FR2459594A1 - Systeme de television a multiplexage de signaux d'image et/ou de donnees et de signaux numeriques de son - Google Patents
Systeme de television a multiplexage de signaux d'image et/ou de donnees et de signaux numeriques de son Download PDFInfo
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- H04N7/08—Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division
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Abstract
SYSTEME DE TELEVISION A MULTIPLEXAGE DE SIGNAUX D'IMAGE ETOU DE DONNEES ET DE SIGNAUX NUMERIQUES DE SON. SELON L'INVENTION, LE SON EST INSERE DANS L'ESPACE DE SUPPRESSION DE LIGNE, DE MANIERE NUMERIQUE SOUS FORME DE PAQUETS DE DONNEES NUMERIQUES COMMENCANT PAR UN EN-TETE DE PAQUET. APPLICATION A LA TELEVISION, NOTAMMENT AU MULTIPLEXAGE DE PLUSIEURS PROGRAMMES.
Description
La présente invention a pour objet un systeme de televìsion à multiplexage de signaux d'image et/ou de donnees et de signaux numériques de son.
Des systèmes de telévision autorisant å la fois une transmission d'image et une transmission de données sont connus. Il s'agit par exemple des systemes entrant dans le cadre de la procedure denommee DIDON.
On rappellera brièvement que le système DIDON est un systeme de radiodiffusion de donnees qui fait usage du canal de television. La diffusion est faite selon une procedure de mise en paquet de données. Chaque paquet de données occupe la "partie active" d'une ligne de télévision, ce qui permet d'assurer une bonne compatibilite avec les modes habituels d'utilisation de ce canal.
Cette procedure DIDON est decrite notamment dans la demande de brevet français 75 18319 déposée le 6 Juin
1975 aux noms conjoints de "Etablissement Public de Telédiffu
sion dit "Telediffusion de France" et de l'Etat Français repré
sente par le Secrétaire d'Etat aux Postes et Télécommunications
(Centre National d'Etudes des Télecommunications), et inti
tulee : "Système de diffusion de données, - le premier certificat d'addition a la demande precedente,
déposé le 3.6.1977 sous le numero 77/17625, - la demande de brevet français 77/29412 déposée le 26.9.1977,
division de la première, - l'article de Y. GUINET publié dans "Revue de l'U.E.R.
1975 aux noms conjoints de "Etablissement Public de Telédiffu
sion dit "Telediffusion de France" et de l'Etat Français repré
sente par le Secrétaire d'Etat aux Postes et Télécommunications
(Centre National d'Etudes des Télecommunications), et inti
tulee : "Système de diffusion de données, - le premier certificat d'addition a la demande precedente,
déposé le 3.6.1977 sous le numero 77/17625, - la demande de brevet français 77/29412 déposée le 26.9.1977,
division de la première, - l'article de Y. GUINET publié dans "Revue de l'U.E.R.
cahier Technique" n 165, octobre 1977, p. 242, et inti
tule : "Etude comparative des sytèmes de télétexte en
radiodiffusion. Quelques avantages de la diffusion des
données par paquets appliquée au télétexte".
tule : "Etude comparative des sytèmes de télétexte en
radiodiffusion. Quelques avantages de la diffusion des
données par paquets appliquée au télétexte".
Par ailleurs, le principe de l'insertion du son dans un signal de télévision (qu'il soit ou non porteur de données numeriques) est également connu. Cette insertion s'effectue en genéral dans l'intervalle de suppression de ligne du signal vidéo et elle utilise des signaux analogiques.
La présente invention a pour objet un système de télévision dans lequel le son est encore insere dans le signal image, cette insertion offrant toutefois et contrairement aux techniques antérieures, l'avantage d'être compatible avec la procédure DIDON et de se prêter à un multiplexage temporel entre plusieurs images et plusieurs sons. En outre, la procédure adoptée selon l'invention pour insérer le son fait intervenir un signal de synchronisation speci- fique du son, ce qui permet de s'affranchir de l'impulsion de synchronisation de ligne qui est toujours sujette à des fluctuations aléatoires.
Tous ces résultats sont obtenus grâce à 1 'inven- tion, par l'utilisation - dans l'émetteur, de moyens aptes à insérer dans l'inter
valle de suppression de ligne des paquets de données nume
riques de son comprenant un en-te-te numérique de synchro
nisation suivi des données numériques de son proprement
dites, et - dans le récepteur, d'un circuit d'extraction de ces don
nées numériques de son qui utilisent l'en-tête de synchro
nisation.
valle de suppression de ligne des paquets de données nume
riques de son comprenant un en-te-te numérique de synchro
nisation suivi des données numériques de son proprement
dites, et - dans le récepteur, d'un circuit d'extraction de ces don
nées numériques de son qui utilisent l'en-tête de synchro
nisation.
