Brevet FR2670982A1 — publié le 19920626

PROCEDE DE SYNCHRONISATION DE FONCTIONS DE COMMANDE AVEC DES SIGNAUX VIDEO DANS UN RECEPTEUR DE TELEVISION ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE. La présente invention se rapporte à un procédé de synchronisation de fonctions de commande avec des signaux vidéo dans un récepteur de télévision ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Le téléviseur a longtemps été l'appareil permettant de reproduire des images reçues par l'intermédiaire d'une antenne et ne pouvait en aucun cas être utilisé pour modifier ou créer de nouvelles images Cette situation a commencé à changer avec l'apparition des circuits intégrés et la création d'un système de transmission de données: le télétexte Aujourd'hui, le téléviseur est utilisé non seulement pour afficher des pages de télétexte, mais également un menu Le menu est l'élément permettant une commande interactive du téléviseur: les ordres de l'usager sont transmis au téléviseur par la télécommande. Les commandes entraînent l'affichage de pages de texte informant l'usager sur l'action résultant de ses ordres ou le guidant pour ses choix ultérieurs. Le nouveau standard D 2-MAC paquets permet une nouvelle application de ces générateurs de caractères: il offre en effet la possibilité de transmettre des sous-titres sous une forme numérique et de commander leur affichage à partir du récepteur L'usager dispose donc aujourd'hui avec son téléviseur d'un générateur d'images affichant, selon le cas, des pages de télétexte, des sous-titres ou un menu Il est clair que cette liste n'est pas exhaustive et qu'elle s'allongera dans l'avenir. La plupart des téléviseurs comporteront, dans les années à venir, un générateur de caractères permettant d'afficher un menu sur l'écran du téléviseur Cette solution présente l'avantage de réduire le coût de la fonction de commande tout en améliorant la fiabilité du téléviseur grâce à la réduction du nombre de bouton-poussoirs de la télécommande. l'architecture du téléviseur correspondant au cas habituel est donnée figure 1. Sur le bloc diagramme de cette figure 1, l'antenne 1 est reliée aux circuits 2 de réception et d'amplification à fréquence intermédiaire La sortie démodulée des circuits 2 est reliée à l'entrée d'un magnétoscope 3 et à une entrée d'un commutateur 4 dont l'autre entrée est reliée à la sortie du magnétoscope 3 La sortie du commutateur 4 est reliée à deux voies de traitement La première de ces voies comporte un décodeur de chrominance 5 et une matrice RVB 6 La seconde comporte un séparateur de données 7 (données telles que télétexte) et un générateur de caractères 8 auquel est associée une mémoire 8 A Le générateur de caractères 8 est commandé par un micro-contrôleur 9 qui coopère avec un boîtier de télécommande 10 (généralement à infrarouges) Les sorties RVB des circuits 6 et 8 sont reliées chacune à une entrée d'un commutateur 11 qui est suivi d'un amplificateur vidéo 12 et du tube cathodique 13 La commande du commutateur 11 est assurée par le générateur 8. On peut voir que dans un tel système le magnétoscope n'enregistre jamais la sortie du générateur de caractères Il est évident que cette architecture ne peut pas être utilisée dans le cas o un décodeur D 2- MAC paquets est implémenté: il est en effet indispensable, dans ce cas, d'enregistrer les sous-titres, quand ils existent. Sur le bloc-diagramme de la figure 2, les mêmes éléments que ceux de la figure 1, sont affectés des mêmes références numériques L'antenne 1 du poste de télévision de la figure 2 est reliée d'une part à un premier sélecteur à fréquence de sortie intermédiaire 2 A qui est relatif à la voie modulée en amplitude et est à bande latérale réduite. L'antenne 1 est d'autre part reliée à un second sélecteur 2 B à fréquence intermédiaire, relatif à la voie D 2-MAC à modulation de fréquence. La sortie du sélecteur 2 A est reliée à une première entrée d'un commutateur 4 A à trois entrées et à l'entrée du magnétoscope 3, dont la sortie est reliée à une deuxième entrée du commutateur 