Brevet FR2678454A1 — publié le 19921231

Procédé et dispositif de modulation et de démodulation de sous-canaux de Ssmission pour système de télévision compatible. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de modulation et de démodulation de sous-canaux de transmission pour système de télévision compatible. Les procédés utilisés dans les dispositifs connus de modulation numérique de signaux de télévision tels que ceux décrits par exemple dans les demandes de brevet 2 638 305 et 2 638 306 déposés au nom de la Demanderesse consistent à regrouper les éléments binaires du signal à transmettre en paquets chaque paquet transmettant un nombre déterminé de symboles. Avec de tels dispositif les récepteurs qui sont conçus pour travailler sur des résolutions d'image bien inférieures à celles des images transmises à l'émission voient leur coût de réalisation exagérément élevés du fait que leurs démodulateurs sont conçus pour restituer intégralement les paquets d'éléments binaires qu'ils reçoivent sans tenir compte du niveau de résolution des images restituées par le récepteur. Toutefois pour alléger les coûts de réalisation des récepteurs, des simplifications des décodeurs des récepteurs qui sont couplés en sortie des démodulations, ont déjà été proposées dans des demandes de brevet 2 643 531 et 2 654 887 déposées également au nom de la Demanderesse.Ces dispositifs permettent notamment d'utiliser des décodeurs d'autant plus simples et moins coûteux que la résolution des récepteurs est plus faible, ceci même lorsque la résolution de l'image codée par le codeur d'émission est plus grande. Le but de l'invention est de pallier les inconvénients précités, pour permettre à chaque démodulateur spécifique d'un niveau de résolution d'image donné de n'savoir accès qu'aux informations strictement nécessaires à la démodulation de l'image de ce niveau de résolution. A cet effet l'invention a pour objet un procédé de modulation et démodulation de sous-canaux de transmission pour système de télévision numérique compatible, caractérisé en ce qu'il consiste à associer à chaque mot numérique du signal de télévision à transmettre une amplitude A k et une phase 4' k et à regrouper les couples en paquets adaptés aux niveaux de résolutions des récepteurs pour former un signal modulant à partir des couples contenus dans chaque paquet. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent La figure 1 un schéma pour illustrer le principe de modulation mise en oeuvre par l'invention. La figure 2 un arbre de décomposition du spectre spatio-temporel d'une image de télévision haute définition en sous-bandes. La figure 3 un exemple de regroupement de paquets respectant l'arbre de décomposition de la figure 2. La figure 4 un mode de réalisation d'un démodulateur compatible selon l'invention. Dans le schéma de modulation représenté à la figure 1 à chaque mot numérique du signal de télévision à transmettre est associé à une amplitude A k et une phase Lt k dans le plan complexe. De la sorte pour des ampliludes A k constantes les couples amplitude phase (Ak, LÇ k) se trouvent être répartis sur des cercles concentriques lorsque la phase 9 k varie. Le procédé de transmission selon l'invention consiste à regrouper les couples (Ak, t k) en paquets correspondant chacun a un niveau de résolution d'un récepteur. En fixant à L le nombre de symboles contenus dans un paquet le regroupement dans chaque paquet peut alors s'opérer d'une façon similaire à celle décrite dans la demande de brevet nO 2 638 3206 en effectuant sur les couples (Ak > k) une opération de la forme et représentative d'un signal de modulation d'une onde porteuse sinusoïdale de fréquence fo. L'avantage de procéder ainsi est de permettre un décodage immédiat des seuls paquets transmis correspondant à chaque résolution spécifique d'un récepteur. En effet, comme cela est décrit dans les demandes de brevets 2 643 531 et 2 654 887 il est possible par des découpages du signal de télévision en sous-bandes d'adapter les décodeurs des récepteurs pour qu'ils ne décodent strictement que les données des sous-bandes correspondant à leur propre résolution.Autrement dit, en prélevant sur un canal de transmission d'images de télévision une partie du débit des informations transmises pour le ramener à un débit inférieur en transportant une image compatible de résolution inférieure, comme c'est le cas par exemple pour une image comportant moitié moins de lignes et de colonnes qu'une image HDTV d'origine, un décodeur adapté à ce niveau de résolution moitié moindre peut décoder et afficher une image compatible avec un coût de réalisation beaucoup plus faible que