De façon plus précise, l'invention a pour objet un système de télévision comprenant
A) dans un émetteur : a) des moyens de formation de signaux d'image et/ou de don
nées organisés en ligne et en trames, chaque ligne com
prenant un intervalle de suppression de ligne suivi.d'un
intervalle de traitement contenant ledit signal d'image
ou de données, b) des moyens de formation de signaux de son, c) des moyens de diffusion des signaux d'image et de son,
B) dans des récepteurs : a) des moyens de réception, b) un circuit d'extraction du signal d'image et/ou de don
nées contenu dans la partie active de chaque ligne, c) un circuit d'extraction du signal de son, d) un moyen de restitution de l'image et des données et
du son ; le système de l'invention étant caractérise en ce que
A) dans l'émetteur les moyens (b) de formation des signaux de son comprennent : i) un circuit d'échantillonnage du son suivi d'un convertis
seur analogique-numerique délivrant pour chaque echantil-
lon une donnée numérique de son, ii)un circuit de formation d'un signal numerique dit d'en
tête de paquet, à l'aide notamment d'un signal de syn
chronisation spécifique du son, iii)un moyen pour inserer le signal numerique d'en-te-te suivi
des donnees numériques de son dans des zones réservées à
cet effet dans les intervalles de suppression de ligne,
les donnees pouvant s'etendre sur plusieurs zones reser-
vees appartenant à plusieurs lignes consécutives ;
B) dans chaque recepteur : le circuit (c) d'extraction du signal de son comprend i) un circuit d'extraction des donnees numeriques de son, ii)un convertisseur numérique-analogique relie à ce circuit
d'extraction.
A) dans un émetteur : a) des moyens de formation de signaux d'image et/ou de don
nées organisés en ligne et en trames, chaque ligne com
prenant un intervalle de suppression de ligne suivi.d'un
intervalle de traitement contenant ledit signal d'image
ou de données, b) des moyens de formation de signaux de son, c) des moyens de diffusion des signaux d'image et de son,
B) dans des récepteurs : a) des moyens de réception, b) un circuit d'extraction du signal d'image et/ou de don
nées contenu dans la partie active de chaque ligne, c) un circuit d'extraction du signal de son, d) un moyen de restitution de l'image et des données et
du son ; le système de l'invention étant caractérise en ce que
A) dans l'émetteur les moyens (b) de formation des signaux de son comprennent : i) un circuit d'échantillonnage du son suivi d'un convertis
seur analogique-numerique délivrant pour chaque echantil-
lon une donnée numérique de son, ii)un circuit de formation d'un signal numerique dit d'en
tête de paquet, à l'aide notamment d'un signal de syn
chronisation spécifique du son, iii)un moyen pour inserer le signal numerique d'en-te-te suivi
des donnees numériques de son dans des zones réservées à
cet effet dans les intervalles de suppression de ligne,
les donnees pouvant s'etendre sur plusieurs zones reser-
vees appartenant à plusieurs lignes consécutives ;
B) dans chaque recepteur : le circuit (c) d'extraction du signal de son comprend i) un circuit d'extraction des donnees numeriques de son, ii)un convertisseur numérique-analogique relie à ce circuit
d'extraction.
Le systeme qui vient d'être défini peut aisement etre muni de moyens de contrôle d'accès comprenant un circuit de brouillage à l'émission et un circuit de debrouillage conditionnel à la réception. De tels moyens sont déjà connus pour l'image, mais ils peuvent etre appliqués également pour le son, dans le cadre de la presente invention.
Celle-ci a donc egalement pour objet un systeme de télévision qui comprend en plus des moyens déjà definis :
A) dans l'émetteur : un brouilleur effectuant sur chaque donnée numérique de son et sur le signal d'image une transformation qui dépend du rang de la ligne à laquelle appartient cette donnee et ce signal,
B) dans chaque recepteur ; un debrouilleur effectuant sur ladite donnee numerique et sur ledit signal d'image brouille la transformation inverse.
A) dans l'émetteur : un brouilleur effectuant sur chaque donnée numérique de son et sur le signal d'image une transformation qui dépend du rang de la ligne à laquelle appartient cette donnee et ce signal,
B) dans chaque recepteur ; un debrouilleur effectuant sur ladite donnee numerique et sur ledit signal d'image brouille la transformation inverse.
La transformation utilisée pour obtenir un brouillage a l'émission peut être de tout type connu. Des systèmes de ce genre sont décrits notamment dans le brevet français 1 106 670, dans le brevet allemand 1 907 580, dans la demande de brevet français 75 34029 déposee le 3 novembre 1975 aux noms conjoints de l'Etat Français et de"Télédiffu- sion de France", dans le brevet français 1 034 776, dans le brevet allemand 1 254 676 et enfin dans les brevets americains 2 510 046, 2 619 530, 2 892 882 et2 972 009.
Les procedes de brouillage utilisés dans ces systemes sont basés sur l'introduction d'un décalage de la position de l'impulsion de synchronisation de ligne, sur l'inversion périodique du signal complet et sur le changement de polarité du signal d'image, ou sur des combinaisons de ces opérations.
Enfin, le systeme de télévision de l'invention peut être conçu pour que les signaux de son et d'image étant composés d'une pluralité de signaux provenant de plusieurs sources, la transmission de ces signaux s'effectue par multiplexage temporel.
De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention appara9tront mieux après la description qui suit, d'exemples de realisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère à des dessins sur lesquels
- la figure 1 est une représentation de l'espace image dans un système de télévision pouvant transmettre des signaux d'image, des signaux de données numériques et, selon l'invention, des signaux numériques de son,
- la figure 2 illustre la place des signaux de son dans une ligne, dans le cas ou le contenu de cette ligne est un paquet de données DIDON (figure 2a) ou un signal d'image (figure 2b),
- la figure 3 illustre la structure d'un paquet de données numériques de son selon l'invention,
- la figure 4 est un schéma synoptique d'un émetteur apte à insérer des donneès numériques de son dans un signal d'image,
- la figure 5 est un schema synoptique d'un circuit d'extraction de donnees numériques dispose dans un récepteur,
- la figure 6 est un schéma synoptique global d'un recepteur-selon l'invention,
- la figure 7 représente la structure d'un signal vidéo dans lequel les impulsions de synchronisation de ligne ont ete supprimees, au profit d'une salve numérique,
- la figure 8 est un schema synoptique d'un systeme de télévision à images et sons multiplexes.