4 A La troisième entrée du commutateur est reliée à la sortie CVBS () du sélecteur 2 B Le commutateur 4 A est suivi des circuits 5,6, 11 et 12, d'une part, et des circuits 7 et 8 d'autre part On intercale entre les circuits 8 et 11 un commutateur 14 Le générateur 8 est commandé par le micro-contrôleur 9, coopérant avec la télécommande 10. En aval de la sortie D 2-MAC du sélecteur 2 B, on branche respectivement un décodeur MAC 15, un séparateur de données 16, un générateur de caractères 17, et un commutateur 18 dont une entrée est reliée au décodeur 15, et qui est commandé par le générateur 17 auquel est associée une mémoire 17 A La sortie du commutateur 18 est reliée à une entrée du commutateur 14 et à un codeur PAL 19 dont la sortie est reliée au magnétoscope 3 Une sortie du générateur 8 est reliée à une entrée libre d'une porte OU 20 dont l'autre entrée reçoit les signaux D 2-MAC du sélecteur 2 B Ces signaux D 2-MAC commandent en outre le commutateur 14. Ainsi, dans l'appareil de la figure 2, on peut voir que le décodeur D 2MAC 15 et le générateur de caractères associé 17 sont conçus comme un sous-ensemble autonome Le téléviseur comporte dans ce cas deux générateurs de caractères 8 et 17 et notamment un générateur de caractères utilisé seulement pour les sous-titres ( 17) Le magnétoscope connecté au codeur PAL 19 n'enregistre donc que les sous-titres et pas le menu (qui est produit par le générateur de caractères 8). L'inconvénient majeur de cette solution est son coût: il faut en effet utiliser deux générateurs de caractères. Une solution plus économique fait appel à des circuits intégrés numériques de marque INTERMETALL Son architecture a été conçue pour que le circuit D 2-MAC et le générateur de caractères constituent les éléments de base d'un appareil complet. On a représenté en figure 3 les circuits nouveaux de cette solution Les autres circuits, non représentés, sont ceux branchés en amont (sélecteur à fréquence intermédiaire en particulier) fournissant les signaux D 2-MAC et CVBS, et ceux branchés en aval (circuits vidéo recevant le signal vidéo RVB). Ce dispositif de la figure 3 comporte un convertisseur analogique/numérique 21 dont le bus de sortie 22 est relié à: un processeur 23 de balayage pour le tube cathodique du téléviseur, un processeur vidéo 24, un décodeur MAC 25, et un séparateur de données CVBS 26 Les bus de sortie des circuits 24 et 25 sont reliés à un convertisseur numérique-analogique 27. Le décodeur 25 est relié à un séparateur de données MAC 28, qui est luimême relié à un générateur de données 29 Ce générateur 29 est également relié au séparateur CVBS 26 La sortie du générateur 29 est reliée au convertisseur 27 La sortie analogique RVB du convertisseur 27 est, d'une part, reliée aux circuits vidéo (non représentés) du téléviseur, et d'autre part à un codeur 30, qui est ici un codeur PAL La sortie du codeur 30 est reliée au magnétoscope 31. On peut donc, dans ce circuit de la figure 3, n'utiliser qu'un seul générateur de caractères Il n'est alors cependant plus possible de distinguer les caractères correspondant à un sous-titre de ceux correspondant à un menu et il est douteux que l'usager souhaite enregistrer le menu sur son magnétoscope. La présente invention a pour objet un procédé qui permette de commander, dans un récepteur de télévision, diverses fonctions, telles que l'inhibition de l'enregistrement de menus, qui soit simple à mettre en oeuvre, même pour plusieurs fonctions différentes, et ce, en synchronisme avec les signaux vidéo visualisés sur l'écran du récepteur. La présente invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé, en particulier un dispositif de synthèse d'image, qui soit peu onéreux, en particulier en n'utilisant qu'un seul générateur de caractères pour créer un menu et des sous-titres. Le procédé conforme à l'invention part d'un signal vidéo numérisé sur P bits, un bit de commande d'insertion étant associé à ces P bits, et est caractérisé par le fait que l'on adjoint L bits à ces P+ 1 bits, avec P et L:> 1, les