FR2607341A1 - Procede d'embrouillage et de desembrouillage pour images de television - Google Patents

Abstract

LE SIGNAL DE LUMINANCE ET LE SIGNAL DE CHROMINANCE SONT RESPECTIVEMENT DECOUPES EN DEUX PAIRES DE SEGMENTS ADJACENTS DANS CHAQUE PARPAIRE, CHAQUE POINT DE COUPURE ETANT DEFINI DE MANIERE PSEUDO-ALEATOIRE SYNCHRONE A L'EMISSION ET A LA RECEPTION. LES TRANSITIONS AUX POINTS DE COUPURE SONT ASSUREES PAR RECOUVREMENT AUX VOISINAGES DESDITS POINTS DE COUPURE, LES SEGMENTS DE CHAQUE PAIRE ETANT, AVANT TRANSMISSION, MANIPULES ET, A LA RECEPTION, REMIS DANS L'ORDRE ETOU LE SENS INITIAL.

Description

La présente invention concerne un procédé d'embrouillage et de désembrouillage permettant la transmission ou la diffusion d'images de télévision, les signaux constituant les images ayant subi à la source une transformation telle que les images soient inintelligibles pendant la transmission ou la diffusion. A la réception, seule la transformation inverse de la précédente permet de restituer i'image initiale.

L'invention concerne également des circuits permettant de mettre en oeuvre le procédé d'embrouillage et de désembrouillage, respectivement à la station émettrice et dans les récepteurs de télévision.

On rappelle que, d'une manière générale, les émissions de télévision embrouillées sont destinées à des usagers qui sont munis de moyens de désembrouillage adéquats qui leur permettent d'afficher sur l'écran de leur récepteur des images nettes, les images affichées sur les écrans des récepteurs des autres usagers étant méconnaissables et difficiles, sinon pénibles à regarder. Les signaux embrouillés peuvent être portés sur toute voie de transmission dont ils doivent respecter les normes en vigueur, que ce soit dans le réseau terrestre de télédiffusion, les câbles ou le réseau par satellite.

En pratique, un bon embrouillage est obtenu en combinant plusieurs types ou composantes d'embrouillage. Dans l'état de la technique, on connaît trois composantes d'embrouillage.

Une première composante d'embrouillage fait intervenir des inversions de polarité de modulation. A ce sujet, on peut citer les procédés décrits dans les brevets FR-A-2 330 236, DE-A-1 907 580,
FR-A-1 034 776, US-A-2 972 009 et DE-A-1 254 676.

Les deuxième et troisième composantes d'embrouillage font intervenir des décalages en position de l'information portée par une ligne d'image de télévision par rapport aux signaux de synchronisation. Ces décalages affectent soit la totalité de l'information de la ligne provoquant un effet de retard simple, soit affectent des portions de ligne en provoquant des effets de décalage circulaire.

Les effets de retard simple, constituant la deuxième composante d'embrouillage, rendent difficile, sinon pénible, la compréhension de l'émission, mais seuls ils n'assurent pas la confidentialité du message. Ceci résulte du fait que les normes de transmission d'images de télévision ne permettent pas de décalages importants entre l'information de synchronisation et l'information d'image, sans amputer
les Figs. 3a à 3c sont des diagrammes schématiques trois exemples de lignes de signal vidéo embrouillées,
la Fig. 4 est un diagramme schématique d'une ligne de signal
MAC, et
les Figs. 5 et 6 sont des diagrammes schématiques du signal de la Fig. 4, avant et après embrouillage suivant un des modes de fonctionnement de l'invention.

A la Fig. 1, on a représenté une ligne de signal vidéo à polarité positive comprenant l'impulsion de synchronisation de ligne
S, le palier de suppression P, la salve de chrominance CH et le signal utile V. L'origine tO des temps correspond au front avant du signal de synchronisation S. Entre le temps t2, correspondant au début du palier de suppression, et le temps tl, juste avant le début de la salve de référence, le signal vidéo est toujours transmis directement, c'est-à-dire échantillonné, mais sans passage en mémoire. Le temps écoulé entre tO et tl est de 5,24 microsecondes. La salve de chrominance CH, qui se termine 5,24 microsecondes après tl, est échantillonnée, puis mise en mémoire, comme le reste de la ligne, mais non embrouillée. L'embrouillage porte essentiellement sur le signal utile V, qui se termine au temps t2, soit 52 microsecondes après la fin de la salve CH.Le signal V est donc échantillonné, puis écrit en mémoire pour être, au moins partiellement, lu dans un autre ordre que celui de son écriture. L'ensemble des signaux CH et V est échantillonné sur 1014 échantillons utiles, l'échantillonnage étant effectué, par exemple à la fréquence de 17,734 MHz, qui correspond à 1135 fois la fréquence ligne HL. Dans ces conditions, les échantillons V1 à V92 correspondent à la salve de référence CH, tandis que les échantillons V93 à V1014 forment le signal utile V.

