Brevet FR2668328A1 — publié le 19920424

La présente invention est relative à un procédé de transmission d'informations de service entre un émetteur et un ou plusieurs récepteurs d'images vidéo et à un dispositif d'interface pour la mise en oeuvre de ce procédé. Plus particulièrement, l'invention est relative à un tel procédé et un tel dispositif conçus pour permettre la gestion d'un réseau d'équipements vidéo par des informations de service transmises à distance à des appareils d'enregistrement/lecture ou d'affichage d'images vidéo, par exemple. On connaît des réseaux d'équipements vidéo interconnectés par câble ou par voie hertzienne permettant d'assurer la diffusion à distance en plusieurs points d'un programme issu d'un émetteur ou réémetteur de télévision terrestre ou transmis par un satellite, par exemple. Dans certaines applications professionnelles, des informations de service distinctes des signaux vidéo proprement dit doivent être transmises en ces points pour assurer la gestion des équipements locaux. A titre d'exemple, il peut s'agir de signaux de commande de test de ces équipements, pour s'assurer de leur aptitude à fonctionner correctement, de signaux de mise en marche, de mise hors service ou de mise en état de veille de tel ou tel appareil, etc... On a déjà pensé à transmettre des signaux non "vidéo" en les incorporant au signal vidéo lui-même, de manière à profiter du canal hertzien ou du câble de transmission de ce signal vidéo pour transmettre aussi les informations de service. Les signaux de synchronisation "trame" d'un signal vidéo comprennent des lignes d'effacement qui peuvent recevoir des signaux de test pour la vérification de la qualité de la transmission entre un studio d'émission et un émetteur, par exemple, ou d'autres signaux tels que les signaux du magazine français Antiope, etc... On connaît aussi des dispositifs permettant d'insérer dans les lignes du signal vidéo, des informations de service, de manière suffisamment discrète pour ne pas gêner sensiblement la lecture de l'image. Les équipements électroniques utilisés pour insérer les informations de service dans les lignes du signal vidéo et pour les en extraire ensuite ont pour défaut d'être complexes et donc de réalisation coûteuse, notamment si l'on veut être assurer d'une bonne fiabilité de ces équipements. Quant à l'insertion de telles informations dans les lignes d'effacement des signaux de synchronisation trame, les possibilités en sont limitées par des normes nationales ou internationales. Un autre écueil provient, dans les deux solutions évoquées ci-dessus, de la nécessité de respecter le codage particulier du signal vidéo utilisé (PAL, SECAM, NTSC, etc...) ce qui renchérit encore le coût de tout équipement de transmission d'informations de service qui se voudrait "multistandard". La présente invention a donc pour but de fournir un procédé de transmission d'informations de service entre un émetteur et un récepteur d'images vidéo, qui puisse être mis en oeuvre simplement, à l'aide de matériels peu coûteux. La présente invention a aussi pour but de fournir un tel procédé permettant d'assurer une transmission fiable de ces informations. On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de transmission d'informations de service à au moins un appareil récepteur de signaux vidéo, du type suivant lequel on utilise le signal vidéo lui-même pour transporter les informations de service, ce procédé étant remarquable en ce qu'on code les informations à transmettre sous la forme d'une suite de trames du signal vidéo dans lesquelles le niveau de luminance est fixé à l'une ou l'autre de deux valeurs prédéterminés, on transmet lesdites trames à l'appareil récepteur et on décode les informations de service à partir de la détection de la suite binaire des niveaux de luminance des trames transmises. Cette transmission est exécutée préalablement à la diffusion d'un programme vidéo, pour vérifier l'état de l'installation de reproduction de ce programme ou, inversement, à la fin du programme pour repositionner les équipements dans un état convenant à la réception d'un prochain programme. On évite ainsi l'insertion d'informations de service dans le signal vidéo correspondant