Brevet FR2640450A1 — publié le 19900615

I DISPOSITIF DE SYNCIHRONISATION POUR UNE SUITE DE TRAMES A LONGUEUR VARIABLE L'invention concerne un dispositif de synchronisation pour une suite de trames à longueur variable. Ces trames com- portent des données à longueur variable précédées d'un mot binaire ayant une longueur fixe et remplissant généralement deux fonctions: permettre la synchronisation d'un dispositif récep- teur des données, par rapport à un dispositif émetteur des don- nées, en séparant les données appartenant à des trames distinctes; et transmettre des paramètres qui sont propres à la trame considérée et qui permettront d'exploiter les données transmises dans cette trame. Pour protéger la synchronisation contre les erreurs de transmission, ce mot peut être constitué de N mots identiques, appelés préfixes, comportant chacun un mot appelé séparateur de trames, constitué par un motif fixé, et un mot appelé mot de paramètres, ayant une longueur fixée mais un contenu propre à la trame qui suit. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de synchronisation permettant de détecter les séparateurs de trames et d'extraire les mots de paramètres, même en présence d'er- reurs de transmission. L'objet de l'invention est un dispositif de synchronisation comportant des moyens de calcul de corréla- tion pour détecter les séparateurs même s'ils sont tous plus ou moins affectés par des erreurs de transmission, et pour en dé- duire des intervalles de temps pendant lesquels les mots de paramètres peuvent être extraits de la suite des tra- mies. Selon l'invention, un dispositif de synchronisation pour une suite de trames à longueur variable, chaque trame commençant par N mots séparateurs identiques et séparés par un intervalle constant, est caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens pour calculer N valeurs dites de corréla- tion, traduisant respectivement la corrélation entre une suite de bits identiques à ceux de chaque séparateur et N suites de données binaires, constituées respectivement en retardant les trames de i fois l'intervalle des séparateurs, pour i = O à N-1; - des moyens pour fournir un signal dit de reconnais- sance, lorsque ces N valeurs de corrélation sont toutes supérieu- res à une valeur de seuil, ce signal Indiquant que N séparateurs sont reconnus. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails apparaîtront à l'aide de la description ci-dessous et des figu- res l'accompagnant: - la figure 1 représente le chronogramme d'un exemple de trame à longueur variable; - la figure 2 représente le schéma synoptique d'un exemple de réalisation d'un dispositif de synchronisation selon l'invention. La trame à longueur variable représentée sur la figure 1 comporte un préfixe répété identiquement trois fois, chaque préfixe ayant une durée Tpr, et comporte des données 7, à longueur variable. Le premier préfixe est constitué par un sépa- rateur 1 et par un mot de paramètres 2. Le deuxième préfixe est constitué d'un séparateur 3 et d'un mot de paramètres 4. Le troisième préfixe est constitué d'un séparateur 5, et d'un mot de paramètres 6. Chaque séparateur 1, 3, 5, comporte le même motif binaire et a une durée identique Ts. Il permet de reconnai- tre la frontière entre deux trames successives. Chaque mot de paramètres 2, 4, 6, comporte le même nombre de bits et a une durée identiques Tpa, mais a un contenu qui est propre à la trame considérée. Les trois préfixes d'une trame donnée compor- tent trois mots de paramètres qui sont Identiques. La synchronisation d'un dispositif décodeur nécessite de reconnaître les séparateurs 1, 3, 5, malgré les erreurs de transmis.sion, et di déterminer leur position afin de savoir quand commencent les données 7. D'autre part. le décodage des données 7 nécessite de connaitre, avec une parfaite exactitude, les paramètres obtenus par les trois mots de paramètres 2,4,6. La figure 2 représente le schéma synoptique d'un exem- ple de réalisation du dispositif de synchronisation selon l'in- vention, pour la synchronisation d'un décodeur recevant des trames à longueur variable telles que celles