- la figure 1 est une représentation de l'espace image dans un système de télévision pouvant transmettre des signaux d'image, des signaux de données numériques et, selon l'invention, des signaux numériques de son,
- la figure 2 illustre la place des signaux de son dans une ligne, dans le cas ou le contenu de cette ligne est un paquet de données DIDON (figure 2a) ou un signal d'image (figure 2b),
- la figure 3 illustre la structure d'un paquet de données numériques de son selon l'invention,
- la figure 4 est un schéma synoptique d'un émetteur apte à insérer des donneès numériques de son dans un signal d'image,
- la figure 5 est un schema synoptique d'un circuit d'extraction de donnees numériques dispose dans un récepteur,
- la figure 6 est un schéma synoptique global d'un recepteur-selon l'invention,
- la figure 7 représente la structure d'un signal vidéo dans lequel les impulsions de synchronisation de ligne ont ete supprimees, au profit d'une salve numérique,
- la figure 8 est un schema synoptique d'un systeme de télévision à images et sons multiplexes.
La figure 1 represente schématiquement le "format" du signal vidéo qui est employé de préférence dans 1 'inven- tion et illustre la place qu'occupent les differents signaux dans ce format.
L'espace représente sur cette figure se divise en six zones - une zone 1 qui est reservee aux signaux de service néces
saires au fonctionnement des émetteurs (impulsion de syn
chronisation, paliers de référence de noir) ; elle comprend
aussi un intervalle de reserve pour le brouillage de l'ima
ge, - une zone 2 qui est reservee aux salves de chrominance ; - une zone 3 qui est attribuée au signal d'image, lequel est
éventuellement brouillé; cette zone peut être affectee à
plusieurs images indépendantes, comme on le verra par la
suite, - une zone 4 qui correspond à l'intervalle de suppression de
trame et qui est affectée aux paquets de données DIDON, - une zone 5 qui est attribuée au signal numerique transpor
tant le son, plusieurs voies pouvant être multiplexées,
comme on le verra par la suite ; les zones 1 et 5 forment
l'intervalle Is de suppression de ligne ; - une zone 6 enfin, qui est un palier arrière de niveau de
noir et qui comprend aussi un intervalle de réserve pour
le brouillage de l'image, les zones 2, 3 et 6 formant
l'intervalle de traitement 1T réservé au signaux d'image.
saires au fonctionnement des émetteurs (impulsion de syn
chronisation, paliers de référence de noir) ; elle comprend
aussi un intervalle de reserve pour le brouillage de l'ima
ge, - une zone 2 qui est reservee aux salves de chrominance ; - une zone 3 qui est attribuée au signal d'image, lequel est
éventuellement brouillé; cette zone peut être affectee à
plusieurs images indépendantes, comme on le verra par la
suite, - une zone 4 qui correspond à l'intervalle de suppression de
trame et qui est affectée aux paquets de données DIDON, - une zone 5 qui est attribuée au signal numerique transpor
tant le son, plusieurs voies pouvant être multiplexées,
comme on le verra par la suite ; les zones 1 et 5 forment
l'intervalle Is de suppression de ligne ; - une zone 6 enfin, qui est un palier arrière de niveau de
noir et qui comprend aussi un intervalle de réserve pour
le brouillage de l'image, les zones 2, 3 et 6 formant
l'intervalle de traitement 1T réservé au signaux d'image.
Cette figure montre également, par des flèches, comment, afin de recuperer de l'espace sans altérer les synchronisations, on peut réduire le format de l'image.
Cette réduction dégage une fenêtre plus large que l'intervalle de suppression trame pour y inserer des paquets de données DIDON et élargit l'intervalle de supptession de ligne, de telle façon que des signaux de données puissent y etre insérés plus facilement.
On peut observer encore que, dans le cas ou l'image est brouillée, seul l'espace image 3 subit les transformations nécessaires a ce brouillage, à l'exclusion des zones supérieure 4 et gauche 1.
La figure 2 illustre de façon plus détaillée la structure d'un signal de ligne. Deux cas sont à considérer selon que cette ligne appartient ou non à la zone 4 de suppression de trame
Le premier cas est illustre par la figure 2a qui montre comment un paquet 20 de données DIDON est inséré de façon compatible avec un paquet 21 d'informations numériques de son ; le début du paquet 20 est positionné de façon standard par rapport au front descendant d'une impulsion 22 de synchronisation de ligne et à 10,5vs de ce front dans un standard à 625 lignes Un tel signal vidéo (brouille ou non) peut alimenter directement des récepteurs DIDON, et de ce point de vue, tout se passe comme si le signal de son n'existait pas.Cela garantit ainsi la réception de services tels qu'ANTIOPE, véhicules par des signaux vidéo multiplexés indépendamment de la nature et du brouillage des autres signaux vidéo.
