FR2838592A1 - Procede de transmission d'une information numerique a partir d'un termianl equipe d'un ecran de visualisation - Google Patents
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Abstract
Procédé de transmission d'une information numérique depuis un premier terminal, équipé d'un écran de visualisation, vers un deuxième terminal, comprenant une étape consistant à définir un schéma de codage graphique de données numériques sur l'écran de visualisation du premier terminal.Selon l'invention, ledit procédé comprend en outre les étapes consistant à :- segmenter l'information numérique à transmettre en blocs élémentaires consécutifs aptes à être affichés sur l'écran de visualisation sous forme d'images élémentaires, conformément audit schéma de codage graphique, - afficher successivement lesdites images élémentaires sur l'écran de visualisation à une fréquence d'affichage donnée, - détecter les images élémentaires sur le deuxième terminal,- reconstituer l'information numérique transmise à partir des images élémentaires détectées, conformément audit schéma de codage graphique.Application à la transmission d'informations numériques à courte distance entre deux terminaux.
Description
moyens de mise en _uvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5.
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s La présente invention concerne un procédé de transmission d'une information numérique depuis un premier terminal, équipé d'un écran de
visualisation, vers un deuxième terminal.
o L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la transmission d'informations numériques à courte distance entre deux terminaux, par exemple entre, d'une part, un terminal portable, du type téléphone mobile ou assistant personnel (PDA), apte à afficher lesdites informations numériques sur l'écran de visualisation dont il est équipé, et, d'autre part, une borne de collecte d'information apte à lire les informations
affichées sur l'écran dudit terminal portable.
Dans le contexte de la transmission d'informations à courte distance, on connat divers procédés tels que le système de liaison radio connu sous le nom de " Bluetooth " qui permet à deux terminaux de communiquer jusqu'à des o distances de plusieurs dizaines de mètres, ou encore les liaisons infra-rouge dont la portée est plus limitée. Toutefois, ces systèmes connus nocessitent des terminaux équipés de dispositifs spéciaux d'émission et de détection radio ou infra-rouge assez coûteux, peu compatibles avec les terminaux en usage dans
le grand public comme les téléphones portables par exemple.
s 11 existe également différents procédés de transmission qui consistent à définir un schéma de codage graphique de données numériques sur l'écran de visualisation du premier terminal, le deuxième terminal étant adapté pour lire lesdites données numériques ainsi graphiquement codées sur ledit écran de visualisation. L'avantage de ces procédés est qu'ils peuvent être mis en _uvre avec les terminaux classiques habituellement utilisés, sans dispositifs
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particuliers de communication à courte distance. Parmi les procédés connus à codage graphique de l'information, on peut citer: - la transmission en tout ou rien, le schéma de codage graphique étant défini par l'écran allumé ou éteint en entier selon que le bit d'information à transmettre est à O ou à 1, - la transmission selon un schéma de codage graphique à une dimension, à codes à barres 1D conventionnels par exemple, I'information à transmettre étant constituée entièrement dans un unique code à barres affiché en total ité sur l 'écran de visual isation, o - la transmission selon un schéma de codage graphique à deux dimensions, à codes à barres 2D par exemple, I'information à transmettre étant constituée entièrement dans une image bidimensionnelle affichée en totalité sur l'écran de visualisation et formée de différents blocs transportant chacun une certaine partie de l'information, - la transmission selon un schéma de codage graphique à trois dimensions qui est une variante des codes à barres 2D incluant un paramètre temporel, occasionnant des variations de l'image élémentaire affichée selon l'heure. Ces procédés à codage graphique présentent respectivement les inconvénients suivants: - un faible débit d'information puisqu'un écran complet ne représente qu'un seul bit d'information, ainsi que l'impossibilité d'augmenter sensiblement
ce débit du fait de la rémanence de certains écrans.
- une faible capacité de transfert d'information liée à la capacité
d'information limitée d'un code à barres, typiquement quelques octets.
- une capacité de transfert améliorée mais encore limitée, ainsi qu'une an alyse d' i mage compl exe en cas de mauvais positi onnement de l'écran par
rapport au lecteur du deuxième terminal, rotation notamment.