représentées sur la figure 1. Cet exemple compcrte: une borne d'entrée 13 recevant la suite des trames à longueur variable; un dispositif de cal- cul 8 pour calculer trois valeurs de corrélation; un circuit logique 9 pour fournir un signal R dit de reconnaissance, lors- que les trois valeurs de corrélation sont toutes supérieures à une valeur de seuil prédéterminée, ce signal R indiquant que trois séparateurs qui précèdent une trame sont reconnus; un temporisateur numérique 10, ayant une temporisation de durée Tpa; un multiplexeur 11, à deux entrées et une sortie; et une borne de sortie 12 qui est reliée, dans cet exemple, à une mé- moire tampon non représentée. La borne de sortie 12 fournit d'une part les données 7 contenues dans chaque trame, et d'au- tre part le contenu des mots de paramètres 2. 4, 6, extraits des trois préfixes situés au début de chaque trame Le dispositif de calcul 8 comporte: deux lignes à retard numériques, 14 et 15, chacune procurant un retard égal à la durée Tpr d'un préfixe; quatre lignes à retard numériques, 18 à 21, chacune procurant un retard égal à la durée Ts d'un séparateur; un dispositif 17 de détection d'un séparateur; et trois dispositifs de calcul de corrélation, 22 à 24. Le dispositif de calcul 8 possède une entrée reliée à 3G la borne d'entrée 13, cette entrée étant reliée: à une entrée du circuit 16, à une entrée de la ligne a retard 19, et à une entrée de la ligne à retard 14. Une sortie de la ligne à retard 14 est reliée: à une entrée du circuit 16; à une entrée de la ligne à retard 15; et A une entrée de la ligne à retard 20. Une sortie de la ligne A retard 15 est reliée: A une entrée du circuit 16; à une entrée de la ligne à retard 21; et à une première entrée du multiplixeurl. Les lignes à retard 14 et 15 ont pour fonction de fournir respectivement la suite des trames avec un retard Tpr et 2 Tpr. Ainsi les trois entrées du circuit 16 reçoivent respec- tivement trois suites de trames qui sont décalées dans le temps de telle sorte que la première entrée reçoit le ième bit du troisième préfixe au même moment que la deuxième entrée reçoit le lème bit du deuxième préfixe et que la troisième entrée re- çoit le lème bit du premier préfixe. Le circuit 16 est un cir- cuit à logique majoritaire, c'est-à-dire fournissant un signal binaire, noté MAJ, dont la valeur est égale à la valeur majori- taire parmi les trois valeurs appliquées respectivement aux trois entrées, pour chaque bit de la suite de trames à longueur variable. De même, les entrées des lignes à retard 19 à 21 reçoi- vent respectivement, au même instant, le lème bit du troisième préfixe, le lème bit du deuxième préfixe, et le lème bit du troisième préfixe. Une sortie du circuit 16 est reliée à une entrée de la ligne à retard 18 et à une entrée du dispositif 17 de détection d'un séparateur. Ce dispositif 17 fournit un signal logique INIT lorsqu'il détecte, dans la suite des valeurs binaires majoritai- res, un motif identique aux séparateurs attendus. La sortie du détecteur 17 est reliée à des entrées d'initialisation des dispo- sitifs de calcul 22 à 24. Ces derniers possèdent des entrées reliées respectivement aux sorties des lignes à retard 19 à 21. Le signal INIT initialise un calcul de corrélation dans chacun des dispositifs 22 à 24 à l'instant o le dispositif de détec- tion 17 achève de reconnaître un séparateur. Pour compenser le temps nécessaire au dispositif 17 pour reconnaître un sépara- teur, les lignes à retard 19 à 21 retardent d'une durée Ts les suites binaires qui sont appliquées respectivement aux entrées des dispositifs de calcul de corrélation, 22 à 24. Chacun des dispositifs de calcul 22 à 24 détermine une valeur de corrélation qui est égale au nombre de bits qui sont identiques dans la suite de valeurs binaires appliquée à l'en- trée du dispositif de calcul et dans une suite de valeurs binai- res égales aux bits constituant un séparateur. Grâce au disposi- tif 17 de détection d'un séparateur, le calcul commence précisé- ment à l'instant o le dispositif 22 commence à recevoir le séparateur 1, le dispositif 23 commence à recevoir le sépara- teur 