français conjointe déposée le même jour par les mêmes déposants que la présente demande de brevet et intitulée "Procédé de tatouage d'images codées par ondelettes, procédé de détection, dispositifs, programmes d'ordinateur, signal et support d'enregistrement correspondants". On assure ainsi la pérennité de la protection durant toute la vie du média (lors de sa transmission, puis lors des échanges possibles entre les utilisateurs).
La figure 9 présente enfin la structure d'un terminal de visualisation de l'invention, qui comprend une mémoire M 91, et une unité de traitement 90 équipée d'un microprocesseur μP, qui est piloté par le programme d'ordinateur Pg 92. L'unité de traitement 90 reçoit en entrée un maillage de base 21, à partir duquel le microprocesseur μP reconstruit, selon les instructions du programme Pg 92, une version basse résolution 22 de l'image. L'unité de traitement 90 présente également une entrée destinée à recevoir les coefficients d'ondelettes 84 associés à l'image, à partir desquels le microprocesseur μP raffine l'image basse résolution 22 et délivre en sortie du terminal de visualisation une version raffinée 86 de l'image. Dans la variante de réalisation selon laquelle les coefficients d'ondelettes sont reçus par le terminal sous forme cryptée, un tel terminal présente également une entrée, non représentée sur la figure 9, destinée à recevoir la clef de décryptage de ces coefficients. L'unité de traitement 90 comprend alors également des moyens de décodage des coefficients cryptés. ANNEXE 1
Les techniques connues de codage d'images fixes ou de séquences vidéo par maillage reposent sur l'utilisation de maillages hiérarchiques, que l'on associe aux images à coder. Ainsi, considérons une image fixe, par exemple codée en niveaux de gris (la même technique s'applique pour une image codée en chrominance par exemple). L'image peut être considérée comme une représentation discrétisée d'une surface paramétrique. On peut donc appliquer, soit sur une zone de l'image, soit sur l'image entière, un maillage quelconque. Par subdivision hiérarchique (qui peut être adaptative ou non), on fait évoluer ce maillage de manière régulière ou irrégulière. On dispose ainsi d'une « hiérarchie », en subdivisant le maillage dans les seules régions de l'image où l'erreur calculée est supérieure à un seuil prédéterminé. Un aperçu général des techniques à base de maillages est également présenté dans le document ISO/IEC (ITU- T SG8) JTC1/SC29 WGl (JPEG/JBIG), JPEG2000 Part I Final Committee Draft, Document N2165, Juin 2001. Les ondelettes de deuxième génération, mises en œuvre dans le cadre de la présente invention, constituent quant à elles une nouvelle transformation, issue du monde mathématique.
Cette transformation a été introduite en premier lieu par W. Dahmen ("Décomposition of refinable spaces and applications to operator équations", Numer. Algor., N°5, 1993, pp.229-245, en français "décomposition d'espaces pouvant être raffinés et applications aux équations d'opérateur") et J. M. Carnicer, W. Dahmen et J.M. Pena ("Local décomposition of refinable spaces", Appl. Comp. Harm. Anal. 3, 1996, pp. 127-153, en français "décomposition locale d'espaces pouvant être raffinés") puis développée par W.Sweldens ("The Lifting Scheme : A Construction of Second Génération Wavelets", Nov 1996, SIAM Journal on Mathematical Analysis, en français "Le schéma "lifting" : une construction d'ondelettes de deuxième génération") et W. Sweldens & P. Schrôder ("Building Your Own Wavelet at Home", Chapter 2, Technical report 1995, Industrial Mathematics Initiative, en français "Construisez vos propres ondelettes chez vous"). Ces ondelettes sont construites à partir d'une subdivision irrégulière de l'espace d'analyse, et sont basées sur une méthode d'interpolation pondérée et moyennée. Le produit vectoriel habituellement utilisé sur L2(R) devient un produit vectoriel interne pondéré. Ces ondelettes sont particulièrement bien adaptées pour les analyses sur des supports compacts et sur les intervalles. Elles conservent cependant les propriétés des ondelettes de première génération, à savoir une bonne localisation temps/fréquence et une bonne rapidité de calculs, car elles sont construites autour de la méthode lifting exposée précédemment.
M. Lounsbery, T. DeRose, et J. Warren dans "Multiresolution Analysis for Surfaces of Arbitrary Topological Type", ACM Transactions on Graphics, 1994 (en français "Analyse multiresolution de surfaces de type topologique arbitraire") ont envisagé d'appliquer ces ondelettes sur une structure surfacique quelconque. Dans le cadre de la présente invention, ces ondelettes sont appliquées sur un maillage, qui constitue une surface dont la topologie peut être quelconque.
