FR2818768A1 - Dispositif et procede d'estampillage temporel, recepteur, ensemble de diffusion differee et suite de paquet correspondants - Google Patents

Dispositif et procede d'estampillage temporel, recepteur, ensemble de diffusion differee et suite de paquet correspondants Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'estampillage en temps réel au moyen d'une horloge d'estampillage (2) de programmes, ainsi qu'un récepteur et un ensemble de diffusion contenant un tel dispositif et une suite de paquets obtenue par un tel procédé. Le dispositif d'estampillage (40) comprend des moyens de sélection d'un des programmes reçus, dit programme de base, une unité d'activation de verrouillage (45) de l'horloge d'estampillage (2) sur l'horloge d'encodage utilisée pour le programme de base et un système d'estampillage temporel (46), au moyen de l'horloge d'estampillage, de tous les paquets d'au moins un des programmes reçus distinct du programme de base. Pour au moins une partie des paquets comprenant des références d'horloge d'encodage, dits paquets temporellement exploités, les étiquettes temporelles sont égales à ces références d'horloge. Pour chacun des autres paquets, dit paquet courant, l'étiquette temporelle est obtenue à partir de la référence d'horloge du paquet amont temporellement exploité le plus proche du paquet courant, et d'un incrément de temps donné par l'horloge d'estampillage entre les réceptions du paquet amont et du paquet courant.

Description

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La présente invention se rapporte à un dispositif et à un procédé d'estampillage temporel en temps réel de programmes de flux de données numériques reçus. Elle concerne aussi un récepteur et un ensemble de diffusion différée comprenant un tel dispositif et une suite de paquets de données numériques associés à plusieurs programmes et entremêlés, obtenue avec un tel procédé.
Dans un équipement numérique incluant un disque dur (HDD, pour Hard Disk Drive) et une liaison à une voie de diffusion telle que l'interface d'un bus isochrone ou une connexion à un décodeur local, il est généralement utile, ou même nécessaire, de garantir que des flux de données numériques enregistrés sur le disque dur seront ensuite lus et diffusés via la liaison, en respectant des contraintes de comportement temporel prédéterminées. En particulier, lorsque le flux de données est codé selon une norme MPEG par un encodeur et est reçu par un décodeur pour être diffusé, la norme requiert que soit respectée une fréquence d'horloge de
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27 MHz +/-30 ppm (cf. la norme ISO/IEC 13818-1, ≈2. 4. 2. 1) à la réception.
On verrouille alors l'horloge de référence système du décodeur (ci-après horloge décodeur ) sur l'horloge de référence système de l'encodeur (ciaprès horloge encodeur ), au moyen de références d'horloge ou PCRs (
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pour Program Clock References) donnant des informations temporelles incorporées dans le flux de données (cf. en particulier le tableau 2-6 de la norme ISO/IEC 13818-1, donnant le champ d'adaptation d'un train transport ou TS-pour Transport Stream). Le non respect des contraintes de fréquence se traduit par des sauts ou des répétitions dus respectivement à des débordements ou à des sous-remplissages de mémoire tampon (buffer overflow/underflow).
Or, une fois que le flux a été enregistré sur le disque, rien ne permet d'assurer que cette cohérence temporelle est respectée lorsqu'on lit le flux enregistré, à moins qu'un moyen particulier adapté à cet effet n'ait été
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prévu En effet, la suite de données est extraite à une vitesse de lecture du disque L'enregistrement sur disque bnse donc le comportement temporel initial
Cette incohérence temporelle est inacceptable lorsque les données enregistrées doivent être envoyées vers un décodeur MPEG via un bus isochrone, tel qu'un bus du type IEEE 1394 ou un bus USB en mode
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isochrone. En effet, le train transport devrait être conforme à la norme MPEG pour que l'horloge décodeur en aval du bus ait une fréquence de mise en oeuvre adaptée à l'horloge encodeur, puisque ce décodeur se comporte comme s'il recevait le flux de données directement de l'encodeur. De plus, un bus isochrone tel que le bus IEEE 1394 doit être utilisé en mode
Figure img00020003

