FR2467519A1 - Dispositif pour mettre en correlation des valeurs successives de numeros detectes de trame avec un numero de trame precedemment detecte et ensemble pour reduire les erreurs de parcours de l'aiguille dans un tourne-videodisque - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour mettre en corrélation des valeurs successives de numéros détectés de trame avec un numéro de trame précédemment détecté dans un tourne-vidéodisque. Selon l'invention, on prévoit un moyen formant mémoire 16 pour mémoriser en succession des numéros successifs et détectés de trame ; un moyen de comptage 10 pour augmenter le numéro de trame mémorisé à chaque trame vidéo ; et un moyen comparateur 10 pour comparer un numéro de trame détecté ensuite au numéro prévu pour déterminer si l'information respective de secteur du numéro de trame détecté et du numéro de trame prévu sont en corrélation sur le même secteur. L'invention s'applique notamment aux vidéodisques. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention se rapporte à un

agencement d'un tourne-vidéodisque pour mettre en corréla-

tion une donnée concernant le numéro courant de trame avec une donnée d'un numéro de trame précédent lue sur le vidéodisque. Pour mettre en oeuvre certaines caractéristiques avancées dans-un tourne-vidéodisque, il est souhaitable d'enregistrer certaines informations numériques en même temps que le signal vidéo. On peut se référer aux demandes de brevets déposées en France le même jour que la présente demande, et intitulées "Dispositif pour réduire des erreurs de parcours de l'aiguille dans le sillon d'un vidéodisque et dispositif d'affichage de la position du

programme n de J. Rustman et M. Mindel et "Tourne-vidéo-

disque commandé par microprocesseur et procédé pour synchroniser le système de commande numérique sur le

signal vidéo" de C. Dieterich et T. Christopher.

En particulier, il est souhaitable d'enregistrer des nombres numériques représentant, par exemple, des numéros de trame du signal vidéo qui est enregistré. Ces numéros sont enregistrés de façon qu'ils correspondent à des emplacements physiques sur le disque, en un ordre séquentiel connu. Le système de correction d'erreur de parcours révélé dans la première demande ci-dessus mentionnée utilise l'information numérique préenregistrée pour maintenir le dispositif de lecture sur la piste correcte. On a trouvé qu'il était souhaitable, dans des systèmes de correction d'erreur de parcours ou de piste, d'empêcher les signaux de bruit de provoquer un mouvement

inutile du dispositif de lecture dans le tourne-disque.

La présente invention facilite cette amélioration pour l'insensibilité du système au bruit, en prévoyant un moyen pour identifier la donnée de numéro de trame non en corrélation, pouvant autrement être considérée comme une

donnée valable.

Dans le dispositif révélé, selon l'invention, après lecture du premier numéro de trame valable, le

tourne-vidéodisque qui comporte un microprocesseur-

contrôleur, établit un numéro de trame suivant attendu

ou prévu. Le numéro de trame prévu est augmenté périodi-

quement par incrément. Quand le dispositif de lecture, tel que l'aiguille, saute à un emplacement d'une nouvelle piste d'information et qu'aucun nouveau numéro de trame n'est disponible, le microprocesseur suit la candence et augmente par incrément en conséquence le numéro de trame

prévu.

Quand le dispositif de lecture rencontre un défaut dans le disque et saute sur un certain nombre de spires, sa gamme de déplacement le long du rayon du vidéodisque est limitée. Par exemple, dans des systèmes utilisant une aiguille dans un chariot entraîné, par suite des limites physiques du mouvement de l 'aiguille et des limites de réponse du système d'asservissement du chariot, on a observé que le saut physique maximum possible de l'aiguille, en tenant compte des pires conditions, était de l'ordre de 63 spires de la piste d'information en spirale. Selon un aspect de l'invention, quand un nouveau numéro de trame est lu, il est comparé au numéro de trame attendu. Si le nouveau numéro de trame représente

un saut de plus de 63 spires, c'est-à-dire si la diffé-

rence entre le numéro de trame présent et le numéro de trame attendu est de plus de 504 (63 fois,par exemple, 8 trames par spire en spirale), la donnée concernant la position actuelle de l'aiguille de restitution est considérée comme n'étant pas valable parce qu'un si grand incrément ne doit pas normalement être posible. Cette forme de vérification de donnée est appelée vérification

de gamme ou d'étendue.

Le vidéodisque contient un nombre fixe de trames vidéo dans chaque spire de la piste en spirale (par exemple 8 trames). Les impulsions de synchronisation verticale sont par conséquent radialement alignées, subdivisant le disque en huit secteurs en forme de parts de tarte. Comme la position physique relative des secteurs est fixe, tandis que le disque tourne en-dessous de l'aiguille, les secteurs suivent un ordre périodique récurrent même si l'aiguille saute sur un certain nombre de spires. Chaque numéro de trame contient ainsi une information de secteur. Par exemple, on suppose que les numéros de trame sont numérotés consécutivement selon un code binaire. Alors, en continuant l'exemple cidessus pour huit secteurs, les trois derniers bits de chaque

numéro de trame correspondent à son emplacement de secteur.

Quand un nouveau numéro de trame est lu, ses trois derniers bits sont comparés aux trois derniers bits du numéro de trame attendu. Si le nouveau secteurele secteur attendu sont inégaux, la donnée concernant la position actuelle

de l'aiguille est considérée comme n'étant pas valable.

En utilisant les numéros de trame pour la vérification de secteur, selon un aspect de l'invention, cela permet d'accomplir la vérification du secteur en utilisant un dispositif déjà en place pour la correction des erreurs de parcours, et cela permet d'accomplir la vérification du secteur sans avoir à augmenter la quantité d'information

numérique enregistrée en même temps que le signal vidéo.

Les numéros de trame représentent la position

réelle de l'aiguille sur le vidéodisque pendant la restitu-

tion. Chaque vérification de gamme et de secteur décrite ci-dessus, qui met en corrélation le numéro de trame

actuel avec un numéro de trame précédent, met en corréla-

tion la position actuelle de l'aiguille avec la position précédente de l'aiguille d'une façon basée sur la forme

connue du vidéodisque.

Selon un aspect de la présente invention, des moyens sont prévus dans un dispositif de restitution de vidéodisque pour compter le nombre de trames vidéo écoulées entre un numéro de trame vidéo précédemment détecté et un numéro de trame vidéo détecté ensuite, et pour comparer le numéro de trame détecté ensuite au numéro de trame prédédemment détecté afin de déterminer si le numéro de trame précédemment détecté plus le nombre de trames écoulées est en corrélation avec le même secteur du

vidéodisque que le numéro de trame détecté ensuite.

Selon un autre aspect de l'invention, un moyen formant mémoire est prévu pour mémoriser des numéros détectés de trames successives. De plus, un moyen de comptage est utilisé pour compter un nombre prescrit de trames vidéo écoulées après mémorisation de chaque numéro de trame détecté. Le moyen de comptage comporte un moyen pour produire un numéro de trame prévu qui est égal au numéro de trame précédemment mémorisé plus le nombre prescrit de trames vidéo écoulées. Un moyen comparateur est alors utilisé pour comparer un numéro de trame détecté ensuite au numéro de trame prévu pour déterminer si la trame détectée a le même reste, après division du numéro de la trame détectée par un nombre fixe (qui est égal au nombre de trames vidéo enregistrées sur le disque par spire en spirale) , que le reste du numéro prévu de trame quand ce numéro est divisé par le

nombre fixe.

Selon un autre aspect de l'invention, des moyens sont prévus dans un tourne-vidéodisque pour compter le nombre de trames vidéo écoulées entre un numéro de trame vidéo précédemment détecté et un numéro de trame vidéo détecté ensuite et pour comparer le numéro de trame détecté ensuite au numéro de trame précédemment détecté afin de déterminer si le numéro de trame précédemment détecté plus le nombre de tramE vidéo écoulées se trouve ou non dans une gamme prédéterminée et acceptable-dé

nombre de trames détecté en succession.

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L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une représentation graphique d'un signal de télévision avec l'intervalle d'effacement vertical entre les trames paire et impaire; - la figure 2 est une représentation graphique du format de donnée numérique utilisé dans le procédé révélé d ' enregistrement; - la figure 3 donne un schéma- bloc d'un codeur de videodisque;

- la figure 4 donne un schéma-bloc d'un tourne-

videodisque; - la figure 5 donne un schéma-bloc montrant en plus de détail le générateur de données numériques du codeur de la figure 3; - la figure 6 donne un schéma-bloc montrant plus de détail de la mémoire tampon d'information pour le tourne-videodisque de la figure 4; - la figure 7 est un schéma d'un moyen pour produire un code de vérification d'erreur à partir des bits d'information pour le codeur de la figure 5; - la figure 8 est un schéma, partiellement sous forme de bloc, de la mémoire tampon d'information pour le tourne-videodisque de la figure 4; - la figure 9 montre un mode de réalisation d'un compteur de commande du téléviseur pour la mémoire tampon de la figure 8; - la figure 10 est un schéma de transition d'état du moyen de commande à microprocesseur de la figure 4; et - la figure 11 est un organigramme représentant un algorithme de programme pour le moyen de commande à

microprocesseur de la figure 4.