Bien entendu, le procédé de l'invention s'appliquerait également à un signal vidéo à polarité négative. A la Fig. 1, on a donné au signal utile V une forme arbitraire constante étant donné que la
Fig. 1 a essentiellement pour but de repérer les instants de référence tO, tl et t2 du signal vidéo. A la Fig. 2, qui représente également un signal vidéo complet, on a donné au signal utile V une forme arbitraire croissant linéairement, car elle permet, en relation avec les Figs. 3a à 3c, une illustration très simple d'un procédé d'embrouillage.

Il faut donc noter que la transformation s'applique à un signal cette dernière d'une longueur d'information égale au décalage maximal. Des effets de retard simple sont prévus dans les brevets FR-A-2 330 236, DE-A-1 907 580, US-A-2 510 046, US-A-2 619 530, DE-A-1 254 676. On peut également assimiler à cette composante, l'effet créé dans le brevet US-A-2 892 882, où l'on fait varier entre deux valeurs la largeur de l'impulsion de synchronisation ligne.

Les effets de décalage circulaire, mis en oeuvre dans les brevets FR-A-2 431 809 et FR-A-2 320 676, assurent un bonne confidentialité du message. Toutefois, l'utilisation du décalage circulaire conduit, en cas d'écho dans la transmission, à laisser subsister un défaut dans le signal de ligne, immédiatement derrière la salve de référence de la porteuse de chrominance.

Par ailleurs, l'étude de la mise en place de satellites de diffusion a amené certaines administrations européennes à prévoir des normes de transmission différentes des normes actuelles SECAM ou PAL de transmission d'images polychromes. En particulier, un autre système a été proposé qui consiste à compresser temporellement le signal de luminance de 52 microsecondes à 40 microsecondes, pour laisser, dans la durée normale d'une ligne de 64 microsecondes, de la place pour transmettre un signal de chrominance qui occupe 20 microsecondes. Ce système est connu en terminologie anglo-saxonne sous le nom de "Multiplexed analogue component signals" ou en abrégé de système "MAC", et est décrit dans un article intitulé "Standards for Broadcasting Satellite Services" par K. Lucas et M. Windram et paru dans la revue technique anglaise "IBA Technical Review", nO 18, Mars 1982, pp. 12-27, publiée par la société anglaise "Independent Broadcasting
Administration" ou IBA.

Un objet de l'invention consiste à prévoir un procédé d'embrouillage qui soit applicable au système MAC mentionné ci-dessus.

Les caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite. en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. 1 est un diagramme schématique d'une ligne de signal vidéo, permettant d'identifier certaines positions temporelles invariantes du signal,
la Fig. 2 est un diagramme schématique d'une ligne de signal vidéo, avant codage, vidéo échantillonné. Les échantillons peuvent être sous forme analogique ou sous forme numérique codée. La fréquence d'échantillonnage de 17,734 MHz tient évidemment compte de la règle de Shannon en fonction de la bande passante du signal. Dans un système de télévision aux normes de 625 lignes et 25 images par seconde, soit une durée de 64 microsecondes, une fréquence d'échantillonnage minimale de 12 MHz peut suffire.Toutefois, afin de simplifier le filtrage et pour pouvoir utiliser des mémoires de capacités usuelles, on a choisi une fréquence d'échantillonnage plus élevée qui conduit à 102il échantillons, dont 1014 utiles.

A la Fig. 21 on a mentionné sur le signal utile V un échantillon courant Vp, ainsi que les échantillons V(p+k') et V(p+k), ainsi que l'échantillon V(1014-k). On verra dans la suite les rôles de k et k'.

La Fig. 3a montre la ligne transformée de la ligne de la Fig.

2, suivant un mode de transformation. Le signal utile de la ligne transformée comprend une première partie se composant des échantillons V(p+k) à V93, et d'une seconde partie se composant des échantillons V(p) à V(1014-k). Bien entendu, l'échantillon V(p) suit immédiatement l'échantillon V93. Sous une autre forme, la transformation aboutissant à la ligne de la Fig. 3a consiste à retourner le segment V93 à V(p+k) et à garder presque intact le segment V(p) à
V(1014), étant donné qu'on ne fait que lui retrancher k échantillons devant V(1014).