Le premier cas est illustre par la figure 2a qui montre comment un paquet 20 de données DIDON est inséré de façon compatible avec un paquet 21 d'informations numériques de son ; le début du paquet 20 est positionné de façon standard par rapport au front descendant d'une impulsion 22 de synchronisation de ligne et à 10,5vs de ce front dans un standard à 625 lignes Un tel signal vidéo (brouille ou non) peut alimenter directement des récepteurs DIDON, et de ce point de vue, tout se passe comme si le signal de son n'existait pas.Cela garantit ainsi la réception de services tels qu'ANTIOPE, véhicules par des signaux vidéo multiplexés indépendamment de la nature et du brouillage des autres signaux vidéo.
Le second cas est illustré par la figure 2b qui montre l'organisation d'une ligne porteuse d'un signal d'image 25 précédé de salves de chrominance 26. Dans ce cas, la position du signal 25 n'est plus standard, car il est nécessaire de retarder le début des salves de chrominance apres la fin du paquet 21 relatif au son. Il ne reste que 54,5pus pour les signaux d'images 25 qui sont repartis à raison de 4,9ps pour les salves 26, de 49,6 s pour l'image proprement dite (on perd donc environ 5% par rapport aux 52ps du signal standard).Si l'image est brouillée selon le procédé DISCRET, un intervalle supplémentaire de 2,6us doit être reserve aux redondances ou marges de manoeuvre, ce qui reduit encore l'image proprement dite à 47ps (soit une réduction de format d'environ 10%).
Ainsi, a-t-on dégagé une ressource qui, dans l'exemple pris, est de 5pus, ressource qui est utilisable pour les informations de son 21.
Ce decoupage de l'espace ramage n'est naturellement pas le seul possible et il n'est donné qu'à titre explicatif. On pourrait aussi bien placer le signal de son à la fin de la ligne video et non au début, ce qui est équivalent du point de vue compatibilité avec le voisinage des images, pour lesquelles il faut, de toute façon, utiliser un récepteur adapte. Cependant, dans cette dernière variante la compatibilité avec les paquets de données numériques DIDON est moins bonne ; en effet, puisque la position des signaux de son par rapport à la synchronisation de ligne ne peut changer sans conséquence sur les récepteurs, elle oblige à reconquérir l'intervalle de 5ps nécessaire au son.
La figure 3 illustre la structure d'un paquet de donnees numériques de son. Tel que reprisent, ce paquet comprend - un en-tête numérique 30 définissant le début du paquet, - des donnees numériques de son 321, 322, 323, 324 et 325
qui s'étendent sur plusieurs lignes consécutives (en
l'occurrence sur 5 lignes). Chacune de ces lignes comprend
une impulsion de synchronisation (respectivement 221 à 225)
et un signal analogique d'image (respectivement 251 à 25).
qui s'étendent sur plusieurs lignes consécutives (en
l'occurrence sur 5 lignes). Chacune de ces lignes comprend
une impulsion de synchronisation (respectivement 221 à 225)
et un signal analogique d'image (respectivement 251 à 25).
Avec un tel schema d'organisation, une image de 625 lignes
regroupe 125 paquets de son.
regroupe 125 paquets de son.
Naturellement, il n'est pas necessaire de s'en tenir à ce chiffre de5 lignes par paquet, ni d'ailleurs à un nombre entier de paquets par image, le dernier paquet pouvant fort bien, le cas echeant, être tronqué.
Un tel signal numérique de son est conforme, sur certains points, à la procedure DIDON. Il comprend en effet - la même fréquence d'éléments binaires (eb) à savoir
6,203 Meb, - un en-tete comportant
. 2 octets de synchronisation d'horloge,
. éventuellement 1 octet de synchronisation de trame.
6,203 Meb, - un en-tete comportant
. 2 octets de synchronisation d'horloge,
. éventuellement 1 octet de synchronisation de trame.
Il resulte de ces analogies que l'insertion des données numériques de son dans le signal de ligne se fait selon les règles générales du système DIDON, en ce qui concerne notamment la mise en place de l'en-tête de paquet par rapport à la vidéo support, puis, par comptage de temps, la mise en place des données.
On observera néanmoins que ce mode d'insertion de signaux numériques diffère de la procédure DIDON, notamment par - la non contiguXte de tous les éléments numériques, - la longueur totale du paquet qui est supérieure, - la nécessité d'une meilleure stabilitS de l'horloge de
synchronisation, - le caractère synchrone garantissant l'existence du signal
numérique et permettant l'ajustement progressif des para
mètres de réception.
synchronisation, - le caractère synchrone garantissant l'existence du signal
numérique et permettant l'ajustement progressif des para
mètres de réception.
Du point de vue traitement de signal, la realisation de cette insertion ne se distingue essentiellement de la procédure DIDON que par la plus grande stabilité exigée pour l'horloge (10-6).
De même, un récepteur de donnees numériques de son ainsi constituees utilise des éléments analogues à ceux d'un récepteur DIDON, mais là encore avec une stabilité d'horloge légèrement plus grande (5-10 5minimum). cette stabilité etant d'ailleurs fonction de la longueur du paquet.
Au cas ou la frequence de ligne du signal vidéo viendrait à être perturhee, la mise en phase des signaux numériques de son est retrouvée à chaque début du paquet, gracie à la présence du prefixe de synchronisation. Ensuite, le glissement relatif entre la phase du signal vidéo et celle de la séquence numérique reste negligeable pendant 1 paguet(26lps maximum, si les paquets durent 5 lignes, et si la fréquence ligne s'ecarte en moyenne de 0?5.10 4 de sa valeur).