FORMAT DU SIGNAL

Des détails particuliers d'un signal de télévision du type NTSC-, ayant un format en accord avec la technique de sous-porteuse enfouie décrite dans le brevet U.S. N' 3 872 498 intitulé "Color information translating systemsw au nom de D. Pritchard, sont illustrés sur la figure 1. Un intervalle d'effacement vertical (A,42 lignes

maximum) sépare les trames paires et impaires entrelacées.

Ceux qui sont compétents en technique de télévision reconnaîtront facilement l'intervalle standard d'effacement vertical contenant un premier intervalle d'impulsions d'équilibrage (B, 3 lignes), un intervalle de synchronisation verticale (C, 3 lignes), un second intervalle d'impulsions d'équilibrage (D, 3 lignes), suivi d'un certain nombre d'intervalles de ligne horizontale, au début de chaque nouvelle trame. Comme on peut le voir sur la figure 1, l'information du signal video commence à la ligne 22' de

la trame 1 et A la ligne 284' de la trame 2.

L'information numérique représentative du numéro de trame apparaît à la ligne 17' de la trame 1 et à la ligne 280' de la trame 2. L'information numérique pourrait

aussi bien être insérée dans d'autres lignes de l'inter-

valle d'effacement vertical. Pour montrer les détails du format du signal numérique, sur la figure 2, l'échelle des temps est dilatée pendant la ligne horizontale (E)

contenant la donnée (ligne 17' ou ligne 280').

Les données sont représentées en termes du niveau de luminance: les unités 100 IRE représentent un "un" logique et les unités 0 IRE (blanc) représentent un "zéro" logique. Le premier bit de donnée suit l'impulsion

standard de synchronisation horizontale 140 et la compo-

sante de synchronisation de sous-porteuse de chrominance 142. La fréquence de la composante 142 est de l'ordre de 1,53 MHz, fréquence de la sous-porteuse enfouie. Chaque bit de donnée est transmis en synchronisme avec le signal de sous-porteuse enfouie à 1,53 MHz. Comme on peut le voir sur la figure 2, le message numérique comprend un code

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de début ou départ à 13 bits indiqué par B (x), un code redondant de vérification d'erreur à 13 bits indiqué par C(x), et 51 bits d'information indiqués par I(x). Le début de la ligne horizontale suivante est indiqué par l'impulsion de synchronisation horizontale suivante 140a et la composante de synchronisation de sous-porteuse de chrominance 142a. Ainsi, les bits individuels de donnée sont synchrones avec la sous-porteuse couleur, et le message numérique total est synchrone avec l'impulsion de synchronisation verticale. On notera que le taux ou

l'allure des données peut être un multiple ou un sous-

multiple de toute fréquence de sous-porteuse. De même, d'autres valeurs de luminance peuvent être associées au un et au zéro logiques, ou plus d'un bit peut être associé à un niveau de luminance donné Un code de départ est utilisé dans le présent système pour synchroniser le système de donnée sur le message numérique afin d'éviter ainsi la nécessité de détecter le flanc de la synchronisation horizontale-ou verticale. Des erreurs de synchronisation d'un système de donnée numérique. en série ont pour résultat des erreurs de cadrage, c'est-à-dire que la donnée reçue est décalée d'un ou plusieurs bits par rapport à sa bonne

position. Les systèmes précédemment connus pour l'enre-

gistrement de données numériques sur un signal codé de vidéodisque ont montré que les flancs des signaux de synchronisation n'étaient pas fiables comme référence de temps et ont produit des erreurs de cadrage. Les codes

de départ se sont révélés plus fiables.

Le code de départ spécifique choisi, 1111100110101 est l'un des codes de Barker connus en technologie radar et sonar. On peut se référer à "Group Synchronization of Binary Digital Systemsu, de R.H. Barker, publié en 1953 par Academic Press, New York, New York, Etats Unis d'Amérique. Les codes de Barker sont conçus de façon que la fonction d'auto-corrélation d'un signal contenant un code de Barker décalé par rapport à lui-même, soit

maximale quand il y a coïncidence et minimale autrement.

En effet, si l'on assigne une valeur de +1 ou -1 à chaque bit dans le code de départ et que l'on calcule la somme des produits des bits respectifs pour chaque position décalée du code de départ par rapport à lui-même, cette fonction d'auto-corrélation produira un maximum net quand il y aura une coïncidence. Plus particulièrement, un code de Barker décalé de tout nombre impair d'emplacements par

rapport à lui-même produit une auto-corrélation de 0.

Un code de Barker décalé de tout nombre pair d'emplacements

par rapport à lui-même produit une auto-corrélation de -1.

Cependant, _quand il y a coïncidence, l'auto-corrélation

est N, N étant le nombre de bits dans le code de Barker.

En d'autres termes, un code de Barier décalé de tout nombre d'emplacements par rapport à lui-même diffère par le nombre maximum de positions de bit. En présence de bruit, cette caractéristique réduit la probabilité d'une détection de code de départ à faux escient, en comparaison

à un code de départ choisi arbitrairement.

Les bits d'information, I(x) comprennent un numéro de trame (F), un numéro de bande (G), et des bits d'information de réserve (A) pawune expansion future. Les numéros de trame identifient chaque trame du signal vidéo

par un nombre binaire unique à 18 bits. Au début du vidéo-

disque, la première trame du programme vid6o est la trame "zéro". Ensuite, chaque trame est numérotée consécutivement en ordre ascendant. Les numéros de bande réfèrent au signal vidéo enregistré dans un groupe de spires adjacentes des sillons enspirale donnant une forme de bande. Tout le matériau dans une telle bande de sillons est identifié par un numéro commun de bande. Comme exemple de l'utilité du numéro de bande, le signal vid6o après la fin du matériau du programme vidéo est enregistré avec un numéro de bande de "soixante-trois". Le tourne-vid6odisque détecte la bande soixante-trois comme la fin du programme

et répond en élevant l'aiguille au loin du disque.

Le code de vérification d'erreur C(x) est calculé à partir de I(x) dans le dispositif d'enregistrement de viddodisque. A cette fin, I(x) est multiplié par une constante, H(x). Le produit résultant est divisé par une autre constante g(x). Apres cette division, le reste (le quotient est inutilisé) est ajouté à une troisième

constante M(x). Le résultat est C(x).

Dans le tourne-viddodisque, les erreurs du message reçu sont vérifiées en divisant tout le message, y compris le code de départ, par la constante g(x) ci-dessus mentionnée. Si le reste est égal au code de départ, B(x), alors le message est considéré comme étant dépourvu d'erreur. Les constantes H(x) et M(x) sont choisies de façon que le reste de tout le message soit en fait le code de départ. La constante g(x) est utilisée dans le dispositif d'enregistrement de vidéodisque et dans le tournevid6odisque, est appelée polynôme générateur du code. Une valeur g(x) spécifique est choisie, qui produit un code ayant des propriétés de détection d'erreur particulièrement avantageuses pour une application à un support de vidéodisque. Dans le système décrit ici, les opérations d'addition, de multiplication et de division indiquées sont accomplies selon des règles spéciales pour

tenir compte du matériel disponible pour les effectuer.

Le codage d'erreur sera décrit en plus de détail ci-après

en se référant au matériel de codage et de décodage.

La figure 3 donne un schéma-bloc d'un codeur de vidéodisque. Un signal video composé provenant de la source 30 est combiné linéairement dans l'additionneur 36 avec un courant de bits de donnée numériquesau conducteur 37 provenant du générateur de données numériques 38. Un moyen de synchronisation 32 fournit des impulsions de sous-porteuse couleur et de synchronisation afin que les bits de donnéesproduits par le générateur 38 soient en synchronisme avec la sous-porteuse couleur apparaissant à la borne 31a et de façon que le message numérique soit codé sur la bonne ligne horizontale dans l'intervalle d'effacement vertical. Les bits d'information, apparaissant à la barre bus 39, et représentant le numéro de trame

video et le numéro de bande, sont produits par le disposi-

tif 34. L'utilisation de l'information du numéro de trame et du numéro de bande sera décrite en se référant au programme du microprocesseur (figures 10 et 11). La donnée

numérique et le signal vidéo sont combinés dans l'addi-

tionneur 36. Un autre moyen 40 de traitement de signaux conditionne le signal videéo composé pour le support d'enregistrement. Le signal vidéo composé est du type à sous-porteuse enfouie et est enregistré en utilisant des

techniques de modulation FM.

