FR2724522A1 - Procede et dispositif de codage-decodage de canal multiresolution en television numerique haute definition et conventionnelle - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de codage-décodage de canal multirésolution de télévision HD et conventionnelle. Les éléments binaires ak d'image conventionnelle sont codés (1000) { bk, ck} pour former une première sous-constellation d'argument de phase PSIk à quatre états de phase et les éléments binaires dk d'image HD sont codés (1001) en au moins un élément binaire fk pour former une deuxième sous-constellation d'argument de phase thetak = i theta/2, i vepsilon {m, m} m impair Not= 0. Une onde porteuse est modulée en phase (1002, 1003) selon la loi de phase vphik = psik + thetak selon une constellation complexe superposition des sous-constellation. Application à la transmission de programme de télévision HD et conventionnelle sur un même canal.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CODAGE-DECODGE D1 CANAL
MULTIRESOLUTION EN TELEVI S ION NUMéRIQUE
HAUTE DEFINITION ET CONVENTIONNELLE
L'invention concerne un procédé et un dispositif de codage-décodage de canal multirésolution en télévision numérique haute définition et conventionnelle.

La télévision numérique multiprogramme, haute définition et conventionnelle, est actuellement en cours de normalisation dans les pays européens, dans le cadre du projet DVB (Digital Video Broadcasting) pour la diffusion de programmes de télévision par satellite et la distribution dans les réseaux de câbles.

Les principales caractéristiques du système sont les suivantes
- codage d'image et de son conforme à la norme MPEG-2 ;
- multiplexage entre composantes d'un programme (image et son) et entre programmes conformément à la norme
MPEG-2 "System".

Le codage de canal et la modulation sont différents pour chaque support de transmission, satellite ou cable.

Pour le satellite, les fonctions mises en oeuvre a l'mise sion sont les suivantes
- codage externe de type Reed-Solomon ;
- entrelacement convolutionnel
- codage interne de type convolutif de rendement 1/2, 2/3 ou 3/4
- modulation de type MDP4, à quatre états de phase ;
- coefficient de retombée wRoll-offw des filtres de
Nyquist : 0,35.

Pour le câble, les fonctions de codage de canal et de modulation mises en oeuvre sont les suivantes
- codage externe de type Reed-Solomon (identique & celui du satellite)
- entrelacement convolutionnel
- modulation de type MAQ & 16, 32 ou 64 états
- coefficient de retombe wRoll-off" des filtres de
Nyquist : 0,15.

Les débits et la largeur des canaux dépendent des caract6- ristiques des supports de transmission et ne sont pas normalisés.

Toutefois, il est souhaitable d'assurer la transparence entre satellite et câble au niveau du débit de transmisslon des données, afin de minimiser les traitements à mettre en oeuvre dans les têtes de réseaux de câbles. A titre d'exem- ple, un système de transmission peut consister en
Satellite : - largeur de bande d'un transpondeur 33 MHz, - débit symbole 26 Mbauds, ce qui correspond è un rapport
R = 1,27 entre la largeur du transpondeur et le débit
symbole.

Câble : - largeur du canal 8 MHz, valeur retenue dans un but de
compatibilité avec la transmission analogique actuelle.

- débit symbole 6,5 Mbauds.

Dans les conditions précitées, les débits qui peuvent être diffusés sont donnés dans le tableau ci-après, le débit considéré étant le débit obtenu après codage de
Reed-Solomon.

<tb> SATELLITE
<tb> <SEP> Rendement <SEP> du <SEP> code <SEP> Débit
<tb> <SEP> convolutif
<tb> <SEP> # <SEP> <SEP> = <SEP> 1/2 <SEP> 26 <SEP> Mbit/s <SEP>
<tb> <SEP> # <SEP> <SEP> = <SEP> <SEP> 2/3 <SEP> 34,67 <SEP> Mbit/s
<tb> <SEP> # <SEP> <SEP> = <SEP> 3/4 <SEP> 39 <SEP> Mbit/s
<tb> CABLE
<tb> <SEP> Modulation <SEP> Débit
<tb> <SEP> MAQ <SEP> - <SEP> 16 <SEP> 26 <SEP> Mbit/s
<tb> <SEP> MAQ <SEP> - <SEP> 32 <SEP> 32,5 <SEP> Mbit/s
<tb> <SEP> MAQ <SEP> - <SEP> 64 <SEP> 39 <SEP> Mbit/s
<tb>

A l'observation du tableau précité, on constate qu'il existe deux ensembles de paramètres qui permettent d'obtenir la compatibilité au niveau des débits entre satellite et câble.

A priori, il est souhaitable de diffuser le débit maximal, et, dans l'exemple précité, c'est le débit de 39 Mbit/s qui devrait être retenu. Cependant, les récepteurs de type "grand public satellite et câble permettront de recevoir l'ensemble des débits précites. Il est actuellement admis qu'un débit de 5 à 6 Mbit/s est suffisant pour obtenir une qualité d'image égale ou supérieure à celle diffusée au standard PAL ou SECAM. On peut donc considérer que le débit par programme, image + son, est d'environ 6,5 Mbit/s. Dans ces conditions, un débit de 39 Mbit/s permet de diffuser 6 programmes de qualité PAL ou SECAM dans un canal satellite ou câble.

La diffusion de programmes en télévision haute définition, TVHD, nécessite un débit de transmission quatre fois supérieur à celui d'une image de télévision convention nelle, soit un débit de 26 Mbit/s environ.

Afin toutefois d'introduire le service de diffusion de télévision haute définition de façon économique, il est en outre nécessaire de fournir le programme aux usagers non équipes de décodeurs TVHD. Une solution, au moins lors de l'introduction du service, consiste à dupliquer en TV conventionnelle le programme émis en haute définition.

Un programme diffusé à la fois en qualité haute définition et en qualité conventionnelle nécessitera ainsi l'allocation de débit suivante - TVHD 26 Mbit/s - TV conventionnelle 6,5 Mbit/s, soit un total de
32,5 Mbit/s.

Pour un débit total alloué au canal satellite ou câble de 39 Mbit/s, il apparaît que l'introduction de la TVHD va réduire la capacité du canal à deux programmes différents - programme n01 TVHD : 26 Mbit/s - programme n"l TV conventionnelle : 6,5 Mbit/s - programme ne2 TV conventionnelle : 6,5 Mbit/s.

L'introduction de la TVHD va donc conduire à un surcoût très important pour le radiodiffuseur puisque le coût de location d'un canal satellite devra être partagé entre deux programmes au lieu de six en télévision conventionnelle.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités par la mise en oeuvre d'un procédé et d'un dispositif de codage-décodage de canal multiresolution susceptibles de permettre l'introduction de la TVHD tout en assurant la compatibilité avec les récepteurs "grand public prévus pour recevoir la télévision conventionnelle, les usagers désirant recevoir la TVHD par satellite devant se munir d'un équipement spécifique (antenne plus grande, démodulateur et décodeur spécifiques pour la TVHD).

Le procédé et le dispositif de codage de canal pour symboles yn représentatifs de signaux de télévision numérique haute définition et conventionnelle, chaque symbole yn étant forme par une pluralite d'éléments binaires, les signaux de télévision conventionnelle étant constitués par une première suite d'éléments binaires faki représentatifs de programmes conventionnels et les signaux de télévision haute définition étant constitués par une deuxième suite d'éléments binaires I dici représentatifs d'un programme haute définition, objets de la présente invention, sont remarquables en ce qu'ils consistent à, respectivement permettent de, coder la première suite d'éléments binaires (aki au moyen d'un processus de codage convolutif de rendement 1/2, de façon à engendrer pour tout élément binaire ak de la première suite f aici un premier groupe de deux éléments binaires Ibk,ckl définissant un point, parmi quatre, d'une première sous-constellation, dont l'argument de phase #k correspond à l'un des quatre états de phase d'une modulation de phase à quatre états, coder la deuxième suite d'éléments binaires {dk} au moyen d'un processus de codage turbo-code de rendement l/q, avec q = r/s > 1, r et s entiers, de façon à engendrer pour tout élément binaire dk de la deuxième suite d'éléments binaires f dici un deuxième groupe d'au moins un élément binaire (fkI définissant un point, parmi deux, d'une deuxième sous-constellation, dont l'argument de phase #k = i #/2 avec i #{-m,m}, m impair # 0, # représentant une valeur de phase déterminée.

