Brevet FR2497037A1 — publié le 19820625

La présente invention se rapporte à la détection et la correction d'erreurs, et plus particulièrement à une telle correction s'appliquant à des erreurs de salve. Récemment, le domaine de la technologie de télévision numérique s'est développé. Dans cette technique, un signal vidéo est échantillonné, typiquement à-quatre fois la fréquence de sous-porteuse couleur. Chaque échantillon ("pixel") est mis sous forme numérique, en utilisant habituellement un mot codé à 8 bits, qui produit 256 niveaux du gris. Fréquemment, il est alors souhaitable d'enregistrer magnétiquement les mots codés. Dans l'enregistrement sur bande magnétique de données numériques, on utilise divers codes de canal pour accomplir l'enregistrement réel de la donnée. Ces codes de canal transforment un groupe de formE d'onde de la source, comme les mots codés à 8 bits ci-dessus décrits, en un autre groupe décodable de façon unique de formes d'onde mieux adapté aux non linéarités rencontrées dans le canal de la bande magnétique. Ces codes de canal sont bien connus et se répartissent généralement en deux catégories, code de phase et code de groupe. Les codes de phase modifient la phase des transitions dans le signal enregistré en fonction de la donnée à enregiStrer. Les codes de groupe sont une mise en carte à un/un entre un groupe de bits de source et une forme d'onde correspondante de la bande. Une considération majeure à l'enregistrement consiste à diminuer la teneur en courant continu de la forme d'onde enregistrée, du fait de la mauvaise capacité de l"enregis- treur sur bande à restituer l'information à basse fréquence. Etant donné cela, un nouveau code de groupe a récemment été conçu par l'IBA (Independant Broadcast Authority), plus particulièrement concernant le problème de l'enregis- trement de signaux vidéo numériques. IBA a trouvé qu'il y avait 252 combinaisons différentes de 10 bits qui ont un nombre égal de 1 et de 0, c'est-à-dire qui ont une teneur en courant continu exactement nulle. Ainsi, le code IBA est un code qui peub metre En carte unnnt de donnée consistant en 8 "bits de source" pour obtenir une forme d'onde sur bande avec 10 "bits de bande" par mot, c'est-à-dire 10 transitions. Cela est accompli de façon que les 256 mots sur bande correspondent aux 252 mots de 10 bits "pas de CC" (CC: courant continu) et 4 mots supplémentaires de bits. Un exemple simplifié est donné ci-après. Dans cet exemple, on suppose que des mots de 3 bits sont utilisés pour la mise sous forme numérique des échantillons vidéo (8 niveaux du gris) et que des mots de 6 bits " pas de teneur en CC" sont utilisés pour le code d'enregistrement. - Mots sous forme numérique mots d'enregistrement 000 000111 001 111000 101010 011 010101 100 001011 101 110100 001110 111 110001 Il faut noter que tous les mots d'enregistrement ont un nombre égal de 1 et de 0, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas de teneur en courant continu. La longueur du mot codé d'ordre pair supérieur qui suit par rapport au mot codé de source à 3 bits est bien entendu à 4 bits. Cependant, il n'y a que 6 mots codés "pas de CC" parmi tous les 16 mots codés à 4 bits. Par conséquent, il est nécessaire de passer à la longueur du mot codé pair d'ordre supérieur qui suit, qui est 6 bits. Il y a 20 mots codés pas de CC parmi les 64 mots possible dans le groupe des mots de 6 bits, ce qui est plus que suffisant pour les 8 mots codés à 3 bits possible de la source. En plus de la mauvaise réponse à basse fréquence ci-dessus décrite, l'enregistrement et la restitution magnétiques posent un autre problème d'erreurs, lesquelles erreurs se produisent habituellement dans les salves par suite de chutes hors limites des signaux. Dans le code du mot d'enregistrement à 6 bits ci-dessus identifié, seuls huit parmi les 64 mots codés à 6 bits possiblessont des mots codés valables. Statistiquement, il y aura 7/8 de toutes les erreurs possible dans les mots codés non veables que l'on peut ainsi détecter. Cependant, cela laisse toujours non détecté le 1/8 restant des erreurs. De même, dans le code IBA à 10 bits, environ 28/210 = 3/4 de touts les erreurs sont détectés ce qui laisse le 1/4 restant des erreurs non détecté. Il est par conséquent souhaitable de cacher sensiblement toutes les erreurs dans un canal de données, et non pas seulement les erreurs détectées. Selon les principes de l'invention, un procédé et un dispositif préférés pour le traitement de mots codés de données consistent à détecter les erreurs dans les mots codés, à estimer des mots codés de remplacement à la fois pour les mots codés erronés détectés et pour au moins une partie des mots codés dans un intervalle choisi des mots erronés, et à remplacer le mot codé erroné et les mots codés dans l'intervalle choisi par les mots codés estimés respectivement, afin de cacher ainsi la ppart des erreurs non détectées. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 montre des motifs d'erreurs dans des pixels ainsi le fonctionnement d'un dispositif pour cacher la chute hors limites selon les principes de l'invention; - la figure 2 donne un schéma.bloc d'un système d'enregistrement à utiliser avec la présente invention; et - la figure 3 donne un schéma bloc d'un système de reproduction selon l'invention. La figure 1 montre le concept de l'invention. Sur la figure la est illustré un courant consécutif 100 de pixelsreproduits qui sont dérivés d'une seule ligne de balayage de télévision, avec des pixels reproduits correc- tement indiqués par "1O'" et des pixels reproduits incorrec- tement par "X". Il faut noter que les erreurs se présentent dans une salve qui a 14 pixels de long. Comme on l'a expliqué ci-dessus, le code d'enregistrement IBA à 10 bits permettra la détection des 3/4 de toutes les erreurs en moyenne, en utilisant un code de mise sous forme numé- rique de 8 bits. Cependant, il est toujours possible que pour toute salve donnée on détecte plus ou moins de cette moyenne. Sur la figure lb a été supposé le pire des cas, c'est-à-dire qu'il n'y a que la moitié des erreurs qui sont détectées. Ces pixels erronés détectés sont indiqués par un "X" dans le courant 102, tandis que les pixels erronés non détectés sont indiqués par un "Y"*. Cojrîie précédemment sur la figure la, les pixels corrects sont indiqués par un "0". Ainsi, il y a 7X et 7Y. A chaque fois qu'un pixel erroné est détecté, un compensateur de chute- hors limites (DOC) est validé. Le DOC donne une estim-ation d'un pixel erroné à partir d'une certaine combinaison chasie- de pixesl1 ents-ourant et il remplace le pixel erroné par I'estimation. Selon la présente invention, ce processus est effectué non seulement pour le pixel qui est détecté comme étant dans l'erreur, mais pour un certain nombre choisi de pixels se présentant avant et après le pixel erroné détecté. Sur la figure lb, le DOC est validé sur un total de sept périodes de pixels entourant chaque erreur détectée, et ainsi trois pixels avant et trois pixels après le pixel erroné détecté sont également remplacés au moyen d'estima- tions divées des pixels environnants respectifs. Ce processus peut être appelé "accotement" ou "encadrement". En se référant à la figure lb en plus de détail, la première erreur détectée est dans le pixel 7 et ainsi le DOC est validé pendant la durée indiquée par l'accolade 7a. On notera que les pixels erronés non détectés 8 et 9 sont remplacés par les estimations respectives. Un tel remplacement a également lieu pour les pixels corrects 4, et 6 mais cela n'affecte pas de façon remarquable l'image visualisée. Le pixel erroné détecté suivant quiva- lide 1e DOC est le pixel 10. Le DOC est validé pendant la durée indiquée par l'accolade 10a. Le DOC est également validé par les pixels 11, 13, 17, 19 et 20 comme cela est indiqué par les accolades lia, 13a, 17a, 19a et 20a, respectivement. Ainsi, le DOC est continuellement validé pendant tout l'intervalle délimité par les pixels 4 et 23. On peut facilement voir que tous les pixels erronés non détectés8, 9, 12, 14, 15, 16 et 18 sont remplacés par leurs estimations respectives. On notera que dans la situation la plus typique o un nombre supérieur d'erreurs est détecté, il y a plus de pixels qui valident le DOC, ce qui augmente la probabilité que les erreurs non détectées siat remplacées par des estimations appropriées. La figure 2 montre un exemple d'un agencement d'enregistrement. Une borne d'entrée 200 reçoit des signaux vidéo analogiques de toute source, comme une caméra de télévision, un autre enregistreur, des signaux de diffusion qui sont reçus et détectés et autres. Les signaux analogi- ques sont appliqués à un moyen de mise sous forme numérique 202 qui échantillonne puis quantifie le signal analogique. L'échantillonnage a de préférence lieu à une fréquence qui est égale à trois ou quatre fois la fréquence de sous- porteuse couleur, tandis que la quantification est de préférence à une précision de 8 bits. Les échantillons de 8 bits sont appliqués à une mémoire morte 204 par un bus à 8 bits en parallèle. La mémoire 204 met les échantillons de 8 bits en 252 mots codés de 10 bits qui ont un nombre égal de uns et de zéros plus quatre mots supplémentaires de 10 bits. Les mots de 10 bits sont appliqués par un bus à 10 bits en parallèle, au circuit d'enregistrement 206. Le circuit 206 comprend traditionnelle- ment des amplificateurs, des oscillateurs de polarisation et autres. Les mots de 10 bits sont alors appliqués à la tête d'enregistrement de 10 bits 208, comme 10 têtes individuelles d'enregistrement qui enregistrent dans des pistes parallèles sur une bande magnétique d'enregistrement 