L bits correspondant à des commandes synchronisées avec les signaux visualisés sur l'écran du récepteur Selon un aspect de ce procédé, au moins un de ces L bits sert à la commande d'enregistrement d'au moins une partie des signaux vidéo, ces signaux vidéo pouvant comporter des signaux de synthèse produits par un générateur associé au récepteur. Le dispositif conforme à l'invention comporte une mémoire associée à un générateur de signaux vidéo, par exemple un générateur de caractères et il est caractérisé par le fait que la mémoire comprend au moins une entrée/sortie reliée à des dispositifs de commande de fonctions devant être synchronisées avec les signaux vidéo, et que la mémoire est adressée par un compteur de lignes et un compteur de colonnes recevant les impulsions de synchronisation verticale et horizontale des signaux vidéo Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins un des fils d'entrée/sortie est relié à un générateur de signaux de synthèse, tel qu'un générateur de caractères, et à la commande d'enregistrement d'un appareil d'enregistrement. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel: les figures 1 à 3, déjà citées ci-dessus, se rapportent à des dispositifs de l'art antérieur; la figure 4 est un diagramme représentant les "plans" R, V, B et d'insertion, ce dernier étant mis en oeuvre par la présente invention, et la figure 5 est un bloc-diagramme d'un dispositif conforme à l'invention. La présente invention part d'un générateur de caractères habituellement utilisé (par exemple le circuit TPU 2733) et dont l'insertion du signal de sortie dans le signal vidéo est validée par un signal appelé "Fast blanking". L'invention utilise ce générateur de caractères pour lui faire fournir au moins un deuxième signal de "Fast blanking" pour activer la fonction d'enregistrement Ces signaux supplémentaires permettent de produire au moins une fenêtre d'insertion synchrone de l'image affichée. La production de tels signaux supplémentaires fait appel à des techniques bien connues en soi pour l'affichage à l'écran de caractères produits par des générateurs de caractères. Une première solution consiste à utiliser une mémoire dans laquelle on stocke l'image à visualiser Chaque caractère ou chaque pixel de l'écran est représenté par un ou plusieurs nombres binaires Dans le cas o un seul bit est affecté à chaque composante primaire de l'image (Rouge, Vert, Bleu), 3 bits sont utilisés pour chaque pixel de l'image Selon la technique connue, on affecte un bit supplémentaire à chaque pixel pour produire l'information "commande d'insertion" habituellement utilisée Selon l'invention on ajoute à chaque pixel un cinquième bit pour produire une deuxième commande d'insertion, afin d'indiquer si l'information doit être enregistrée ou non sur le magnétoscope Ces commandes sont définies par le générateur de caractères ( 8) auquel est associée la mémoire à partir des commandes qu'il reçoit de la chaîne vidéo Le générateur de caractères écrit dans la mémoire 32 à basse fréquence (uniquement lorsque le texte à afficher doit être modifié), mais la lecture de la mémoire est faite à la fréquence vidéo La position du texte sur l'écran est définie par les signaux de synchronisation horizontale et verticale. Dans la pratique, la réalisation relève de la réalisation matérielle de chaque circuit intégré C'est ainsi que si l'on considère un générateur de caractères de télétexte standard, une page de texte est représentée par 25 lignes de 40 caractères chacune, chaque lettre étant définie par un octet Il faut donc une mémoire d'un kilo-octet pour représenter une page de caractères Chaque octet est converti en caractères au moyen du générateur de caractères proprement dit En général une ligne est transférée de la mémoire de page dans une mémoire tampon sur la puce Cette mémoire tampon alimente en temps réel le générateur de caractères qui fournit les signaux vidéo R, V, B. Le signal de commande d'insertion peut être fabriqué de différentes manières Une solution consiste à utiliser un bit