Dans le tourne-vidéodisque de la figure 4, le signal FM est détecté en utilisant un ensemble transducteur et aiguille de lecture 20 et est converti dans le circuit 18 de traitement vidéoen un signal standard de télévision pour être vu sur un téléviseur ordinaire. Le circuit 18 comporte un moyen sensible au signal de synchronisation de la sousporteuse de chrominance pour verrouiller en phase un oscillateur local à 1,53 MHz sur la sous-porteuse couleur. L'oscillateur couleur, en plus de son utilisation habituelle pour démoduler l'onde de sous-porteuse enfouie, est également utilisé pour produire le signal numérique d'horloge qui apparait au conducteur 72. Le circuit de traitement vidéo 18 comprend de plus un moyen pour démoduler la porteuse vidéo et filtrer en peigne le signal vid6o restitué. Le filtre en peigne 19 soustrait deux lignes adjacentes de trame, ce résultat apparaissant au conducteur 70 sous forme de signal vidéo traité. Comme la ligne 16', qui est au niveau du noir,est soustraite de la ligne 17', qui est modulée par la donnée numérique, le signal vidéo traité au conducteur 70 est la donnée numérique restituée. Naturellement, la ligne 16' peut être à tout niveau constant de luminance. On notera que si la ligne 18' subséquente à la ligne de donnée 17' est une ligne à luminance constante (également noire), la sortie subséquente du filtre en peigne pendant la ligne 18' sera de nouveau la donnée numérique restituée, mais la il donnée sera inversée. En soustrayant une ligne d'une ligne adjacente à luminance constante, le signal numérique restitué est auto-référencé, éliminant ainsi des erreurs de donnée dues à des glissements du niveau en courant continu du signal vidéo. Si l'on souhaite placer des données sur des lignes consécutives, en comparaison de la mise en place des données adjacentes à des lignes à luminance constante, alors il faut prévoir un moyen pour référencer le signal vidéo sur un niveau de luminance prédéterminé, ou un niveau de référence en courant continu, afin de séparer le courant de donnés numérique du signal vidéo. Comme on peut le voir sur la figure 4, la mémoire tampon d'information 16 est sensible au signal vidéo traité au conducteur 70 et au signal d'horloge à 1,53 MHz au conducteur 72, pour extraire la donnée numérique du signal vidéo. La mémoire tampon 16 est commandée par un signal de commande binaire numérique au conducteur 71 issu du microprocesseur 10. Dans un état binaire, le signal de commande au conducteur 71 force la mémoire tampon 16 à acquérir une donnée. A l'autre état binaire, le signal au conducteur 71 conditionne la mémoire tampon 16 pour transférer la donnée reçue au microprocesseur 10. En particulier, quand le signal de commande au conducteur 71 est à l'état haut, la mémoire tampon 16 s'ouvre pour échantillonner la donnée reçue sur le conducteur 70 du signal vidéo traité en utilisant le signal à 1,53 MHz sur le conducteur 72 comme horloge. Après réception d'un message complet, le signal d'état au conducteur 75 donne l'indication que le message est complet. Pour transférer le message à la mémoire du microprocesseur, le signal de commande au conducteur 71 est mis à l'état bas. Cette action ferme la mémoire tampon d'information 16, rétablit les circuits de commande internes et applique les résultats de la vérification de code d'erreur du message au conducteur d'état 75. Si le signal d'état indique que le message est valable (c'est-à-dire si la vérification de code d'erreur indique la validité), le microprocesseur est programmé pour transférer la donnée dans la mémoire 16 au microprocesseur 10. Le microprocesseur fournit-un signal d'horloge externe au conducteur 73 pour transférer la donnée de la mémoire 16. Pour chaque impulsion d'horloge, un bit de donnée au conducteur 74 est extrait de la mémoire tampon d'information et introduit dans le microprocesseur 10. Quand toute la donnée est transférée au microprocesseur 10 et que le programme est prêt pour un autre message numérique, le conducteur de commande,1 est de nouveau ramené à un état haut et le processus est répété. Le microprocesseur 10, par la mémoire tampon 16, contrôle l'extraction de la ligne 17' (ou de la ligne 280') hors du signal vidéo. Le premier message numérique est obtenu en recherchant continuellement un code de départ dans le signal vidéo. Ensuite, la mémoire tampon 16 est fermée. Alors, en se basant sur le moment de l'arrivée du premier message numérique, la mémoire tampon s'ouvre

à peu près six lignes avant le moment o le message -

numérique suivant est attendu. Si aucun message valable n'est trouvé, la mémoire tampon d'information 16 est

fermée environ six lignes après ce moment attendu d'arrivée.

Si l'on trouve un message numérique valable, la mémoire 16 est fermée et un nouveau moment d'arrivée du message

numérique suivant est calculé en se basant sur le moment-

de l'arrivée du message numérique courant. De cette façon, le microprocesseur ouvre une porte ou Ufenêtre de données", d'environ douze lignes de large et centrée sur la donnée attendue. L'intervalle de temps entre le centre d'une fenêtre de donnéeset la suivante est à peu près d'un intervalle de temps d'une trame vidéo. La largeur de la fenêtre de donnéesest choisie de façon que dans le plus

mauvais cas des conditions de temps, la donnée attendue.

se trouve dans la fenêtre de données.Les sources d'erreurs de temps, comme on l'expliquera ci-après sont les suivantes: résolution limitée du temporisateur numérique;

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taux de glissement du temporisateur; incertitude du programme pour déterminer le moment de l'arrivée de la donnée présente; et différences de temps entre les trames paires et impaires imbriquées. L'utilisation d'un autre microprocesseur et/ou temporisateur peut être rendue possible en ajustant en conséquence la largeur de la fenêtre de données. Le programme du microprocesseur qui commande la logique de recherche de la donnée et de centrage de la fenêtre de donnée sera décrit ci-après en

se référant aux figures 10 et 11.

Le microprocesseur 10 est également sensible aux commandes 14 sur le panneau du tourne-disque (charge, pause

et exploration) pour commander le mécanisme 12 du tourne-

disque et entraîner l'affichage 22 du tourne-disque selon

un programme prédéterminé, comme on le décrira ci-après.

Le mécanisme du tourne-disque est de plus pourvu d'au moins un "sauteur" d'aiguille pouvant être commandé par

le microprocesseur 10. Un sauteur est un moyen, pièzo-

électrique, électromagnétique ou autre, pour déplacer de façon impulsive le moyen lecteur ou capteur de signaux Vers des sillons adjacents ou des pistes sur le support du vidéodisque. L'utilisation du sauteur pour supprimer la condition de sillons bloqués sera décrite ci-après en se

référant aux organigrammes des figures 10 et 11.

CODE D'ERREUR

Comme on l'a mentionné ci-dessus, le dispositif d'enregistrement du videodisque emploie les bits I(x) pour calculer C(x). Du fait du grand nombre de combinaisons potentielles (I(x) et C(x) ensemble ont 64 bits b long) et du souhait de déterminer les caractéristiques de détection et de correction d'erreur d'un code donné sans recourir à l'énumération, les codes d'erreur sont traités mathématiquement. Un développement mathématique général de la théorie des anneaux et des champs de Galois GF (2m), s'appliquant aux codes d'erreur en général, peut se trouver dans "Error Correcting Codes", de W. Wesley Peterson, publié par MIT Press, Cambridge, Massachusetts, Etats Unis d'Amérique. Dans le cas présent, le codage d'erreur dans le vidéodisque sera mieux compris en termes

de quelques définitions simples.

Un message numérique, comprenant des uns et des zéros, peut être considéré comme représentant un polynome

algébrique comprenant des puissances de x. Les coeffi-

cients des puissances respectives de x sont les bits individuels du message. Par exemple, le message à 4 bits 1011 peut être représenté par le polynome P(x), o P(x) = 1.x3+0.x2+1.x+1.x0 = x3+x+1 En appliquant cette notation au code de départ,

1111100110101 on a -

- B(x) = 1 11 l 9 8 5 4. 2 B(x) =X12 +xq+x10+x9+xS+xS+x4+x2+1 La plus forte puissance de x est appelée le degré du polynome. Dans l'exemple cidessus, B(x) est un

polynome de degré 12.

Les polynomes peuvent être ajoutés, soustraits, multipliés et divisés en utilisant les règles ordinaires de l'algèbre à l'exception de l'expression des coefficients en termes modulo 2, Une notation abrégée pour le reste d'un polynome après division par un autre polynome est indiquée par des crochets. En effet, si = Q(x) + 4X44rx o le reste, r(x) a un degré inférieur au diviseur, g(x), on a [P(x)] = r(x)

Dans le dispositif d'enregistrement de video-

disque, le message total enregistré sur le vidéodisque est représenté par un polynome T(x). Par la figure 2, on a T(x) = B(x)x64+C(x)x51+I(x) (1) Le terme x64 décale B(x) de 64 bits, parce que B(x) est audébut du format de donnde. De même le terme x51 décale C(x) de 51 bits pour représenter que C(x) est enregistré avant I(x). Selon le dispositif qui est décrit, le dispositif d'enregistrement calcule une valeur pour C(x) afin que lemessage total, T(x) ait un reste égal à B(x) après avoir été divisé par g(x). En effet, en supposant que C(x) a la forme C(x) = [I(x).H(x)] + M(x) , (2) alors H(x) et M(x) sont des polynomes constants choisis de façon que [T(x)] = B(x) (3) On peut montrer que les équations (1), (2) et (3), quand elles sont résolues par rapport aux polynomes constants H(x) et M(x) , donnent H(x) =1 x1273 M(x) = lB(x)x13+B(x)x1271 La figure 7 contient une table énumérant les valeurs choisies pour B(x) et g(x), ainsi que les valeurs dérivées pour H(x) et M(x). On notera que la table de la figure 7 montre les bits d'ordre supérieur à la droite, afin qu'ils soient dans le même ordre que les éléments de mémorisation à bascule apparaissant dans le schéma

logique de la même figure.