3, et le dispositif 24 commence à recevoir le séparateur 5. Après un intervalle de temps de durée Ts, les dispositifs de calcul 22 à 24 fournissent trois valeurs de corrélation qui sont d'autant plus faibles qu'il y a plus de bits erronés respective- ment dans le séparateur 5, dans le séparateur 3, et dans le séparateur 1. Trois sorties des dispositifs de calcul 22 à 24 constituent trois premières sorties du dispositif de caleul 8 et sont reliées à trois entrées du dispositif de calcul 9. Le dispositif de calcul 9 comporte: trois compara- teurs à seuil, 25 à 27, ayant une même valeur de seuil prédéter- minée; et une porte logique ET 28. Les trois entrées du disposi- tif 9 sont constituées respectivement par trois entrées des comparateurs à seuil 25 à 27. Trois sorties de ces comparateurs sont reliées respectivement à trois entrées de la porte 28. La sortie de cette dernière constitue une sortie du dispositif 9 qui est relié à une entrée de commande du temporisateur 10. Le seuil des comparateurs 25 à 27 correspond à un certain taux d'erreurs sur chacun des séparateurs 1, 3, 5. Par exemple, si chaque séparateur comporte 41 bits, une valeur de seuil égale à 38 permet de considérer comme valide chaque séparateur compor- tant 38 bits exacts et 3 bits erronés. Lorsque les trois valeurs de corrélation sont supérieures à la valeur de seuil, les compa- rateurs 25 à 27 fournissent trois signaux qui valident la porte ET 28. La sortie de la porte 28 fournit alors un signal logique R, dit de reconnaissance, Indiquant que trois séparateurs sont reconnus. Ce dispositif de synchronisation permet donc de recon- naître des séparateurs de trames à longueur variable, même s'ils comportent chacun quelques bits erronés. Une seconde fonction de ce dispositif de synchronisa- tion est d'extraire, avec la plus grande exactitude possible, les paramètres propres aux données 7, en vue de pouvoir déco- der correctement ces données. Comme les séparateurs 1, 3, 5, les mots de paramètres 2, 4, 6 sont affectés d'erreurs binaires. Le circuit 16 à logique majoritaire permet d'éliminer ces er- reurs s'il n'y a qu'une valeur erronée sur les trois valeurs d'un même bit du mot de paramètres. Lorsqu'il n'y a pas d'er- reurs de transmission, le circuit 16 fournit trois fois le pré- fixe exact. Ce n'est plus le cas, en présence d'erreurs de trans- mission. En effet, pendant l'arrivée du deuxième préfixe sur la borne d'entrée 13, le circuit 16 reçoit respectivement sur ces trois entrées: le deuxième préfixe, le premier préfixe, et une suite quelconque constituée par des données de la précédente trame à longueur variable. La moindre erreur sur un bit du premier ou du deuxième préfixe provoque donc une erreur dans le préfixe restitué dans le circuit 16. De même après la fin de l'arrivée du troisième préfixe sur la bande d'entrée 13, les lignes à retard 14 et 15 resti- tuent respectivement le troisième et le deuxième préfixe. Par conséquent, le circuit 16 reçoit respectivement sur ses trois entrées: le deuxième préfixe, le troisième préfixe, et une suite binaire quelconque constituée de données. La moindre er- reur sur le deuxième ou le troisième préfixe conduit le circuit 16 à restituer un préfixe erroné. Le seul cas o le circuit 16 tire partie de la redondance des trois préfixes, est donc le cas o il reçoit simultanément sur ses trois entrées: le premier, le deuxième, et le troisième préfixe. Dans ce cas, la sortie du circuit 16 restitue un préfixe dans lequel les erreurs de trans- mission sont corrigées par la décision majoritaire, dans la mesure du possible. Le dispositif selon l'invention comporte un multiplexeur 11 pour extraire de la suite binaire majoritaire MAJ, fournie par le circuit 16, uniquement les bits situés dans un intervalle de temps o le circuit 16 fournit un préfixe ayant l'exactitude la meilleure. Pour cela, la suite binaire MAJ est appliquée à une seconde entrée du multiplexeur 11, par l'inter- médiaire de la ligne à retard 18 procurant un retard Ts compen- sant le retard dû au fonctionnement du dispositif 17. Une sortie du multiplexeur 11 est reliée à la borne de sortie 