push : les données sont transmises au rythme de leur réception, grâce à un mécanisme d'estampillage conforme à la norme de ce bus. Il n'est donc pas possible de prévoir une commande par retour (feedback) de la vitesse de diffusion de bits.
Lorsque les données enregistrées sont envoyées vers un décodeur MPEG local pour être directement diffusées à un utilisateur, la rupture de rythme n'est pas critique car la fréquence de transfert est maîtrisée par ce décodeur. La transmission des données est alors effectuée en mode pulk : le décodeur extrait en temps voulu les informations utiles du disque, au moyen de mécanismes adaptés pouvant inclure notamment des systèmes d'accès direct à la mémoire ou DMAs (pour Direct Memory Access) et des mémoires FIFOS. Ainsi, les DMAs peuvent requérir des données stockées sur le disque dur en fonction du niveau de remplissage d'une mémoire tampon de bits. Bien que l'horloge décodeur ne nécessite pas d'être verrouillée sur l'horloge encodeur, sa valeur doit être fixée dans une plage permettant à des postes de télévision de recouvrer : - une fréquence ligne acceptable (tolérance de +/-100 ppm selon la norme ITU-R BT. 472-3) et
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- une sous-porteuse de chrominance acceptable (tolérance d'environ +/-80 à 100 ppm selon les spécifications des fabricants).
L'incohérence temporelle résultant de l'enregistrement sur disque risque donc d'être pénalisante, même si elle n'est pas rédhibitoire.
Pour permettre de reconstituer un déroulement temporel correct lors de la lecture d'une suite de données stockée sur un disque, il a été proposé d'insérer des étiquettes temporelles (time stamps) dans des paquets de trains transport avant de les enregistrer. Ces étiquettes temporelles sont déterminées par les valeurs d'un compteur temporel local d'écriture à l'arrivée de chaque paquet dans le système d'enregistrement.
Lors d'une lecture, on compare ces valeurs enregistrées sur le disque à celles d'un compteur temporel local de lecture, et on ne diffuse les paquets (via une mémoire) que lorsque ce compteur de lecture atteint les valeurs enregistrées correspondantes.
Un inconvénient de cette technique est qu'elle requiert une horloge haut de gamme commandant les compteurs temporels d'écriture et de lecture, pour ne pas introduire d'erreurs supplémentaires sur la précision de fréquence. En effet, le flux reçu répond aux exigences temporelles requises, par exemple une fréquence de 27 MHz +/-30 ppm pour des trains transport MPEG. L'écriture, puis la lecture, des données enregistrées
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élargissent donc la marge d'erreur au delà des limites acceptables. Par conséquent, seule une horloge ayant à la fois une très grande précision et une très faible dérive (par exemple +/-1 ppm) peut être utilisée valablement, mais une telle horloge est coûteuse. De plus, même dans ce cas, il est difficile de garantir une stabilité suffisante au cours des années.
Un autre inconvénient est que pour permettre de regarder un programme et d'effectuer simultanément un enregistrement sur disque ou
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une lecture à partir du disque, deux horloges sont nécessaires : une première, telle qu'un oscillateur contrôlé ou VCXO (Voltage Controlled Crystal Oscillator), verrouillée sur le programme en cours de diffusion, et une seconde (de grande précision) pour les programmes enregistrés.
La demande internationale WO-98/40889 décrit l'enregistrement de plusieurs programmes inclus dans un train transport MPEG sur un support d'enregistrement. L'un des programmes reçus est utilisé pour verrouiller un oscillateur fonctionnant à une fréquence moyenne de 27 MHz sur l'horloge d'encodage associée à ce programme, au moyen des PCRs associés à ce programme. Tous les paquets ainsi utilisés se voient affecter des étiquettes temporelles égales aux PCRs dont ils sont porteurs, tandis que les paquets intermédiaires sont estampillés de valeurs de compteur données par l'oscillateur asservi.
La méthode décrite dans ce document permet de supprimer pour
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l'essentiel, à la fois les erreurs de fréquence introduites par la source MPEG avant enregistrement et celles introduites lors de l'écriture sur disque, puisque grâce au verrouillage de l'oscillateur sur l'horloge d'encodage, les deux types d'erreurs se compensent. Les erreurs subsistant, d'un ordre inférieur, sont celles provenant des imprécisions d'horloge entre les PCRs utilisés consécutivement pour le verrouillage. Ainsi, à cette imprécision près, l'erreur de fréquence est donnée entièrement par l'horloge de lecture. Pour
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que le flux produit à la lecture sur le support d'enregistrement respecte les exigences temporelles, il suffit donc de choisir pour cette horloge de lecture un oscillateur ayant la précision visée, c'est-à-dire 27 MHz +/-30 ppm.
Le domaine d'application de cette technique connue s'avère cependant restreint. Tout d'abord, si les différents programmes du train transport ne sont pas verrouillés sur la même base de temps, seul le programme servant à verrouiller l'oscillateur local est estampillé
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correctement. Les autres programmes se voient affecter des étiquettes temporelles sans relation avec leurs propres horloges d'encodage, de telle sorte que les erreurs sur les fréquences de source et d'écriture ne se compensent pas, mais risquent de s'additionner. Ainsi, si les horloges de source, d'écriture sur disque et de lecture à partir du disque respectent chacune la norme MPEG (erreur de +/-30 ppm sur 27 MHz), l'erreur cumulée est dans une plage de +/-90 ppm, ce qui est inacceptable.
De plus, un tel système n'autorise pas la diffusion en temps réel d'un programme et l'enregistrement simultané sur disque d'un ou plusieurs autres programmes, que ces derniers soient inclus dans le même train transport que le premier ou dans un train transport séparé. En effet, l'horloge locale est alors verrouillée sur l'horloge d'encodage du programme regardé, qui ne correspond généralement pas aux horloges d'encodage des programmes à enregistrer.
L'utilisation de deux oscillateurs, l'un verrouillé sur l'horloge d'encodage du programme diffusé en temps réel et l'autre sur l'horloge d'encodage de l'un des programmes enregistrés, permet de surmonter cette difficulté au prix d'un accroissement de complexité du dispositif. Cependant, elle ne résout pas les problèmes posés par l'enregistrement simultané de programmes ne partageant pas la même horloge de référence.
La présente invention concerne un dispositif d'estampillage temporel, permettant d'enregistrer simultanément plusieurs programmes sur un support d'enregistrement tout en respectant des contraintes temporelles de diffusion lors de la lecture des programmes enregistrés, que ces programmes aient ou non des horloges de référence synchronisées.
Le dispositif d'estampillage de l'invention permet aussi de diffuser un programme en temps réel et simultanément d'enregistrer sur un support
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d'enregistrement ou de lire à partir de ce support un ou plusieurs autres programmes, tout en respectant des contraintes temporelles de diffusion lors de la lecture des programmes enregistrés, même si ces programmes enregistrés n'ont pas des horloges de référence correspondant à celle de diffusion en temps réel.
L'invention concerne également un récepteur et un ensemble de diffusion comprenant un tel dispositif, ainsi qu'un procédé d'estampillage ayant les avantages cités plus haut et une suite de paquets de données numériques obtenues au moyen du dispositif ou du procédé d'estampillage de l'invention.
L'invention a des applications dans toutes sortes d'équipements numériques, tels que par exemple des téléviseurs numériques, des récepteurs avec décodeurs MPEG intégrés, appelés aussi IRDs (Integrated Receivers Decoders) ou set-top boxes, et des lecteurs DVD. Elle est particulièrement intéressante pour des transferts de signaux de trains transport d'un disque dur vers un bus IEEE 1394.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'estampillage temporel en temps réel au moyen d'une horloge d'estampillage d'un ou plusieurs programmes d'un ou plusieurs flux simultanés de données numériques reçus. Ces flux comprennent des paquets pouvant être associés à au moins deux programmes : chacun des paquets comprend un en-tête contenant un indicateur d'identification du programme associé à ce paquet et au moins certains des paquets, dits paquets temporellement référencés, comprennent aussi des références d'horloge. Les références d'horloge donnent des temps mesurés au moyen d'horloges d'encodage, utilisées respectivement pour les programmes associés aux paquets correspondants.
Le dispositif d'estampillage comprend aussi :
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- un module de lecture des indicateurs d'identification des programmes dans chacun des paquets, - des moyens de sélection d'un des programmes, dit programme de base, un module de lecture des références d'horloge d'au moins certains des paquets temporellement référencés du programme de base, dits paquets temporellement exploités du programme de base, une unité d'activation de verrouillage de l'horloge d'estampillage sur l'horloge d'encodage utilisée pour le programme de base, dite horloge de base, au moyen des références d'horloge du programme de base lues par le module de lecture des références d'horloge, et un système d'estampillage temporel, au moyen de
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l'horloge d'estampillage, de tous les paquets d'au moins un des programmes, dit programme à estampiller, lors de la réception de ces paquets ; les programmes à estampiller peuvent inclure au moins un programme distinct du programme de base.
Selon l'invention : - le module de lecture des références d'horloge est prévu pour lire aussi les références d'horloge d'au moins certains des paquets temporellement référencés associés aux programmes à estampiller distincts du programme de base, dits paquets temporellement exploités de ces programmes, - et le système d'estampillage temporel est prévu pour affecter pour chacun des programmes à estampiller : . à chacun des paquets temporellement exploités de ce programme, une étiquette temporelle égale à la référence d'horloge de ce paquet,
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. et à chacun des paquets, dit paquet courant, de ce programme, reçu entre deux paquets temporellement exploités successifs, dits respectivement paquet amont et paquet aval, une étiquette temporelle obtenue à partir d'au moins la référence d'horloge du paquet amont et d'un incrément de temps donné par l'horloge d'estampillage entre les réceptions du paquet amont et du paquet courant.
Les différentes entités définies pour le dispositif d'estampillage (modules de lecture, moyens de sélection, unité de verrouillage, système d'estampillage temporel) doivent être comprises selon une signification fonctionnelle et non physique. Elles peuvent par exemple être regroupées pour parties au sein d'un unique composant ou d'un unique logiciel.
Par contraste avec l'antériorité WO-98/40889, le dispositif d'estampillage de l'invention ne se contente pas de tenir compte des références d'horloge de l'un seulement des programmes (le programme de base), mais est capable de prendre en considération les horloges d'encodage de tous les programmes à estampiller. Plus précisément, bien que l'horloge d'estampillage soit verrouillée sur l'horloge de base, on peut de manière surprenante obtenir la précision temporelle souhaitée sur toutes les diffusions de programmes enregistrés, que leurs horloges d'encodage soient ou non synchronisées avec l'horloge de base.
Ce comportement favorable s'explique en théorie de la manière suivante. On note pour un programme donné à estampiller, qui est enregistré après estampillage puis est lu ultérieurement pour être diffusé : - Fo ta fréquence de référence (27 MHz pour la norme
MPEG) ;
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- T ( T pour target ) ja fréquence à obtenir lors de la réception du programme (par exemple la fréquence régénérée dans un décodeur MPEG cible), et AT la différence relative entre FT et Fo : FT= Fo. ( 1 + AT) (selon la norme MPEG, on doit donc avoir : -30 ppm # #T # 30 ppm) ; es ( S pour source ) la fréquence de réception du flux du programme avant estampillage et AS la différence relative entre Fs et Fo : Fs = Fo. ( 1 + AS) ;
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- Fw ( W pour write ) la fréquence de l'horloge d'estampillage et AW la différence relative entre Fw et Fo : Fw (1+AW) ; - et F ( R pour read ) la fréquence de l'horloge utilisé pour lire le programme enregistré, dite horloge de lecture , et AR la différence relative entre FR et Fo : FR = Fo. (
1 + AR).
La fréquence FT est donnée par : FT = Fs + FR - FW = Fo. (1 + AS + AR-AW)
Or, les paquets du programme sont estampillés soit de manière exacte pour les paquets temporellement exploités (dans ce cas, les étiquettes temporelles sont identiques aux références d'horloge), soit de manière approximative pour les paquets intermédiaires (au moyen de l'horloge d'estampillage). Les paquets temporellement exploités sont choisis suffisamment nombreux parmi les paquets temporellement référencés pour que la précision temporelle globale de diffusion du programme après lecture n'en soit affectée que de manière négligeable. On a donc, à une erreur négligeable près : AW = AS et par conséquent :
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Figure img00100001