aux images du programme, solution dont a vu plus haut qu'elle est coûteuse. On remarquera en outre que le procédé de transmission proposé est indépendant de la norme de télévision utilisée, ce qui rend ce procédé parfaitement "multistandard". Suivant une mise en oeuvre particulière du procédé selon l'invention, on fixe la luminance à un même niveau dans les deux trames successives constituant après entrelacement une même image vidéo, deux images vidéo successivement transmises présentant ainsi le même niveau de luminance ou deux niveaux de luminance différents. On simplifie ainsi la saisie des images à transmettre qui peut s'opérer simplement avec une caméra vidéo ou avec un appareil de régie du type "Palette". La saisie s'opère image par image, chacune présentant alors l'un des deux niveaux de luminance prédéterminés utilisés dans le procédé selon l'invention. Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse du procédé selon l'invention, la séquence temporelle des images vidéo transmises est conforme à la séquence spatiale des modules d'un code à barres comportant les informations à transmettre. On sait qu'il existe dans le commerce de très nombreux appareils de lecture de codes à barres adaptés ou adaptables à toutes les normes existantes pour ce type de codes. Les signaux élaborés par le procédé suivant l'invention sont alors directement décodables par un tel appareil, en vue de leur exploitation locale dans un équipement vidéo. Du fait de leur grande diffusion actuelle, ces appareils sont de prix très contenus ce qui autorise une mise en oeuvre peu coûteuse du procédé suivant l'invention. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention fournit un dispositif d'interface comprenant des moyens de détection du niveau de luminance fixé par le codage dans une trame du signal vidéo et des moyens pour convertir la suite binaire de valeurs de luminance ainsi détectées en un signal binaire de sortie porteur de l'information de service codée à transmettre à un décodeur. Lorsque le procédé suivant l'invention met en oeuvre un codage image vidéo par image vidéo, le dispositif comprend des moyens pour mémoriser l'un ou l'autre des deux états logiques binaires associé chacun à l'une des valeurs de luminance prédéterminées fixées par codage dans les deux trames d'une même image vidéo. Les moyens de mémorisation délivrent alors un signal de sortie exploitable par une électronique de décodage telle que celle d'un lecteur de code à barres du commerce, par exemple. D'autres caractéristiques et avantages du procédé et du dispositif suivant l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un schéma fonctionnel du dispositif d'interface suivant l'invention, - la figure 2 est un schéma du circuit utilisé pour constituer des moyens de détection incorporés au dispositif de la figure 1, - la figure 3 est un schéma d'un circuit de commande de l'échantillonnage du niveau de luminance des lignes des trames vidéo codées par le procédé suivant l'invention, et - la figure 4 est un ensemble de graphes de formes d'onde, utile à l'explication du fonctionnement du circuit de la figure 3. Conformément à ce qui a été dit plus haut du procédé suivant l'invention, les informations de service à transmettre sont tout d'abord codées sous la forme d'une suite de trames ou d'images vidéo dont les niveaux de luminance peuvent prendre deux valeurs prédéterminées, cette suite étant par exemple enregistrée sur bande magnétique dans un magnétoscope en vue d'une diffusion ultérieure par faisceau hertzien ou câble, vers un ou plusieurs appareils d'exploitation de ces informations de service. A titre d'exemple non limitatif, les deux valeurs de luminance prédéterminées peuvent correspondre au niveau du "blanc" et au niveau du "noir", soit aux deux limites de la modulation de la luminance. Un affichage sur écran de télévision d'un tel code apparaîtrait ainsi comme une suite d'écrans blancs ou noirs se succédant à la fréquence de 25 images seconde par exemple, suivant une séquence temporelle représentative de l'information codée. Bien entendu d'autres couples de valeurs de luminance d'image pourraient être choisis, par exemple des niveaux de gris à 75% et 25%, dans la mesure où