Pour définir de manière exacte ces ondelettes de deuxième génération, on peut tout d'abord rappeler les propriétés que ces dernières ont en commun avec les ondelettes dites de première génération, puis indiquer les propriétés supplémentaires que ces ondelettes de deuxième génération présentent, et qui sont notamment exploitées dans le cadre de la présente invention.
Propriétés communes aux ondelettes de première et de deuxième génération :
Pl : Les ondelettes forment une base de Riez sur L2(R), ainsi qu'une base « uniforme » pour une grande variété d'espace de fonctions, tel que les espaces de
Lebesgue, Lipchitz, Sobolev et Besov. Cela signifie que toute fonction des espaces cités peut être décomposée sur une base d'ondelettes, et cette décomposition convergera uniformément en norme (la norme de l'espace de départ) vers cette fonction.
P2 : Les coefficients de décomposition sur la base uniforme sont connus (ou peuvent être trouvés simplement). Soit les ondelettes sont orthogonales, soit les ondelettes duales sont connues (dans le cas bi-orthogonal).
P3 : Les ondelettes, ainsi que leur duales, ont des propriétés locales en espace et en fréquence. Certaines ondelettes sont même à support compact (la présente invention utilise préférentiellement, mais non exclusivement, de telles ondelettes). Les propriétés de localisation en fréquence découlent directement de la régularité de l'ondelette (pour les hautes fréquences) et du nombre de moments polynomiaux nuls (pour les basses fréquences).
P4 : Les ondelettes peuvent être utilisées en analyse multirésolution. Cela conduit à la FWT (Fast Wavelet transform, en français, "transformée en ondelettes rapide"), qui permet de passer de la fonction aux coefficients ondelettes en « temps linéaire ».
Propriétés supplémentaires caractérisant les ondelettes de seconde génération :
Ql : Alors que les ondelettes de première génération donnent des bases pour des fonctions définies sur Rn, certaines applications (segmentation de données, solutions des équations aux dérivées partielles sur des domaines généraux, ou application des ondelettes sur un maillage à topologie arbitraire...), nécessitent des ondelettes définies sur des domaines de Rn arbitraires, tels que les courbes, les surfaces ou les variétés ;
Q2 : La diagonalisation des formes différentielles, l'analyse des courbes et des surfaces, et les approximations pondérées, nécessitent une base adaptée aux mesures pondérées. Cependant, les ondelettes de première génération ne fournissent de bases que pour les espaces avec des mesures invariantes par translation (typiquement les mesures de Lebesgue) ;
Q3 : Beaucoup de problèmes réels nécessitent des algorithmes adaptés pour les données à échantillonnage irrégulier, alors que les ondelettes de première génération ne permettent qu'une analyse sur les données échantillonnées de manière régulière. Ainsi, pour résumer la construction des ondelettes de deuxième génération, on peut mettre en avant les principes ci-dessous.
Lors de l'analyse multirésolution, on pose que l'espace traditionnelle où évoluent les fonctions d'échelle sont les Vk, tels que :
Figure imgf000023_0002
On agrandit l'espace d'analyse, en se plaçant dans un Banach (noté B). On a donc, pour les ondelettes de deuxième génération :
Figure imgf000023_0001
On définit, dans le Banach, au sens des distributions, un produit scalaire permettant de redéfinir les espaces duaux. La condition de raffinement devient (sous forme matricielle) :
Figure imgf000024_0001
où P est une matrice quelconque.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de visionnage d'au moins une image fixe ou animée par un utilisateur disposant d'un terminal de visualisation, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : chargement d'au moins un maillage de base sur ledit terminal de visualisation, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; obtention par ledit utilisateur d'un droit de visionnage de ladite image ; autorisation d'accès dudit utilisateur à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage.
2. Procédé de visionnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de ladite étape d'autorisation d'accès, on transmet audit utilisateur au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, de façon à permettre une reconstruction d'une version raffinée de ladite image.