F, = (1+AR) La fréquence régénérée à la lecture du programme enregistré est donc sensiblement égale à celle de l'horloge de lecture. Par conséquent, il suffit que cette horloge de lecture réponde aux spécifications de précision temporelle sur la réception du flux (+/-30 ppm pour la norme MPEG) pour garantir la conformité du flux reçu. En fait, on réalise ainsi, de manière indirecte, un verrouillage de l'horloge d'estampillage à la fois sur toutes les horloges d'encodage.
Un autre avantage de l'invention est qu'une unique horloge est nécessaire pour effectuer simultanément et avec la précision voulue sur les étiquettes temporelles, l'estampillage de plusieurs programmes et la diffusion en temps réel d'un autre programme. Cet avantage est particulièrement
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intéressant pour des décodeurs MPEG, car la plupart des circuits intégrés MPEG ne disposent que d'une seule horloge.
Qui plus est, bien que l'ajout d'une seconde horloge dans un décodeur MPEG permettrait d'effectuer simultanément une diffusion en temps réel d'un programme et l'enregistrement d'un autre (ou de plusieurs autres référencés avec une même horloge d'encodage), avec des étiquettes temporelles suffisamment précises, l'invention est avantageuse par rapport à un tel montage potentiel. En effet, elle permet aussi d'enregistrer plusieurs programmes d'un même train transport référencés par des horloges d'encodage distinctes.
Ainsi, l'invention est avantageusement utilisée pour enregistrer un train transport complet.
Selon un mode de sélection avantageux des paquets temporellement exploités d'un programme à estampiller, tous les paquets
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temporellement référencés sont temporellement exploités. Ce mode de sélection donne une précision optimale. Selon un autre mode de sélection avantageux des paquets temporellement exploités, on fixe un nombre minimal de paquets intermédiaires ou une durée minimale entre deux paquets temporellement exploités. Cet autre mode de sélection a l'avantage de rendre l'estampillage plus rapide, au prix d'une perte de précision.
Les programmes estampillés sont préférentiellement destinés à être enregistrés sur un support d'enregistrement tel qu'avantageusement un disque dur, puis à être lus ultérieurement. Dans une forme avantageuse d'exploitation des programmes estampillés, ceux-ci sont directement écrits sur le support d'enregistrement, préférentiellement au fur et à mesure de leur estampillage. Dans une autre forme d'exploitation, ils sont diffusés vers des systèmes d'enregistrement extérieurs, en particulier au moyen d'une ligne de communication ou d'un réseau.
Le dispositif d'estampillage est dans une première forme d'implantation, réalisé par voie logicielle. Dans ce cas, on envoie avantageusement une interruption vers l'unité centrale à chaque arrivée de paquet. Dans une seconde forme de réalisation, ce dispositif est supporté par une pièce matérielle dédiée.
Dans une première forme préférée de détermination des étiquettes temporelles, le système d'estampillage temporel est prévu pour affecter à chacun des paquets courants une étiquette temporelle égale à la somme de la référence d'horloge du paquet amont et de l'incrément de temps. Cette forme de détermination est particulièrement simple et permet d'obtenir une bonne précision, dans la mesure où les paquets temporellement exploités sont suffisamment proches les uns des autres. La gigue (jitter) présente pour les paquets intermédiaires est alors négligeable.
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Figure img00120001
En notant PCR-R, la référence d'horloge d'un paquet temporellement exploité 1 d'un programme à enregistrer, et C (t) la valeur d'un compteur local synchronisé par l'horloge d'estampillage au temps t, l'étiquette temporelle vaut donc : - PCR~R, pour le paquet temporellement exploité i arrivé au temps t" - PCR~R, + (C (t)-C (t,)), pour les paquets du même programme arrivés au temps t et compris entre le paquet temporellement exploité i et le paquet temporellement exploité suivant du programme.
En particulier, pour des paquets de trains transport d'un flux MPEG, la norme MPEG impose une durée maximale de 100 ms entre deux paquets temporellement référencés consécutifs. Ainsi, dans le cas avantageux où tous les paquets temporellement référencés sont temporellement exploités, la dérive en mémoire tampon (buffer drift) dans un décodeur cible n'excède pas 45 octets (c'est-à-dire moins qu'un paquet de train transport) Cette dérive maximale est en effet donnée par :
27 MHz x 100 ms x (2 x 30 ppm) x (60 Mbit/s/8)/27 MHz.
Par conséquent, l'impact de la gigue sur la mémoire tampon du décodeur cible est très faible.
Avantageusement, on calcule de la manière suivante la somme de la référence d'horloge du paquet amont et de l'incrément de temps, au moyen d'un compteur local synchronisé par l'horloge d'estampillage. A chaque arrivée d'un paquet temporellement exploité d'un programme, on
Figure img00120002

calcule et on stocke la différence A, entre la référence d'horloge PCR~R, du paquet et la valeur C (t,) du compteur local à son arrivée (au temps t,). C'est la somme (A, + C (t)) de la différence A, et de la valeur C (t) du compteur local à l'arrivée de chaque nouveau paquet du programme qu'on utilise alors pour
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Figure img00130001

déterminer les étiquettes temporelles, Jusqu'à l'amvée du paquet temporellement exploité suivant de ce programme.
Dans une deuxième forme préférée de détermination des étiquettes temporelles, le système d'estampillage temporel est prévu pour affecter à chacun des paquets courants une étiquette temporelle égale au produit de l'incrément de temps et du quotient de la différence entre les références d'horloge des paquets aval et amont par la différence entre les temps de réception des paquets aval et amont.
En notant PCR~R, et PCR~R,+, les références d'horloge de deux paquets temporellement exploités i et (i+1) consécutifs d'un programme à enregistrer, l'étiquette temporelle vaut donc : - PCR~R, pour le paquet temporellement exploité i arrivé au temps t,,
Figure img00130002