Dans le tourne-viddodisque, le message numérique

enregistré est lu par le circuit électronique du tourne-

disque. La donnée enregistrée sur le vidéodisque est T(x).

La donnée lue par le tourne-disque est R(x)o S'il n'y a pas d'erreur entre l'enregistrement et la restitution, on a T(x) = R(x). Les erreurs dans le message reçu, R(x), sont vérifiées en divisant R(x) par g(x). Si le reste est égal à B(x), le code de départ, alors le message est considéré comme étant sans erreur. Par ailleurs, si le

reste n'est pas égal à B(x), alors cela indique une erreur.

Les caractéristiques d'un code produit à la façon ci-dessus dépendent du choix de g(x), appelé polynome générateur. g(x) particulier choisi pour le support du vidéodisque est l'un des codes produits par le calculateur, démontrés par Tadao Kasami dans "Optimum Shortened Cyclic Codes for Burst Error Correction", publié dans IEEE Transactions on Information Theory 1963. Une erreur de oemposarl sous-porteuse de synchronisation de chrominance dans un système numérique est un type d'erreur o des bits adjacents dans le message numérique sont perdus. Des erreurs de sousporteuse de synchronisation de chrominance sont considérées comme un type probable d'erreur de transmission dans le support du vidéodisque. Comme cela est montré par Kasami dans la référence ci-dessus, un code qui peut corriger de simples erreurs de sous-porteuse de synchronisation de chrominance de 6 bits ou moins, peut être mis en oeuvre en utilisant un polynome générateur donné par g(x) = X13+x12+x 1+x O+x+x6+x+x4+x +1 Par ailleurs, on peut voir que pour g(x) donné ci-dessus, toutes les erreurs de sous-porteuse de synchronisation de chrominance de 13 bits ou moins seront détectées, et que 99,988 % de toutes ces erreurs plus

longues que 13 bits seront également détectées. Le tourne-

vidéodisque, comme on l'a décrit ici, n'utilise que les

capacités de détection d'erreur du code choisi.

Comme exemple spécifique de production du code d'erreur, on considère le cas o le numéro de trame est de 25.000, le numéro de bande et de 17 et les bits de réserve sont 0. Comme 25.000 en représentation binaire est 000 110 000 110 101 000, et que 17 en représentation binaire est 010 001 (les bits d'ordre supérieur sont à la gauche), les 51 bits d'information sont 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 000 010 001. L'ordre de transmission est le suivant bits de réserve d'abord, ensuite numéro de trame et ensuite numéro de bande, oe le bit le plus important est transmis d'abord. Le code d'erreur pour I(x) spécifique ci-dessus, calculé comme le reste de I(x) par H(x) plus M(x) est représenté par 0111100100010/ La trame vidéo suivante est 25.001 ou - 000 110 000 110 101 001 en représentation binaire. Pour les bits correspondants d'information, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 001 010 001, le bon code d'erreur est 1000101101110. Le message numérique

2467S19

complet pour la trame 25.001 comprenant le code de départ est par conséquent 1111100110101 1000101101110 000 000 000

000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 001 010 001,in-

diqués dans l'tedre de transmission.Les 13 premiers bits forment le code de départ, les 13 bits suivants forment le code

d'erreur et les 51 bits d'information viennent en dernier.

Dans le tourne-vidéodisque ci-dessus, les erreurs sont vérifiées dans le message numérique ci-dessus en divisant le message reçu par g(x). Si aucune erreur n'est détectée, le reste est 1111100110101, ce qui est exactement le

code de départ.

MATERIEL

La figure 5 donne un schéma-bloc d'un moyen pour produire T(x). Sous la commande du moyen de commande 50 du transmetteur, 24 bits d'information sont introduits par la barre bus de données39, et 27 bits d'information en réserve sont introduits par la barre bus de données39a dans un registre à décalage 44 à 51 bits. I(x), qui comprend ces 51 bits, est alors décalé dans un autre

registre à décalage 52 de 51 bits.

En même temps, pendant les 51 impulsions de

décalage, un codeur 45 calcule C(x) à la façon qui suit.

Un moyen 46 de division et de multiplication de polynomes est sensible à la transmission en série des51 bits de I(x)

pour calculer le reste de I(x) par H(x) divisé par g(x).

M(x) est alors ajoutd en parallèle dans l'additionneur de polynomes 48. Le code résultant C(x) est introduit dans le registre à décalage 54 à 13 bits et B(x), le code de départ, est introduit par la barre bus 49 dans un autre registre à décalage 47 A 13 bits. Comme le code de départ est une valeur numérique constante, cette introduction est de préférence accomplie par des connexions fixes vers les entrées en parallèle du registre à décalage 47, pour s'opposer à une mise en oeuvre logicielle. En notation logique positive, les entrées parallèles correspondantes du registre 47 sont reliées au potentiel de la masse à chaque fois que le code de départ a un zéro, et à un

; ' eo,. __ -.

-,.- - __ -.1

potentiel positif à chaque fois que le code de départ a un un. Le moyen de commande 50 commande le message total T(x), contenu dans les trois registres 52, 54, 47, pour qu'il soit en synchronisme avec la sousporteuse couleur au conducteur 31a. Une impulsion de synchronisation vidéo appliquée au conducteur 33 donne, au moyen de commande 50, une référence de temps afin que le message numérique soit

transmis au bon moment par rapport au signal vidéo.

La figure 7 donne un mode de réalisation spécifi-

que du codeur (45 sur la figure 5). Des bascules ou flip-

flops à commande d'horloge, ayant des bornes de sortie Q0 Q12 forment un registre du reste.-La multiplication

par H(x) et la division par g(x) sont accomplies simulta-

nément en série. Ensuite, le reste est maintenu dans les sorties Q0 à Q12 du registre du reste. On peut se référer au chapitre 7, pages 107-114 de la référence de Peterson ci-dessus mentionnée pour un traitement général de tels circuits. Pour apprécier la simplicité du circuit de la figure 7 pour la multiplication et la division des polynomes, on notera que l'addition et la soustraction (des coefficients des termes de puissance analogue) sont accomplies par une porte OU exclusif. La multiplication

de I(x) par H(x) est accomplie par des connexions appro-

priées à une ou plusieurs portes OU exclusif 80 à 91.

En particulier, à chaque fois qu'un coefficient de H(x), mais pas g(x), est égal à 1 (position de bit 1, 3 et 8), l'entrée I(x) est reliée à une entrée d'une porte OU exclusif 80, 82 et 87, respectivement. La division de I(x) par g(x) est accomplie en multipliant la sortie de Q12 par g(x), et en soustrayant le produit résultant du contenu des registres QO à Q12. En particulier, à chaque fois qu'un coefficient de g(x), mais pas H(x), est égal à 1 (position de bit 4,7 et 11), la sortie de Q12 est reliée à une entrée de la porte OU exclusif 83, 86 et 89, respectivement. Quand H(x) et g(x) sont tous deux égaux à 1 (position de bit 0,2,5,6,10 et 12), la sortie de la porte OU exclusif 91 est reliée à une entrée des portes OU exclusif 81, 84, 85, 88 et 90, respectivement. Après 51 impulsions d'horloge, une pour chaque bit de I(x), le contenu des registres Q0 à Q12 est le reste de I(x).H(x)

après division par g(x).

Il faut noter la façon dont M(x) est ajouté au contenu du registre du reste. L'addition des coefficients est en arithmétique modulo 2 accomplie comme la fonction OU exclusif. A chaque fois que M(x) a des coefficients de +1, on utilise le complément de sortie Z de la bascule correspondante; à chaque fois que M(x) a des coefficients de 0, on utilise la sortie Q. La figure 6 montre un schéma-bloc d'un moyen pour décoder le message reçu, R(x), et c'est un mode de

réalisation de la mémoire 16 de la figure 4 décrite ci-

dessus. Le signal de commande au conducteur 71, formant une entrée, conditionne le décodeur du récepteur de la figure 6 soit pour recevoir la donnée du signal vidéo ou

transférer la donnée au microprocesseur.