Un système purement synchrone d'insertion des signaux de son pourrait difficilement absorber de telles fluctuations. De plus, le synchronisme de séquence serait plus difficile à assurer à partir d'impulsions qui seraient réparties à raison d'un petit nombre par ligne, que dans le cas ou l'on utilise un regroupement en une salve plus longue telle que la salve 30.
En ce qui concerne la forme des signaux numériques de son employés dans l'inventionS elle peut hêtre de tout type connu et notamment entre conforme a la modulation dite "par non retour à zéro" (ou NRZ) ou à la modulation duobinaire qui utilise non plus deux niveaux (1 et O comme la precedenteì, mais trois (1, O et -1). (cf. "Principles of data communication" de Lucky, Salz et Veldon, p 89 et suivantes).
En modulation NRZ à 6,203 Meb/s, la ressource de Sps disponible dans chaque ligne permet de placer n = 31 eb par ligne. Un paquet réparti sur 5 lignes contient donc 5n = 155 eb. Un tel paquet se decompose ainsi - synchronisation d'horloge : 16 eb - synchronisation de paquet : 8 eh - donnees : 131 eb
A titre de comparaison, un son échantillonné à une fréquence double de la fréquence ligne fournit 10 échantil- lons par paquet de 5 ; ce qui permet d'attribuer 131/10 eb par échantillon, soit en pratique 13 eb. Ceci est compatible avec un codage avec compression instantanee (loi dite "loi A") necessitant au minimum 11 eb par echantillon auxquels on ajoute les redondances nécessaires à une bonne protection du signal.
A titre de comparaison, un son échantillonné à une fréquence double de la fréquence ligne fournit 10 échantil- lons par paquet de 5 ; ce qui permet d'attribuer 131/10 eb par échantillon, soit en pratique 13 eb. Ceci est compatible avec un codage avec compression instantanee (loi dite "loi A") necessitant au minimum 11 eb par echantillon auxquels on ajoute les redondances nécessaires à une bonne protection du signal.
En modulation duobinaire, il est possible de doubler le débit et de diffuser un son en stereophonie.
D'une façon générale, avec le schema décrit et pour un standard de 625 lignes et 25 images par seconde, on dispose d'un débit d'informations de 131.25 x -T- = 409 375 eb/s.
Il est donc possible d'acheminer, par exemple un son échantillonné de 32 kHz avec sa structure propre, independante de la structure du signal video. L'aspect asynchrone du système DIDON est ici repris.
Il est d'ailleurs possible, moyennant un sacrifice sur le debit disponible, de définir un véritable en-tête
DIDON avec adresse de voie, définition de format, etc...
DIDON avec adresse de voie, définition de format, etc...
se présentant par exemple 1 ou 2 fois par trame dans un paquet fixé par convention à des endroits précis de celle-ci.
La presence, dans le signal de son d'un en-tête de paquets, comme délimitation de groupes d'echantillons, a non seulement l'avantage de minimiser le nombre de repères nécessaires, mais aussi de simplifier l'opération de brouillage.
On sait en effet qu'un processus de brouillage consiste en général à engendrer une suite pseudo-aleatoire rSini- tialisée à chaque début de trame, chaque nombre de cette suite étant utilisé pour définir une transformation qui est appliquee aux signaux contenus dans une ligne. A la réception, les échantillons se voient appliquer la transformation inverse. Il est donc aisé d'appliquer cette procédure aux signaux numeriques de son.
Les caractéristiques generales du système de l'invention ayant été exposées, des modes particuliers de réalisa- tion vont maintenant etre décrits en référence aux figures 4 à 6.
La figure 4 tout d'abord représente un schéma synoptique des moyens utilisés à l'émission. Ces moyens s'insèrent entre un organe 40 de production de signaux vidéo,
véhicules par une connexion 42 et de production de signaux
de synchronisation, véhiculés par une connexion 44, ét un
organe 46 de raccordement aux moyens de diffusion, Dans le
cas où les signaux sont brouillés le système comprend égaliement un organe 58 délivrant une suite pseudo-aleatoire de
brouillage,
Le schéma de la figure 4 suppose plusieurs voies
de son (trois à titre explicatif) qui comprennent chacune un
convertisseur analogique-numérique, respectivement 501r 502 et 503, Cou un multiplexeur ou un convertisseur analogique
numerique), qui délivre des échantillons numériques à une
mémoire tampon, respectivement 521, 522 et 523, fonctionnant
de préférence selon la procédure dite "premier entre-premìer
sorti" (ou, en terminologie anglosaxonne "FIFO" pour "First-In,
First-out") ; ces mémoires alimentent un automate 54 qui joue
le rôle de séquenceur de paquet.Cet automate reçoit des
impulsions d'une horloge 56, une salve binaire de verrouillage
provenant du circuit 58, des signaux de selection de format
et de multiplexage provenant d'un circuit 6Q et les impulsions
de synchronisation véhicules par la connexion 44* La liaison
entre les memoires tampon t le séquenceur 54 est à double
sens : une connexion (531, 532, 533) véhicule les échantillons
numériques des mémoires vers le séquenceur, et une autre con
nexion (551 552f-553) véhicule en sens inverse des impulsions
provenant de l'automate et qui déterminent les instants de
lecture des échantillons.