- une complexité d'analyse équivalente à la précédente. De plus, le
so marquage temporel en direct dans l'image manque de souplesse.
Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un procédé de transmission d'une information numérique depuis un premier terminal, équipé d'un écran de visualisation, vers un deuxième terminal, comprenant une étape consistant à définir un schéma de codage graphique de données numériques sur l'écran de visualisation du
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premier terminal, procédé qui permettrait notamment d'améliorer sensiblement la capacité de transtert d'information sans pour autant augmenter les
contraintes matérielles sur les performances des équipements utilisés.
La solution au problème technique posé est obtenue, selon la présente invention, du fait que ledit procédé comprend en outre les étapes consistant à: - segmenter l'information numérique à transmettre en blocs élémentaires consécutifs aptes à être affchés sur l'écran de visualisation sous forme d'images élémentaires, conformément audit schéma de codage graphique, - afficher successivement lesdites images élémentaires sur l'écran de o visualisation à une fréquence d'affchage donnée, - détecter les images élémentaires sur le deuxième terminal, - reconstituer l'information numérique transmise à partir des images
élémentaires détectées, conformément audit schéma de codage graphique.
Ainsi, le procédé conforme à l'invention consiste à utiliser l'écran de visualisation d'un terminal, le premier terminal, pour également transmettre de l'information vers un autre terminal, le deuxième terminal, grâce à un mécanisme d'affichage successif d'images élémentaires représentant, chacune, un bloc élémentaire de l'information à transmettre. On comprend alors que, le nombre d'images élémentaires n'étant pas limité, il est possible de s'affranchir des limitations en taille de 1'information à transférer et, donc, de
transmettre une information comprenant autant d'octets que l'on souhaite.
De plus, I'information numérique à transmettre peut être répartie sur plusieurs images élémentaires avec l'avantage que lesdites images élémentaires elles-mêmes peuvent être définies de manière à être analysées plus facilement par le deuxième terminal. Par exemple, dans le cas d'images élémentaires constituéss par des codes à barres, I'espacement des barres sur l'écran de visualisation du premier terminal, ainsi que leur épaisseur, seront choisis compatibles avec les performances des moyens de lecture du deuxième terminal. En d'autres termes, un nombre plus élevé de codes à barres successifs de faible densité demandera une puissance de traitement du deuxième terminal moindre qu'avec un nombre plus limité de codes à barres de plus grande densité. On notera que cette faculté d'utiliser des images moins denses en quantité d'information permet d'améliorer la capacité
de récupérer l'information même dans le cas d'écrans de faible luminosité.
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En conclusion, un avantage important du procédé, objet de l'invention, réside dans la possibilité de transmettre des informations même avec un premier terminal équipé d'un écran de qualité médiocre et d'utiliser pour le deuxième terminal des moyens de lecture habituels, sans performances particulières. On remarquera également que la transmission d'un terminal à l'autre peut s'effectuer de manière asynchrone, sans grande contrainte sur la fréquence d'affchage. En effet, comme on verra plus loin, il est prévu que les blocs élémentaires d'information comportent des en-têtes incluant des o marqueurs de synchronisation. Cette disposition, de même que l'utilisation du mode TLV, ne rend pas nécessaire d'asservir strictement le rythme de récupération. Enfin, la limitation en volume des informations transférées étant levée, le procédé de l'invention permet de transmettre d'autres informations que le contenu utile lui-même comme, par exemple, des octets de chiffrement pour la confidentialité et l'authentification, des octets de marquage temporel, ainsi que des octets de fiabilisation de l'information, tels qu'un code de redondance
cyclique (CRC).
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à
o titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste
l'invention et comment elle peut être réalisée.
La figure 1 est un exemple d'afffichage successif à trois codes à barres élémentaires dans un schéma de codage graphique à une dimension
conforme au procédé selon l'invention.
La figure 2a est un schéma d'un générateur de codes à barres en mode
local, pour la mise en _uvre du procédé conforme à l'invention.
La figure 2b est un schéma d'un générateur de codes à barres en mode
distant, pour la mise en _uvre du procédé conforme à l'invention.
La figure 3 est un schéma d'un dispositif de mise en _uvre du procédé o de l'invention par modulation vectorielle de codes à barres dans un schéma
de codage graphique à deux dimensions.