A l'état de réception, chaque bit est simultanément

introduit dans deux registres séparés. L'un de ces régis-

tres, 60, est pour la donnée et l'autre, 62, est pour la vérification de l'erreur. Le registre 62 est un diviseur de polynôme. Cependant, lors del'acquisition d'une nouvelle donnée, le trajet de contre-réaction du diviseur est inhibé,il fonctionne donc comme un registre à décalage droit. Le fonctionnement du registre 62 sera décrit subséquemment en plus de détail en se référant à la figure 8. Pour le moment, le registre 62 est sensible au moyen de commande du récepteur 64 pour recevoir des bits successifs de R(x) ou diviser des bits successifs de R(x) par g(x). Dans chaque cas, le contenu du registre 62 est disponible à la barre bus 78 et est appliqué au détecteur

66 de code de départ et de donnée valable.

L'opération de réception commence avec le registre 62 conditionné pour fonctionner comme un registre à décalage. Après détection de B(x) par le détecteur 66, le moyen de commande 64 conditionne le registre 62 pour qu'il fonctionne comme un diviseur de polynome. Ainsi, la division du polynome par g(x) commence avec B(x) dans le registre diviseur 62. Le moyen de commande du récepteur 64 est de plus sensible à la détection de B(x) pour déclencher une période égale aux bits restants du message (64 impul- sions d'horlogeêAprèsla période de déclenchement, le diviseur 62 contient le reste de R(x) modulo g(x), qui doit être B(x) si le message est valable. Pendant le processus de vérification d'erreur, le registre 60 a décalé desbits de donnée. À la fin de la période de déclenchement, le registre 60 ne mémorise que les 24 derniers bits. Cependant, comme les 24-bits d'information sont placés à la fin du message, le registre 60 contient les bits d'information assignés. Si l'on souhaite utiliser

les bits d'information de réserve, des étages supplémen-

taires de registre à décalage peuvent être ajoutés.

L'interprétation du signal d'état de sortie au conducteur 75 dépend de l'état du signal de commande au conducteur 71. Quand le signal de commande au conducteur 71 conditionne le récepteur pour acquérir une donnée (état de réception), le signal d'état au conducteur 75 est défini comme "message reçu". Quand le signal de commande au conducteur 71 conditionne le récepteur pour transférer la donnée (état de transfert), le conducteur 75 du signal d'état indique "donnée valable". Le signal de commande au conducteur 71 rétablit également le moyen de commande du récepteur 64 et applique les résultats de la vérification

du reste, au signal d'état au conducteur 75.

L'information reçue est transférée du registre à décalage 60 en réponse à des signaux externes d'horloge aeiqués par le microprocesseur au conducteur 73. Après extraction de la donnée, le signal de commande au conducteur 71 peut être ramené à son état précédent conditionnant de nouveau le récepteur-décodeur pour

rechercher continuellement un autre code de départ.

La figure 8 montré un schéma logique, partielle-

ment sous forme de bloc, du récepteur-décodeur de la 2467el9 figure 6. Les bascules ayant des bornes de sortie QI à Q12 forment un registre du reste. La division du polynome par g(x) est accomplie en multipliant des termes successifs à la sortie de Q!2 par g(x) et en soustrayant le produit (par les portes OU exclusif 100 à 108) du contenu du registre du reste. Une connexion de contre-réaction de Q1 (par la porte NON-OU 109) est effectuée vers une porte OU exclusif à chaque fois que g(x) a des coefficients de 1, à l'exception du bit 13. Comme les coefficients de g(x) sont 1 pour les positions de bit 092, 4, 5, 6, 7r 10, 11, 12, une porte OU exclusif est placée à l'entrée de donnée de chaque bascule respective du registre du reste comme cela est illustré. La porte NON-ET 118 détecte B(x), qui est à la fois le code de départ et le code de vérification d'erreur valable. Le compteur 117 de commande du récepteur commence à compter en réponse à un signal de départ de la porte ET 120, il compte 63 périodes d'horloge et applique un signal d'arrêt utilisé par la porte NONET 111 pour arrêter l'horloge vers toutes les autres bascules du décodeur. La figure 9 montre un mode de réalisation du compteur de commande du récepteur 117 comprenant 7 bascules

à 136.

La séquence des opérations pour la réception de donnée est comme suit. Quand le signal de commande au conducteur 71 est à l'état haut, la donnée est appliquée ai diviseur 62 par la porte ET 110. La bascule 119 a été

précédemment établie, ce qui inhibe les signaux de contre-

réaction dans le diviseur 62 en bloquant la porte NON-OU 109. Le registre 62 fonctionne alors comme un registre à décalage. Lors de la détection de B(x), la sortie de la porte NON-ET 118 passe à l'état bas et la sortie Q de la bascule 119 passe à l'état bas une période d'horloge plus tard. Par conséquent, la contre-réaction est validée pour la division du polynome par la sortie de la porte ET 120 au moyen de la porte NON-OU 109 quand B(x) est détecté dans le registre du reste. Après 63 périodes d'horloge, le compteur 117 s'arrête et le signal d'état au conducteur passe à l'état haut, indiquant "message reçu". Le registre à décalage 60 maintient les 24 derniers bits de I(x). Pour transférer la donnée, le signal de commande au conducteur 71 passe à l'état bas. La sortie inversée de la porte NON-ET 118, qui est basse si le reste après division est B(x), est reliée au signal d'état au conducteur 75. Des impulsions externes d'horloge au conducteur 73 provoquent des décalages successifs de donnée dans le registre 60 au signal de donnée de sortie au conducteur 74. Les impulsions externes d'horloge vident également le registre du reste par introduction

de zéros.

L'agencement ci-dessus montre un registre de

reste débutant et terminant par la même constante non-

nulle. Cependant, on comprendra que d'autres agencements sont possibles. Par exemple, après avoir détecté B(x), le registre du reste peut être établi à une première constante arbitraire. Alors, après division, le registre

du reste est vérifié pour une seconde constante appropriée.

La première constante, ou la seconde constante, peut être

zéro; les deux constantes peuvent ne pas être zéro.

On observera le matériel simplifié résultant du format de code d'erreur décrit ici. En terminant par le code départ, B(x), comme reste valable, le détecteur de code de départ (porte NON-ET 118) sert également de détecteur de code valable. En commençant la division par le code de départ dans le diviseur, une étape de contrôle est éliminée puisque l'on n'a pas à vider le registre

du reste.

Typiquement, les codes d'erreur sont placés à la fin d'un message. Cependant, en plaçant le code d'erreur avant les bits d'information, le contrôleur du récepteur est encore simplifié parce qu'il n'a pas à distinguer les bits d'information des bits du code d'erreur en ce

qut concerne le registre de mémorisation de données60.

De plus, le contrôleur du récepteur, comme on peut le voir sur la figure 8, est un simple compteur 117, ayant une borne de départ, une borne d'arrêt et produisant un

déclenchement pour un seul intervalle de temps.

MISE EN OEUVRE DU MICROPROCESSEUR

L'information numérique, comprenant le numéro de bande et le numéro de trame, est enregistrée sur le signal vidéo et est utilisée par le tournedisque pour

obtenir une grande variété de caractéristiques. L'informa-

tion du numéro de bande est utilisée pour le tourne-disque

pour détecter la fin de la restitution (bande soixante-

trois). L'information du numéro de trame en ordre ascendant

est utilisée pour calculer et afficher le temps de resti-

tution du programme sur le moyen d'affichage 22 à diodoe photo-émettricE sur la figure 4. Si l'on connaît la longueur du matériau du programme, l'information du numéro de trame peut être utilisée pour calculer le temps restant de restitution du programme. Pour des signaux du type NTSC, le temps'écoulé du programme en minutes peut être obtenu en calculant le numéro de trame divisé par 3.600. Si on le souhaite, la durée du programme restant peut être dérivée du calcul précédent. Cette caractéristique est utile pour le spectateur quand il explore à la recherche d'un point souhaité dans le programme. Une caractéristique particulièrement utile, dérivée de l'information du numéro de trame ou du nombre de trames, e la correction du sillon bloqué que l'on décrira ci- après en se référant au cas plus général, la

correction d'erreur de parcours de l'aiguille.

Les nombres ou numéros de trames représentent une position réelle de l'aiguille. Ainsi, à chaque fois que l'aiguille entre de nouveau dans un sillon, que ce soit après avoir sauté des pistes ou après fonctionnement du mécanisme d'exploration, la position réelle de l'aiguille peut être déterminée à partir du premier numéro valable de trame qui est lu. Aussi bien le système de correction d'erreur de parcours ou de piste que le moyen d'affichage du temps de restitution du programme utilisent la donnée du nombre ou numéro de trames et par conséquent partagent la partie de décodage du système de donnéesnumériquoedu vidéodisque. Le système particulier de correction d'erreur de parcours décrit ci-après utilise la donnée du numéro ou nombre de trames (position de l'aiguille) pour maintenir l'aiguille sur ou en avant de sa position attendue en supposant une vitesse relative prédéterminée aiguille/disque. L'affichage du temps de restitution du programme utilise la donnée du nombre ou

numéro de trame pour une indication du temps de restitu-

tion, qui est en réalité une autre représentation de la

position de l'aiguille.