de l'octet représentant un caractère pour signaler que le signal d'insertion est actif L'utilisation d'un deuxième bit permet donc de fournir un deuxième signal d'insertion Indépendant. Pour éviter de diminuer le nombre de caractères qui peuvent être représentés, on peut également étendre l'octet représentant un caractère de 8 à 10 bits. Une autre solution pour définir le signal d'insertion consiste à définir une adresse de début et une adresse de fin d'insertion Si la mémoire est organisée en 25 lignes de 40 caractères, on utilisera un compteur de lignes et un compteur de colonnes associés, pour chaque signal d'insertion, à des comparateurs. On a représenté en figure 4 cinq "pages" ou "plans" de mémoire Pl à P 5 Chacun de ces plans a une capacité d'une trame Pour la commodité de la représentation, chaque plan se présente sous forme d'une matrice rectangulaire comportant M colonnes et N lignes, correspondant à une image écran à M pixels par ligne et N lignes Les trois premiers plans Pl à P 3 correspondent respectivement aux composantes R, V, B des pixels de chaque trame Le quatrième plan, P 4, mémorise pour chaque pixel de chaque trame, la commande ("oui" ou "non" sur un seul bit) d'insertion habituelle Le cinquième plan P 5 mémorise, pour chaque pixel de chaque trame, la commande, sur un bit, d'enregistrement ou non sur le magnétoscope du pixel correspondant Bien entendu, ces "plans" Pl à P 4 ne sont pas matérialisés, mais correspondent chacun à M x N adresses d'une mémoire vive de trames Il est également bien entendu que l'on peut mettre en oeuvre un plus grand nombre de "plans" supplémentaires P 6, P 7, pour assurer d'autres fonctions: enregistrement sur un dispositif autre que le magnétoscope en question, alarmes, effets spéciaux On a représenté en figure 5 le bloc-diagramme d'un mode de réalisation possible d'un circuit de mise en oeuvre de l'invention La mémoire de ce circuit est branchée sur le générateur de caractères unique du récepteur ou fait partie du circuit intégré contenant ce générateur Ce générateur de caractères produit les caractères aussi bien pour les sous-titres que pour les menus, seuls les sous-titres devant être enregistrés. Le circuit de la figure 5 comporte une mémoire 32 recevant sur une entrée E les caractères à afficher et à enregistrer le cas échéant Bien qu'en général l'entrée et la sortie d'une mémoire telle que celles actuellement utilisées soient confondues, elles ont été représentées séparées sur le dessin pour la clarté des explications La mémoire 32 est organisée en P "pages" identiques comportant chacune N "lignes" et M "colonnes", qui correspondent aux N lignes et M colonnes de pixels de l'image vidéo Bien entendu, cette mémoire peut être constituée de P circuits identiques mis en parallèle et capables de mémoriser chacun au moins M x N bits, ou bien d'une mémoire à P bits de sortie au moins, à M x N adresses au moins Comme précisé ci-dessus, P est au moins égal à 1. La mémoire 32 est adressée par un compteur de lignes 33 et par un compteur de colonnes 34 En outre, l'entrée E de la mémoire 32 reçoit via le générateur de caractères ( 8), dans le cas d'un décodeur D 2- MAC paquets, les signaux de commande issus du séparateur de données (séparateur 7 de la figure 1) pour enregistrer des sous-titres éventuels. Si l'on prévoit d'autres fonctions qui doivent être synchronisées avec l'image visualisée sur l'écran du récepteur, on augmente corrélativement la capacité des cellules de la mémoire 32, le nombre de bits de l'entrée E et de la sortie S, ainsi que la capacité du circuit de décodage (circuit 35 décrit ci-dessous). Les commandes envoyées à l'entrée E peuvent être transmises soit chacune sur un fil individuel, soit être multiplexées (multiplex temporel ou modulations différentes d'une même porteuse) sur un même fil. L'entrée RAZ de remise à zéro du compteur 33 reçoit les signaux V sync de synchronisation verticale du signal vidéo, et son entrée de comptage reçoit les signaux H sync de synchronisation horizontale du signal vidéo Ce signal