véhicules par une connexion 42 et de production de signaux
de synchronisation, véhiculés par une connexion 44, ét un
organe 46 de raccordement aux moyens de diffusion, Dans le
cas où les signaux sont brouillés le système comprend égaliement un organe 58 délivrant une suite pseudo-aleatoire de
brouillage,
Le schéma de la figure 4 suppose plusieurs voies
de son (trois à titre explicatif) qui comprennent chacune un
convertisseur analogique-numérique, respectivement 501r 502 et 503, Cou un multiplexeur ou un convertisseur analogique
numerique), qui délivre des échantillons numériques à une
mémoire tampon, respectivement 521, 522 et 523, fonctionnant
de préférence selon la procédure dite "premier entre-premìer
sorti" (ou, en terminologie anglosaxonne "FIFO" pour "First-In,
First-out") ; ces mémoires alimentent un automate 54 qui joue
le rôle de séquenceur de paquet.Cet automate reçoit des
impulsions d'une horloge 56, une salve binaire de verrouillage
provenant du circuit 58, des signaux de selection de format
et de multiplexage provenant d'un circuit 6Q et les impulsions
de synchronisation véhicules par la connexion 44* La liaison
entre les memoires tampon t le séquenceur 54 est à double
sens : une connexion (531, 532, 533) véhicule les échantillons
numériques des mémoires vers le séquenceur, et une autre con
nexion (551 552f-553) véhicule en sens inverse des impulsions
provenant de l'automate et qui déterminent les instants de
lecture des échantillons.
L'automate 54 délivre des paquets numériques de
son qui sont dirigés, par une connexion 62, vers un organe
64 d'insertion de ces paquets dans le signal vidéo acheminé
par la connexion 42. Ce signal est prépare, comme on l'a vu
plus haut, pour permettre une telle insertion. L'organe 64
reçoit aussi les impulsions de synchronisation vehiculés par
la connexion 44, et les impulsions de l'horloge 56 par une
connexion 65. Inversement, il reémet, par une connexion 67,
des impulsions de commande vers l'automate séquenceur 54.
son qui sont dirigés, par une connexion 62, vers un organe
64 d'insertion de ces paquets dans le signal vidéo acheminé
par la connexion 42. Ce signal est prépare, comme on l'a vu
plus haut, pour permettre une telle insertion. L'organe 64
reçoit aussi les impulsions de synchronisation vehiculés par
la connexion 44, et les impulsions de l'horloge 56 par une
connexion 65. Inversement, il reémet, par une connexion 67,
des impulsions de commande vers l'automate séquenceur 54.
Enfin, les signaux de son, insérés dans le signal
video, sont délivrés par l'organe 64 véhicules par une con
nexion 68 Jusqu'aux-moyens 46 de diffusion,
Le fonctionnement de ce circuit est le suivant.
video, sont délivrés par l'organe 64 véhicules par une con
nexion 68 Jusqu'aux-moyens 46 de diffusion,
Le fonctionnement de ce circuit est le suivant.
L'automate 54 séquenceur de paquets a pour rible de mettre en place les différents échantillons numeriques dans chaque paquet. Pour cela, il dispose a) d'un ensemble d'informations telles que
. la sélection du format (choix entre un ou plusieurs
sons),
. les impulsions de l'horloge 56 ; b) d'un ensemble de donnees fournies par les mémoires tam
pons 521, 522, 523 au rythme des impulsions vehiculées
par les connexions 55riz 5525 etc...
. la sélection du format (choix entre un ou plusieurs
sons),
. les impulsions de l'horloge 56 ; b) d'un ensemble de donnees fournies par les mémoires tam
pons 521, 522, 523 au rythme des impulsions vehiculées
par les connexions 55riz 5525 etc...
Le rôle du séquenceur 54 est, en outre, de verrouiller les donnees utiles à l'aide de la suite numérique qui lui est fournie par le circuit 58 en synchronisme avec les signaux de synchronisation de ligne.
Lorsqu'il reçoit une impulsion de synchronisation de paquet par 66 et une impulsion de commande par 67, le séquenceur 54 envoie les premiers éléments binaires du paquet qui sont alors insérés dans le signal vidéo.
Le paquet de données numériques du son est progressivement épuise à chaque fenêtre d'insertion marquée par des coups d'horloge émis par l'ensemble d'insertion 64. Les plages d'insertion sont déterminées par comptage des coups de l'horloge 56, à partir soit des impulsions de synchronisation de la video, soit des paquets précédents. Les donnees sont mises en forme selon une loi en sinus carré.
A la reception, la restitution du son se fait par des moyens dont un mode de réalisation est illustre sur les figures 5 et 6.
La figure 5 illustre tout d'abord le schéma synoptique d'un circuit d'extraction de données numériques. Ce circuit est relie à la sortie d'un circuit 70 de restitution du signal vidéo. Il comprend : un amplificateur 72, un circuit 74 de restitution des signaux de synchronisation de ligne et de trame, un filtre passe-bande 76 pour la sélec tion de la frequence d'horloge, un filtre passe-bas 78 pour la-selectton de ln composante moyenne du sgnal;.un filtre passe-bas 80 pour la selection des donnees dans les lignes du signal et une horloge 82.
