Brevet FR2634085A1 — publié le 19900112

- 1 - "Dispositif d'embrouillage ou de désembrouillage pour un sys- tème de télévision MAC" Description L'invention concerne un dispositif d'embrouillage ou de désembrouillage pour un système de télévision selon un standard MAC, constitué de moyens pour, pendant une période de temps déterminée, décaler dans le temps les signaux émis. Un tel dispositif est décrit par exemple dans les documents FR-B-2 330 236 et DTO 1 907 580. Selon ces documents un retard et/ou une inversion de polarité est appliqué au signal vidéo de façon à provoquer un papillottement de l'image. Le retard n'est pas appliqué pendant la période de retour de lignes. Le problème du brouillage du son est indé- pendant du brouillage de l'image. L'invention est basée sur l'idée qu'un retardement appliqué aux périodes de données numériques a pour effet que, si des mesures ne sont pas prises en réception pour compenser le retard, chaque bit des données numériques sera pris pour un autre, et le signal perdra toute signification. De ce fait, le son qui est transmis au moyen de ces données numériques devient totalement inutilisable sans désembrouilleur. Le dispositif selon l'invention est ainsi remarqua- ble en ce que les susdits moyens appliquent un décalage tempo- rel à certaines des périodes de données numériques qui, dans une ligne, précèdent les signaux vidéo. Un tel dispositif qui est particulièrement simple peut être utilisé dans les systèmes CMAC, DMAC ou D2MAC. Il est entre autres bien adapté dans le cas des réseaux cAblés pour lesquels est recherchée une relative simplicité des moyens d'embrouillage/désembrouillage. Afin de simplifier au maximum la réalisation du dispositif tout en évitant tout problème de collision entre des données retardées et les données non retardées qui sui- 2 - vent, il est avantageux que lesdits moyens appliquent globale- ment le retard à au moins une ligne complète, et même à un groupe de lignes consécutives, l'application du retard commen- çant ou finissant par exemple pendant les 172 derniers bits d'une ligne comprise entre la ligne ne 2 et la ligne n 22 incluses et respectivement finissant ou commençant pendant les 172 derniers bits d'une ligne comprise entre la ligne n' 314 et la ligne n" 334 incluses. Le dispositif offre entre autres l'avantage qu'il peut être réalisé de façon indépendante du codeur ou du déco- deur MAC. Dans le cas o l'on applique le retardement à un groupe de lignes consécutives, si l'on veut accentuer l'effet d'embrouillage de l'image vidéo, il est intéressant que, en plus du retard, une inversion de polarité soit appliquée à celle des parties de trames qui ne comprend pas la ligne 624. Les dispositifs en question sont aussi bien des dispositifs d'embrouillage que des dispositifs de désembrouil- lage; la différence entre l'embrouillage et le désembrouilla- ge tient essentiellement dans la période à laquelle est appli- quée le décalage temporel. En d'autres termes le désembrouil- leur devrait avancer les signaux là o ils ont été retardés, mais comme on ne sait pas remonter dans le temps c'est-à-dire avancer un signal, le désembrouilleur retarde les parties qui n'étaient pas retardées à l'émission afin de les remettre à leur place relative par rapport aux signaux retardés: en fin de compte donc, le désembrouilleur comporte les mêmes éléments que l'embrouilleur, mais avec une inversion logique au niveau de l'activation des moyens de retardement. Ces éléments comprennent avantageusement un regis- tre qui peut être disposé en série dans le signal ou au con- traire court-circuité par des commutateurs électroniques. Il est souhaitable, pour éviter des problèmes d'ac- crochage de synchronisation, que le retard soit faible. Un re- tard d'un bit suffit à détruire l'intelligibilité des données -3- numériques. Par conséquent un retard de deux périodes d'horlo- ges à 20,25 MHz est suffisant: le registre comporte seulement deux positions et est activé par une horloge à 20, 25 MHz. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés décrivant des exemples non limitatifs, fera bien com- prendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente très schématiquement le branchement d'un dispositif selon l'invention dans un émet- teur. La figure 2 représente très schématiquement le branchement d'un dispositif selon l'invention dans un récep- teur. La figure 3 représente plus en détails un disposi- tif selon l'invention. La figure 1 est susceptible de représenter à elle seule deux cas possibles d'un dispositif à l'émission. Dans les deux cas le bloc 11 contient les moyens de l'invention. Dans un premier cas un signal vidéo non codé MAC est disponible sur la connexion 13 et le bloc 12 est un codeur MAC qui fournit sur la connexion 9 le signal codé MAC sous forme analogique en bande de base, et qui fournit sur la con- nexion 7 l'horloge et la synchronisation. Dans un autre cas, qui est celui des têtes de ré- seaux câblés, le signal disponible sur la connexion 13 est par exemple reçu à partir d'un satellite