3. Procédé de visionnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de ladite étape de chargement, on charge également sur ledit terminal de visualisation au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, de façon à ce que ladite version basse résolution satisfasse au moins un critère de qualité prédéterminé, et en ce que, lors de ladite étape d'autorisation d'accès, on transmet audit utilisateur au moins certains autres coefficients d'ondelettes, de façon à permettre une reconstruction d'une version raffinée de ladite image.
4. Procédé de visionnage selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits coefficients d'ondelettes transmis lors de ladite étape d'autorisation d'accès sont fonction d'une capacité dudit terminal de visualisation et/ou d'un débit autorisé sur un réseau de communication auquel est connecté ledit terminal de visualisation et/ou d'un niveau de qualité souhaité de ladite version raffinée.
5. Procédé de visionnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de ladite étape de chargement, on charge également sur ledit terminal de visualisation au moins certains desdits coefficients d'ondelettes sous forme cryptée, et en ce que, lors de ladite étape d'autorisation d'accès, on transmet audit utilisateur une clef de décryptage desdits coefficients d'ondelettes cryptés, de façon à permettre une reconstruction d'une version raffinée de ladite image.
6. Procédé de visionnage selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lesdits coefficients d'ondelettes étant codés par plans de bits, on sélectionne ledit ou lesdits plan(s) de bits à crypter, en vue de la transmission desdits coefficients d'ondelettes sous forme cryptée, en fonction d'un critère d'embrouillage prédéterminé.
7. Procédé de visionnage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit ou lesdits plan(s) de bits sont cryptés au moyen d'un générateur pseudo-aléatoire.
8. Serveur de distribution d'au moins une image fixe ou animée vers un utilisateur disposant d'un terminal de visualisation, via un réseau de communication, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de transmission d'au moins un maillage de base audit utilisateur, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; des moyens de vérification d'obtention par ledit utilisateur d'un droit de visionnage de ladite image ; des moyens d'autorisation d'accès dudit utilisateur à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage.
9. Terminal de visualisation d'au moins une image fixe ou animée stockée sur un serveur et/ou un support d'enregistrement lisible par ledit terminal, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de chargement d'au moins un maillage de base depuis ledit serveur et/ou ledit support d'enregistrement, et des moyens de reconstruction d'une version basse résolution de ladite image à partir dudit maillage de base chargé ; des moyens d'obtention d'un droit de visionnage de ladite image ; - des moyens d'accès à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage, et des moyens de reconstruction d'une version raffinée de ladite image à partir desdits coefficients d'ondelettes.
10. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de visionnage d'au moins une image fixe ou animée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 lorsque ledit programme est exécuté par un microprocesseur.
11. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistré sur un support utilisable dans ou par un ordinateur, ledit programme permettant le visionnage d'au moins une image fixe ou animée par un utilisateur disposant d'un terminal de visualisation, ladite image étant associée à un maillage de base constitué d'un ensemble de facettes définies par un ensemble de sommets et d'arêtes, et à des coefficients dans une base d'ondelettes correspondant à des modifications locales dudit maillage de base, dits coefficients d'ondelettes, caractérisé en ce que ledit produit programme d'ordinateur comprend : - des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour effectuer une étape de chargement d'au moins un maillage de base sur ledit terminal de visualisation, de façon à permettre une reconstruction d'une version basse résolution de ladite image ; des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour effectuer une étape d' obtention par ledit utilisateur d'un droit de visionnage de ladite image ; des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour effectuer une étape d'autorisation d'accès dudit utilisateur à au moins certains desdits coefficients d'ondelettes, en fonction dudit droit de visionnage.
PCT/EP2005/055212 2004-11-19 2005-10-13 Procede . serveur et programme de visionnage d ' images embrouillees WO2006053804A2 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0412331 2004-11-19
FR0412331 2004-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2006053804A2 true WO2006053804A2 (fr) 2006-05-26
WO2006053804A3 WO2006053804A3 (fr) 2006-10-26

