Restauration des pistes sonores optiques cinématographiques : approche par traitement d'images

The restoration of old motion picture films is an active research field. The restoration of the optical soundtrack however has only been performed at the audio domain, in spite of the fact that it is recorded as a continuous image located between the images of the film and the sprocket holes. Two types of optical soundtracks exist: the most widespread are variable area soundtracks, which contain a transparent region located between two symmetrical opaque regions. The width of the transparent region is directly proportional to the audio signal amplitude. For the restoration of this kind of soundtracks, we developed algorithms for the correction of azimuth deviation, the detection of the symmetry axis and for the symmetry enforcement. A segmentation step is then performed for defects removal. The second type is called variable density soundtracks, in which, the intensity of each line is proportional to the audio signal amplitude. For the restoration of those soundtracks, we developed an algorithm for azimuth correction. A clipping algorithm is then performed for defects removal. We have also studied the problem of badly exposed optical soundtracks. This problem is due to light propagation during the duplications of the film. We developed several morphological methods for the detection and the restoration of this kind of defects. The evaluation of our restoration system is first done by sound experts. We have also set up blind listening tests in order to have a more objective assessment.La restauration des films anciens est un domaine de recherche qui a été largement étudié par la communauté scientifique. La restauration de la piste son optique, quant à elle, n'a été en pratique effectuée que dans le domaine audio, bien qu'elle constitue une image continue sur la pellicule photographique, située entre la succession des images et les perforations. Deux types de pistes son optiques existent : les pistes son à largeur variable qui contiennent une région transparente située entre deux régions opaques symétriques. La taille de la région transparente est proportionnelle à l'amplitude du signal audio. Pour la restauration de ce type de pistes, nous avons proposé des algorithmes pour le réglage d'azimut, la détection de l'axe de symétrie et la correction de la topologie. Le nettoyage est assuré par une étape de segmentation. Le second type est celui des pistes son à densité variable, dans lesquelles c'est l'intensité de chaque ligne qui est proportionnelle à l'amplitude du signal audio. Pour la restauration de ce type de pistes, nous avons proposé un algorithme pour la détection et la correction de la déviation d'azimut, puis un algorithme de « clipping » pour la suppression des différents défauts. Nous avons également étudié le problème de la mauvaise exposition des pistes son. Ce problème est dû à la diffusion de la lumière pendant les différentes copies. Plusieurs méthodes morphologiques ont été développées pour la détection et la restauration de ce type de défauts. Le système de restauration est d'abord évalué par nos partenaires experts en la matière. Nous avons aussi organisé des tests audio en aveugle pour avoir une évaluation objective des résultats