ces niveaux sont suffisamment séparés pour être discriminés avec sûreté. La saisie de ces images, blanches ou noires par exemple, suivant une séquence représentative d'informations de service codées, peut être obtenue par des prises de vue d'images optiques au moyen d'une caméra vidéo, image par image, ou au moyen d'une régie de production vidéo dite "Palette" telle que la régie ATALIS ou VENICE de la Société française GETRIS IMAGES ou la régie HARRY de la Société QUANTEL (USA). Suivant une caractéristique très avantageuse du procédé selon l'invention, qui rend la mise en oeuvre de celui-ci particulièrement peu coûteuse et très fiable comme on le verra plus loin, la séquence des images enregistrées est ordonnée comme les modules d'un code à barres. On sait qu'un tel code est constitué de barres blanches ou noires présentant chacune plusieurs largeurs possibles, définies comme des multiples d'une largeur minimum de base appelée "module". Ainsi, suivant l'invention, on enregistre une suite d'images vidéo blanches ou noires qui se succèdent comme les modules blanc et noir d'un code à barres contenant l'information de service à transmettre. On comprend qu'en détectant ensuite les niveaux de luminance de ces images successives, on peut reconstituer un signal conforme à celui qui est traité par l'électronique de décodage d'un lecteur classique de codes à barres. Un tel lecteur comprend ordinairement un détecteur photosensible tel qu'un "crayon optique". On balaie transversalement avec celui-ci un code à barres de manière à tirer de la séquence spatiale des modules du code, un signal électrique qui donne une image temporelle de cette séquence spatiale, ce signal électrique étant ensuite traité dans l'électronique de décodage qui en extrait des informations à exploiter. Il en résulte que, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on pourra utiliser tout simplement une électronique de décodage de code à barres empruntée à un lecteur de code à barres du commerce, lecteur dont il existe de très nombreux exemplaires vendus à des prix réduits par leur grande diffusion. On sait qu'il existe de nombreux types de codes à barres conçus pour s'adapter à des contraintes particulières à telle ou telle application. Parmi les plus courants on peut citer les codes UPC, EAN, IAN, WPC, CODABAR (marque déposée), 39, 2 parmi 5, etc... Certains sont protégés par des clés de contrôle qui assurent la fiabilité de la lecture. En utilisant dans l'invention un tel code autoprotégé, on assure la fiabilité de la transmission des informations de service. Comme on l'a vu plus haut, l'invention est basée sur la détection de la luminance des lignes d'un signal vidéo, luminance d'ailleurs uniforme dans toutes les lignes d'une trame ou même des deux trames, paire et impaire, constituant après entrelacage une image vidéo complète, lorsque la saisie du code a été opérée image par image. La mise en oeuvre de l'invention exige donc un dispositif d'interface entre le signal vidéo qui transporte les informations de service codées suivant l'invention et un décodeur de codes à barres, tel qu'on en trouve dans le commerce. On a représenté à la figure 1 du dessin annexé le schéma fonctionnel d'un tel dispositif d'interface, selon l'invention. Sur cette figure il apparaît qu'un signal vidéo u1 du type SECAM et chargé des informations de service codées à transmettre passe d'abord dans un bloc 1 de mise en forme qui sert à décaler le signal dans une fourchette de variations d'amplitude acceptable sur une carte électronique à circuits intégrés de technologie MOS par exemple, matérialisant le dispositif. Ainsi, en SECAM, si l'amplitude du signal vidéo u1 varie entre - 1,65 V et + 0,5 V, le bloc de mise en forme en tire un signal u2 variant entre 1,5 V et 2,5 V avec un niveau de noir à 1,8 V et un niveau de blanc à 2,5 V, le signal de synchronisation ligne descendant à 1,5 V (voir u2, figure 4). Le décalage nécessaire peut être obtenu à l'aide d'un montage du type "clamping", bien connu de l'homme de métier. Le signal u2 est délivré en parallèle à un bloc de détection de luminance 2 et à un bloc de détection du signal de synchronisation ligne 3. On décrira plus loin en détail, en liaison avec