Une onde porteuse est modulée en phase, pour chaque symbole transmis, l'argument de phase k de la modulation de phase étant défini par combinaison des arguments de phase du premier et du deuxième groupe de valeurs binaires, = J;k+ek, ce qui permet d'associer à tout symbole yn un point appartenant à une constellation complexe, formée par superposition des première et deuxième sous-constellations et d'associer au moins un programme de télévision haute définition et une pluralité, supérieure à deux, de programmes de télévision conventionnelle pour transmission sur un même canal.

Le procédé et le dispositif de décodage de canal pour symboles yn représentatifs de signaux de télévision haute définition et conventionnelle, ces symboles étant transmis au moyen d'une onde porteuse modulée en phase avec un argument de phase #k = #k+#k, formé par un premier #k et un deuxième 8k argument de phase, chacun représentatif d'un point repéré dans une première respectivement une deuxième sous-constellation et défini par un premier f bk, ci et par un deuxième (fk) groupe de deux respectivement au moins un élément binaire obtenus par codage d'un élément binaire d'origine ak respectivement dk d'une première f aki respectivement deuxième f dkI suite d'éléments binaires, la première suite d'éléments binaires f aici étant représentative d'une pluralité, supérieure à deux, de programmes conventionnels et la deuxième suite d'éléments binaires f aki d'un programme haute définition, objets de la présente invention, sont remarquables en ce qu'ils consistent à, respectivement permettent de, effectuer une démodulation de phase de l'onde porteuse modulée pour obtenir une première composante Ik et une deuxième composante Ok en quadrature de l'onde porteuse modulée, avec Ik = Cos#k + nIk et Qk = sin#k + nQk ou nIk et nQk désignent des variables aléatoires gaussiennes indépendantes de densité spectrale donnée, effectuer un décodage de type décodage de Viterbi des première et deuxième composan
# tes, de façon à restituer un élément binaire estimé ak représentatif de l'élément d'origine ak, effectuer à partir de l'élément binaire estimé 8k un codage de type convolutif, de façon à engendrer une valeur estimée k du premier
# # # # argument de phase #k de la forme UK - cos#k, Vk - sin#k, # # obtenir, à partir des valeurs estimées Uk et Vk, par
A démodulation, une valeur estimée 8k du deuxième argument de phase 8k à partir des relations # # #
I'k = CosOk = Ik.Uk + Qk.Vk
# #
Q'k - Sin#k = Qk.Uk - Ik.Vk, appliquer aux valeurs I'k, Q'k représentatives de la valeur estimée 8k du deuxième argument de phase un traitement de turbo-décodage pour engendrer un élément binaire estimé dk représentatif de l'élément binaire d'origine dk. Des processus inverses de ceux du codage sont appliqués aux valeurs estimées du premier ak respectivement deuxième dk élément binaire d'origine pour restituer les programmes d'origine.

Le procédé et le dispositif de codage-decodage de canal multirésolution en télévision numérique haute définition et conventionnelle, objets de la présente invention, trouvent application à la transmission de signaux de télévision numérique.

Ils seront mieux compris à la lecture de la description et à l'observation des dessins ci-après dans lesquels
- la figure la représente un schéma synoptique illustratif du procédé de codage de canal, objet de la présente invention
- la figure lb représente un premier diagramme de la constellation obtenue par superposition d'une première et d'une deuxième sous-constellation, permettant d'effectuer une modulation d'une onde porteuse
- la figure lc représente un deuxième diagramme de la constellation obtenue par superposition d'une première et d'une autre deuxième sous-constellation, permettant d'effectuer une autre modulation d'une onde porteuse
- la figure 2a représente un schéma synoptique illustratif du procédé de décodage de canal, objet de la présente invention
- la figure 2b représente un diagramme de décodage des valeurs de phase correspondant au diagramme de la figure lb
- la figure 2c représente un diagramme de décodage des valeurs de phase correspondant au diagramme de la figure lc
- la figure 3a représente un schéma synoptique d'un dispositif de codage de canal pour symboles représentatifs de signaux de télévision numérique haute définition et conventionnelle, conforme à l'objet de la présente invention
- la figure 3b représente un détail de réalisation du dispositif de codage représenté en figure 3a ;;
- la figure 4 représente un schéma synoptique d'un dispositif de décodage pour symboles représentatifs de signaux de télévision haute définition et conventionnelle associe au dispositif de codage représenté en figure 3a
- la figure 5 représente un dispositif transmodulateur satellite-câble mettant en oeuvre les éléments essentiels du dispositif de décodage représenté en figure 4.

Le procédé de codage de canal pour symboles repré- sentatifs de signaux de télévision numérique haute définition et conventionnelle, objet de la présente invention, sera maintenant décrit en liaison avec les figures la, lb, lc.

Selon la figure la précitée, on rappelle que chaque symbole yn représentatif de signaux de télévision numérique haute définition et conventionnelle est formé par une pluralité d'éléments binaires, les signaux de télévision conventionelle étant constitués par une première suite d'éléments binaires, notée (akJ, ces éléments binaires étant représentatifs de programmes conventionnels alors que les signaux de télévision haute définition sont constitués par une deuxième suite d'éléments binaires, notée dkl, repré- sentatifs d'un programme haute définition, les éléments binaires respectifs étant notés ak, dk.

Ainsi que représenté de manière illustrative sur la figure la, le procédé de codage, objet de la présente invention, consiste à coder la première suite d'éléments binaires I akj au moyen d'un processus de codage convolutif de rendement 1/2 à l'étape 1000 représentée sur la figure la de façon à engendrer pour tout élément binaire de la première suite I akl un premier groupe de deux éléments binaires, noté (bk, cici définissant un point, parmi quatre, d'une première sous-constellation dont l'argument de phase wk correspond à l'un des quatre états de phase d'une modulation de phase à quatre états.

Le procédé de codage, objet de la présente invention, consiste en outre à coder simultanément en parallele la deuxième suite d'éléments binaires Idkl au moyen d'un processus de codage turbo-code de rendement l/q, avec q n r/s, q > 1 et r et s entiers, de façon engendrer pour tout élément binaire dk un deuxième groupe d'au moins un élément binaire fk définissant un point, parmi deux, d'une deuxième sous-constellation dont l'argument de phase 9k vérifie la relation 8k = i8/2 avec i E I-m, mi , m impair S O, 6 représentant une valeur de phase déterminée.L'opération de codage de la deuxième suite d'éléments binaires à l'aide du processus de turbo-code est représentée à l'étape 1001 de la figure la.

Les éléments binaires bk, ck, fk permettent alors d'effectuer un codage binaire à signal en une étape 1002, pour déterminer les composantes I, Q de modulation de phase d'une onde porteuse pour chaque symbole transmis en une étape 1003, l'argument de phase Qk de la modulation de phase réalisée à l'étape 1003 précitée par l'intermédiaire des composantes I et Q étant défini par combinaison des arguments de phase du premier et du deuxième groupe d'éléments binaires (bk, cki, Ifki, la loi de modulation de la phase de l'onde porteuse vérifiant la relation (1) : k = tk + 9k.