Le contrôleur du microprocesseur présente plusieurs modes internes. La figure 10 est un schéma de transition d'état indiquant la logique de mode accomplie par le programme du microprocesseur. Chacun des cercles représente un mode de la machine: charge, tournoiement

acquisition, restitution, pause, pause verrouillée et fin.

Pour chaque mode, la position de l'aiguille et l'état de l'affichage sont indiqués à l'intérieur de chaque cercle respectif. Les flèches entre les modes indiquent la combinaison logique des signaux, appliqués par les commandes (charge, pause, exploration) du panneau, qui provoquent une transition d'un mode à un autre. Le signal de charge indique qoe le néo3 sme du tourne-disque est dans une condition pour recevoir un vidéodisque. Le signal de pause est dérivé d'un commutateur correspondant sur le panneau de commande, et le signal d'exploration indique

le fonctionnement du mécanisme d'exploration.

Après avoir mis le courant, le système passe en mode de CHARGE. Un vidéodisque peut être placé ou chargé sur la platine dans ce mode. Après chargement, le tourne-disque entre en mode de TOURNOIEMENT pendant plusieurs secondes, ce qui permet à la platine d'être amenée à sa pleine vitesse de 450 t/mn. A la fin du mode

de TOURNOIEMENT, est introduit le mode d'ACQUISITION.

Dans le mode d'ACQUISITION, le sous-système numérique abaisse l'aiguille et recherche continuellement une "bonne lecture". En mode d'ACQUISITION, une "bonne lecture" est définie comme un code de départ valable et un reste valable de vérification d'erreur. Après avoir trouvé une "bonne lecture", le système entre en mode de

RESTITUTION.

En mode de RESTITUTION, le microprocesseur établit dans la mémoire, un numéro suivant attendu ou prévisible de trame. Le numéro prévisible de trame est augmenté ou remis au point à chaque trame. Pour toutes les lectures subséquentes, le microprocesseur utilise le numéro prévu de trame pour accomplir deux vérifications supplémentaires afin d'améliorer encore l'intégrité de

la donnée.

La première vérification supplémentaire est une vérification de secteur. Le vidéodisque dans le mode de réalisation considéré, contient huit trames à chaque tour, divisant le disque en huit secteurs. Comme la position physique relative des secteurs est fixe, les secteurs suivent un ordre périodique récurrent tandis que le disque tourne, même si l'aiguille saute sur un certain nombre de sillons. Bien que l'information numérique ne puisse être lue pendant une ou plusieurs trames (secteurs) tandis que l'aiguille saute à un nouveau sillon, le microprocesseur maintient le temps et augmente par incrément en conséquence le numéro prévu de trame. Quand l'aiguille se dépose dans un nouveau sillon et capte un nouveau message numérique, le nouveau numéro de trame est vérifié encomparaison avec le numéro prévu. Si le secteur est faux, la donnée est considérée comme une "mauvaise lecture", Le numéro de trame est représenté par un nombre binaire à 18 bits. L'information de secteur peut être obtenue du numéro de trame en trouvant le reste après division du numéro de trame par 8. Cependant, on notera que les 3 bits les moins importants d'un nombre binaire sont en modulo huit. Par conséquent, les 3 bits les moins importants de chaque nouveau numéro de trame doivent être égaux aux 3 bits les moins importants du numéro de trame

prévu pour passer la vérification du secteur.

Une seconde vérification de l'intégrité de la donnée est la vérification d'étendue, test de l'étendue maximum du mouvement de l'aiguille le long du rayon du disque. On ne peut s'attendre à ce que plus de 63 sillons soient sautés lors de la rencontre des pires conditions en tout mode. Les nombres ou numéros de sillons sont représentés par les 15 bits les plus importants du numéro de trame. Le microprocesseur soustrait le numéro actuel de sillon du numéro prévu. Si la différence est supérieure à la gamme acceptable de 63 sillons, alors la donnée

présente est considérée comme une "mauvaise lecture".

Toutes les autres lectures sont considérées comme de bonnes lectures et sont utilisées pour remettre au point le numéro prévu de la trame. Après quinze mauvaises lectures consécutives, le système reprend le mode d'ACQUISITION. La présence d'un signal d'exploration dans certains modes, comme cela est illustré sur la figure 10, provoque également une transition pour le mode d'ACQUISITION. Quand on passe du mode d'ACQUISITION au mode de RESTITUTION, le microprocesseur établit le compte de mauvaises lectures à treize. Cela signifie que lors d'un passage du mode d'ACQUISITION au mode de RESTITUTION, l'une des deux trames suivantes devra donner une bonne lecture ou bien le compte des mauvaises lectures atteindra

quinze, provoquant un retour au mode d'ACQUISITION.

Si le bouton de pause est enfoncé pendant le

mode de RESTITUTION, le système entre en mode de PAUSE.

Dans ce mode, l'aiguille est au loin du disque et est

maintenue à sa position alors radiale sur le disque.

Quand le bouton de pause est libéré, le mode de PAUSE VERROUILLEE est introduit et maintenu. Une nouvelle pression du bouton de pause libère de nouveau le mode PAUSE VERROUILLEE, provoquant une transition au mode d'ACQUISITION. Le mode FIN est introduit du mode

* RESTITUTION quand est détecté le numéro de bande soixante-

trois. La figure 11 montre un organigramme du programme

exécuté par le microprocesseur. Le matériel du micro-

processeur comprend une ligne d'interruption et un

temporisateur programmable. Un microprocesseur commercia-

lisé pour le présent système est le modèle Fairchild

Semiconducteur F8.

Le microprocesseur utilise le temporisateur pour contr8ler la fenêtre pendant le temps o la mémoire tampon d'information recherche la donnée. Cette "fenêtre de données"a environ douze lignes horizontales de large et est centrée sur la donnée attendue. Quand aucune donnée

n'est trouvée, le temporisateur maintient la synchronisa-

tion du programme interne à un intervalle de durée de

la trame.

L'interruption du microprocesseur est appliquée au signal d'état au conducteur 75 (figure 4). Les

interruptions sont validées uniquement en mode d'ACQUISI-

TION, quand le système recherche continuellement la donnée. Le programme est interrompu quand un message numérique est reçu. La routine du service d'interruption (non représentée) établit un signal drapeau d'interruption

si la vérification du code d'erreur indique la validité.

Ensuite, en mode de RESTITUTION, le temporisateur programmable est utilisé pour indiquer le temps estimé de

l'arrivée du message numérique suivant.

Les entrées de commutation (charge, exploration et pause) sont conditionnées pour empocher un rebond du commutateur de provoquer une réponse non souhaitée du tourne-disque. Le programme du microprocesseur comporte un circuit logique pour supprimer le rebond ou stabiliser les entrées de commutation. Les valeurs stabilisées de commutation sont mémorisées dans la mémoire. Un compte

séparé de stabilisation est maintenu pour chaque commuta-

teur. Pour vérifier la stabilisation 154, les commutateurs sont échantillonnés et comparés à la valeur mémorisée de commutation. Si l'état échantillonné et l'état mémorisé sont les mêmes, le compte de stabilisation pour ce commutateur est établi à zéro. Les états du commutateur sont échantillonnés aussi souvent que possible. Chaque trame (toutes les 16 millisecondes pour NTSC), tous les comptes de stabilisation sont augmentés par incrément

inconditionnellement. Si le compte résultant de stabili-

sation est égal ou supérieur à 2, l'état mémorisé est remis au point à la nouvelle valeur (stabilisée). On agit

alors sur le nouvel état du commutateur.

La première étape programmée (figure 11) après application du courant, est l'initialisation ou amorce 150 de tous les paramètres du programme. Le temporisateur est établi pour déclencher une trame vidéo. Le mode est établi

à CHARGE.

L'étape suivante 152 est un programme pour effectuer la logique de transition d'état représentée sur la figure 10. Les comptes de stabilisation sont normalement augmentés par incrément à ce moment, et examinés pour déterminer si un nouvel état du commutateur

est totalement stabilisé.

Après la logique de sélection de mode 152, le programme entre dans une boucle serrée 153 pour (1) échantillonner les comptes de stabilisation d'ajustement des commutateurs à zéro, s'il le faut, en 154 et (2) vérifier si le temporisateur est fermé pour déclencher

en 155, et (3) vérifier si le signal drapeau d'interrup-

tion a été établi en 156.

Si le signal drapeau d'interruption est établi en 156, le programmetransfère la donnée, 157a, de la mémoire tampon d'information et établit le temporisateur,

157b, pour déclencher un nouvel intervalle d'image.