Le filtre 76 est relie a un circuit 84 de detection de salve, lequel commande un échantillonneur bloqueur 86 d'ou est tire un seuil de détection utilisé par un echantillonneur 88. Cet échantillonneur délivre par une connexion 89 les données Drégénérées. Le filtre 76 est relie, par ail leurs,à un circuit 90 de recherche de phase d'horloge, dont la sortie est reliee à l'échantillonneur 88 et à un circuit 92 de détection de signal de synchronisation de paquet.
Le circuit représente comprend enfin un sequenceur d'extraction 94 qui reçoit le signal de synchronisation de ligne du circuit 74, ainsi que les résultats de la recherche de phase d'horloge effectuée par le circuit 90 et de la recherche de motif de synchronisation de paquets effectuee par le circuit 92. Ce sequenceur d'extraction transmet par une connexion 96, un signal S de synchronisation de paquet, et par une connexion 98 des impulsions d'horloge H.
Le fonctionnement de ce circuit est le suivant.
L'amplificateur 72 reçoit les signaux vidéo et leur donne une énergie suffisante pour que le fonctionnement des organes de régénération des -donnees soit correct. Le filtre passebande 76 sélectionne la fréquence d'horloge et le filtre passe-bas 80 sélectionne les données dans les lignes du signal. Le circuit 84 fournit un signal de déblocage à l'échan- tillonneur bloqueur 86 d'ou est tiré le seuil de detection utilise par l'échantillonneur 88.
Le sequenceur d'extraction 94 utilise les impulsions de synchronisation de ligne et de trame du signal vidéo deli- virées par le circuit 74 ainsi que la séquence numérique précedente pour elaborer un signal de fenêtre d'attente de la salve de debut de paquet. Ce signal valide la détection de salve dans le circuit 84 qui fournit un signal de validation de paquet et active aussi une recherche de phase d'horloge dans le circuit 90 et une recherche de seuil de detection qui reste valable jusqu'au prochain paquet. Le signal d'horloge émis par 82 rythme ces operations.
Ainsi, des que le circuit 92 détecte, dans les donnees, le motif de synchronisation de paquet, le séquenceur 94 extrait ces données du train de signaux binaires.
Les signaux D de données, H d'horloge et S de synchronisation sont ensuite traités dans un circuit dont le schéma synoptique est représente sur la figure 6.
Ce circuit comprend une memoire tampon 100, suivie d'un circuit 102 de debrouillage des donnees, si celles-ci ont été brouillées à l'émission ; ce circuit reçoit, à cette fin et par une connexion 104, des données numeriques qui lui sont necessaires et qui proviennent d'un générateur de suite pseudo-aléatoire non représenté.
Le circuit se complete par un organe 106 d'aiguillage des échantillons numériques dans une pluralité de voies (3 en l'occurrence) et reçoit pour cela, d'une connexion 108, des informations sur le format de multiplexage. Chacune des voies comprend un convertisseur numerique-analogique, respectivement 1101, 1102 et 1103 qui délivre un signal de son dirige ensuite vers un organe de restitution classique non représenté.
Comme indiqué plus haut, le signal numérique de son mis en oeuvre selon la présente invention, possède des propriétés de synchronisation intéressantes, au point qu'il peut être utilise seul comme système de synchronisation de l'image, après suppression des signaux ordinaires. Ce choix libère un nouvel intervalle de temps au profit soit d'une moindre réduction du format de l'image, soit d'une capacité de transmission numérique accrue. A la mise en route, la recherche du verrouillage sur les signaux numériques de synchronisation ligne et trame se fait selon les méthodes connues d'approximation et d'essais. Une fois obtenu, le verrouillage se maintient facilement.
Le signal de ligne obtenu dans ce cas est repre senté partiellement sur la figure 7, On y voit, entre deux signaux d'image 25, une salve numérique 30 longue de 2ps, suivie de donnees numériques 32 etalées sur 5ps, des paliers 27' et 27" d'alignement menagés entre les signaux numériques et les signaux d'image, le premier sur 1ps, le second sur 1,5wus.
Un autre interêt des voiles numeriques synchrones décrites ci-dessus est qu'elles permettent un multiplexage de plusieurs voies differentes et independantes. Cette facul té supplémentaire est mise à profit par exemple pour multiplexer plusieurs images de basse définition, véhiculant autant de programmes indépendants. Cette application présente l'intérêt de multiplier la capacité en programmes (par exemple d'enseignement) sans accroître l'infrastructure de télédiffusion.
Un système de télévision base sur un tel multiplexage est représenté de façon synoptique sur la figure 8.
A l'émission, un organe 120 reçoit des signaux d'image de plusieurs voies I1, 12... et effectue une mani- pulation de format et de multiplexage d'images ; un organe 122 reçoit des signaux de son d'autant de voies S1, S2' S3, S4 et insère ces sons dans le signal d'image, selon le processus decrit plus haut.
Dans le recepteur, on trouve un démodulateur 124 suivi d'un circuit d'extraction des sons 126 et de l'image 128 ; ce dernier alimente un circuit 130 de decodage de type SECAM par exemple lui-même suivi d'un circuit 132 de nettoyage du signal (mise au noir des signaux non désirées) et de génération d'un signal de synchronisation dont la phase est telle que l'image désirée soit ramenée au centre de l'écran ; cette operation ne peut s'effectuer que sur le signal RVB obtenu après decodage. Le téléviseur comprend en outre les moyens classiques de restitution du son (134) et de l'image (136) laquelle garde ses dimensions reduites.