de télécommunications et est déjà codé MAC. Le bloc 12 représente alors un circuit d'extraction d'horloge et de synchronisation qui fournit ces dernières sur la connexion 7. Sur la figure 2, un signal MAC analogique démodulé, c'est-à-dire en bande de base, est fourni sur la connexion 15 d'un récepteur, le circuit 16 est un circuit de réglage de la composante continue du signal; il est suivi d'un convertisseur analogique-numérique 17 puis d'un circuit désembrouilleur se- lon l'invention 11 et enfin d'un décodeur MAC 14, fournissant - 4 - les composantes dites R, V, B et le son sur la connexion 20 multifils. Ce décodeur 14 fournit sur la connexion 7 l'horloge extraite à partir du signal. Le décodeur MAC est capable d'extraire cette horloge à partir du mot de synchronisation de trames de la ligne 625, que le signal soit embrouillé ou non, puisque le mot de synchronisation de trames est toujours laissé temporellement intact, et que l'inversion de polarité d'un signal duo-binaire ne modifie pas son contenu logique. Une connexion 21 en sortie du décodeur 14 transmet une information de correction de la composante continue à par- tir de mesures effectuées de façon connue dans le décodeur MAC. Cette information est amenée au circuit 16 de réglage de la composante continue, formant un système à contre réaction. Au cas o la polarité du signal est changée pendant certaines périodes de la trame, l'information de correction de la com- posante continue doit aussi être inversée pendant la même pé- riode, faute de quoi la contre réaction agirait à l'envers. A cet effet, un inverseur 19 est mis en série ou court-circuité par l'intermédiaire d'un commutateur 18 commandé par le désem- brouilleur. Ces éléments 18, 19 sont représentés à titre pure- ment symbolique, car l'effet désiré peut être obtenu de dif- férentes manières équivalentes. Par exemple il est possible que le signal 21 soit un signal numérique, auquel cas l'inver- sion de la valeur est obtenue par des moyens numériques. La figure 3 représente plus en détails le bloc 11 des figures 1 et 2. Un signal MAC est amené sur la connexion 9 sous forme analogique et transformé en signal numérique par le convertisseur analogique-numérique 2, puis amené au commu- tateur 5. Si le circuit est situé dans un émetteur, le codeur MAC est placé en amont (voir figure 1) et s'il est à sortie numérique, le convertisseur 2 est bien entendu inutile et le signal est amené directement au commutateur 5. Il en est de même dans le cas de la figure 2 o est déja présent le convertisseur 17. Après le commutateur 5, et selon la position de ce dernier, le signal traverse ou bien un circuit de retardement 3, ou bien un court-circuit. Là encore le commutateur 5 est - 5 - représenté à titre symbolique, il est constitué en fait de portes logiques. En sortie le signal est reconverti en valeur analogique dans un convertisseur numérique/analogique 4 pour être modulé et transmis, dans le cas d'un émetteur. Si le circuit est situé dans un récepteur dont le décodeur MAC (qui est en aval, voir figure 2) est à entrée nu- mérique, le convertisseur 4 est bien entendu omis. Un processeur 1 détermine les instants de commuta- tion et commande le commutateur 5. Le circuit de retardement 3 est constitué d'un registre à décalage, commandé par une hor- loge. Cette horloge est disponible sur la connexion 7 (voir figures 1 et 2). Elle est amenée aussi, bien entendu, au pro- cesseur i. Dans une forme de réalisation préférentielle, le registre 3 est à deux positions, l'horloge 7 ayant une fré- quence de 20,25 MHz. Ainsi le retard apporté aux données numé- riques est de 1 bit. Bien qu'un retard de 1 bit suffise à détruire tota- lement l'intelligibilité des données numériques, le retard peut être choisi plus important et le registre peut comporter plus de positions, par exemple 32 positions, si l'on souhaite accentuer l'effet de papillotement de l'image. Toujours pour augmenter le brouillage de l'image, on peut ajouter une inversion de polarité du signal. Ceci peut être fait numériquement dans un élément (non représenté) insé- ré dans la chaine des éléments 2, 5, 3, 4. Dans la plupart des cas, il suffit de modifier le bit de poids le plus fort du si- gnal numérique pour obtenir l'effet désiré. Même si cette mo- dification ne produit pas exactement une inversion de polari- té, cela importe peu puisqu'en tout cas un brouillage est ob- tenu. - 6 - Pour obtenir la simplicité la plus grande ce brouillage supplémentaire peut être réalisé pendant les pério- des o le retard est appliqué, ou au contraire pendant les pé- riodes o le retard n'est pas appliqué, en tout cas les ins- tants de commutation sont les mêmes pour les deux brouillages. Le schéma de la figure 3 qui est déjà connu ne re- présente pas en fait l'essentiel de l'invention mais le moyen de la mettre en oeuvre. L'invention réside essentiellement dans les instants d'application du retard et dans sa valeur. Si l'on considère une ligne MAC telle que représentée par exemple page 24 de la brochure officielle 