celui d'un décodeur HDTV complet travaillant sur l'image HDTV entière.Ainsi comme le montre la figure 2, le spectre du signal HDP à 1250 lignes qui est représenté dans un espace de Fourier à deux dimensions comportant en horizontal et en vertical les fréquences spatiales de l'image mesurées en cycles par largeur et hauteur d'image, peut être découpé en sous-bandes correspondant aux standards EDP (625 lignes) et VT (312 lignes) de façon à associer un décodeur correspondant à chacun des spectres HDP-EDP et VT, et à être compatible avec le découpage en paquets décrit précédemment en appliquant à chaque décodeur les paquets de couple (Ak, u k) correspondant à son niveau de résolution.Il suffit comme le montre le découpage en paquets de la figure 3 d'organiser la suite des paquets en un premier paquet correspondant aux couples (Ak, tPk) de la sous-bande VT puis un deuxième paquet correspondant aux couples (Ak, % k) de Ia partie complémentaire du spectre conduisant à partir du spectre VT au spectre EDP et enfin à transmettre dans un troisième paquet correspondant aux couples - (Ak, tpk) de la partie complémentaire CHDP au spectre EDP pour former le spectre HDP. Naturellement un intervalle de garde doit être prévu entre chaque paquet pour transmettre les signaux de synchronisation et les signaux d'égalisation de canal.De la sorte en ne démodulant que les informations relatives à ces paquets, un démodulateur peut avoir ainsi accès à toutes les informations de ce sous-canal. Du fait qu'il n' a à démoduler qu'un nombre réduit de paquets, sa complexité est de ce fait réduite. Un démodulateur correspondant est représenté à la figure 4 à l'intérieur d'une ligne formée en pointillée 1. il comporte un dispositif d'acquisition de la forme d'onde transmise 2 formé principalement par un convertisseur analogique numérique. Ce dispositif peut être le même qu'il s'agisse d'un démodulateur capable de démoduler le débit total du signal appliqué à son entrée ou seulement un sous-canal. Le démodulateur 1 comporte également une mémoire tampon 3 des échantillons de signal fournis par le dispositif d'acquisition 2, et un ou plusieurs processeurs de démodulation 41. n 44 couplés à la sortie de la mémoire 3 par l'intermédiaire d'un bus de données 5. La mémoire 3 permet de traiter éventuellement les échantillons acquis du dispositif d'acquisition 2 à un rythme qui peut être plus lent que ne les distribue le dispositif d'acquisition 2 particulièrement lorsque le démodulateur ne démodule qu'une partie des paquets transmis. Les processeurs 41. . 44 effectuent les calculs nécessaires à la démodulation des symboles transmis dans les paquets chaque processeur étant de préférence dédié à un type de paquet spécifique tel que défini précédemment. Ces processeurs sont par exemple des processeurs de traitement de signal programmés pour effectuer des calculs de FFT rapide sur les échantillons lus dans la mémoire 3, FFT désignant ici l'algorithme connu sous la désignation anglo-saxonne "Fast Fourier Transform" dont des descriptions peuvent par exemple être trouvées dans le livre intitulé "Le filtrage numérique" de P.M. B EAUFILS /M . RAMI publié par SYBEX ou encore dans le livre intitulé "Digital communications-fundamentals and applications" de Bernard Sklar publié par Prentice Hall. Naturellement le démodulateur reçoit le signal de télévision modulé sur un canal référencé par 5 sur la figure 1 et redistribue les échantillons traités par les processeurs de démodulation 4. sur des décodeurs compatibles 7 ou complémentaires 8. REVENDICATIONS 1. Procédé de modulation et démodulation de sous-canaux de transmission pour système de télévision numérique compatible, caractérisé en ce qu'il consiste à associer à chaque mot numérique du signal de télévision à transmettre une amplitude k et une phase S k et à une amplitude A et k regrouper les couples (Ak, 9 k) en paquets adaptés aux niveaux de résolutions des récepteurs pour former un signal modulant à partir des couples contenus dans chaque paquet. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque image compatible est portée par au moins un signal modulant. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des images compatibles sont des images des standards HDP, EDP et VT. 4. Démodulateur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'acquisition (2) pour échantillonner les signaux de modulation obtenu chacun des sous-canaux, une mémoire tampon (3) pour mémoriser les échantillons fournis par le dispositif d'acquisition (2) et au moins un processeur de démodulation couplé à la mémoire (3) en nombre proportionnel au nombre de paquets démodulés par seconde.