210, les bits respectifs des mots de 10 bits. Si on le souhaite, les 10 bits formant un seul mot peuvent être enregistrés en série dans une seule piste en utilisant une seule tête d'enregistrement ordinaire. Cependant, il faudrait alors un convertisseur parallèle-série sur la figure 2, entre le circuit 206 et la tête 208. La figure 3 montre un exemple d'un circuit selon l'invention pour détecter et cacher les erreurs. La bande 210 se déplace par rapport à la tête 300 de reproduction de 10 bits. Les mots de 10 bits sont appliqués en succession au décodeur 302 du canal de la bande sur un bus de 10 bits. Si on utilise un enregistrement-en série,alors la tête 300 sera une tête à 1 bit et un convertisseur série- 10 bits en parallèle sera requis entre la tête 300 et le décodeur 302. Le décodeur 302 est composé d'une mémoire morte qui met chacun des mots de 10 bits en mots de 8 bits correspondants d'origine venant du moyen de mise sous forme numérique 202 à condition que le mot de 10 bits corresponde à l'un des 256 mots de 10 bits valables. Les mots de 8 bits sont appliqués à la sortie 304 de 8 bits. Si le mot de 10 bits reproduit ne correspond pas à l'un des mots de 10 bits valables, un signal d'erreur est appliqué par une sortie 306, à un registre à décalage 316 par une ligne à retard 308. Les mots de 8 bits à la sortie 304 sont appliqués au compensateur de chute hors limites ou DOC 310. Le DOC 310 a deux sorties de 8 bits qui sont couplées à un multiplexeur de 8 bits (multiplexeur qui fonctionne en tant qu %interrupteur à va-et-vient à 8 p8les) 318. La sortie 312 produit un signal vidéo de 8 bits non compensé, tandis que la sortie 314 produit un signal compensé pour les chutes hors limites. Dans le mode de réalisation le plus simp, le signal compensé peut être dérivé en remplaçant un pixel erroné par un pixel verticalement adjacent. Ainsi, le DOC 310 pourrait, dans ce cas, être simplement une ligne à retard couplée entre l'entrée du DOC et la sortie 312, avec un retard d'une ligne horizontale. La sortie 314 serait alors directement connectée à l'entrée du DOC. Cela remplacerait un pixel erroné par un pixel de la ligne située en dessous. La ligne à retard 308 dans ce cas doit avoir un retard d'une ligne horizontale moins la moitié du retard du registre à décalage 316. D'autres DOC plus précis sont connus, par exemple faisant la moyenne de deux pixels verticalement adjacents, et on peut les utiliser dans la présente invention, En général, les pixels de substitution sont produits à partir de combinaisons de pixels proches des pixels erronés. Le registre à décalage 316 a un nombre d'étages qui est égal au nombre de pixels dans une accolade moins un, et ainsi il comprend dans le mode de réalisation décrit six étages, lesquels étages sont déclenchés à la fréquence d'échantillonnage. La sortie de chaque étage est couplée à une entrée d'une porte OU 320. Un signal à un niveau logique haut à la sortie de la porte 320 commande le multiplexeur 318 pour appliquer le signal compensé à la sortie 314 à un convertisseur numérique-analogique ou DAC 322, autrement la donnée vidéo à la sortie 312 est appliquée au convertisseur 322. Dans chaque cas, le sigrel analogique résultant de sortie à appliquer au DAC 322 est alors appliqué à l'affichage 324. Quand un pixel erroné est détecté par le détecteur 302, par exemple le pixel no. 7 sur la figure 1, un signal drapeau d'erreur est présent à la sortie 306 et il est appliqué au premier étage du registre à décalage 316 par la ligne à retard 308. Le signal drapeau retardé d'erreur à la sortie de la ligne à retard 308 est également appliqué directement à la porte 320 pour actionner le multiplexeur 318 afin de choisir la sortie compensée 314. Il faut noter que quand le signal drapeau d'erreur se présente, et du fait du retard de la ligne 308, le pixel no. 4 de la ligne au-dessus de la ligne contenant le pixel erroné no. 7 est sur le point d'être fourni par la sortie 312. A la place de ce pixel no. 4 de la ligne au-dessus, le pixel no. 4 de la ligne en dessous (ou une moyenne des pixels no. 4 des lignes au-dessus et en dessous de la ligne contenant le pixel erroné) est substitué. En d'autres termes, la ligne à retard 308 a pour but de compenser le retard dans le DOC 310. Le retard de la ligne 308 correspond à ce qui est nécessaire selon la configuration particulière du DOC 310 pour forcer celui-ci à commencer à remplacer le pixel no. 4 quand le pixel erroné no. 7 est détecté. Le signal drapeau d'erreur est décalé à travers chaque étage du registre 316 et force chacun des six pixels suivants à remplacer les pixels sur un total de 7 pixels remplacés, c'est-à-dire les pixels no. 4 à 10 comme le montre l'accolade 7a sur la figure lb. Si le pixel erroné détecté suivant est le no.