A la Fig. 3b, on a montré la ligne tranformée de la ligne de la
Fig. 2, suivant un autre mode de transformation. Le signal utile de la ligne transformée comprend une première partie se composant des échantillons V(p+k) à V93, et d'une seconde partie se composant des échantillons Y(1014-k) à V(p). Bien entendu, l'échantillon V(1014-k) suit immédiatement l'échantillon V93. Sous une autre forme, -la transformation aboutissant à la ligne de la Fig. 3b consiste à retourner, sur place, les deux segments.

A la Fig. 3c, on a montré la ligne transformée de la ligne de la Fig. 2, suivant un troisième mode de transformation. Le signal utile de la ligne transformée comprend une première partie se composant des échantillons V93 à V(p+k), et une seconde partie se composant des échantillons V(1014-k) à V(p). Bien entendu, l'échantillon
V(1014-k) suit encore immédiatement l'échantillon V(p+k). Ici le premier segment a été conservé intact et le second a été retourné.

Le rang p de l'échantillon Vp qui définit la coupure entre les segments varie d'une ligne à la suivante d'une manière pseudo-aléatoire au moyen d'un générateur de séquence de nombres pseudo-aléatoires.

En pratique, il n'est pas indispensable de retenir autant de valeurs p que d'échantillons dans le signal utile, mais plutôt 2 groupes de valeurs, chaque groupe comprenant un nombre 2j d'échantillons, i étant par exemple égal à 2, 3 ou 4 et, dans l'exemple décrit, i = 10-j. Comme le montrent les Figs. 2 et 3a à 3c, il existe, en fait, quatre combinaisons de segments disponibles pour la transmission de chaque ligne.

A la réception, les segments retournés sont remis dans leur sens initial. Pour obtenir ce résultat, le récepteur doit connaître pour chaque ligne le rang p et quelle combinaison parmi les quatre possibles a été utilisée.

La Fig. 4 montre un signal vidéo de ligne MAC, tel qu'il est défini comme on l'a mentionné dans le préambule. Ce signal MAC se compose d'un mot de synchronisation de ligne S', d'un signal de chrominance d'une durée de 20 microsecondes et d'un signal de luminance d'une durée de 40 microsecondes. Ces signaux sont respectivement séparés par des paliers de clampage P', P" et P"'. Le signal MAC se distingue d'un signal SECAM, par exemple, en ce que la chrominance ne module plus en fréquence le signal de luminance, mais en est temporellement complètement distinct. Pour réaliser cette séparation, le signal de luminance a été temporellement comprimé de 52 à 40 microsecondes, ce qui entraîne bien entendu un élargissement de la bande passante, mais libère, en récupérant la durée de la salve de référence SECAM ou PAL, 20 microsecondes pour loger la chrominance.Celle-ci est temporellement plus comprimée que la luminance. Bien entendu, à un instant donné du signal de chrominance correspond un instant du signal de luminance.

A la Fig. 5, on a transposé le dessin de la Fig. 4 pour retrouver un dessin analogue à celui de la Fig. 2.

On voit, à la Fig. 5, qu'il est possible d'embrouiller le signal de luminance de la Fig. 4, en effectuant une coupure entre les échantillons V286 et V1014. Le circuit de la Fig. 4 de la première demande divisionnaire 83 05076 peut convenir à cette opération en modifiant dans le compteur 21 la logique de calcul du point de coupure. En effet, il faut ici calculer le point m en ajoutant, par exemple, 384 au nombre délivré par le générateur pseudo-aléatoire quand ce nombre est inférieur à 286.

A la Fig. 6, on a montré le signal de la Fig. 5 embrouillé suivant le mode de la Fig. 3a. Bien entendu, dans la réalité, on prévoierait également des recouvrements.

Comme on l'a dit ci-dessus, à l'échantillon Vm de luminance, correspond un échantillon homothétique dans le signal de chrominance.

On pourrait donc prévoir sur la chrominance un embrouillage homothétique de celui de la luminance, en n'utilisant qu'une clé, qu'un seul générateur pseudo-aléatoire, mais deux jeux de compteurs d'écriture et de lecture.

Claims (2)

REVENDICATIONS

1) Procédé d'embrouillage et de désembrouillage du signal utile du signal vidéo échantillonné d'une ligne MAC, caractérisé en ce que le signal de luminance et le signal de chrominance sont respectivement découpés en deux paires de segments adjacents dans chaque paire, chacun des segments comportant au moins deux échantillons, chaque point de coupure étant défini de manière pseudo-aléatoire synchrone à l'émission et à la réception, les transitions aux points de coupure étant assurées par recouvrement aux voisinages desdits points de coupure, les segments de chaque paire étant, avant transmission, manipulés et, à la réception, remis dans l'ordre et/ou le sens initial.

2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans les signaux de luminance et de chrominance, les points de coupures sont homothétiques.