la figure 2, un mode de réalisation d'un circuit permettant de mettre en oeuvre ces deux fonctions. La sortie du bloc 2 alimente un bloc 6 de mémorisation d'un état logique associé au niveau de luminance de la ligne courante d'une trame (demi-image) de 312 lignes (système PAL ou SECAM) en cours de traitement. Ce niveau de luminance est échantillonné avec un retard tr par une logique de commande 5, le retard tr étant défini par rapport au "top" de synchronisation ligne tel qu'il est détecté par le bloc 3, comme illustré à la figure 4. On expliquera plus loin le rôle de ce retard tr Le schéma fonctionnel de la figure 1 est complété par un bloc de détection des signaux de synchronisation trame 7 contenus dans le signal vidéo u2. Suivant l'invention, la détection par le bloc 7 de tels signaux déclenche l'émission, par un monostable 8, d'une impulsion de durée prédéterminée qui bloque l'échantillonnage de la luminance des lignes d'une trame par la logique 5, pendant toute la durée de ces signaux. En effet, un échantillonnage de ces signaux à la fréquence du signal de synchronisation ligne aurait pour résultat de placer en mémoire 6 un état logique associé au "noir" quand bien même l'échantillonnage des lignes de la trame précédente aurait permis la mémorisation d'un niveau de "blanc". L'état de la mémoire 6 en serait donc complètement inversé et il est donc impératif d'inhiber l'échantillonnage pendant les signaux de synchronisation trame. Sur la figure 1 il apparaît encore un bloc 9 "diviseur par 2" alimenté par le bloc 7 de détection de synchronisation trame, ce bloc 9 commandant une entrée de validation d'une mémoire 10 alimentée par la mémoire 8. Ainsi la mémoire 10 ne mémorise que le niveau de luminance mis en mémoire 6 à la fin de l'échantillonnage de deux trames successives du signal, constituant ensemble une image vidéo. A la sortie 11 de la mémoire 10 et du dispositif d'interface, on retrouve bien alors une suite d'impulsions séquencées temporellement comme les images vidéo saisies, ces dernières étant, suivant la présente invention, ordonnées dans le temps en conformité avec l'ordonnancement spatial des modules constituant les barres d'un code à barres contenant les informations de service à transmettre. On comprend que le signal disponible à la sortie 11 est alors formaté comme celui que délivre un lecteur optique de code à barres qui balaie un tel code, ce signal étant alors décodable par une électronique de décodage classique associée à un tel lecteur. On se réfère aux figures 2 à 4 du dessin annexé pour décrire en plus de détail la structure et le fonctionnement des moyens utilisés pour mettre en oeuvre les fonctions définies dans les blocs du schéma fonctionnel de la figure 1. Sur la figure 2 il apparaît que les blocs 2 et 3 comprennent des comparateurs 12, 13 respectivement, dont l'entrée négative est alimentée par le signal u2 et dont l'entrée positive est alimentée par une tension de référence fixée à l'aide de potentiomètres P1 et P2 respectivement, assurant une division de tension avec des résistances R8 et R4 respectivement. Des résistances R5 et R8 polarisent les sorties des comparateurs 12 et 13 respectivement. On sait que le "noir" correspond dans le signal vidéo à un niveau de tension d'environ 1,8 V alors que le "blanc" correspond à 2,5 V (voir signal u2, figure 4). En réglant le potentiomètre Pt de manière à établir une tension de référence intermédiaire de 1,8 V par exemple, on est assuré de faire commuter la sortie du comparateur 12, à chaque transition d'une ligne "noire" vers une ligne "blanche" et réciproquement. Cette sortie alimente l'entrée d'état d'une bascule 6 type D active sur front ascendant qui mémorise l'état de la ligne sous la commande d'un signal de validation u5 délivré par la logique de commande 5, comme on le verra plus loin en liaison avec la figure 3. Pour la détection du signal de synchronisation ligne, le potentiomètre P2 associé au comparateur 13 est réglé à 1,65 V environ. Le signal de synchronisation ligne descendant à 1,5 V (voir signal u2, figure 4), on est ainsi assuré d'une commutation à la sortie du comparateur 13 à chaque fois que le signal vidéo passe en dessous de 1,65 V, au droit du signal de