Claims (8)
1. Système de télévision comprenant
A) dans un émetteur ; a) des moyens de formation de signaux d'image ou de donnees
organisés en lignes et en trames chaque ligne comprenant
un intervalle de suppression de ligne suivi d'un inter
valle de traitement contenant ledit signal d'image ou de
données, b) des moyens de formation de signaux de son, c) des moyens de diffusion des signaux d'image et de son,
B) dans des récepteurs ; a) des moyens de reception, b) un circuit d'extraction du signal d'image et/ou de donnees
contenu dans la partie active de chaque ligne, c) un circuit d'extraction du signal de son, d) un moyen de restitution de l'image ou des donnees et du
son, caractérisé en ce que
A) dans l'émetteur les moyens (b) de formation de signaux de son comprennent i) un circuit d'échantillonnage du son suivi d'un convertis
seur analogique-numerique délivrant pour chaque echantil
lon une donnée numérique de son, ii)un circuit de formation d'un signal numérique dit d'en
tête de paquet à l'aide notamment d'un signal de synchro
nisation spécifique du son, iii)un moyen pour insérer le signal numerique d'en-tête suivi
des données numériques de son dans des zones réservées à
cet effet dans les intervalles de suppression de ligne, les
données pouvant s'étendre sur plusieurs zones réservées ap
partenant à plusieurs lignes consécutives ;
B) dans chaque récepteur le circuit (c) d'extraction du signal de son comprend : i ) un circuit d 'extraction des données numériques affectées
de son, ii) un convertisseur numeriqueranalogique relié à ce circuit
d'extraction.
2. Système de télévision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque en-tête de paquet de données comprend deux octets de synchronisation d'horloge suivi d'un octet de synchronisation de paquet.
3. Systeme de télévision selon la revendication 1, caracterise en ce que l'en-t'tte de paquet de donnees de son est un en-tête DIDON.
4. Système de télévision selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le convertisseur analogique-numérique delivre des signaux numériques de type à modulation "non retour à zéro".
5. Système de télévision selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le convertisseur analogique-numerique délivre des signaux numériques de type à modulation duobinaire.
6. Système de télévision selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de formation de signaux de ligne sont synchronisés sur les signaux numériques de son, l'impulsion habituelle de synchronisation de ligne etant remplacee par le signal numerique de synchronisation de son.
7. Système de télévision selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre
A) dans l'émetteur : un brouilleur effectuant sur chaque
donnée numerique de son et sur le signal d'image une
transformation qui depend du rang de la ligne à laquelle
appartiennent cette donnée et ce signal,
B) dans chaque recepteur : un débrouilleur effectuant sur
ladite donnee numérique et sur ledit signal d'image
brouillés a transformation inverse.
8. Système de télévision selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracterise en ce que les signaux de son et d'image étant composés d'une pluralite de signaux provenant de plusieurs sources, la transmission de ces signaux s'effectue par multiplexage temporel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7915399A FR2459594A1 (fr) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Systeme de television a multiplexage de signaux d'image et/ou de donnees et de signaux numeriques de son |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7915399A FR2459594A1 (fr) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Systeme de television a multiplexage de signaux d'image et/ou de donnees et de signaux numeriques de son |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2459594A1 true FR2459594A1 (fr) | 1981-01-09 |
FR2459594B1 FR2459594B1 (fr) | 1985-03-15 |
Family
ID=9226683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR7915399A Granted FR2459594A1 (fr) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Systeme de television a multiplexage de signaux d'image et/ou de donnees et de signaux numeriques de son |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2459594A1 (fr) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0125802A2 (fr) * | 1983-04-15 | 1984-11-21 | British Broadcasting Corporation | Transmission de données numériques multiplexées |
FR2552282A1 (fr) * | 1983-09-21 | 1985-03-22 | Veillard Jacques | Procede et dispositif de demodulation coherente de porteuse a modulation numerique |
FR2565448A1 (fr) * | 1984-06-04 | 1985-12-06 | France Etat | Procede et dispositif d'extraction de synchronisation pour systeme de diffusion a multiplexage temporel de signaux numeriques et analogiques |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3723637A (en) * | 1969-05-22 | 1973-03-27 | Japan Broadcasting Corp | Color television system including additional information signals in pulse code on a special color burst |
US4005265A (en) * | 1970-11-13 | 1977-01-25 | U.S. Philips Corporation | Videophone system synchronizer |
-
1979
- 1979-06-15 FR FR7915399A patent/FR2459594A1/fr active Granted
Patent Citations (2)
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EXBK/76 * |
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FR2565448A1 (fr) * | 1984-06-04 | 1985-12-06 | France Etat | Procede et dispositif d'extraction de synchronisation pour systeme de diffusion a multiplexage temporel de signaux numeriques et analogiques |
EP0167430A1 (fr) * | 1984-06-04 | 1986-01-08 | ETAT FRANCAIS représenté par le Ministre des PTT (Centre National d'Etudes des Télécommunications) | Procédé et dispositif d'extraction de synchronisation pour système de diffusion à multiplexage temporel de signaux numériques et analogiques |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2459594B1 (fr) | 1985-03-15 |
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Date | Code | Title | Description |
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TP | Transmission of property |