Cette modulation de phase permet d'associer à tout symbole yn un point appartenant à une constellation complexe formée par superposition des première et deuxième sous-constellations, et d'associer au moins un programme de télévision haute définition et une pluralité, supérieure à deux, de programmes de télévision conventionnelle pour transmission sur un même canal.

Sur la figure lb, on a représenté la valeur des paramètres d'angle de phase k de la modulation dans le cas où la première sous-constellation d'argument de phase tk correspondant aux valeurs des éléments binaires bk, ck 00,01, 11 et 10, la deuxième sous-constellation est obtenue pour les deux valeurs 0,1 d'un élément binaire supplémentai- re, l'élément binaire fk du deuxième groupe d'éléments binaires réduit à 1 dans ce cas particulier, m impair étant pris égal å 1,
On comprend alors, ainsi que représenté sur la figure lb, que l'un des points de la constellation résultante correspond & une valeur déterminée de chaque élément binaire bk, ck, fk, chaque symbole yn, combinaison des éléments binaires de la première f aici respectivement deuxième (dkJ suite d'éléments binaires représentatifs de programmes conventionnels et de signaux de télévision haute définition, étant ainsi codé pour l'émission.

Sur la figure lc, on a également représenté une variante de réalisation du procédé de codage, objet de la présente invention, dans laquelle le processus de codage 1001 de la deuxième suite d'éléments binaires (dkJ est effectué au moyen d'un processus de codage turbo-code de rendement l/q permettant toutefois d'engendrer, pour tout élément binaire dk de la deuxième suite d'éléments binaires I dici, un deuxième groupe de deux éléments binaires ek, fk définissant un point, parmi quatre, d'une deuxième sousconstellation dont l'argument de phase 8k vérifie alors la relation ek = i 8/2 avec i E I -m,ml m impair O, m étant pris au plus égal à 3.

On comprend ainsi que dans le cadre de la figure lc, la superposition de la première et la deuxième sous-constellation permet alors d'obtenir une modulation à seize états de phase correspondant aux valeurs binaires des éléments binaires bk, ck du premier groupe de deux éléments binaires et aux valeurs binaires des éléments binaires fk, ek du deuxième groupe d'éléments binaires, ainsi que représenté sur la figure lc précitée.

Dans tous les cas, quel que soit le mode de mise en oeuvre du processus de codage, objet de la présente invention, tel qu'illustré selon les figures lb ou lc, l'onde porteuse modulée peut alors s'écrire sous la forme suivante à chaque instant tk = KTs, Ts désignant la durée du symbole transmis, suivant la relation (2) y(t) = Acos (2#fOt + #k), avec #k = #k+#k.

#k définit l'argument de phase de la modulation avec les valeurs suivantes, en fonction des valeurs des éléments binaires bk, ck du premier groupe d'éléments binaires selon le tableau I suivant, donnant la relation entre #k et le couple d'éléments binaires bk, ck obtenu à la sortie du processus de codage convolutif
TABLEAU I

<tb> bk <SEP> ck <SEP> #k <SEP>
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> #/4 <SEP>
<tb> O <SEP> 1 <SEP> 3#/4 <SEP>
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> 5#/4
<tb> 1 <SEP> O <SEP> 7n/4 <SEP>
<tb>
Dans le cas de la figure lb, l'argument de phase #k vérifie la relation seon le tableau Il ci-après, compte tenu de la valeur de l'élément binaire fk, m étant pris égal à 1.

TABLEAU II

<tb> fk <SEP> <SEP> 0k <SEP>
<tb> o <SEP> - <SEP> e/2 <SEP>
<tb> 1 <SEP> + <SEP> 6/2 <SEP>
<tb>
Dans le cas de la figure lc, au contraire, m étant pris égal à 3, la relation entre 8k argument de phase de la deuxième sous-constellation et le couple d'éléments binaires I ek, fici du deuxième groupe d'éléments binaires obtenu à la sortie du processus de turbo-codage, est donnée dans le tableau III ci-après
TABLEAU III

<tb> ek <SEP> fk <SEP> 0k <SEP>
<tb> O <SEP> O <SEP> - <SEP> e/2
<tb> o <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 36/2 <SEP>
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> 36/2 <SEP>
<tb> 1 <SEP> o <SEP> + <SEP> 6/2 <SEP>
<tb>
Dans le cas de la figure lb, pour lequel m r 1, la valeur de 8 doit être choisie afin de réaliser le meilleur compromis entre les performances de la modulation compatible à quatre états de phase et de la modulation à huit états.

Le système de modulation proposé permet de diffuser un débit utile de 45,5 Mbit/s dans un canal satellite de 33 MHz.

L'allocation de la ressource globale de transmission peut alors être répartie de la façon suivante - programme n"l en TVHD : 26 Mbit/s, composante haute
définition : 19,5 Mbit/s, composante compatible
6,5 Mbit/ ; - programmes n 2, 3 et 4 en télévision conventionnelle :
3 x 6,5 = 19,5 Mbit/s.

Dans le cas de la figure lo, de même, la valeur de 8 doit être choisie afin de réaliser le meilleur comproels entre les performances de la modulation compatible à quatre états de phase et de la modulation à seize états, ainsi que mentionné précédemment dans la description.

Le système proposé permet alors de diffuser un débit de 52 Mbit/s dans un canal satellite de 33 MHz constitue par deux voies séparées à 26 Mbit/s. L'une des voies permet de diffuser un multiplex de quatre programmes de télévision conventionnelle alors que l'autre voie transmet le programme de TVHD.

L'allocation de la ressource globale peut être alors répartie de la façon suivante
Voie n 1 : - programme n 1 en TVHD : 26 Mbit/s
Voie n 2 : - duplication du programme nl en télévision conventionnel
le : 6,5 Mbit/s - programmes n-2, 3 et 4 en télévision conventionnelle
3 x 6,5 - 19,5 Mbit/s.

Le procédé de codage, objet de la présente invention, tel que décrit précédemment, permet de diffuser dans un canal satellite quatre programmes différents de télévision dont un en TVHD, ce qui permet de mieux utiliser la ressource de transmission que la solution classique.

Pour la voie qui transmet le multiplex de télévision conventionnelle, le fait de remplacer un état de phase unique par une sous-constellation entraîne une réduction de la distance minimale entre états et donc une dégradation des performances vis-à-vis du bruit. Toutefois, si on suppose que pour un multiplex de programmes de télévision conventionnelle on utilise un code convolutif de rendement 3/4, la dégradation des performances vis-à-vis du bruit peut alors être compensée par l'utilisation d'un code convolutif de rendement 1/2 et par la réduction du débit utile.

Le processus de codage tel que décrit en relation avec la figure lb permet la transmission de signaux de télévision conventionnelle et TVHD avec un débit plus faible que celui décrit en liaison avec la figure lc. Cependant, le processus de codage précité en liaison avec la figure lb permet d'avoir de meilleures performances vis-à-vis du bruit et en conséquence de réduire la taille des antennes de réception.

Une description plus détaillée d'un procédé de décodage de canal pour symboles yn représentatifs de signaux de télévision haute définition et conventionnelle, ces symboles ayant été transmis au moyen d'une onde porteuse modulée en phase avec un argument de phase k formé par un premier wk et un deuxième 0k arguments de phase tels que décrits précédemment dans la description, le premier #k et le deuxième Ok argument de phase étant chacun représentatifs d'un point repéré dans une première respectivement une deuxième sous-constellation et définis par un premier bk, ck et par un deuxième fk groupes de deux respectivement au moins un élément binaire obtenu par codage d'un élément binaire d'origine ak respectivement dk d'une première I aki respectivement deuxième I dici suite d'éléments binaires, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant donnée en liaison avec les figures 2a, 2b et 2c.