- PCR~R,+, pour le paquet temporellement exploité (i+1) arrivé au temps t,,, - ( (C (t)-C (t,))x (PCR~R.,-PCR~R,)/ (C (t..,)-C (t,))), pour les paquets arrivés au temps t et compris entre les paquets temporellement exploités i et (i+1) du même programme.
Cette forme de détermination repose donc sur une interpolation linéaire des temps entre deux références d'horloge successivement exploitées. Elle permet d'améliorer la précision du déroulement temporel et de réduire la dérive en mémoire tampon, en contrepartie de calculs supplémentaires.
Le programme de base est soit lui-même soumis à estampillage, soit non.
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Ainsi, dans un mode de détermination avantageux du programme de base, les moyens de sélection de ce programme de base sont prévus pour sélectionner parmi les programmes des flux reçus, un programme décodé en temps réel. Par programme décodé en temps réel , on entend un programme décodé en même temps que la mise en oeuvre de l'estampillage temporel. Ce programme peut être notamment : - diffusé directement à un utilisateur (programme suivi localement par cet utilisateur) ; - diffusé avec lecture décalée à un utilisateur (time shift) ; dans ce cas, ce programme est préférentiellement soumis à l'estampillage temporel avant enregistrement ; - ou envoyé vers un autre système après décodage.
Figure img00140001
Le programme décodé est par exemple traité par un décodeur couplé au dispositif d'estampillage et utilisant la même horloge. Ainsi, l'horloge locale du décodeur peut être utilisée classiquement pour la diffusion du programme à l'écran, tout en faisant aussi office d'horloge d'estampillage.
Plus précisément, les moyens de sélection du programme de base sont préférentiellement tels : - qu'ils comprennent un indicateur de réception d'un programme décodé en temps réel dans les flux reçus - et qu'ils sont prévus pour sélectionner, parmi les programmes des flux reçus, un des programmes à estampiller lorsque l'indicateur de réception indique une absence de réception.
Cette réalisation prend ainsi en compte, par commutation d'un mode de sélection à un autre du programme de base, les deux situations possibles de réception et non réception d'un programme à décoder en temps réel. De cette manière, le système fonctionne même quand l'horloge d'estampillage ne peut pas être verrouillée sur un tel programme.
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La sélection du programme de base parmi les programmes à estampiller peut par conséquent être mise en route soit en l'absence de réception d'un programme à décoder en temps réel (dans le mode de réalisation ci-dessus), soit de façon systématique (le programme de base fait alors toujours partie des programmes non décodés en temps réel et à estampiller).
On trouvera notamment décrites dans le document WO-98/40889 diverses techniques permettant de sélectionner un programme parmi des programmes à estampiller.
Avantageusement, les moyens de sélection du programme de base sont prévus pour sélectionner, parmi les programmes à estampiller, le premier de ces programmes pour lequel une référence d'horloge est détectée.
De plus, les moyens de sélection du programme de base sont avantageusement tels : - qu'ils comprennent des moyens de détermination de la fin du programme de base courant, tels que par exemple une minuterie, capable de mesurer la durée écoulée depuis la réception du dernier paquet temporellement exploité du programme de base courant, - et qu'ils sont prévus pour sélectionner comme programme de base un des programmes à estampiller et pour commuter la sélection du programme de base courant vers un autre des programmes lorsque ces moyens de détermination
Figure img00150001

détectent la fin du programme de base courant, par exemple lorsque cette durée écoulée mesurée est supérieure à une durée maximale prédéterminée.
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Le nouveau programme de base est alors préférentiellement déterminé selon un critère commun, par exemple le premier pour lequel une référence d'horloge est détectée.
Avantageusement, le dispositif d'estampillage temporel est capable de procéder à un estampillage temporel de données numériques codées selon une norme MPEG, ces flux comprenant préférentiellement des trains transport.
L'invention est également relative à un récepteur d'un ou plusieurs flux simultanés de données numériques.
Ce récepteur est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'estampillage temporel conforme à l'invention.
Dans une forme avantageuse de réalisation du récepteur, celui-ci comprend un dispositif d'enregistrement sur un support d'enregistrement, d'au moins un des programmes estampillés au moyen du dispositif d'estampillage temporel. Les étiquettes temporelles sont alors utilisées ultérieurement pour lire en respectant un déroulement temporel approprié les programmes stockés sur le support.
Dans une autre forme de réalisation, le récepteur ne comprend pas un tel dispositif d'enregistrement, mais est prévu pour envoyer les programmes estampillés vers un système extérieur où ils seront enregistrés.
Par exemple, le récepteur est constitué d'un serveur émettant vers une multitude de postes qui disposent de disques durs et de moyens de lecture appropriés des étiquettes temporelles.
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Figure img00170001
Dans la réalisation avantageuse dans laquelle le récepteur comprend un dispositif d'enregistrement, les programmes enregistrés requérant en lecture une fréquence d'horloge prédéterminée et une précision prédéterminée sur cette fréquence, le récepteur comprend de préférence un dispositif de lecture des programmes enregistrés associé à une horloge de lecture. Le dispositif de lecture est alors capable de produire la fréquence prédéterminée avec la précision prédéterminée au moyen de l'horloge de lecture. En effet, d'après ce qui a été exposé plus haut, on parvient ainsi à obtenir la précision voulue pour les flux reçus par des récepteurs cibles.
Selon une première forme d'obtention de la précision voulue sur l'horloge de lecture, cette dernière a elle-même des spécificités offrant cette précision. Par exemple, pour des flux MPEG, il peut s'agir d'un VCXO dont la fréquence de 27 MHz avec une marge d'erreur de +/-30 ppm est garantie pour une tension nominale, étant déterminée par des mesures lors de la fabrication.
Selon une deuxième forme d'obtention de la précision voulue sur l'horloge de lecture, le dispositif de lecture comprend un indicateur de verrouillage de l'horloge de lecture sur des références d'horloge d'un programme reçu lors de la lecture, ce programme étant reçu à la fréquence prédéterminée avec la précision prédéterminée. Par exemple, l'horloge de lecture est verrouillée sur un programme répondant à la norme MPEG (donc ayant une horloge d'encodage à 27 MHz +/-30 ppm), au moment de la réception et de la lecture de ce programme.
Selon une troisième forme d'obtention de la précision voulue sur l'horloge de lecture, cette dernière consiste en l'horloge d'estampillage et le dispositif de lecture comprend une mémoire de commande prévue pour stocker pour les programmes enregistrés une valeur moyenne de correction de fréquence pour ces programmes par rapport à l'horloge d'estampillage.
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Le dispositif d'estampillage est alors prévu pour enregistrer cette valeur moyenne dans la mémoire de commande et le dispositif de lecture est prévu pour utiliser cette valeur moyenne pour commander l'horloge de lecture.
Lorsque la deuxième forme d'obtention est utilisée, elle est préférentiellement couplée avec la troisième, la lecture étant effectuée au
Figure img00180001

moyen de la deuxième forme lorsqu'un programme approprié est reçu et lu, et au moyen de la troisième forme sinon.
L'invention a également pour objet un ensemble de diffusion différée comprenant au moins un récepteur conforme à l'invention, muni de dispositifs d'enregistrement et de lecture.
Cet ensemble de diffusion est caractérisé en ce qu'il comprend aussi un ou plusieurs supports d'enregistrement prévus pour être utilisés par les dispositifs d'enregistrement des récepteurs, et une ou plusieurs liaisons des dispositifs de lecture des récepteurs respectivement à une ou plusieurs voies de diffusion des programmes enregistrés sur les supports d'enregistrement.
Les liaisons comprennent alors avantageusement : - au moins une connexion à un bus isochrone, préférentiellement choisi parmi un bus du type IEEE 1394 et un bus USB en mode isochrone ; - et/ou au moins une connexion à un décodeur local.
Comme exposé plus haut, la connexion à un bus isochrone rend le dispositif d'estampillage de l'invention particulièrement intéressant, car celui-ci permet d'exploiter pleinement la capacité de reconstitution temporelle des flux.
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L'invention s'applique aussi à un procédé d'estampillage temporel en temps réel au moyen d'une horloge d'estampillage d'au moins un programme d'un ou plusieurs flux simultanés de données numériques reçus.
Ces flux comprennent des paquets associés à au moins deux programmes, chacun des paquets comprenant un en-tête contenant un indicateur d'identification du programme associé à ce paquet. De plus, au moins certains des paquets, dits paquets temporellement référencés, comprennent aussi des références d'horloge donnant des temps mesurés au moyen d'horloges d'encodage utilisées respectivement pour les programmes associés à ces paquets. Le procédé comprend des étapes de : - lecture des indicateurs d'identification des programmes dans chacun des paquets,
Figure img00190001

- sélection d'un des programmes, dit programme de base, - lecture des références d'horloge d'au moins certains des paquets temporellement référencés du programme de base, dits paquets temporellement exploités du programme de base,
Figure img00190002

- verrouillage de l'horloge d'estampillage sur l'horloge d'encodage utilisée pour le programme de base, dite horloge de base, au moyen des références d'horloge du programme de base lues par le module de lecture des références d'horloge, - et estampillage temporel, au moyen de l'horloge d'estampillage, de tous les paquets d'au moins un des programmes, dit programme à estampiller, lors de la réception de ces paquets, les programmes à estampiller incluant au moins un programme distinct du programme de base (mais pouvant inclure aussi le programme de base).
Selon l'invention :
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Figure img00200001