La figure 4a est un diagramme de modulation vectorielle du type 8 PSK. La figure 4b est un diagramme de modulation vectorielle du type 8-PSK
avec séparation de couleurs.
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Sur les figures 1 à 4b est illustré un procédé de transmission d'une information numérique depuis un premier terminal, équipé d'un écran de visualisation, vers un deuxième terminal. On peut prendre l'exemple de la transmission d'un billet électronique de spectacle stocké dans un terminal portable, téléphone mobile ou assistant personnel (PDA), vers une borne de consommation. L'information numérique à transmettre, qui définit le billet électronique, est constituée au niveau d'un serveur et comprend le nom du spectacle, la date et l'heure, le nom de l'utilisateur, la date de péremption, etc. Cette o information peut être ensuite chiffrée pour garantir son intégrité vis-à-vis de
l'émetteur et du consommateur du billet.
Selon le procédé de transmission conforme à l'invention, les informations du billet électronique, par exemple, sont segmentées en blocs élémentaires consécutifs aptes à être affichés sur l'écran de visualisation du terminal portable sous forme d'images élémentaires conformément à un
schéma de codage graphique préalablement défini.
Cette étape de segmentation peut être effectuée: - soit sur le serveur. Dans ce cas, ce sont les blocs élémentaires qui
sont transmis au terminal portable.
o - soit en local sur le terminal portable lui-même, après réception du billet par message court (SMS) ou par donnéss GSM ou tout autre moyen de
réception d'information (USSD, GPRS, WAP, UMTS, IP, etc).
Les blocs élémentaires étant ainsi réalisés par segmentation, le choix par l'utilisateur d'une fonction du type " envoi du ticket " actionne un logiciel du terminal portable de manière à afficher, à une fréquence d'afffichage donnée, les images élémentaires correspondantes en direction de la borne en vue de la consommation du billet. La fréquence d'affichage est paramétrable par le logiciel du terminal afin de tenir compte des contraintes de rémanence
de l'écran.
so La borne reconna^'t alors les images élémentaires affichées sur l'écran de visualisation du terminai portable afin de reconstituer les blocs élémentaires d'information, et, de là, I'information complète concernant le ticket. La borne indique ensuite qu'elle a reconnu le billet. Enfin, selon les cas s de consommation, le ticket est effacé ou modifié, a priori par un autre
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mécanisme de transmission que celui décrit ici, par exemple par une
commande émanant du réseau.
Dans un premier mode de mise en _uvre du procédé, objet de l'invention, le codage graphique des données numérique sur l'écran du terminal portable est choisi à une dimension, lesdites images élémentaires
étant des codes à barres.
La figure 1 montre un exemple de trois codes à barres 1, 2, 3 destinés à être affchés successivement sur l'écran du terminal selon une animation
cyclique de fréquence d'affchage donnée.
o Le contenu de chaque code à barres résulte d'une segmentation de l'information à transmettre en blocs élémentaires consécutifs, assortie, de manière facultative, de mécanismes de chiffrement, de fiabilisation de transmission, et d'encapsulation avec un en-tête de type TLV (type, longueur, valeur). Conformément à l'exemple de la figure 1, la segmentation en blocs et en codes à barres élémentaires peut être réalisée de la manière suivante: - premier bloc élémentaire = code à barre 1: en-tête + octets de synchronisation + début d'en-tête TLV, - deuxième bloc élémentaire = code à barre 2: suite de l'en-tête TLV + début de l'information utile, - troisième bloc élémentaire = code à barre 3: fin de l'information utile
avec éventuellement bits de bourrage.
Les codes à barres 1, 2 et 3 de la figure 1 sont générés en mode local, c'est à dire au niveau du terminal portable lui-même, par le générateur 10 de
la figure 2a.
Le générateur 10 reçoit d'un serveur, non représenté, une information numérique, billet électronique par exemple, destinée à être affchée sur l'écran 20 du terminal. Comme on peut le voir sur la figure 2a, le générateur comprend un encapsulateur 11 de l'information apte à mettre en forme la dite information numérique avec, éventuellement, un en-tête 111 de type TLV, so comme rappelé plus haut, ainsi qu'un mécanisme de signature ou de chiffrement 112 afin de garantir la confidentialité et l'authenticité de l' i nformati on à transmettre. En compl ément, peut être p révu un code de redondance cyclique (CRC) ou un autre moyen destiné à améliorer la
récupération de l'information.