Dans le cadre de la mise en oeuvre du procédé de décodage, objet de la présente invention, l'onde porteuse modulée y(t) est reçue par un appareil de réception et le procédé de décodage selon l'invention consiste alors à effectuer, ainsi que représenté en figure 2a, une démodulation de phase, notée 2000, de l'onde porteuse modulée pour obtenir une première composante 1k et une deuxième composante Qk en quadrature de l'onde porteuse modulée. Les première et deuxième composantes vérifient la relation (3) 1k = Cosk + nIk et Qk - sink + nQk, où nik et nQk désignent des variables aléatoires gaussiennes indépendantes de densité spectrale donnée.

Le procédé de décodage, objet de la présente invention, consiste ensuite à effectuer un décodage de type décodage de Viterbi, noté 2001, des première et deuxième composantes Ik et Qk de façon à restituer un élément binaire estimé, noté ak représentatif de l'élément binaire d'origine ak. Un recodage de type convolutif, noté 2002, est alors effectué à partie de l'élément binaire estimé de façon à A engendrer une valeur estimée tk du premier argument de phase tk de la forme A A
Uk = coswk, Vk = sinçk.

Le procédé de décodage de canal selon l'invention consiste ensuite à effectuer, à partir des valeurs estimées # # #
Uk, Vk, c'est-à-dire finalement de la valeur estimée de #k du premier argument de phase wk, une démodulation, notée # # 2003, pour obtenir, à partir des valeurs estimées Uk et Vk, # une valeur estimée #k du deuxième argument de phase #k vérifiant la relation (4) : # # #
I'k = Cos#k = Ik.Uk + Qk.Vk # # #
Q'k = Sin#k = Qk.Uk - Ik.Vk.

On indique que les composantes I'k, Q'k définissent bien entendu les composantes de la valeur estimée 6k du deuxième argument de phase 8k.

L'application aux valeurs de composantes I'k, Q'k de # la valeur estimée #k du deuxième argument de phase #k d'un traitement de turbo-décodage, désigné par 2005 sur la figure # 2a, permet d'engendrer un élément binaire estimé dk repré- sentatif de l'élément binaire d'origine dk. Cette opération de turbo-décodage peut, le cas échéant, être précédée d'une opération d'égalisation 2004. Pour une description plus détaillée de l'opération de turbo-décodage, on pourra utilement se reporter à la demande de brevet français n- 2 675 971 publiée le 30.10.1992, au nom de FRANCE TELECOM et TELEDIFFUSION DE FRANCE.

Le procédé de décodage, objet de la présente invention, Jusqu'à la réalisation des opérations 2001 et 2005 précédemment décrites dans la description et illustrées sur la figure 2a, permet ainsi de restaurer à la réception les éléments binaires ak, dk de la première suite (ak) respectivement I dici d'éléments binaires d'origine apres transmission, par l'intermédiaire de leurs valeurs estimées # # ak, dk.

Bien entendu, ainsi que représenté de manière illustrative sur la figure 2a, le procédé de décodage, objet de la présente invention, consiste ensuite à appliquer aux valeurs estimées du premier ak, respectivement deuxième dk éléments binaires d'origine des processus inverses de ceux du codage afin de restituer les programmes d'origine après transmission.

Sur la figure 2a, on comprend que ces processus inverses sont illustrés par une opération de désentrelacement plus décodage de Reed-Solomon et de débrassage, notée 2011, suivie d'une opération de démultiplexage de type
MPEG-2 selon la norme MPEG actuellement en vigueur, opération notée 2012, elle-même suivie d'un décodage vidéo 2013 et d'un décodage son 2014, l'opération de décodage vidéo 2013 étant suivie d'un suréchantillonnage 2015, alors que les opérations inverses relatives à l'élément binaire estimé dk obtenu suite à l'opération de turbo-décodage 2005 consistent en une opération de débrassage, notée 2007, suivie elle-même d'une opération de démultiplexage de type
MPEG-2 et d'opérations de décodage son et de décodage vidéo 2009, 2010, semblables aux opérations de décodage vidéo et son 2013 et 2014 permettant de restituer les programmes d'origine.Une opération de commutation 2016 à partir des signaux délivrés par les processus opératoires de décodage son, décodage vidéo 2013, 2014, respectivement 2009, 2010, permet sur mesure d'un paramètre de transmission de contrôle de signal en une opération 2006 effectuée au niveau de l'opération 2005 de turbo-décodage, d'assurer la commutation du programme suivi, cette opération de commutation 2016 permettant d'effectuer un affichage sur un moniteur de type
TVHD par exemple en 2017.

Les opérations inverses précédemment décrites, 2007 à 2010 et 2011 à 2015, sont des opérations inverses d'opérations semblables réalisées au niveau du codage dans le cas où des opérations comparables de codage d'images hiérarchi- ques ont été réalisées à l'émission, ces opérations de codage n'étant pas décrites plus en détail au niveau du procédé de codage de canal, objet de la présente invention.

Sur les figures 2b et 2c, on a représenté les valeurs des paramètres Ik, Qk, première et deuxième composantes en quadrature de l'onde porteuse modulée, tel que représenté en figure lb, respectivement lc.

Une description plus détaillée d'un dispositif de codage de canal permettant la mise en oeuvre du procédé de codage de canal multirésolution en télévision numérique haute définition et conventionnelle, précédemment décrit en liaison avec les figures la à lc, sera maintenant donnée en liaison avec les figures 3a et 3b.

Dans le mode de réalisation du dispositif de codage, objet de la présente invention, tel que représenté en figure 3a, on indique que celui-ci, de manière non limitative, correspond à un codage de canal utilisant une modulation de type multirésolution à huit états de phase, associée à un codage d'images de type hiérarchique selon la norme MPEG-2.

Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 3a précitée, le dispositif de codage comprend en premier lieu, un circuit 1 générateur de la première suite d'éléments binaires akI . Ce circuit générateur de la première suite d'éléments binaires lai reçoit le signal de télévision à haute définition TVHD à 1250 lignes, le circuit 1 générateur de la première suite d'éléments binaires 1 aki comprenant un circuit sous-échantillonneur 100 recevant le signal TVHD précité, suivi d'un codeur 101, lequel délivre un signal numérique représentatif en télévision conventionnelle du programme haute définition.Un circuit multiplexeur 102 reçoit le signal numérique représentatif en télévision conventionnelle du programme haute définition précité délivré par le codeur 101, ainsi qu'un signal de son principal et des signaux numériques représentatifs chacun d'un programme distinct de télévision conventionnelle, ces signaux étant désignés, sur la figure 3, par "autres programmes".Le circuit de multiplexage 102 délivre un signal représentatif de la première suite d'éléments binaireslai , et un circuit 103 de brassage et de codage de type codage de Reed-Solomon et d'entrelacement est prévu, lequel, à partir du signal représentatif de la première suite d'éléments binaires lai , délivre effectivement la première suite d'éléments binaires laid
Du point de vue de la réalisation pratique, on indique que le codeur 101 délivre un signal numérique dont le débit est environ de 6 Mbit/s, ce débit incluant les signaux relatifs au son principal associés à l'image suite au sous-échantillonflage effectué par le circuit sou8- échantillonneur 100.

Le circuit 1 générateur de la première suite d'éléments binaires I aid est suivi d'un circuit 2 de codage convolutif de rendement 1/2, lequel permet d'engendrer pour tout élément binaire lai de la première suite un premier groupe de deux éléments binaires I bk, ci définissant un point, parmi quatre, d'une première sous-constellation dont l'argument de phase wk correspond à l'un des quatre états de phase d'une modulation de phase à quatre états, ainsi que précédemment décrit en liaison avec les figures lb et lc relativement à la mise en oeuvre du procédé de codage, objet de la présente invention.Le circuit 2 de codage convolutif de rendement 1/2 peut être réalisé par un circuit 200 de type classique, lequel délivre chaque couple d'éléments binaires bk, ck avec un débit de 26 Mbit/s.