H sync est également envoyé sur l'entrée RAZ de remise à zéro au compteur 34, dont l'entrée de comptage reçoit des signaux HP d'horloge de pixels c'est-à-dire des signaux de synchronisation arrivant à la fréquence des pixels Les signaux V sync, H sync et HP sont obtenus de façon habituelle. La sortie S de lecture de la mémoire 32 (sur P bits) est reliée à un circuit 35 de décodage Ce circuit 35 peut être un simple circuit tampon séparant les différents signaux se présentant sur les P sorties de la mémoire 32 Ces signaux sont, bien entendu, les composantes RVB du signal vidéo, une commande CV de visualisation sur l'écran du récepteur des sous-titres et/ou menus (par incrustation), mémorisée dans le plan P 4, et la commande CE d'enregistrement conforme à l'invention et activant l'enregistrement sur un magnétoscope de sous- titres (mais non pas de menus) Bien entendu, si le nombre de "plans" de la mémoire 32 est supérieur à cinq, le circuit 35 comporte d'autres sorties supplémentaires similaires à la sortie CE Il est également bien entendu que si plus d'un nombre binaire est affecté à chaque composante primaire (R, V, B) de l'image, le circuit 35 a un nombre correspondant de sorties homologues aux sorties RVB. L'image vidéo RVB est créée en lisant séquentiellement tous les mots de la mémoire 32 Le compteur de colonnes 34 est incrémenté par l'horloge de pixels et remis à zéro par H sync, c'est-à-dire à la fin de chaque ligne Ce compteur commande donc le balayage lignes de la mémoire Le signal H sync est également utilisé comme horloge du compteur de lignes 33 qui assure le balayage vertical de la mémoire, et est remis à zéro par V sync, c'est-à-dire à la fin de chaque trame. Selon une variante économique de l'invention, on utilise au lieu de la mémoire 32 une mémoire de taille limitée, dont la capacité est par exemple réduite à la mémorisation de quelques pixels, dont la lecture est commandée par H sync et V sync, et dont le nombre de bits de sortie est toujours égal à P+ 1 +L Dans ce cas, la position verticale de ces deux lignes est définie par un compteur de lignes dont les états sont décodés à l'aide de circuits logiques appropriés dont la réalisation est évidente pour l'homme du métier. il REVENDICATIONS 1 Procédé de synchronisation de fonctions de commande avec des signaux vidéo dans un récepteur de télévision, utilisant un signal vidéo numérisé sur P bits, un bit de commande d'insertion étant associé à ces P bits, caractérisé par le fait que l'on adjoint L bits à ces P+ 1 bits, avec P et L > 1, les L bits correspondant à des commandes synchronisées avec les signaux visualisés sur l'écran du récepteur. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins un des L bits sert à la commande d'enregistrement d'au moins une partie des signaux vidéo. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les signaux vidéo comportent des signaux de synthèse produits par un générateur associé au récepteur. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le générateur de signaux de synthèse est un générateur de caractères. Dispositif de synchronisation de fonctions de commande avec des signaux vidéo dans un récepteur de télévision comportant une mémoire ( 32) associée à un générateur de signaux vidéo, caractérisé par le fait que la mémoire comprend au moins une entrée/sortie reliée à des dispositifs de commande (CV, CE) de fonctions devant être synchronisées avec les signaux vidéo, et que la mémoire est adressée par un compteur de lignes ( 33) et un compteur de colonnes ( 34) recevant les impulsions de synchronisation verticale et horizontale des signaux vidéo. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins un des fils d'entrée/sortie est relié à un générateur de signaux de synthèse, et à la commande d'enregistrement d'un appareil d'enregistrement ( 3). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le générateur est un générateur de caractères. 8 Récepteur de télévision, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif selon l'une des revendications 5 à 7.