Quand la routine de service d'interruption établit le signal drapeau d'interruption, le contenu du temporisateur est mis en mémoire. Le programme utilise alors le contenu précédemment mémorisé du temporisateur pour établir le temporisateur, 1571,, avec une valeur corrigée prédisant le temps approximatif de la présence du message numérique suivant. Comme on l'a précédemment noté, même si la donnée représente la première bonne lecture en mode d'ACQUISITION, le compte des mauvaises lectures est établi, en 157c, à treize. Si le signal drapeau d'interruption n'est pas établi, le programme se ramifie parce que le temporisateur se ferme pour déclencher, en 155. Si la machine n'est pas en mode de RESTITUTION, en 159, alors le temporisateur est établi pour déclencher un autre intervalle de trame, en 158. Si la machine est en mode de RESTITUTION, en 159, alors est accompli un certain nombre de taches critiques 160. La fenêtre de donnéesest ouverte, 160a (en établissant le signal de commande au conducteur 71 des figures 1 et 8 à un un logique) environ six lignes horizontales avant la donnée attendue. La donnée reçue est lue et vérifiée comme on l'a précédemment décrit. Après réception de la donnée, ou si aucune donnée n'est reçue, la fenêtre de donnée est fermée. Le contenu du temporisateur, qui représente le temps actuel de l'arrivée du message numérique, est utilisé comme facteur de correction pour établir de nouveau le temporisateur, 160b. Le temporisateur est par conséquent établi pour centrer la fenêtre de donnéessuivante pour le temps prévu d'arrivée du message numérique suivant en se basant sur le temps actuel de

l'arrivée du message numérique présent.

Le numéro attendu de trame est remis au point, en 160c, le numéro de bande est vérifié à la recherche du départ (bande O) et de la fin de restitution (bande soixante-trois), 160d et le compte de mauvaises lecteures est augmenté par incrément, en 160Z, pour une mauvaise lecture. Pour une donnée de trame valable dans le matériau de visualisation du programme, le temps est calculé et affiché, 160f. Si la donnée de trame valable indique que l'aiguille a sauté vers l'arrière, le moyen sauteur de l'aiguille est activé, 160e, et il y a introduction du mode d'ACQUISITION. De même, si le compte de mauvaises

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lectures atteint 15, le mode d'ACQUISITION est directement introduit, 160h. Pendant tout le temps utilisé pour les tâche critiqués 160, la routine de vérification de stabilisation des commutateurs est répétée périodiquement de façon que les commutateurs soient vérifiés aussi

souvent que possible. Le programme retourne incondition-

nellement par la logique de sélection de mode 152 à la boucle serrée 153 et y attend l'essai du temporisateur 155 ou la vérification d'interruption 156 pour indiquer

l'arrivée du message.numérique suivant.

Le temporisateur peut être établi en le chargeant directement par des instructions programmées. Cependant, plutto que d'utiliser une séquence d'instructions, il vaut mieux "établir" le temporisateur en établissant un emplacement dans la mémoire (une marque) qui correspond à une condition de déclenchement du temporisateur. Le temporisateur est alors autonome. Le déclenchement, ou la fermeture pour le déclenchement, est détecté en comparant le contenu du temporisateur à la marque établie dans la mémoire. La condition suivante souhaitée de déclenchement est établie en ajoutant l'intervalle de

temps souhaité suivant au contenu précédent du temporisa-

- teur et en mémorisant le résultat dans la mémoire. Le temporisateur est ainsi "établi" à chaque fois qu'une donnée valable est reçue, ou si aucune donnée n'est reçue dans la fenêtre de données, en établissant une nouvelle marque dans la mémoire, correspondant à la condition

suivante de déclenchement.

Le temporisateur programmable dans le micro-

processeur utilisé dans l'agencement décrit, est condi-

tionné par le programme pour diviser les cycles de l'entrée

d'horloge à 1,53 MHz par un facteur de 200. Le temporisa-

teur compte ainsi une fois pour 200 cycles de l'horloge à 1,53 MHz. Une trame verticale (1/60 seconde pour la norme NTSC) représente alors environ 128 comptes du temporisateur. On peut alternativement utiliser un temporisateur comptant un multiple différent de 1,53 MHz, ou un temporisateur utilisant une source de temporisation

indépendante du signal vidéo.

La fenêtre de donnée est suffisamment large pour

permettre plusieurs sources d'erreurs de temporisation.

L'incertitude du temporisateur due à la résolution limitée de ce temporisateur est égale à un bit le moins important, qui correspond à deux lignes horizontales. Une erreur accumulée de glissement,parce que les 128 comptes du temporisateur ne représentent pas exactement une trame verticale, est quelque peu moindre qu'une ligne après

16 trames consécutives o il n'y a aucun message valable.

On notera que, comme l'horloge de sous-porteuse couleur à 1,53 MHz est un multiple impair de la moitié de la fréquence de ligne, un temporisateur qui compte un multiple c=rspondant de l'horloge de sous-porteuse -couleur

aura un taux de glissement nul. Dans l'agencement particu-

lier décrit ici, l'incertitude du programme pour déterminer le moment de l'arrivée de la donnée, est de l'ordre de 97 microsecondes, ou environ 1, 5 lignes. Enfin, comme les trames sont entrelacées à raison d'une sur deux, le temps d'un message numérique suivant est soit de 262lignes ou 263 lignes, selon que la trame présente est paire ou impaire. Bien que le programme puisse maintenir la trace des trames impaires et paires, il est plus simple d'élargir simplement la fenêtre de donnée d'une ligne supplémentaire. En combinant les facteurs ci-dessus, on peut voir qu'une fenêtre de donnée s'étendant sur trois comptes du temporisateur (environ 6 lignes) à la fois avant et après le début de la donnée attendue, est appropriée pour permettre les pires conditions de temporisation.

CORRECTION D'ERREUR DE

PARCOURS DE L AIGUILLE OU DE PISTE

Comme on l'a mentionné précédemment, l'information du numéro de 'trame peut être utilisée pour détecter des sillons bloqués. Si le nouveau numéro de trame (après vérification du secteur et de l'étendue) est inférieur au numéro de trame attendu, alors l'aiguille a sauté vers learrière et repète le parcours d'une ou plusieurs spires précédemment restituées,c'est-à-dire qu'un sillon bloqué a été rencontré. Si le nouveau numéro de trame est supérieur au numéro de trame attendu, l'aiguille a sauté vers l'avant, c'est-à-dire vers le centre du disque, Dans la présente demande, les sillons sautés sont ignorés; si le nouveau numéro de trame est supérieur (mais passe encore la vérification de secteur et d'étendue) alors,

la trame attendue est remise au point à la nouvelle trame.

Dans certaines autres applications, par exemple quand le vidéodisque est utilisé pour enregistrer une information numérique sur plusieurs lignes horizontales, il peut être nécessaire de détecter et corriger également les sillons sautés. Cependant, dans le présent cas, un sillon bloqué est corrigé en faisant fonctionner un "sauteur" d'aiguille

jusqu'à ce que l'aiguille soit ramenée à la piste voulue.

Eventuellement, l'aiguille sera avancée au-delà du défaut du sillon bloqué.7 En un sens plus général, l'utilisation de l'information du numéro de trame selon la présente invention donne un moyen précis pour détecter des erreurs générales de parcours. Dans tout système de vidéodisque ayant des pistes en spirale ou circulaires, avec des systèmes optiques et sans sillon, les erreurs de parcours dues à des défauts et des agents contaminants sont toujours possibles. Le présent système offre un moyen pour détecter et corriger de telles erreurs dans un tourne- vidéodisque. Pour un parcours positif, un moyen sauteur bidirectionnel est prévu pour déplacer le lecteur vers l'arrière ou vers l'avant dans le matériau du programme. Ainsi, quand une erreur de parcours est détectée, que ce soit une piste sautée ou une piste bloquée, le lecteur est déplacé dans une direction telle

que cela corrige l'erreur de parcours. Bien que l'asser-

vissement du lecteur ou capteur puisse être utilisé dans des buts de correction d'erreur de parcours, un sauteur séparé ou moyen de remise en place du lecteur est préférable. L'asservissement régulier est généralement adapté à un parcours stable de la piste en spirale du signal, et peut ne pas avoir les bonnes caractéristiques pour répondre à des erreurs abruptes de parcours. Un

sauteur séparé, par ailleurs, peut être plus particulière-

ment adapté à une réponse rapide nécessaire pour corriger des erreurs de parcours. Un exemple plus spécifique d'un sauteur approprié à utiliser avec le dispositif révélé peut être.trouvé dans la demande de brevet U.S. N 039 358 intitulée "TRACK SKIPPER APPARATUS FOR VIDEO DISC PLAYER"

de E. Simshauser déposée le 15 Mai 1979.

Plusieurs algorithmes de commande ou de contrôle sont possibles. Le dispositif de lecture peut être ramené directement à la piste correcte en produisant un mouvement de l'aiguille proportionnel à la grandeur de l'erreur détectée de parcours. Ou un sauteur peut être commandé en réponse à une série d'impulsions, le nombre des impulsions étant proportionnel à la grandeur de l'erreur détectée de parcours. Le lecteur est déplacé sur un nombre donné de pistes par impulsion jusqu'à ce que l'aiguille soit ramenée à la piste voulue. Pour certaines applications (par exemple restitution d'une donnée numérique mémorisée sur le support du vidéodisque), il peut être souhaitable de ramener le lecteur au point de départ et de tenter une seconde lecture, plutôt que de ramener le lecteur à la piste attendue. Dans tous les cas, on peut voir qu'en utilisant un sauteur et une logique de commande appropriés, on peut obtenir un parcours réussi même Si le vidéodisque contient des défauts ou contaminants pouvant autrement provoquer des erreurs

inacceptables de parcours.