En outre, ainsi que représenté sur la figure 3, le dispositif de codage, objet de l'invention, comprend un circuit 3 générateur de la deuxième suite d'éléments binaires I {di , lequel reçoit également le signal de télévision à haute définition. Le circuit 3 générateur de la deuxième suite d'éléments binaires dici comprend un circuit soustracteur 300 dont la borne positive reçoit le signal de télévision à haute définition TVHD et dont la borne négative reçoit un signal reconstitué par l'intermédiaire d'un circuit décodeur 301, recevant le signal délivré par le circuit codeur 101 du circuit 1 générateur de la première suite d'éléments binaires lai et d'un circuit de suréchantillonnage 302. Le circuit soustracteur 300 délive ainsi un signal numérique représentatif d'une composante résiduelle du signal de télévision haute définition TVHD, composante égale à la différence entre le signal TVHD et le signal obtenu en sortie du circuit de suréchantillonnage 302. Un circuit codeur 303 reçoit la composante résiduelle délivrée par le circuit soustracteur 300 et délivre un signal numérique dont le débit est de l'ordre de 18 Mbit/s, ce signal numérique incluant les sons additionnels tels que le son central et le son "surround" lorsque ces signaux sont présents dans le signal TVHD.

Un circuit multiplexeur 304 est prévu, lequel reçoit le signal numérique délivré par le codeur 303, ce signal numérique représentant la composante haute définition de l'image TVHD, le circuit multiplexeur 304 recevant également des signaux numériques de sons auxiliaires associés å l'image TVHD. Le multiplexeur 304 est de même type que le multiplexeur 102 précédemment décrit dans la description. I1 permet en conséquence d'effectuer un multiplexage à la norme
MPEG de codage d'images par exemple.Le circuit 3 générateur de la deuxième suite d'éléments binairesfdi comprend enfin un circuit 305 de brassage, de codage de type Reed-Solomon et d'entrelacement du signal délivré par le multiplexeur 304, le circuit de brassage 305 permettant de délivrer en sortie du circuit 3 générateur de la deuxième suite d'éléments binaires I did un signal numérique formé des éléments binaires dk constitutifs de la deuxième suite d'éléments binaires I did . Ce signal numérique est délivré avec un débit de 19,5 Mbit/s.

Ainsi qu'on l'a en outre représenté en figure 3a, le dispositif de codage, objet de la présente invention comprend un circuit 4 de codage de la deuxième suite d'éléments binaires I did selon un processus de codage dit "turbo-code". Le processus de codage "turbo-code" présente un rendement l/q avec q = r/s, q > 1 et r et s entiers.

Ainsi que précédemment décrit en liaison avec le procédé de codage, objet de la présente invention, le processus de codage "turbo-code" permet d'engendrer, pour tout élément binaire dk de la deuxième suite d'éléments binaires I dkJ un deuxième groupe d'au moins un élément binaire {fi définissant un point parmi deux d'une deuxième sous-constellation 8k n i 8/2 i E(-m, ml , m impair la 0.

Dans la revendication précitée, on indique que O représente une valeur de phase déterminée.

Dans le mode de réalisation du dispositif de codage, objet de la présente invention, tel que représenté en figure 3a, on indique que le circuit de codage 4 comporte avantageusement un circuit turbo-codeur 400 proprement dit, de rendement p = 1/2, le paramètre q précédemment mentionné étant pris égal à 2.

En outre, on indique que dans le mode de réalisation de la figure 3a, le processus de codage de type "turbo-code" permet d'engendrer pour tout élément binaire dk de la deuxième suite d'éléments binaires ldid, un deuxième groupe d'un élément binaire fk définissant un point, parmi deux, d'une deuxième sous-constellation dont l'argument de phase 8k correspond au mode de réalisation de la figure lb du procédé de codage, objet de la présente invention, avec i = m, m = 1. Le circuit turbo-codeur 400 est suivi d'un circuit 401 de poinçonnage et de mise en série des éléments binaires délivrés par le circuit turbo-codeur 400, ce circuit 401 étant de type classique et permettant de délivrer l'élément binaire fk constituant un signal numérique d'un débit de 26 Mbit/s.Ainsi, le débit obtenu à la sortie du circuit 4 de turbo-codage correspond à un rendement de codage égal à 3/4.

Enfin, le dispositif de codage tel que représenté en figure 3a comporte un circuit 5 de modulation de phase d'une onde porteuse pour chaque symbole transmis. L'argument de phase fk de cette modulation est défini par combinaison des arguments de phase du premier et du deuxième groupe d'éléments binaires précédemment décrits dans la description, selon la relation (1).

Ce mode opératoire permet d'associer å tout symbole yn un point appartenant à une constellation complexe formée par superposition des première et deuxième sous-constellations et d'associer à au moins un programme de télévision haute définition TVHD une pluralité supérieure à deux de programmes de télévision conventionnelle pour transmission sur le même canal.

De manière classique, ainsi que représenté en figure 3b, on indique que le circuit de modulation de phase 5 peut comprendre un circuit de codage binaire & signal 500, lequel, recevant les éléments binaires fk, bk et ck, permet, en fonction de la valeur de ces éléments binaires, ainsi que représenté par exemple en figure lb ou lc, de délivrer un signal numérique représentatif de l'amplitude d'une composante en phase respectivement en quadrature de phase d'une onde porteuse modulée.

Le circuit 500 de codage binaire à signal peut être constitué par exemple par un circuit de type transcodage, lequel, à partir des valeurs binaires des éléments binaires fk, bk et ck, délivre par exemple les valeurs numériques NQ en quadrature et NI en phase, à un circuit 501 comportant pour chaque signal en quadrature NQ respectivement en phase
NI, un circuit de filtrage de Nyquist et un convertisseur numérique-analogique, lequel délivre les signaux analogiques correspondants de modulation d'une onde porteuse à un modulateur équilibré 502, l'onde porteuse étant délivrée par l'oscillateur local OL et les composantes de modulation en phase I respectivement en quadrature de phase O étant délivrées aux entrées respectives de modulation du modulateur équilibré 502.Le modulateur équilibré 502 délivre la porteuse modulée pour transmission en sortie du circuit 5 de modulation de phase de l'onde porteuse.

Dans le mode de réalisation du dispositif de codage de la figure 3a, lequel correspond à un procédé de codage tel que représenté en figure lb, chaque élément binaire fk définit un point, parmi deux, de la deuxième sous-constellation. La porteuse modulée transmise peut alors s'écrire sous la forme précédemment donnée dans la description, selon la relation (2).

Le mode de réalisation du dispositif de codage tel que représenté en figure 3a permet d'assurer la transmission
- d'un programme nel en télévision haute définition avec un débit de 26 Mbit/s, ce programme n-l se répartissant en une composante haute définition HD å 19,5 Mbit/s et une composante compatible avec un débit de 6,5 Mbit/s ;
- des programmes n2, 3 et 4 en télévision conventionnelle, chacun présentant un débit de 6,5 Mbit/s soit un débit global de 19,5 Mbit/s.

Une description plus détaillée d'un dispositif de décodage de canal d'une porteuse modulée à partir de symboles yn représentatifs de signaux de télévision haute définition et conventionnelle codés selon le procédé de codage et au moyen du dispositif de codage précédemment décrits dans la description, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 4.

Selon la figure précitée, le dispositif de décodage comprend au moins un premier circuit 6 de démodulation de phase de type MDP4 de l'onde porteuse modulée y(t) recevant cette onde porteuse et permettant d'engendrer une première composante Ik et une deuxième composante Qk en quadrature de l'onde porteuse modulée précitée.

On indique bien entendu que les valeurs des première et deuxième composantes Ik, Qk vérifient la relation (3) précédemment citée dans la description.