'Spécification du système D2 MAC/PAQUET' éditée en septembre 1985, l'applica- tion des moyens enseignés par les documents en préambule con- duirait à introduire un retard variable entre les instants représentés par les numéros d'échantillons 225 et 1294. Au contraire, le retard est appliqué selon l'invention sur toute une ligne et même de préférence sur un ensemble de lignes consécutives, ceci sans aucune solution de continuité. Consi- dérant le diagramme représenté à la page 51 de la même brochu- re officielle, l'invention préconise de choisir un instant de commutation situé dans les lignes 2 à 22 ou 314 à 334. Ces lignes sont en effet réservées actuellement à la transmission de données dites ANTIOPE et chaque ligne ne comprend que 360 bits de données au plus, laissant inutilisés 172 bits par li- gne. On peut donc introduire une transition pendant ces 172 bits restant sans créer d'effet nuisible. Le retard sera donc appliqué par exemple entre la ligne 10 et la ligne 320, les autres lignes étant intactes: on applique le retard pendant une demi-trame par trame. On peut aussi retarder le signal entre la ligne 320 et la ligne 10 de la trame suivante, ce qui revient vis-à-vis du mot de synchronisation de trame à avancer les lignes 10 à 320. L'avantage essentiel de l'invention est la simpli- cité de sa mise en oeuvre. Elle peut être utilisée par exemple dans des têtes de réseaux cAblés. Le serveur peut alors se - 7 - contenter d'embrouiller l'émission de façon à toucher l'utili- sateur moyen sans chercher à arrêter un technicien capable d'intervenir dans son récepteur. Dans ces conditions on peut éventuellement ne pas déclencher les retardements à partir d'un générateur pseudo-aléatoire ainsi que cela se pratique de façon courante, mais appliquer le retard à chaque demi-trame ou à des demi-trames particulières identifiées par un calcul basé sur le comptage des trames, ce calcul étant en tout cas systématique et non pseudo-aléatoire. Dans ce cas le récepteur peut à lui seul désembrouiller le signal sans clé ou autre donnée transmise par l'émetteur. Il importe toutefois qu'il soit capable de reconnaître s'il y a ou non brouillage. On a remarqué que, lorsque le taux d'erreur sur les données numéri- ques est d'environ 1 millième, le signal est quasiment par- fait. Lorsque ce taux atteint 1 centième le signal est très mauvais et audelà l'accrochage de synchronisation n'est plus possible. Or le brouillage selon l'invention introduit, lors- qu'on applique un retard pendant une demi-trame par trame, un taux d'erreur de 25% (la moitié des données est embrouillée et dans cette moitié, le hasard fait que la moitié des bits sont corrects, d'o le taux de 25% de bits erronés). Un moyen de détection de la présence de l'embrouillage est donc de munir le récepteur de moyens de relevé du taux d'erreur. Il y a alors trois cas possibles: - taux d'erreur inférieur à 1 centième. pas d'embrouillage - taux d'erreur compris entre 1 centième et 25%: l'accrochage est impossible, pas de réception - taux d'erreur de l'ordre de 25% et accrochage correctement réalisé: les conditions de réception sont convenables mais il y a embrouillage. Bien entendu, il est également possible d'utiliser les données numériques pour transmettre de façon connue des informations sur l'embrouillage. - & - Revendications: 1. Dispositif d'embrouillage ou de désembrouillage pour un système de télévision selon un standard MAC, constitué de moyens pour, pendant une période de temps déterminée, déca- ler dans le temps les signaux émis, caractérisé en ce que les susdits moyens appliquent un décalage temporel à certaines des périodes de données numériques qui, dans une ligne, précèdent les signaux vidéo. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens appliquent globalement le retard à au moins une ligne complète. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens appliquent globalement le retard à un groupe de lignes consécutives. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens appliquent globalement le retard aux li- gnes correspondant à une demi-trame, l'application du retard commençant ou finissant pendant les 172 derniers bits d'une ligne comprise entre la ligne n 2 et la ligne n 22 incluses et respectivement finissant ou commençant pendant les 172 der- niers bits d'une ligne comprise entre la ligne n 314 et la ligne no 334 incluses. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que en plus du retard, une inversion de polarité est appli- quée à celle des parties de trames qui ne comprend pas la li- gne 624. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un registre qui peut être disposé en série dans le signal ou au contraire court-circuité par des commutateurs électroniques. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le registre comporte seulement deux positions et est activé par une horloge à 20,25 MHz. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est muni en réception de - 9 - moyens de relevé du taux d'erreurs numériques pour détecter s'il y a brouillage ou non.