- on tit aussi les références d'horloge d'au moins certains des paquets temporellement référencés associés aux programmes à estampiller distincts du programme de base, dits paquets temporellement exploités de ces programmes, et - lors de l'estampillage temporel, on affecte pour chacun des programmes à estampiller : 'à chacun des paquets temporellement exploités de ce programme, une étiquette temporelle égale à la référence d'horloge de ce paquet, 'et à chacun des paquets, dit paquet courant, de ce programme, reçu entre deux paquets temporellement exploités successifs, dits respectivement paquet amont et paquet aval, une étiquette temporelle obtenue à partir d'au moins la référence d'horloge du paquet amont et d'un incrément de temps donné par l'horloge d'estampillage entre les réceptions du paquet amont et du paquet courant.
L'invention est aussi relative à une suite de paquets de données numériques associés à au moins deux programmes. Les paquets associés à ces programmes sont entremêlés et comprennent respectivement des étiquettes temporelles. De plus, certains au moins des paquets de chacun de ces programmes, dits paquets temporellement référencés, comprennent aussi des références d'horloge, qui donnent des temps mesurés au moyen d'horloges d'encodage utilisées respectivement pour les programmes associés à ces paquets.
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Figure img00210001
Selon hnventton, les étiquettes temporelles d'au moins certains des paquets temporellement référencés de chacun des programmes sont identiques aux références d'horloge de ces paquets.
Une telle suite peut être obtenue au moyen du dispositif ou du procédé d'estampillage temporel de l'invention. Elle est ou non stockée sur un support d'enregistrement. Par contraste avec une suite qui serait obtenue par le dispositif décrit dans le document WO-98/40889, plusieurs programmes bénéficient de la coïncidence entre les étiquettes temporelles et les références d'horloge de certains des paquets. Dans l'antériorité, au contraire, seul un des programmes (celui choisi pour verrouiller l'horloge d'estampillage) a cette propriété. Ainsi, la suite de l'invention, tout en autorisant un brassage des paquets de plusieurs programmes, rend possible une lecture avec une reconstitution temporelle précise pour tous ces programmes, et non seulement pour l'un d'entre eux.
L'invention sera mieux comprise et illustrée au moyen des exemples suivants de réalisation et de mise en oeuvre, nullement limitatifs, en référence aux figures annexées sur lesquelles : - la Figure 1 montre une première architecture système, comprenant deux récepteurs IRDs munis de dispositifs d'estampillage selon l'invention et équipés de disques durs, reliés par un bus IEEE1394 ; - la Figure 2 représente schématiquement un système central et
Figure img00210002

une horloge locale de l'IRD en amont du bus, avec son disque dur, le système central comprenant notamment des dispositifs d'enregistrement, d'estampillage temporel et de lecture ; - la Figure 3 montre schématiquement le dispositif d'estampillage temporel de l'IRD de la figure 2, et ses relation avec l'horloge locale de cet IRD ;
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Figure img00220001

- la Figure 4 montre schématiquement le dispositif de lecture de l'IRD de la figure 2, et ses relation avec l'horloge locale de cet IRD ; - la Figure 5 illustre une première technique d'affectation d'étiquettes temporelles à un programme à enregistrer, au moyen d'un compteur local verrouillé sur un programme regardé, conforme au procédé d'estampillage temporel de l'invention ; - la Figure 6 illustre une seconde technique d'affectation d'étiquettes temporelles à un programme à enregistrer, au moyen d'un compteur local verrouillé sur un programme regardé, conforme au procédé d'estampillage temporel de l'invention ; - la Figure 7 montre une seconde architecture système, comprenant un récepteur IRD muni d'un dispositif d'estampillage selon l'invention et équipé d'un disque dur, relié à un bus IEEE1394.
Une première architecture système (figure 1) comprend un
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premier IRD 10 relié à un second IRD 20 par un bus IEEE 1394 référencé 6, via une interface 4 comprenant une couche de liaison (LINK) et une couche physique (PHY) et munie d'une horloge de bus 5. L'horloge 5 permet d'affecter des étiquettes temporelles spécifiques aux paquets transitant par le bus 6. Les IRDs 10 et 20 sont respectivement associés à des disques durs 3 et 9, prévus pour stocker notamment des programmes enregistrés.
L'IRD 10 comporte un système central 1, comprenant une unité centrale et un décodeur, une horloge locale 2 et deux étages d'entrée (front ends) 11 et 12, capables de recevoir respectivement en parallèle deux flux TS. L'horloge locale 2 est par exemple un VCXO ayant une précision en fréquence inférieure à celle requise pour la norme MPEG (fréquence de 27 MHz +/-30 ppm), destinée à être verrouillée sur une horloge ayant la précision voulue. Les étages d'entrée 11 et 12 sont prévus pour recevoir des flux respectivement destinés à être diffusés en direct et enregistrés. Le système central 1 comporte des moyens :
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- de décodage de ces flux, de diffusion en temps réel de programmes du flux provenant de l'étage d'entrée 11, d'estampillage de programmes, sélectionnés dans le flux provenant de l'étage d'entrée 12, au moyen d'étiquettes temporelles 21, et d'enregistrement de ces programmes sur le disque 3, et de lecture de programmes enregistrés sur le disque 3, mettant en oeuvre une exploitation d'étiquettes temporelles 22.
L'IRD 20 comporte un système central 7, comprenant une unité centrale et un décodeur, et une horloge locale 8, par exemple du même type que l'horloge locale 2, ainsi qu'un étage d'entrée 13 prévu pour recevoir un flux TS. Le système central 7 comporte des moyens : - de décodage de ce flux, - de diffusion en temps réel de programmes de ce flux, - d'estampillage de programmes de ce flux (identiques ou non aux
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précédents) au moyen d'étiquettes temporelles 23, et d'enregistrement de ces programmes sur le disque 9, - et de lecture de programmes enregistrés sur le disque 9, mettant en oeuvre une exploitation d'étiquettes temporelles 24.
Le système central 1 de l'IRD 10 va maintenant être détaillé en référence aux figures 2 à 4. Le système central 7 de l'IRD 20 est similaire, à des adaptations élémentaires près, et ne fera donc pas l'objet d'une telle description. La principale différence est que l'IRD 20 n'ayant qu'un étage d'entrée, un flux reçu peut contenir à la fois un programme à diffuser en temps réel et des programmes à enregistrer. L'IRD 20 comprend donc des moyens de basculement de fonctionnalités de diffusion directe à des fonctionnalités d'enregistrement, selon les programmes auxquels appartiennent les paquets reçus.
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Le système central 1 comprend essentiellement (figure 2) : un décodeur MPEG référencé 31, recevant des paquets 14 de trains transport en provenance de l'étage d'entrée 11 et les décodant, de manière à produire des images décodées diffusées sur un écran 60, un dispositif d'estampillage temporel 40, apposant des étiquettes temporelles sur des paquets 15 en provenance de l'étage d'entrée
12, produisant des paquets 16 estampillés, un dispositif de verrouillage 32 de l'horloge locale 2, relié au décodeur 31 et au dispositif d'estampillage temporel 40, un dispositif d'enregistrement 33, enregistrant les paquets 16 estampillés dans le disque 3, un dispositif de lecture 50, lisant les informations contenues dans le disque 3, notamment sous forme de paquets 17 estampillés temporellement, et diffusant des paquets 18 correspondant aux paquets 17, à une cadence temporelle déterminée par les étiquettes temporelles des paquets 17, - et une unité de commande 30, commandant les différents éléments du système central 1 et reliée à l'horloge locale 2.
Le dispositif d'estampillage temporel 40 (figure 3) comprend : - une unité de lecture 41, prévue pour lire les indicateurs d'identification ID des programmes (module 42) et les références d'horloge PCR éventuelles (module 43), dans les en-têtes des paquets 15 reçus, - une unité de sélection 44 d'un programme de base destiné à être utilisé pour verrouiller l'horloge locale 2, relié à l'unité de lecture
42, - une unité d'activation de verrouillage 45, reliée aux unités de lecture 41 et de sélection 44, capable d'activer le dispositif de
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Figure img00250001