Un circuit 7 de décodage de type décodeur de Viterbi est prévu, lequel reçoit les première et deuxième composan # tes, de façon à engendrer un élément binaire estimé ak représentatif de l'élément binaire d'origine ak de la première suite d'éléments binaires laid.

En outre, un circuit 8 de recodage de type convolutif est connecté au circuit de décodage 7, ce circuit de recodage 8 permettant, à partir de l'élément binaire estime A A ak, d'engendrer une valeur estimée ; du premier argument de phase wk relatif à la première sous-constellation. Bien # entendu, l'argument de phase estimé #k est donné par le circuit 8 de recodage de type convolutif sous forme de deux # # valeurs Uk respectivement Vk, lesquelles correspondent à la valeur de cosinus respectivement de sinus de la valeur estimée du premier argument de phase wk.

En outre, un deuxième circuit 9 de démodulation de phase est prévu, lequel est connecté, d'une part, en sortie du premier circuit 6 de démodulation de phase et, d'autre part, en sortie du circuit 8 de recodage. Le deuxième circuit 9 de démodulation de phase permet à partir des # # valeurs estimées Uk et Vk, c'est-à-dire finalement du premier argument de phase estimé Wk, de démoduler les première Ik et deuxième Qk composantes de l'onde porteuse pour obtenir, par recalage de phase, une valeur estimée 0k du deuxième argument de phase ek vérifiant la relation (4) précédemment citée dans la description.

#
De manière classique, la valeur estimée #k du deuxième argument de phase 0k est délivrée par le deuxième circuit de démodulation 9 sous la forme de deux composantes en phase et en quadrature de phase I'k respectivement Q'k précédemment mentionnées.

Connecté en sortie du deuxième circuit 9 de demodu- lation de phase et recevant les composantes I'k respectivement Q'k précitées de la valeur estimée 0k du deuxième argument de phase Ek, un circuit 10 de décodage de type turbo-décodeur permet d'engendrer, à partir de la valeur # # estimée #k, un élément binaire estimé dk représentatif de l'élément binaire d'origine dk de la deuxième suite d'éléments binaires I did
Bien entendu, étant donné que, pour assurer la transmission de l'onde porteuse modulée, le dispositif de codage tel que représenté en figure 3a par exemple, a permis d'effectuer un codage d'images de type MPEG-2, il est nécessaire au niveau du dispositif de décodage tel que représenté en figure 4, d'assurer un processus de traitement inverse, c'est-à-dire de décodage d'images au niveau des valeurs estimées des éléments binaires ak, respectivement dk de la première, respectivement deuxième suite d'éléments binaires.

Dans ce but, le dispositif de décodage, objet de la présente invention, comporte des circuits de traitement inverses 11 et 12, ces circuits étant semblables et comportant chacun un circuit de débrassage, de décodage de Reed
Solomon et de désentrelacement, portant la référence lia respectivement 12a, un circuit démultiplexeur MPEG-2, référencé llb respectivement 12b, un circuit décodeur vidéo lic respectivement 12c, et un circuit décodeur son lld respectivement 12d. Les décodeurs son lîd et 12d délivrent les sons auxiliaires respectivement le son principal.Les sorties des circuits de traitement inverse 11, 12, au niveau de leur sortie décodeur vidéo lic, respectivement 12c, sont connectées par l'intermédiaire d'un circuit de commutation 13 respectivement par l'intermédiaire d'un circuit de suréchantillonnage 16 à un circuit sommateur 15 dont la sortie est elle-même connectée à un moniteur de télévision haute définition afin d'afficheur les programmes transmis puis décodés, conformément au mode opératoire du dispositif de décodage selon l'invention tel que représenté en figure 4.

En outre, un circuit 14 permet de commander la commutation du commutateur 13 pour assurer, soit la transmission du programme en télévision haute définition, le circuit commutateur 13 étant fermé et les éléments binaires # estimés dk de la deuxième suite d'éléments binaires étant transmis après traitement par le circuit de traitement inverse 11 vers le moniteur d'affichage TVHD 17, soit au contraire la transmission, après traitement par le circuit de traitement inverse 12, de la suite d'éléments binaires estimés ak de la première suite d'éléments binaires et en définitive, des programmes en télévision conventionnelle ou compatibles TVHD par l'intermédiaire du circuit de suréchantillonnage 16, par la commande à l'ouverture du circuit de commutation 13 par le circuit de commande 14.D'une manière pratique, on indique que le circuit 14 de commande est relié au circuit turbo-décodeur 10b, le circuit de commande 14 pouvant par exemple être actionné en référence à la mesure
# du taux d'erreur de la suite d'éléments binaires estimés dk de la deuxième suite d'éléments binaires.

On comprend ainsi que l'image en télévision haute définition TVHD est restituée en réalisant la somme, au niveau du sommateur 15, du signal délivré par le circuit décodeur vidéo llc, lequel délivre la composante haute définition, et la somme du signal délivré par le circuit décodeur vidéo 12c, composante compatible, après suréchantillonnage par le circuit de suréchantillonnage 16.

Le type de dispositif de décodage tel que représenté en figure 4 et donc de récepteur associé, conformément à l'objet de la présente invention, permet d'obtenir une dégradation progressive de la qualité de transmission lors d'une atténuation atmosphérique par exemple. En effet, lorsque le rapport signal à bruit diminue pour le signal transmis, le récepteur commute automatiquement de la composante haut débit vers la composante bas débit. Le critère de commutation du commutateur 13 commandé par le circuit de commande 14 peut être lié à la puissance du signal reçu ou au taux d'erreur mesuré sur la composante å haut débit au niveau du circuit turbo-décodeur 10b. Afin d'éviter des commutations fréquentes, dues par exemple à des phénomènes de scintillation qui peuvent affecter la propagation, il peut être avantageusement envisagé de prévoir un dispositif d'hystérésis à la commande de commutation. On peut par exemple, lors d'un affaiblissement atmosphérique, prévoir que la commutation vers la composante à bas débit, c'est-à-dire image à définition normale, est effectuée lorsque le taux d'erreur mesuré sur la composante à haut débit, c'est-à-dire composante haute définition, devient supérieur à 10-4 par exemple. Le retour à l'image de télévision haute définition n'a alors lieu que lorsque le taux d'erreur mesuré sur la composante haute définition est inférieur par exemple à 10-6.

Selon le taux d'erreur délivré par le circuit turbodécodeur lOb, l'image affichée sur le moniteur haute définition 17, est obtenue à partir des éléments binaires dk de la deuxième suite d'éléments binairesfdi pour une image haute définition ou à partir des éléments binaires ak de la première suite d'éléments binaires lai pour une image conventionnelle.

Si ce taux d'erreur est suffisamment faible, les éléments binaires de la deuxième suite d'éléments binaires I did subissent les opérations suivantes : débrassage pila, démultiplexage MPEG-2 llb, puis décodage son et vidéo llc et lld.

Si au contraire la dégradation est importante, le commutateur va permettre d'afficher le programme équivalent en télévision conventionnelle obtenu à partir des éléments binaires de la première suite d'éléments binaires lai . Ces données subissent les opérations suivantes : débrassage, désentrelacement convolutionnel et décodage de Reed-Solomon 12a, démultiplexage MPEG-2 12b, décodage son et image 12c, 12d, puis suréchantillonnage des données vidéo 16 pour affichage en 1250 lignes.

Outre les modes de réalisation précités d'un dispositif de codage respectivement de décodage conforme à l'objet de la présente invention et l'application du dispositif de décodage à un récepteur de télévision pour transmission par satellite tel que représenté en figure 4, le procédé, objet de la présente invention, permet également de réaliser un dispositif transmodulateur satellite-câble, ainsi que représenté en figure 5.