Dans le système numérique de correction d'erreur de parcours, la sécurité vis-à-vis d'erreurs non détectées de donnée et particulièrement importante pour empêcher des signaux bruyants d'avancer ou de retarder inutilement le lecteur. Le système de donnée selon l'invention réduit la probabilité d'une erreur non détectée de lecture à un niveau négligeable Pour une approximation grossière, on peut estimer

la probabilité qu'une entrée numérique statistique appa-

raisse au système de donnée comme un message valable contenant un numéro non séquentiel de trame, pour actionner ainsi le sauteur d'aiguille. La probabilité

statistique d'un bon code de départ est de 1 sur 213.

La probabilité statistique d'un bon code d'erreur est également de 1 sur 213. La probabilité statistique d'un bon numéro de trame est calculée comme suit. Les numéros de trame contiennent 18 bits. Comme il y a î secteurs sur le disque du système considéré, les 3 bits les moins importants de chaque numéro de trame indiquent le numéro de secteur, qui doit correspondre au numéro de secteur attendu. Les 15 bits restants, qui représentent le numéro du sillon, peuvent varier sur la gamme permissible (+ 63 sillons). Par conséquent, seuls 126 des 218 numéros statistiques de trame passeront les vérifications de secteur et d'étendue. En combinant toutes les sécurités, la probabilité d'une erreur non détectée est de 126 sur

L'estimation ci-dessus est basée sur la supposi-

tion d'une entrée réellement statistique, sanstenir

compte de plusieurs facteurs réduisant encore la probabili-

té d'une erreur non détectée.

Par exemple, sur une piste de vid(odisque, le bruit de la sous-porteuse de synchronisation-de chrominance o les bits erronés sont adjacents les uns aux autres, est plus probable que d'autres types de bruits. Comme on l'a précédemment noté, le code d'erreur particulier choisi détecte toutes les erreurs de composantes de synchronisation de sous-porteuse de chrominance jusqu'à 13 bits, et égalementn fort pourcentage de toutes les composantes de synchronisation de sous-porteuse de

chrominance plus longues. De même, comme on l'a précé-

demment expliqué, le choix d'un reste non nul pour le code de vérification d'erreur réduit encore la probabilité d'une erreur non détectée. Par ailleurs, le code de départ particulier choisi, un code de Barker, réduit la probabilité qu'un bruit puisse provoquer la détection d'un faux code de départ. Le système révélé de donnée, appliqué au système de vidéodisque, a pour résultat un taux d'erreurs non détectées qui est relativement faible et les fausses alarmes, pouvant autrement provoquer un mouvement inutile de l'aiguille, sont considérablement réduites. La sécurité des données obtenue par le système révélé améliore la stabilité de nombreuses fonctions du tourne-disque, comme l'affichage de la durée de restitution du programme, qui dépendent de la donnée numérique enregistrée pour une

bonne opération.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée,

Claims (8)

R E V E N D I C A T I O N S

1.- Dispositif pour mettre en corrélation des -valeurs successives de numéro détecté de trame avec un

numéro de trame précédemment détecté dans une tourne-

vidéodisque pour restituer un vidéodisque à secteurs ayant une piste d'information en spirale à sa surface, ladite piste contenant des éléments représentant une porteuse enregistrée modulée par un signal vidéo, ledit signal vidéo comprenant des trames de l'information vidéo, chaque trame de l'information vidéo contenant un signal d'information sur une ligne horizontale, ledit signal d'information représentant un numéro numérique de trame en ordre consécutif correspondant à la trame vidéo respective contenant ledit signal d'information, ledit signal vidéo comportant un nombre fixe de trames vidéo par spire en spirale afin que chaque numéro de-trame

soit en rapport avec un secteur correspondant du vidéo-

disque, ledit tourne-vidéodisque comportant un dispositif de lecture pour détecter ledit signal vidéo enregistré et un moyen pour détecter lesdits numéros de trame, caractérisé par: un moyen formant mémoire (16) pour mémoriser en sucession des numéros de trame successifs détectés; un moyen de comptage (10) pour augmenter par incrément ledit numéro de trame mémorisé à chaque trame vidéo afin de produire un numéro de trame prévu; et un moyen comparateur (10) pour comparer un numéro de trame détecté successivement audit numéro de trame prévu afin de déterminer si l'information respective de secteur dudit numéro de trame détecté et dudit numéro de trame prévu est en corrélation sur le môme secteur

dudit vidéodisque.

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de comptage précité compte un nombre prescrit de trames vidéo écoulées après mémorisation

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de chaque numéro de trame détecté, ledit moyen de comptage comportant un moyen pour produire un numéro prévu de trame égal au numéro de trame précédemment mémorisé plus ledit nombre prescrit de trames vidéo écoulées; et en ce que le moyen comparateur précité compare un numéro de trame détecté ensuite audit numéro de trame prévu pour déterminer si le numéro de trame détecté après division par le nombre fixe de tramesvidéo par spire en spirale présente le même reste que ledit numéro de trame prévu

après division par ledit nombre fixe.

3.- Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 ou 2 du type o le vidéodisque contient

huit secteurs par spire en spirale et les nombres ou numéros de trame sont représentés sous forme binaire, caractérisé par un moyen produisant un signal d'indication quand les trois bits les moins importants du numéro de trame détecté sont égaux aux trois bits les moins importants

du numéro de trame prévu.

4.- Ensemble pour réduire les erreurs de parcours de l'aiguille dans un tourne-vidéodisque pour restituer un vidéodisque à secteurs ayant une piste d'information en spirale à sa surface, ladite piste contenant des éléments représentant une porteuse enregistrée modulée par un signal vidéo, ledit signal vidéo comprenant les trames d'information, chaque trame contenant un signal d'information sur une ligne horizontale, ledit signal d'information représentant un numéro numérique de trame en ordre consécutif correspondant à la trame vidéo respective contenant ledit signal d'information, ledit signal vidéo comprenant un nombre fixe de tramesvidéo par spire en spirale, afin que chaque numéro de trame donne une information du secteur, ledit tourne-vidéodisque comportant un dispositif de lecture pour détecter ledit signal vidéo enregistré, caractérisé par un moyen de détection (18) relié audit moyen de lecture pour décoder les numéros de trame enregistrés; un moyen formant mémoire (16) pour mémoriser en succession des numéros successifs de trame détectés; un moyen de comptage (10) pour compter un nombre prescrit de trames vidéo écoulées après mémorisation de chaque numéro de trame détecté, ledit moyen de comptage comportant un moyen pour produire un numéro prévu de trame égal audit numéro précédemment mémorisé plus ledit nombre prescrit de trames vidéo écoulées;

un moyen comparateur (10) pour mettre en corréla-

tion un numéro de trame détecté ensuite audit numéro de trame prévu pour déterminer si l'information de secteur respective dudit numéro de trame détecté et dudit numéro de trame prévu sont en corrélation ou non, avec le même secteur-dudit vidéodisque; un moyen de détection d'erreur de parcours sensible auxdits numéros de trame en corrélation à la sortie dudit moyen de détection pour produire une indication d'erreur de parcours quand-des nombres numériques

consécutivement décodés s'écartent de la séquence consécu-

tive prédéterminée, ladite indication d'erreur de parcours indiquant une erreur de parcours détectée; et un moyen sensible à ladite indication d'erreur de parcours pour déplacer le moyen lecteur de signaux vers une autre spire de ladite piste d'information en spirale dans une direction tendant à réduire l'erreur de

parcours détectée.

5.- Ensemble selon la revendication 4, caractérisé par un moyen pour comparer un numéro de trame détecté ensuite au numéro de trame prévu afin de déterminer si le numéro de trame détecté est dans une gamme prédéterminée

acceptable de nombre de trame prévu.

6.- Dispositif selon.la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen comparateur précité compare un numéro de trame détecté ensuite au numéro de trame prévu pour déterminer si ledit numéro de trame détecté ensuite est ou non dans une gamme acceptable prédéterminée

de nombre de tramesprévu.

7.- Dispositif selon la revendication 6, ffi 39 caractérisé en ce que un premier moyen comparateur est prévu pour comparer un numéro de trame détecté ensuite au numéro de trame prévu pour déterminer si l'information de secteur respective du numéro de trame détecté et du numéro de trame prévu sont ou non en corrélation sur le

même secteur du vidéodisque; et un second moyen compara-

teur est prévu pour déterminer la différence entre un numéro de trame détecté ensuite et le numéro de trame prévu et pour donner une indication quand cette différence

est dans- une gamme prédéterminée et acceptable.

8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier moyen comparateur précité comprend un moyen donnant une indication lorsque les trois bits les moins importants du numéro de trame détecté sont égaux aux trois bits les moins importants du numéro de trame pr<vue