verrouillage 32 et de tut transmettre des informations relatives aux paquets du programme de base, et un système d'estampillage temporel 46 relié à l'unité de lecture
41, produisant les paquets estampillés 16 par ajout d'étiquettes temporelles S dans les en-têtes des paquets 15.
Le dispositif de lecture 50 comprend (figure 4) : une unité de lecture 51, prévue pour lire les indicateurs d'identification ID des programmes (module 52) et les étiquettes temporelles S (module 53), dans les en-têtes des paquets 17 lus sur le disque 3, et pour diffuser les paquets 18 en fonction des valeurs des étiquettes temporelles S, une mémoire de commande 54 reliée au dispositif d'estampillage temporel 40, prévue pour stocker une valeur moyenne de correction de fréquence par rapport à l'horloge locale 2 pour les programmes enregistrés sur le disque 3, et une unité d'activation de verrouillage 55, reliée à l'unité de lecture 51 et à la mémoire de commande 54, capable d'activer le dispositif de verrouillage 32 et de lui transmettre des informations relatives aux valeurs de correction du programme lu.
Dans ce qui suit, on considère que les flux reçus par l'IRD 10 sont des flux TS répondant à la norme MPEG, en particulier pour les contraintes temporelles.
En fonctionnement, lorsqu'un flux TS parvient à l'étage d'entrée 11, on décode un programme de ce flux au moyen du décodeur 31 et on le diffuse sur l'écran 60. Pour obtenir un déroulement temporel adéquat, on
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verrouille pour ce faire l'horloge locale 2 sur les références d'horloge du programme décodé.
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Lorsqu'un flux TS parvient à l'étage d'entrée 12, un ou plusieurs programmes de ce flux étant destinés à être enregistrés sur le disque 3, on sélectionne un programme de base qui doit être utilisé pour verrouiller l'horloge locale 2, au moyen de l'unité de sélection 44. Si un programme est en cours de diffusion à l'écran 60, le programme de base sélectionné est celui décodé. L'unité d'activation de verrouillage 45 n'est alors pas sollicitée. En revanche, si aucun programme n'est en cours de diffusion, on détermine le programme de base parmi les programmes à enregistrer, puis on met en route l'unité d'activation de verrouillage 45 pour qu'elle verrouille l'horloge locale 2 sur le programme de base, via le dispositif de verrouillage 32.
Le critère de sélection du programme de base parmi les programmes à enregistrer est par exemple un critère de première détection d'une référence d'horloge : dès que le module de lecture 43 détecte la présence d'un PCR dans un des paquets reçus d'un des programmes à enregistrer, le programme correspondant (identifié par le module de lecture 42) est choisi comme programme de base.
Plusieurs types de commutations du programme de base peuvent se produire en cours d'enregistrement. Ces commutations sont commandées au moyen de l'unité de commande 30. Ainsi : - lorsque le programme de base est constitué de l'un des programmes à enregistrer et qu'on commence à décoder un programme pour le diffuser à l'écran 60, on adopte automatiquement ce dernier pour verrouiller l'horloge de base 2 ; - lorsque le programme de base est constitué d'un programme en cours de décodage et que ce programme cesse, on met en route la sélection du programme de base parmi les programmes à enregistrer ; - lorsque le programme de base sélectionné parmi les programmes à enregistrer s'achève, alors que les autres programmes à
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enregistrer continuent d'être reçus dans le flux TS entrant, on remet en route la procédure de sélection du programme de base parmi les programmes restant à enregistrer.
Une amélioration de la commutation pour le programme de base d'un programme à enregistrer à un autre, repose sur une remise en route de la sélection lorsque les informations fournies par le programme de base pour estampiller les paquets sont insuffisamment nombreuses. Cette circonstance se produit soit parce que le programme de base est terminé, soit parce que les paquets de ce programme exploités pour l'estampillage (appelés paquets temporellement exploités) sont trop éloignés les uns des autres. On peut par exemple utiliser pour cela une minuterie mesurant la durée écoulée depuis le dernier paquet temporellement exploité et une durée maximale prédéterminée. Lorsque la durée écoulée dépasse la valeur maximale sans que ne soit identifié un nouveau paquet temporellement exploité, on déclenche la commutation.
On estampille alors les paquets 15 reçus au moyen du système d'estampillage 46, en référence à la fois à l'horloge locale 2 verrouillée sur le programme de base, à l'indicateur d'identification ID du programme concerné et aux références d'horloge de ce programme. Dans les exemples décrits, toutes les références d'horloge des programmes à enregistrer sont exploitées pour l'estampillage, mais dans des variantes de mise en oeuvre, on ne prend en compte que certaines de ces références (par exemple une sur deux).
Dans un premier exemple d'estampillage temporel, on affecte à chaque paquet d'un programme à enregistrer la somme du dernier PCR de ce programme et de la durée écoulée depuis, mesurée au moyen de l'horloge locale 2, elle-même verrouillée sur le programme de base.
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Figure img00280001
Comme représenté à titre d'illustration sur la figure 5, le programme de base est constitué d'un programme 61 diffusé en temps réel, qui comprend des paquets 71 avec PCRs (notés PCRW,, avec W pour wach ) et des paquets 72 sans PCRs. Un programme 62 à enregistrer comprend également des paquets 74 avec PCRs (notés PCR~R,, avec R pour record ) et d'autres paquets 73, 75 sans PCRs. On verrouille l'horloge 2 sur les références d'horloges PCR~W, du programme 61 et on utilise un compteur local donnant des valeurs C (t) en fonction du temps t (axe 63) synchronisées sur l'horloge 2. Ainsi, lorsque le système est stable, la valeur C (tl) à t'tnstant t, où parvient le paquet 71 du programme 61 diffusé vaut PCRJ/V,.
A l'instant t2 auquel parvient le premier paquet 74 avec référence d'horloge PCR~Ri du programme 62 à enregistrer, le compteur valant C (t2) : - on affecte au paquet 74 une étiquette temporelle S égale à cette référence d'horloge PCRRi, - et on calcule et on stocke l'écart A, entre cette référence d'horloge PCR~R, et la valeur C (t2) du compteur : A, = PCR~Ri-C (t2) Puis, à l'instant t3 auquel parvient le paquet 75 suivant le paquet 74 et dépourvu de référence d'horloge, le compteur valant C (t3), on affecte au paquet 75 une étiquette temporelle S égale à la somme de l'écart A, et de la valeur C (t3) du compteur : S = A1 + C (t3) On procède pour les paquets suivants du programme 62 comme pour le paquet 75, jusqu'au paquet suivant du programme 62 muni d'une référence d'horloge. On répète alors les opérations effectuées pour le paquet 74.
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Dans un deuxième exemple d'estampillage temporel, on affecte à chaque paquet courant d'un programme à enregistrer, une étiquette obtenue par interpolation linéaire des PCRs consécutifs de paquets de ce programme encadrant le paquet courant. Cette interpolation est effectuée par rapport à la portion de durée écoulée entre le paquet amont avec PCR et le paquet courant (mesurée au moyen de l'horloge locale 2, elle-même verrouillée sur le programme de base).
Ainsi, comme représenté à titre d'illustration sur la figure 6, un
Figure img00290001