Family

ID=34950657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/055212 WO2006053804A2 (fr) 2004-11-19 2005-10-13 Procede . serveur et programme de visionnage d ' images embrouillees

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2006053804A2 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3099076A1 (fr) 2015-05-29 2016-11-30 Thomson Licensing Procédé permettant d'afficher un contenu à partir de données 4d d'un champ lumineux

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614308A1 (fr) * 1993-03-05 1994-09-07 Eastman Kodak Company Procédé et appareil pour contrôler l'accès aux composantes d'image sélectionnées dans un système d'enregistrement et d'extraction d'image
US20040184772A1 (en) * 2003-01-31 2004-09-23 Hiroshi Kakii Image processing apparatus, program, and storage medium

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614308A1 (fr) * 1993-03-05 1994-09-07 Eastman Kodak Company Procédé et appareil pour contrôler l'accès aux composantes d'image sélectionnées dans un système d'enregistrement et d'extraction d'image
US20040184772A1 (en) * 2003-01-31 2004-09-23 Hiroshi Kakii Image processing apparatus, program, and storage medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHENG H ET AL: "PARTIAL ENCRYPTION OF COMPRESSED IMAGES AND VIDEOS" IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING, IEEE, INC. NEW YORK, US, vol. 48, no. 8, août 2000 (2000-08), pages 2439-2451, XP000958459 ISSN: 1053-587X *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3099076A1 (fr) 2015-05-29 2016-11-30 Thomson Licensing Procédé permettant d'afficher un contenu à partir de données 4d d'un champ lumineux
US20160353087A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-01 Thomson Licensing Method for displaying a content from 4d light field data
US10484671B2 (en) 2015-05-29 2019-11-19 Interdigital Ce Patent Holdings Method for displaying a content from 4D light field data

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006053804A3 (fr) 2006-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004062292A1 (fr) Methode et appareil de transmition securisee d’images code jpeg
EP1470722B1 (fr) Dispositif pour la diffusion securisee, l acces conditionnel , la visualisation controlee, la copie privee et la gestion des droits de contenus audiovisuels de type mpeg-4
FR2842691A1 (fr) Procede et dispositif de transformation d'un signal numerique
EP1477009B1 (fr) Dispositif pour securiser la transmission, l'enregistrement et la visualisation de programmes audiovisuels
EP1726162A1 (fr) Procede et systeme hautement securises pour la distribution de flux audiovisuels
EP1470714B1 (fr) Dispositif securise pour le traitement des oeuvres audiovisuelles de haute qualite
EP1588561B2 (fr) Procede et systeme adaptatif et progressif de distribution securisee d images fixes codees en ondelettes
WO2004015996A2 (fr) Dispositif pour le brouillage de contenus multimedias et audiovisuels de type mpeg-4
EP1588563B1 (fr) Protection adaptative et progressive d'images fixes codees en ondelettes
FR3003670A1 (fr) Procede et dispositif de generation de donnees protegees, procede et dispositif de restitution de donnees source tatouees et programme d'ordinateur correspondants
WO2006053804A2 (fr) Procede . serveur et programme de visionnage d ' images embrouillees
CA2429212C (fr) Procedes de brouillage et de debrouillage de signal video, systeme, codeur, decodeur, serveur de diffusion, support de donnees pour la mise en oeuvre de ces procedes
EP1623578B1 (fr) Procede et systeme pour securiser l embrouillage, le desembrouillage et la distribution de sequences visuelles vectorielles
FR2872972A1 (fr) Procede et dispositif de transmission video entre un serveur et un client
EP1812903A1 (fr) Procede de codage d'images codees par ondelettes a controle de debit, dispositif de codage et programme d'ordinateur correspondants
EP1547364B1 (fr) Desembrouillage adaptatif et progressif de flux video
EP1554879B1 (fr) Dispositif pour la transformation de contenus multimedias et audiovisuels de type mpeg-2 en contenus securises de meme type
WO2013144531A1 (fr) Procede de tatouage avec streaming adaptatif
Serrão et al. A method for protecting and controlling access to JPEG2000 images
WO2004073291A2 (fr) Procede et dispositif de protection pour la diffusion securisee d’oeuvres audiovisuelles
WO2004032510A1 (fr) Embrouillage adaptatif et progressif de flux video
FR2845554A1 (fr) Dispositif pour une transmission securisee de fichiers audiovisuels de haute qualite
WO2003043304A2 (fr) Procede de fourniture d'images fixes ou animees avec controle d'acces
WO2006053841A1 (fr) Procede de codage predictif d'une sequence d'images, dispositif de codage, procede et dispositif de decodage et programme correspondants

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 05801694

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05801694

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2