12 du disposi- tif. Une entrée de commande du multiplexeur 11 est reliée à une sortie du temporisateur 10. Une entrée de commande du temporisateur 10 est reliée à la sortie du dispositif 9 pour recevoir le signal de reconnaissance R. w Quand le temporisateur 10 reçoit le signal R, il com- mande une commutation du multiplexeur 11, par un signal logique FEN, dit de fenêtre, dont la durée est égale à la durée Tpa d'un mot de paramètres. Pendant cette durée le multiplexeur 11 transmet donc le mot de paramètres, rectifié éventuellement par i5 les décisions majoritaires. Pendant le reste du temps, le multi- plexeur 11 transmet la suite des données binaires retardées qui est fournie par la sortie de la ligne à retard 15, ces données binaires ne pouvant pas être rectifiées par une logique majori- taire puisqu'elles ne comportent pas de redondances. Le dispositif 17 de détection d'un séparateur et les dispositifs 22 à 24 de caleul de corrélation peuvent être réali- sés de différentes manières, qui varient notamment en fonction du type de motif utilisé pour constituer les séparateurs. Par exemple, si chaque séparateur est constitué de 40 bits de valeur 0 et de 1 bit de valeur 1, il est possible de constituer le dispositif 17 et chaque dispositif de calcul de corrélation, 22 à 24, au moyen d'un compteur qui compte le nombre de zéros dans la suite binaire. La réalisation de ces dispositifs pour d'autres motifs séparateurs est à la portée de l'homme de l'Art. L'invention est applicable notamment au domaine du codage et du décodage d'images de télévision, pour assurer la synchronisation d'un décodeur. 25404_C REVENDICATIONS 1. Dispositif de synchronisation pour une suite de trames à longueur variable, chaque trame commençant par N mots séparateurs (1, 3, 5) identiques et séparés par un intervalle constant (Tpr), caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens (8) pour calculer N valeurs dites de corrélation, traduisant respectivement la corrélation entre une suite de bits identiques à ceux de chaque séparateur (1, 3, 5) et N suites de données binaires, constituées respectivement en retardant les trames de i fois l'intervalle (Tpr) des sépara- teurs, pour i = O à N-1; - des moyens (9) pour fournir un signal (R) dit de reconnaissance, lorsque ces N valeurs de corrélation sont toutes supérieures à une valeur de seuil, ce signal (R) indiquant que N séparateurs sont reconnus. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (8) pour calculer N valeurs de corrélation comportent N dispositifs de calcul de corrélation (22 à 24), initialisés par un dispositif d'initialisation comportant: - des moyens (14, 15) pour retarder la suite des trames, en restituant N-1 suites de trames retardées, chaque suite ayant un retard de i fois l'intervalle (Tpr) des sépara- teurs (1, 3, 5), pour i = 1 à N-1; - des moyens (16) pour comparer bit par bit, les va- leurs de la suite de trames non retardée et les valeurs des N-1 suites retardées et fournir un signal binaire (MAJ), dit majori- taire, dont la valeur est constituée de la valeur majoritaire, parmi les N valeurs qui sont comparées; - des moyens (17) pour détecter dans ce signal binaire (MAJ) une suite de bits identiques à ceux d'un séparateur, et pour fournir alors un signal d'initialisation (INIT) pour les dispositifs de calcul de corrélation (22 à 24). ?6404%0 3. Dispositif selon la revendication I pour extraire un mot binaire, appelé mot de paramètres (2. 4, 6), ayant une longueur fixée (Tpa), associé à chacun des N séparateurs (1, 3, ) au début de chaque trame, ce mot étant constitué d'informa- tions propres à cette trame, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - un dispositif de temporisation (10) déclenché par le signal de reconnaissance (R), et fournissant un signal dit de fenêtre (FEN) dont la durée est égale à la durée du mot (2, 4, 6) à extraire; - un dispositif de commutation (11) commandé par le signal de fenêtre (FEN) pour extraire, du signal majoritaire (MAJ), le mot de paramètres (2, 4, 6), en transmettant le signal majoritaire (MAJ) uniquement pendant la durée de ce signal de fenêtre (FEN).