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L'encapsulateur 11 est suivi d'un modulateur 12 de codes à barres qui, en relation avec un système de formation d'images comprenant un dispositif de tramage 121, de génération d'images 122 et de modulation/codage 123, fournit à un logiciel 30 d'utilisation du terminal toutes les informations nécessaires à l'afffichage des codes à barres élémentaires sur l'écran 20. La reconnaissance de l'information portée sur l'écran 20 du terminal mobile sous la forme des codes à barres 1, 2, 3 successifs est effectuée par la borne de collecte à l'aide par exemple, d'un scanner du type " douchette " infra-rouge. o Lorsque toute l'information est reçue, la borne émet un signal d'acquittement. Cette dernière est susceptible d'effectuer un sur échantillonnage des signaux pour une meilleure analyse des codes à barres
et s'affranchir des différences de cadences d'afffichage.
A la réception du signal d'acquittement, I'utilisateur éloigne son terminal portable de la borne et stoppe l'affichage des codes à barres sur l'écran. Le générateur 10 de codes à barres de la figure 2b diffère de celui de la figure 2a en ce qu'il est situé dans un serveur distant et transmet via le réseau 40 les informations permettant au logiciel 30 du terminal d'affficher les
codes à barres sur l'écran.
Ainsi, en généralisant l'utilisation de codes à barres sur écran par un mécanisme d'afffichage successif, il est possible de s'affranchir des limitations en volume d'information transtérée liées au code à barre unique, et, de là, à résoudre les diffficultés de lecture sur certains écrans par un choix judicieux du
graphisme des codes à barres, notamment leur épaisseur et leur espacement.
Les figures 3, 4a et 4b représentent un deuxième mode de mise en _uvre du procédé de l'invention, dans lequel le schéma de codage graphique est un schéma à deux dimensions. Plus précisément, les images élémentaires à transmettre depuis l'écran du terminal portable vers le deuxième terminal, constitué ici par une borne de consommation, résultent d'une modulation
vectorielle de l'information.
Le dispositif de modulation/démodulation vectorieile montré sur la figure 3 est constitué, du côté terminal portable, d'un générateur 10' de codes à barres modulés vectoriels, et, du côté de la borne, d'un analyseur 50 des
images fournies par le générateur 10'.
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Le générateur 10' comprend essentiellement: - un circuit 11' de codage des bits d'information en blocs 111', permettant d'ajouter de la redondance et une meilleure récupération des informations, ainsi qu'un éventuel codage différentiel 112' ( bits R. V, B) afin de s'affranchir d'une récupération de temps absolue et d'une position absolue des blocs élémentaires, simplifiant ainsi l'analyse et le positionnement de l'écran 20 du terminal portable face à la caméra 60 de détection de la borne
de consommation.
- un modulateur vectoriel 12' apte à calculer la position des images
to associces aux blocs élémentaires fournis par le circuit 11' de codage.
Différentes modulations peuvent être envisagéss. Toutefois, une préférence sera accordée aux modulations à symétrie axiale, telles que les modulations QPSK ou 8-PSK (figure 4a). En effet, ce type de modulation simplifie les problèmes liés à l'orientation de l'écran 20 de visualisation par rapport à la
caméra 60 de détection.
De plus, si l'écran le permet, le modulateur vectoriel 12' peut multiplexer les bits d'information selon trois niveaux de couleur. Compte tenu du fait que, comme on l'a vu plus haut, I'utilisation d'une modulation à symétrie axiale permet une reconstruction aisée du train de bits, il est possible o d'affficher les images des blocs élémentaires en trois cercles concentriques, ainsi que représenté sur la figure 4b. Le débit d'information est alors multiplié
par un facteur 3.
L'analyseur 50 comprend: - un module 51 d'échantillonnage/filtrage destiné à effectuer un s suréchantillonnage des images et un filtrage, notamment colorimétrique si des
niveaux de couleur sont employés.