- 10 (comme on l'a supposé sur la figure 1b), le DOC est validé pendant la durée indiquée par l'accolade a. La même chose s'applique aux autres pixels erronés détectés et leurs accolades respectives indiquant la vali- dation du DOC. On peut facilement voir que l'opération indiquée sur la figure lb est effectuée par le dispositif de la figure 3. On notera que de nombreux autres modes de réalisation sont possibles dans le cadre de l'invention. Par exemple, des codes autres que les codes IBA peuvent être utilisés pour détecter une erreur et actionner l'appa- reil d'accotement selon l'invention. De plus encore des procédés d'identification de mots codés erronés autres qu'une reconnaissance de mots codés non valables peuvent être utilisés pour actionner l'accotement, par exemple une erreur de parité, une perte d'amplitude du signal et autres. De même, la présente invention peut s'appliquer à des canaux de communication autres qu'un enregistreur sur bande. Par ailleurs, comme cela est indiqué dans la demande de brevet US No. 170 811 du 21 Juillet 1980, qui est cédée à la même demanderesse que la présente invention, des pixels se présentant séquentiellement peuvent être enregistrés sur des pistes différentes en utilisant un convertisseur série-parallèle. Quatre pistes sont utilisées dans un mode de réalisation décrit. Des retards d'enregis- trement sont prévus entre les pistes, lesquels retards sont plus longs qu'une longueur attendue de chute hors limites. Pendant la reproduction, des retards inverses et un convertisseur parallèle-série sont prévus pour obtenir l'ordre séquentiel d'origine des pixels. S'il se produit une chute hors limitesdu type salve sur la bande, même une affectant les quatre pistes, seul un pixel sur quatre sera affecté quand les pixels reproduits seront ré-arrangés dans l'ordre séquentiel d'origine. La présente invention peut être utilisée dans un tel système en changeant le retard de chaque étage du registre à décalage 316 pour qu'il soit égal à quatre périodes de pixels au lieu d'une période comme on l'a décrit ci- dessus. Ainsi, la validation du DOC se produira pour un pixel reproduit sur quatre, lesquels pixels se présentent en réalité en séquence sur la bande. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé pour le traitement de mots codés de données, caractérisé en ce qu'on détecte les mots codés erronés, on estime des mots codés de remplacement à la fois pour lesdits mots codés erronés et pour au moins certains mots codés dans un intervalle choisi desdits mots erronés, et on remplace ledit mot codé erroné et lesdits mots codés dans ledit intervalle choisi par lesdits mots codés estimés respectivement, ainsi la plupart des erreurs non détectées sont cachées. 2. Dispositif pour le traitement de mots codés de données selon le procédé de la revendication 1, caractérisé par un moyen (302) pour détecter des mots codés erronés, un moyen (310) pour estimer des mots codés de remplacement à la fois pour les mots codés erronés détectés et pour au moins certains des mots codés dans un intervalle choisi desdits mots erronés, et un moyen (308, 316, 318, 320) pour remplacer ledit mot codé erroné et lesdits mots codés dans ledit intervalle choisi par lesdits mots codés estimés respectivement, ainsi la plupart des erreurs non détectées sont cachées. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mots codés précités comprennent un nombre égal de uns et de zéros0 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de détection d'erreurs (302) précité est formé d'une mémoire morte.. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'estimation (310) précité estime les mots codés de remplacement à partir d'une combinaison choisie de mots codés proches du mot codé remplacé. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 ou 5, caractérisé en ce que le moyen de remplace- ment précité comprend une ligne à retard (308) couplée au il moyen de détection (302) précité, un registre à décalage (316) couplé à ladite ligne à retard (308),une porte OU (320) couplée audit registre à décalage (316) et un multL- plexeur (318) couplé à ladite porte (320) et audit moyen d'estimation (310). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ligne à retard (308) précitée a un retard d'une période d'une ligne horizontale de télévision moins la moitié du retard total du registre à décalage (316) précité. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mots codés de données précités représentent un signal de télévision. 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par un dispositif de reproduction de bande magnétique (300) qui est couplé au moyen détecteur(302) précité. 10. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'estimation (310) précité estime des mots codés de remplacement pour tous les mots codés précités dans l'intervalle choisi précité des mots erronés précités.