programme à enregistrer 64 comprend des paquets 81, 82 avec références d'horloge et des paquets 80 (80~1, 80~2... 80~n) sans références d'horloge. Comme dans le premier exemple (figure 5), l'horloge locale 2 sur laquelle est synchronisé un compteur local est verrouillée sur les PCRs du programme de base, pouvant consister en le programme décodé en temps réel. Le compteur local a des valeurs C (t,) et C (tal) respectivement à l'arrivée de deux paquets 81 dit amont et 82 dit aval , comprenant des références d'horloge (notées PCR~R, et PCRR, ) consécutives.
Lors de l'arrivée du paquet amont 81, on stocke la valeur C (t, ) du compteur ainsi que la référence d'horloge PCR~R"et on affecte à ce paquet une étiquette temporelle égale à PCR~R,. Puis, pour les paquets intermédiaires 80J successifs, on stocke respectivement les valeurs C (t,) du compteur. On procède avec le paquet aval 82 comme pour le paquet amont 81. On calcule et on stocke ensuite le facteur K donné par :
K = (PCRJ,-PCRR.)/ (C (tJ-C (t,)) puis on détermine les étiquettes temporelles S, de chacun des paquets 80j
Figure img00290002

intermédiaires par la formule : S, = K x (C ()-C (t,)) et on affecte ces étiquettes aux paquets correspondants.
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Figure img00300001
On enregistre ensuite sur le disque 3 au moyen du dispositif d'enregistrement 33 les paquets 16 estampillés.
De plus, on stocke dans la mémoire de commande 54 du dispositif de lecture 50 une valeur moyenne de correction de fréquence pour chacun des programmes enregistrés, par rapport à l'horloge locale 2.
Lors de la lecture d'un programme enregistré sur le disque 3 en vue de le diffuser vers l'IRD 20 via le bus 6, on identifie au moyen du module de lecture 52 les paquets du programme à transmettre. On rythme la transmission des paquets 18 obtenus, en fonction des étiquettes temporelles S lues au moyen du module de lecture 53 et comparées à un compteur temporel synchronisé avec l'horloge locale 2.
Le verrouillage de l'horloge locale 2 est mené de la manière suivante. Dans le cas où un programme est reçu parallèlement à la lecture du programme à transmettre et où ses PCRs sont utilisés pour verrouiller
Figure img00300002

l'horloge 2, aucune mesure particulière ne doit être prise. Dans le cas contraire, on utilise la valeur moyenne stockée dans la mémoire de commande 54 pour commander l'horloge 2, au moyen de l'unité d'activation de verrouillage 55. L'unité de commande 30 permet d'assurer la commutation d'un mode de verrouillage à un autre.
On fait ainsi parvenir, avec les contraintes temporelles souhaitées, les paquets du programme lu sur le disque 3 jusqu'à l'IRD 20. Après réception du programme ainsi transmis, soit on le diffuse directement à l'écran, soit on l'enregistre sur le disque 9. On procède alors de manière similaire à l'enregistrement fait au moyen de l'IRD 10, de même que lorsqu'on relit ensuite avec l'IRD 20 les programmes enregistrés sur le disque 9.
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Figure img00310001
Une seconde architecture système (figure 7) comprend un premier IRD 110 associée à un disque dur 103 et relié à un bus IEEE 1394 référencé 106, via une interface 104 munie d'une horloge de bus 105.
L'IRD 110 comporte un système central 101, comprenant une unité centrale et un décodeur, deux horloges locales 102 et 132 et un étage d'entrée 111. L'horloge 102 est par exemple du même type que l'horloge 2 de la première architecture, tandis que l'horloge 132 fournit une fréquence avec la précision requise pour la norme MPEG (fréquence de 27 MHz +/-30 ppm). L'horloge 102 est utilisée pour la diffusion en temps réel ou pour
Figure img00310002

l'enregistrement de programmes sur le disque 103, tandis que l'horloge 132 est employée pour la lecture des programmes enregistrés sur le disque 103.
Le système central 101 comporte des moyens : - de décodage des flux reçus, - de diffusion en temps réel de programmes du flux, - d'estampillage de programmes, sélectionnés dans le flux reçu, au moyen d'étiquettes temporelles 121, et d'enregistrement de ces programmes sur le disque 103, - et de lecture de programmes enregistrés sur le disque 103, mettant en oeuvre une exploitation d'étiquettes temporelles 122.
L'IRD 110 diffère donc essentiellement de l'IRD 10 de la première architecture système : - en ce qu'elle comprend un seul étage d'entrée, et des moyens de basculement de fonctionnalités de diffusion en temps réel enregistrement appropriés, - et en ce qu'elle comprend une horloge spécifique pour la lecture sur le disque 103.
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Ainsi, lors de la lecture de programmes enregistrés sur le disque 103, aucun verrouillage d'horloge n'est requis, puisque l'horloge 132 bénéficie déjà de la précision voulue.