synchronisation ligne (voir la sortie u3 du comparateur 13, figure 4). Comme représenté sur la figure 3, le signal u3 alimente le bloc 4 qui est constitué par une porte NAND 14 montée en inverseur pour fournir un signal de tension u4 (voir figure 4) à un circuit de temporisation constitué d'une capacité C 15 et d'une résistance Rg. . La temporisation tr établie par ce circuit est calculée pour que l'échantillonnage du signal vidéo se produise au voisinage du milieu des lignes pour extraire un signal représentatif du niveau de la luminance sur ces lignes. Dans le cas d'un signal SECAM où chaque ligne dure 64 microsecondes, on règle tr à 30 microsecondes environ. Le signal vidéo correspondant à une image codée doit être d'amplitude sensiblement constante sur toute la ligne, soit au niveau de tension 2,5 V (comme représenté à la figure 4) pour un niveau de blanc, soit au niveau de tension 1,8 V pour un niveau de noir. L'échantillonnage de la ligne en son milieu assure le prélèvement d'un signal non perturbé par les signaux de synchronisation qui encadrent la ligne. Le signal de tension ainsi temporisé est délivré à une entrée d'une deuxième porte NAND 15 à deux entrées. L'autre entrée de cette porte est commandée par la sortie du monostable constituant le bloc 8 et qui sert à empêcher toute validation de la mémorisation du signal de luminance pendant la durée des signaux de synchronisation trame, comme on l'a vu plus haut. Hors des durées de ces signaux, la porte 15 délivre un signal u5 (figure 5) qui valide la mémoire 6 après qu'un temps tr se soit écoulé depuis le top de synchronisation ligne. Les comparateurs 12 et 13 peuvent être prélevés dans un circuit intégré MC 3302 de SIGNETICS (USA). Les deux portes NAND 14 et 15 peuvent être prélevées sur un circuit intégré du type 4093 à quatre NAND à hystéresis, par exemple. Pour le bloc 7, on peut utiliser le circuit intégré séparateur de signaux de synchronisation vidéo référencé LM 1881 dans les catalogues de la Société National Semiconductor Corporation (USA). Le bloc 8 peut être formé d'un circuit intégré type 555 monté en monostable alors que le bloc 9 peut être constitué d'une bascule D montée en diviseur par deux. Une bascule D classique forme le bloc 10 dont la sortie 11 constitue celle du dispositif d'interface selon la présente invention. On a ainsi décrit ci-dessus la structure et le fonctionnement des moyens à mettre en oeuvre pour saisir des images vidéo en fonction d'informations de service codées à transmettre par le moyen d'un canal vidéo et pour extraire du signal vidéo transmis, grâce au dispositif d'interface suivant 1 invention, les informations telles qu'elles ont été saisies. I1 suffit alors d'associer à la sortie du dispositif d'interface un décodeur de code à barres du commerce, peu coûteux comme on l'a vu plus haut, pour assurer une réception fiable des informations par un appareil d'exploitation formant partie d'un réseau de communication hertzien ou câblé, par exemple. De nombreux décodeurs de ce type existent dans le commerce. On pourra utiliser, à titre d'exemple non limitatif, le microcontrôleur DL3 de la Société française DATALOGIC moyennant quelques aménagements permettant de synchroniser ce micro-contrôleur sur la fréquence image utilisée dans l'invention (25 images/s par exemple). Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Ainsi on ne sortirait pas du cadre de l'invention en codant le signal de télévision trame par trame et non plus image par image comme décrit ci-dessus. Cette variante permet de doubler le débit d'informations élémentaires transmises, au prix d'une légère complication de la procédure de saisie des informations de service à transmettre, qui doit s'opérer par des moyens électroniques permettant d aj d'ajuster le niveau du signal vidéo trame par trame. On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en utilisant un codage autre que du type "code à barres", l'invention s'étendant évidemment à tout code transmis à l'aide de trames vidéo présentant l'un ou l'autre de deux niveaux de luminance. REVENDICATIONS 1. Procédé de transmission d'informations de service à au moins un appareil récepteur de signaux vidéo, du type suivant lequel on utilise le signal vidéo lui-même pour transporter les informations de service, caractérisé en ce qu'on code les informations à transmettre sous la forme d'une suite de trames du signal vidéo dans lesquelles le niveau de luminance est fixé à l'une ou l'autre de deux valeurs prédéterminées, on transmet lesdites trames à l'appareil récepteur et on décode les informations de service à partir de la détection de la suite binaire des niveaux de luminance des trames transmises. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fixe la luminance à un même niveau dans deux trames successives constituant après entrelacement une même image vidéo, deux images vidéo successivement transmises présentant ainsi le même niveau de luminance ou deux niveaux de luminance différents. 3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la séquence temporelle des images transmises est conforme à la séquence spatiale des modules d'un code à barres comportant les informations à transmettre. 4. Dispositif d'interface pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend a) des moyens de détection (2, 3) du niveau de luminance fixé par le codage dans une trame du signal vidéo et b) des moyens (4 à 10) pour convertir la suite binaire de niveaux de luminance ainsi détectés en un signal binaire de sortie porteur de l'information de service codée à transmettre. 5. Dispositif conforme à la revendication 4, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (6, 10) pour mémoriser l'un ou l'autre de deux états logiques binaires associés chacun à l'un des niveaux de luminance prédéterminés fixé par codage dans les deux trames d'une même image vidéo. 6. Dispositif conforme à la revendication 5, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation délivrent un signal de sortie exploitable par un décodeur de code à barres. 7. Dispositif à l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un comparateur de tension (12) alimenté par le signal vidéo (u2) chargé des informations de service codées à transmettre et par une tension de référence intermédiaire entre deux niveaux de tension du signal correspondant aux deux niveaux de luminance choisis pour le codage des informations à transmettre. 8. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que les niveaux de luminance détectés par le comparateur sont les niveaux de blanc et de noir. 9. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un deuxième comparateur de tension (13) alimenté par le signal vidéo (u2) chargé des informations de service codées à transmettre et par une tension de référence pour la détection des signaux de synchronisation ligne du signal vidéo. 10. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend une première mémoire (6) alimentée par la sortie du comparateur (12) de détection de luminance et commandée par un signal initié par le comparateur (13) de détection des signaux de synchronisation ligne, pour échantillonner la luminance détectée par le comparateur de tension (12). 11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (4) pour retarder l'échantillonnage par rapport à l'instant d'apparition d'un signal de synchronisation ligne. 12. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (7, 8, 5) pour inhiber l'échantillonnage pendant les périodes du signal vidéo correspondant aux signaux de synchronisation trame. 13. Dispositif conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits moyens (7, 8, 5) comprennent un séparateur de signaux de synchronisation de trame (7) et un circuit monostable (8) alimenté par ce séparateur, la sortie du circuit (8) commandant une logique (5) de commande de validation de la mémoire (6). 14. Dispositif conforme à la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième mémoire (10) connectée à la sortie de la première mémoire (6), la validation des signaux transmis à cette deuxième mémoire (10) étant commandée par le séparateur de signaux de synchronisation trame (7). 15. Dispositif conforme à la revendication 14, caractérisé en ce qu'un diviseur par 2 (9) est interposé entre le séparateur (7) et la mémoire (10). 16. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que la sortie (11) de la deuxième mémoire (10) alimente un décodeur de codes à barres.