- un démodulateur 52 chargé de démoduler selon des algorithmes
classiques, les images élémentaires détectées par la caméra 60.
- un décodeur 53 qui effectue le décodage des bits proprement dit afin o de reconstituer l'information numérique transmise. Ce décodeur tient compte d'éventuelles corrections d'erreur, décodage différentiel, déchiffrement et
remise en trame, selon le format constitué à l'émission.
Il faut enfin souligner deux aspects importants de l'invention, à savoir, les possibilités, d'une part, d'utiliser des écrans à luminosité médiocre, ceci du fait du faible nombre d'informations simultanément afffichées, et, d'autre part,
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de Branch mama de aver pad des Its de immanence de Ion pour amAliorer le dAcodage de l'image du 18i1 qu'on puisse surAchantilloner encore
quelques instants llmage aprds as dispassion (dondance natureMe).
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Claims (17)
1. Procédé de transmission d'une information numérique depuis un premier terminal, équipé d'un écran de visualisation, vers un deuxième terminal, comprenant une étape consistant à définir un schéma de codage graphique de données numériques sur l'écran de visualisation du premier terminal, caractérisé en ce que ledit procédé comprend en outre les étapes consistant à: - segmenter l'information numérique à transmettre en blocs élémentaires consécutifs aptes à être afflchés sur l'écran de visualisation sous forme d'images élémentaires, conformément audit schéma de codage graphique, - afflcher successivement lesdites images élémentaires sur l'écran de visualisation à une fréquence d'afflchage donnée, - détecter les images élémentaires sur le deuxième terminal, reconstituer l'information numérique transmise à partir des images
élémentaires détectées, conformément audit schéma de codage graphique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit schéma de
o codage graphique est un schéma à une dimension.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites images
élémentaires sont des codes à barres.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit schéma de
codage graphique est un schéma à deux dimensions.
:5 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites images élémentaires sont définies par modulation vectorielle de l'information
numérique à transmettre.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble des
images élémentaires présente une symétrie axiale.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les images
élémentaires constituent une pluralité de sous-ensembles concentriques.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce
que les images élémentaires sont multiplexces en niveaux de couleur.
9. Dispositif de mise en _uvre du procédé selon l'une quelconque des
3s revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un
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générateur (10) de blocs élémentaires d'information comportant un encapsulateur (11) de i'information apte à mettre en forme la dite information numérique et un modulateur (12) apte à fournir, en relation avec un système (121, 122, 123) de formation d'images, les informations nécessaires à I'affichage des images élémentaires sur l'écran de visualisation.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit encapsulateur (11) est apte à mettre en forme la dite information numérique avec un en-tête (111) de type TLV et de signature ou de chiffrement (112) de
ladite information.
o
11. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que
ledit système de formation d'images comprend un dispositif de tramage (121),
de génération d'images (122) et de modulation/codage (123).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé
en ce que le générateur (10) de blocs élémentaires est disposé dans le
premier terminal.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé
en ce que le générateur (10) de blocs élémentaires est disposé dans un
serveur distant.
14. Dispositif de mise en _uvre du procédé selon l'une quelconque des
o revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte:
* dans le premier terminal, un générateur (10)' comprenant: - un circuit (11') de codage des bits d'information en blocs (111'), - un modulateur vectoriel (12)' apte à calculer la position des images
associées aux blocs élémentaires fournis par le circuit (11') de codage.
* dans le deuxième terminal, un analyseur (50) d'images comprenant: - un module (51) d'échantillonnage/filtrage destiné à effectuer un
suréchantillonnage des images et un filtrage.
- un démodulateur (52) apte à démoduler les images élémentaires détectées. o - un décodeur (53) apte à effectuer le décodage des images élémentaires démodulées afin de reconstituer l'information numérique transmise.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le modulateur
vectoriel (12') comporte un moyen (112') de codage différentiel (R. V, B).
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16. Disposes salon l'une des mndicatons 14 ou 15, camdsA en que le modulateur veodel (12] fourn# une modulation axlale de type QPSK ou 8 PSK
17. Deposer salon [une quelconque des revendicaBons 14 16, cara6MsA en ce que le modulateur Trowel (12) Turns une modulation en niveaux de
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