Bien entendu, le codage ayant été effectué conformé- ment au procédé et à la mise en oeuvre du dispositif de codage tel que représenté en figures 3a et 3b, on comprend bien sûr que le dispositif transmodulateur satellite-câble tel que représenté en figure 5 comprend des éléments semblables à ceux contenus dans le dispositif de décodage, tel que représenté en figure 4, les mêmes références représentant les mêmes éléments.

A-ce titre, on comprend bien sûr que le dispositif transmodulateur satellite-câble comprend le premier circuit démodulateur 6, le circuit décodeur de Viterbi 7, le circuit de recodage 8 et le deuxième circuit de démodulation 9 ainsi que le circuit de codage du type "turbo-code" 10.

De la même manière que dans le cas du dispositif de décodage représenté en figure 4, on indique que les éléments binaires estimés ak, & de la première respectivement deuxième suite d'éléments binaires sont délivrés par le décodeur de Viterbi 7 respectivement par le turbo-décodeur 10.

Chaque flux de données correspondant aux éléments binaires estimés Aak et dk de la première respectivement deuxième suite d'éléments binaires est alors ensuite modulé pour obtenir
- un signal désigné par yl(t) à partir des éléments binaires estimés dk de la deuxième suite d'éléments binaires I dk suite à un traitement par un circuit 18 comprenant un circuit de désentrelacement de décodage de Reed-Solomon et de débrassage 18a, suivi d'un circuit de multiplexage de type MPEG-2 18b, puis un brassage et un codage de Reed
Solomon plus un entrelacement par un circuit correspondant 19 délivrant à un circuit de modulation de type MAQ16 noté 20, le signal yl(t), lequel est transmis par un canal spécifiquement dédié au signal de télévision haute définition TVHD transmis par câble.

On note que le circuit multiplexeur MPEG-2 18b reçoit d'un circuit 21 comparable au circuit 18 et comprenant un circuit de désentrelacement plus de décodage de Reed-Solomon et de débrassage 21a suivi d'un circuit de démultiplexage MPEG-2 noté 21b, un signal de composante compatible de télévision haute définition à un débit de 6 Mbit/s à partir des valeurs estimées Aak des éléments binaires de la première suite d'éléments binaires I aid délivrés par le décodeur de
Viterbi 7.

- un signal y2(t) obtenu à partir des valeurs A d'éléments binaires estimdes délivrées par le décodeur de
Viterbi 7 au moyen d'un circuit de modulation 22 de type MAQ16, lequel permet d'obtenir un multiplex de programmes en télévision conventionnelle.

D'un point de vue général, le fonctionnement du circuit transmodulateur satellite-câble tel que représenté en figure 5 est le suivant : les signaux issus du canal satellite et démodulés et décodés de façon à engendrer les # # éléments binaires estimés ak, dk de la première et de la deuxième suite d'éléments binaires sont transmis dans deux canaux de largeur de bande de 8MHz d'un réseau de câbles avec une modulation de type MAQ16 dans chaque canal réalisée par les circuits de modulation 20 et 22. L'un des canaux, alimenté par le circuit de modulation 20, transmet l'image de télévision haute définition TVHD complète, c'est-a-dire la composante haute définition plus la composante compatible, et l'autre canal transmet le multiplex de programmes de télévision conventionnelle, ce canal étant alimenté par le circuit de modulation 22.

On indique que le circuit transmodulateur satellitecâble tel que représenté en figure 5 est particulièrement avantageux en raison de sa simplicité de réalisation. En effet, aucun démultiplexage n'est nécessaire en tête de réseau et, par conséquent, aucune reconstitution du multiplex à cette même tête de réseau n'est à réaliser.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Procédé de codage de canal pour symboles yn représentatifs de signaux de télévision numérique haute définition et conventionnelle, chaque symbole yn étant formé par une pluralité d'éléments binaires, les signaux de télévision conventionnelle étant constitués par une première suite d'éléments binaires {ak} représentatifs de programmes conventionnels et les signaux de télévision haute définition étant constitués par une deuxième suite d'éléments binaires I did représentatifs d'un programme haute définition, caractérisé en ce que ledit procédé consiste simultanément

- à coder ladite première suite d'éléments binaires I aid au moyen d'un processus de codage convolutif de rendement 1/2, de façon à engendrer, pour tout élément binaire ak de la première suite I aid un premier groupe de deux éléments binaires { bk, ck} définissant un point, parmi quatre, d'une première sous-constellation, dont l'argument de phase #k correspond à l'un des quatre états de phase d'une modulation de phase à quatre états,

- à coder ladite deuxième suite d'éléments binaires ( dk) au moyen d'un processus de codage turbo-code de rendement l/q, avec q = r/s > 1, r et s entiers, de façon & engendrer pour tout élément binaire dk de la deuxième suite d'éléments binaires Idid un deuxième groupe d'au moins un élément binaire I fid définissant un point, parmi deux, d'une deuxième sous-constellation, dont l'argument de phase 6k vérifie la relation ek = i 6/2 avec i E(-m,mJ m impair 'a 0, e représentant une valeur de phase déterminée,

- à moduler en phase une onde porteuse pour chaque symbole transmis, l'argument de phase k de ladite modulation étant défini par combinaison des arguments de phase du premier et du deuxième groupe d'éléments binaires = = wk+0k, ce qui permet d'associer à tout symbole yn un point appartenant à une constellation complexe, formée par superposition des première et deuxième sous-constellations, et d'associer au moins un programme de télévision haute définition et une pluralité, supérieure à deux, de programmes de télévision conventionnelle pour transmission sur un même canal.

2. Procédé de décodage de canal pour symboles yn représentatifs de signaux de télévision haute définition et conventionnelle, ces symboles étant transmis au moyen d'une onde porteuse modulée en phase avec un argument de phase k - wk+0k, formé par un premier tk et un deuxième 6k argument de phase selon la revendication 1, le premier tk et le deuxième 6k argument de phase étant chacun représentatif d'un point repéré dans une première, respectivement une deuxième sous-constellation et défini par un premier (bk, ckl et par un deuxièmelfk) groupe de deux respectivement au moins un élément binaire obtenus par codage d'un élément binaire d'origine ak respectivement dk d'une première lai respectivement deuxième IdkI suite d'éléments binaires, la première suite d'éléments binaires I aid étant représentative d'une pluralité, supérieure à deux, de programmes conventionnels et la deuxième suite d'éléments binaires I dk) d'un programme haute définition, caractérisé en ce que ledit procédé de décodage consiste

- à effectuer une démodulation de phase de ladite onde porteuse modulée pour obtenir une première composante Ik et une deuxième composante Ok en quadrature, de ladite onde porteuse modulée, avec 1k = Cosfk + nIk et Qk = sink + nQk, où nIk et nQk désignent des variables aléatoires gaussiennes indépendantes de densité spectrale donnée,

- à effectuer un décodage de type décodage de

Viterbi desdites première et deuxième composantes, de façon # à restituer un élément binaire estimé ak représentatif de l'élément binaire d'origine ak

- à effectuer, à partir dudit élément binaire estimé # ak, un recodage de type convolutif, de façon à engendrer une

# valeur estimée #k du premier argument de phase wk, de la forme # # # #

Uk = Cos#k, Vk = sin#k ;

- à effectuer une démodulation pour obtenir, à # # # partir des valeurs estimées Uk et Vk, une valeur estimée #k du deuxième argument de phase de la forme # # #

I'k = Cos#k = Ik.Uk + Qk.Vk

# #

Q'k = Sin#k = Qk.Uk - Ik.Vk,

- à appliquer auxdites valeurs I'k, Q'k représentatives de la valeur estimée t du deuxième argument de phase un traitement de turbo-décodage pour engendrer un élément # binaire estimé dk représentatif de l'élément binaire d'origine dk

- à appliquer auxdites valeurs estimées du premier # # ak respectivement deuxième dk élément binaire d'origine des processus inverses de ceux du codage pour restituer les programmes d'origine.