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'estampillage temporel (40) en temps réel au moyen d'une horloge d'estampillage (2,8, 102) d'au moins un programme (62,64) d'au moins un flux simultané de données numériques reçu, lesdits flux comprenant des paquets (14 ; 71,72 ; 73-75 ; 80-83) pouvant être associés à au moins deux programmes (61,62, 64), chacun des paquets comprenant un en-tête contenant un indicateur d'identification du programme associé audit paquet et au moins certains des paquets (71 ; 74 ; 81,82), dits paquets temporellement référencés, comprenant aussi des références d'horloge (PCR~W,, PCR~R,) donnant des temps mesurés au moyen d'horloges d'encodage utilisées respectivement pour les programmes (61,62, 64) associés aux dits paquets, ledit dispositif d'estampillage (40) comprenant : - un module de lecture (42) des indicateurs d'identification (ID) des programmes (61,62, 64) dans chacun des paquets, - des moyens de sélection (44) d'un desdits programmes (61), dit programme de base, - un module de lecture (43) des références d'horloge (PCRWj) d'au moins certains des paquets temporellement référencés (71) du programme de base (61), dits paquets temporellement exploités du programme de base, - une unité d'activation de verrouillage (45) de l'horloge d'estampillage (2,8, 102) sur l'horloge d'encodage utilisée pour le programme de base (61), dite horloge de base, au moyen des références d'horloge (PCR~Wj) du programme de base (61) lues par le module de lecture (43) des références d'horloge, - et un système d'estampillage temporel (46), au moyen de l'horloge d'estampillage (2, 8, 102), de tous les paquets (74,75 ; 80-83) d'au moins un des programmes (62,64), dit programme à estampiller, lors de la réception desdits paquets, les programmes à
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dudit programme (62, 64), une étiquette temporelle (S) égale à la référence d'horloge (PCR~R,) dudit paquet, et à chacun des paquets (75, 80, 83), dit paquet courant, dudit programme (62, 64) reçu entre deux paquets temporellement exploités (74,81, 82) successifs, dits respectivement paquet amont (74,81) et paquet aval (82), une étiquette temporelle (S) obtenue à partir d'au moins la référence d'horloge (PCR~R,) du paquet amont (74,81) et d'un incrément de temps (C (t)-C (t,)) donné par l'horloge d'estampillage (2,8, 102) entre les réceptions du paquet amont (74,81) et du paquet courant (75,80, 83).
Figure img00340002
lire aussi les références d'horloge (PCR~R,) d'au moins certains des paquets temporellement référencés (74,81, 82) associés aux programmes à estampiller (62,64) distincts du programme de base (61), dits paquets temporellement exploités desdits programmes, - et te système d'estampillage temporel (46) est prévu pour affecter pour chacun desdits programmes à estampiller (62,64) : à chacun des paquets temporellement exploités (74, 81, 82)
Figure img00340001
estampiller (62, 64) pouvant inclure au moins un programme distinct du programme de base (61), caractérisé en ce que : - te module de lecture (43) des références d'horloge est prévu pour
2. Dispositif d'estampillage temporel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'estampillage temporel (46) est prévu pour affecter à chacun desdits paquets courants (75) une étiquette
Figure img00340003
temporelle égale à la somme (PCR~R, + (C (t)-C (t,))) de ladite référence d'horloge (PCR~R,) du paquet amont (74) et dudit incrément de temps (C (t) - C (tl)).
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(PCR~R,,,-PCR~R,) entre les références d'horloge desdits paquets aval (82) et amont (81) par la différence (C (t)-C (t,)) entre les temps de réception desdits paquets aval (82) et amont (81).
Figure img00350001
3 Dispositif d'estampillage temporel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'estampillage temporel (46) est prévu pour affecter à chacun desdits paquets courants (83) une étiquette temporelle égale au produit ( (C (t) -C (t.))x (PCR~R,1-PCR~R,)/ (C (t)- C (t,))) dudit incrément de temps (C (t)-C (t,)) et du quotient de la différence
4. Dispositif d'estampillage temporel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de sélection (44) du programme de base (61) sont prévus pour sélectionner parmi lesdits programmes (61,62, 64) des flux reçus, un programme décodé en temps réel (61).
5. Dispositif d'estampillage temporel selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de sélection (44) du programme de base comprennent un indicateur de réception d'un programme décodé en temps réel (61) dans lesdits flux reçus et en ce que lesdits moyens de sélection (44) sont prévus pour sélectionner, parmi lesdits programmes des flux reçus, un des programmes à estampiller lorsque ledit indicateur de réception indique une absence de réception.
6. Dispositif d'estampillage temporel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de sélection (44) du programme de base sont prévus pour sélectionner, parmi les programmes à estampiller (62,64), le premier desdits programmes pour lequel une référence d'horloge (PCR~R,) est détectée.
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Figure img00360001
7. Dispositif d'estampillage temporel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de sélection (44) du programme de base comprennent des moyens de détermination de la fin du programme de base courant, et en ce que lesdits moyens de sélection sont prévus pour sélectionner comme programme de base un des programmes à estampiller et pour commuter la sélection du programme de base courant vers un autre des programmes lorsque lesdits moyens de détermination détectent la fin du programme de base courant.
8. Dispositif d'estampillage temporel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est capable de procéder à un estampillage temporel de données numériques codées selon une norme MPEG, lesdits flux comprenant préférentiellement des trains transport.
9. Récepteur (10,20, 110) d'au moins un flux simultané de données numériques, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'estampillage temporel (40) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8.
10. Récepteur (10,20, 110) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'enregistrement (33) sur un support d'enregistrement (3,9, 103), d'au moins un des programmes (62,64) estampillés au moyen du dispositif d'estampillage temporel (40).
11. Récepteur (10,20, 110) selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits programmes enregistrés requérant en lecture une fréquence d'horloge prédéterminée et une précision prédéterminée sur ladite fréquence, ledit récepteur comprend un dispositif de lecture (50) desdits programmes enregistrés associé à une horloge de lecture (2,8,
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132), le dispositif de lecture (50) étant capable de produire ladite fréquence avec ladite précision au moyen de l'horloge de lecture.
12. Récepteur (10,20) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de lecture (50) comprend un indicateur de verrouillage de l'horloge de lecture (2,8) sur des références d'horloge d'un programme reçu lors de la lecture, ledit programme étant reçu à ladite fréquence avec ladite précision.
13. Récepteur (10,20) selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que l'horloge de lecture (2,8) consiste en l'horloge d'estampillage et en ce que le dispositif de lecture (50) comprend une mémoire de commande (54) prévue pour stocker pour lesdits programmes enregistrés (62,64) une valeur moyenne de correction de fréquence pour lesdits programmes (62,64) par rapport à l'horloge d'estampillage (2,8), le dispositif d'estampillage (40) étant prévu pour enregistrer ladite valeur moyenne dans ladite mémoire de commande (54) et le dispositif de lecture (50) étant prévu pour utiliser ladite valeur moyenne pour commander l'horloge de lecture (2,8).
14. Ensemble de diffusion différée comprenant au moins un récepteur (10,20, 110) conforme à l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend aussi au moins un support d'enregistrement (3,9, 103) prévu pour être utilisé par lesdits dispositifs d'enregistrement (33) desdits récepteurs, et au moins une liaison desdits dispositifs de lecture (50) respectivement à au moins une voie de diffusion des programmes (62,64) enregistrés sur ledit support d'enregistrement (3,9, 103).
15. Ensemble de diffusion différée selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites liaisons comprennent au moins une connexion
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à un bus isochrone, préférentiellement choisi parmi un bus du type IEEE 1394 (6) et un bus USB en mode isochrone.
Figure img00380001
16. Ensemble de diffusion différée selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que lesdites liaisons comprennent au moins une connexion à un décodeur local (7).
17. Procédé d'estampillage temporel en temps réel au moyen d'une horloge d'estampillage (2,8, 102) d'au moins un programme (62,64) d'au moins un flux simultané de données numériques reçu, lesdits flux comprenant des paquets (71,72 ; 73-75 ; 80-83) associés à au moins deux programmes (61,62, 64), chacun des paquets comprenant un en-tête contenant un indicateur d'identification (ID) du programme associé audit paquet et au moins certains des paquets (71,74, 81,82), dits paquets temporellement référencés, comprenant aussi des références d'horloge (PCR~W,, PCR~R,) donnant des temps mesurés au moyen d'horloges d'encodage utilisées respectivement pour les programmes (61,62, 64) associés aux dits paquets, ledit procédé comprenant des étapes de : - lecture des indicateurs d'identification (ID) des programmes (61,
62,64) dans chacun des paquets, - sélection d'un desdits programmes (61), dit programme de base, - lecture des références d'horloge (PCR~W,) d'au moins certains des paquets temporellement référencés (71) du programme de base (61), dits paquets temporellement exploités du programme de base,
Figure img00380002
- verrouillage de l'horloge d'estampillage (2, 8, 102) sur l'horloge d'encodage utilisée pour le programme de base (61), dite horloge de base, au moyen des références d'horloge (PCRs,) du programme de base (61) lues par le module de lecture (43) des références d'horloge,
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on lit aussi les références d'horloge (PCR~R,) d'au moins certains des paquets temporellement référencés (74,81, 82) associés aux programmes à estampiller (62,64) distincts du programme de base (61), dits paquets temporellement exploités desdits programmes, et lors de l'estampillage temporel, on affecte pour chacun desdits programmes à estampiller (62,64) : à chacun des paquets temporellement exploités (74,81, 82) dudit programme, une étiquette temporelle (S) égale à la référence d'horloge (PCR~R,) dudit paquet, 'et à chacun des paquets (75,80, 83), dit paquet courant, dudit programme (62,64), reçu entre deux paquets temporellement exploités (74,81, 82) successifs, dits respectivement paquet amont (74,81) et paquet aval (82), une étiquette temporelle (S) obtenue à partir d'au moins la référence d'horloge (PCR~R,) du paquet amont (74,81) et d'un incrément de temps (C (t)-C (t,)) donné par l'horloge d'estampillage (2,8, 102) entre les réceptions du paquet amont (74,81) et du paquet courant (75,80, 83).
Figure img00390001
8, 102), de tous les paquets (74, 75 ; 80-83) d'au moins un des programmes (62,64), dit programme à estampiller, lors de la réception desdits paquets, les programmes à estampiller (62,64) incluant au moins un programme distinct du programme de base (61), caractérisé en ce que :
et estampillage temporel, au moyen de l'horloge d'estampillage (2,
18. Suite de paquets de données numériques associés à au moins deux programmes, les paquets associés aux dits programmes étant entremêlés et comprenant respectivement des étiquette ! temporelles (S),
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certains au moins des paquets de chacun desdits programmes, dits paquets temporellement référencés, comprenant aussi des références d'horloge (PCR~R,), lesdites références d'horloge donnant des temps mesurés au moyen d'horloges d'encodage utilisées respectivement pour les programmes associés aux dits paquets, caractérisée en ce que les étiquettes temporelles (S) d'au moins certains des paquets temporellement référencés de chacun des programmes sont identiques aux références d'horloge (PCR~R,) desdits paquets.
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