3. Dispositif de codage de canal pour symboles yn représentatifs de signaux de télévision numérique haute définition et conventionnelle, chaque symbole étant forme par une pluralité d'éléments binaires, les signaux de télévision conventionnelle étant constitués par une première suite d'éléments binaires I aid représentatifs de programmes conventionnels et les signaux de télévision haute définition étant constitués par une deuxième suite d'éléments binaires Idici représentatifs d'un programme haute définition, caractérisé en ce que celui-ci comporte au moins

- des moyens de codage convolutif de rendement 1/2 de ladite première suite d'éléments binaires, de façon à engendrer, pour tout élément binaire ak de ladite première suite lai un groupe de deux éléments binaires I bk, ck) définissant un point, parmi quatre, d'une première sousconstellation, dont l'argument de phase wk correspond à l'un des quatre états de phase d'une modulation de phase à quatre états,

- des moyens de codage de la deuxième suite d'élé- ments binaires I did selon un processus de codage "turbo code" de rendement l/q, avec q n r/s > 1 r et s entiers, de façon à engendrer pour tout élément binaire dk de la deuxième suite d'éléments binaires I did un deuxième groupe d'au moins un élément binaire I fid définissant un point, parmi deux, d'une deuxième sous-constellation, dont l'argument de phase 6k vérifie la relation 6k = i 6/2 i E (-m, mi , m impair a' 0, 6 représentant une valeur de phase déterminée,

- des moyens de modulation de phase d'une onde porteuse pour chaque symbole transmis, l'argument de phase fk de ladite modulation étant défini par combinaison des arguments de phase du premier et du deuxième groupe d'éléments binaires, #k = #k + #k, ce qui permet d'associer à tout symbole yn un point appartenant à une constellation complexe formée par superposition des première et deuxième sous-constellations, et d'associer au moins un programme de télévision haute définition et une pluralité, supérieure à deux, de programmes de télévision conventionnelle pour transmission sur un même canal.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que celui-ci comporte en outre

- des moyens générateurs de ladite première suite d'éléments binaires laid comprenant des premiers moyens de multiplexage temporel recevant

un signal numérique représentatif en télévision conven

tionnelle du programme haute définition,

une pluralité de signaux numériques représentatifs chacun

d'un programme distinct de télévision conventionnelle,

lesdits premiers moyens de multiplexage délivrant ladite première suite d'éléments binaires laid, ak , et

- des moyens générateurs de ladite deuxième suite d'éléments binaires I did comportant au moins des deuxièmes moyens de multiplexage temporel recevant des signaux numériques représentatifs dudit programme de télévision haute définition, lesdits deuxièmes moyens de multiplexage temporel délivrant ladite deuxième suite d'éléments binai res I dkI

5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de modulation de phase comportent, connectés en cascade

- des moyens de codage binaire à signal recevant, d'une part, le premier groupe d'éléments binaires ( bk, ck), et, d'autre part, le deuxième groupe d'éléments binaires I fk et délivrant une composante numérique de modulation en phase respectivement en quadrature de phase représentatives de l'argument fk de ladite modulation de phase,

- des moyens de conversion numérique analogique de la composante numérique de modulation en phase respectivement en quadrature de phase, délivrant lesdites composantes sous forme analogique,

- un modulateur équilibré comprenant un oscillateur local à la fréquence de ladite onde porteuse et recevant lesdites composantes de modulation sous forme analogique, ledit modulateur délivrant une onde porteuse modulée pour transmission.

6. Dispositif de décodage de canal pour symboles yn représentatifs de signaux de télévision haute définition et conventionnelle, ces symboles étant transmis au moyen d'une onde porteuse modulée en phase avec un argument de phase k 'pk + 6k, formé par un premier wk et un deuxième 6k argument de phase, le premier Wk et le deuxième 6k argument de phase étant chacun représentatif d'un point repéré dans une première respectivement deuxième sous-constellation et défini par un premier I bk, ci et par un deuxième I fkI groupe de deux respectivement au moins un élément binaire obtenus par codage d'un élément binaire d'origine ak respectivement dk d'une première {au} respectivement deuxième I did suite d'éléments binaires, la première suite d'éléments binaires I aid étant représentative d'une pluralité, supérieure à deux, de programmes conventionnels et la deuxième suite d'éléments binaires I did d'un programme haute définition, caractérisé en ce que ledit dispositif de décodage comporte au moins

- des premiers moyens de démodulation de phase de type MDP4 de ladite onde porteuse modulée pour engendrer une première composante Ik et une deuxième composante Qk en quadrature, de ladite onde porteuse modulée, avec 1k = Cosk + nIk et Qk - sink + nQk, où nIk et nOk désignent des variables aléatoires gaussiennes indépendantes de densité spectrale donnée,

- des moyens de décodage de type décodeur de Viterbi desdites première et deuxième composantes, de façon à engendrer un élément binaire estimé ak représentatif de l'élément binaire d'origine ak ; et, connectés auxdits moyens de décodage

- des moyens de recodage de type convolutif, permettant, à partir dudit élément binaire estimé yak, # d'engendrer une valeur estimée #k du premier argument de phase #k, de la forme : # #

Uk = Cos#k, Vk = sin#k, et connectés, d'une part, en sortie desdits premiers moyens de démodulation de phase et, d'autre part, en sortie desdits moyens de recodage,

- des deuxièmes moyens de démodulation de phase, permettant, à partir desdites valeurs estimées Uk et Vk, # d'obtenir une valeur estimée #k du deuxième argument de phase #k de la forme :: # # #

I'k = Cos#k = Ik.Uk + Qk.Vk # # #

Q'k = Sin#K = Qk.Uk - Ik.Vk ; et, connectés en sortie desdits deuxièmes moyens de démodulation,

- des moyens de décodage, de type turbo-décodeur, # permettant d'engendrer à partir de ladite valeur estimée #k,

# un élément binaire estimé dk représentatif de l'élément binaire d'origine.

7. Utilisation d'un dispositif de décodage de canal selon la revendication 6, pour réaliser un récepteur satellite TVHD en modulation multi-résolution, ledit récepteur satellite comportant, connectés audit dispositif de décodage

- une première voie connectée en sortie desdits moyens de décodage de type décodeur de Viterbi et recevant ledit élément binaire estimé aa, ladite première voie comportant, connectés en cascade, des moyens de traitement inverse tel que le désentrelacement, décodage de Reed

Solomon, débrassage, démultiplexeur MPEG-2, décodeur son et vidéo, et suréchantillonnage,

- une deuxième voie connectée en sortie desdits moyens de décodage de type turbo-décodeur, et recevant ledit # élément binaire estimé dk, ladite deuxième voie comportant, connectés en cascade, des moyens de débrassage, démultiplexeurs MPEG-2, décodeur son et vidéo,

- des moyens commutateurs commandés par l'intermédiaire d'un circuit de contrôle de signal, lesdits moyens commutateurs recevant les signaux délivrés par les décodeurs son et vidéo de la première ou de la deuxième voie à un moniteur TVHD.

8. Utilisation d'un dispositif de décodage de canal selon la revendication 6, pour réaliser un transmodulateur satellite-câble, ledit transmodulateur comportant, connectés audit dispositif de décodage

- une première voie en sortie desdits premiers moyens de type décodeur de Viterbi, et recevant ledit # élément binaire estimé ak, ladite première voie comprenant un circuit modulateur de type MAQ16 délivrant un signal modulé pour multiplex de programmes sur câble, et

- une deuxième voie connectée en sortie des moyens de décodage de type turbo-décodeur et recevant ledit élément # binaire estimé dk, ladite deuxième voie comprenant, connectés en cascade

des moyens de codage de Reed-Solomon et d'entrelacement,

et

un circuit modulateur de type MAQ16 et délivrant un

signal modulé pour canal TVHD câble.