Brevet FR2743242A1 — publié le 19970704

SYSTEME DE RESTITUTION SIMULTANEE, SYNCHRONE OU ASYNCHRONE, DE PLUSIEURS SOURCES AUDIOVISUELLES ET DE DONNEES, PREALABLEMENT COMPRESSEES ET STOCKEES SOUS FORME DE FLUX DE DONNEES NUMERIQUES DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne un système de restitution simultanée, synchrone ou asynchrone, de plusieurs sources audiovisuelles et de données, préalablement compressées et stockées sous forme de flux de données numériques. Elle concerne notamment un dispositif de restitution d'informations sonores et visuelles qui ont préalablement été compressées et stockées sous forme de données informatiques afin de les restituer sur plusieurs moyens de visualisation et d'audition, simultanément, par un moyen unique. Elle peut être incorporée soit dans un micro-ordinateur, soit être autonome, le microordinateur permettant alors de recevoir ledit dispositif de restitution et d'adjoindre à ce microprocesseur des possibilités supplémentaires classiques à ce genre de matériel. Etat de la technique antérieure Les dispositifs existant à ce jour présentent l'inconvénient, en plus d'être très onéreux, soit de ne restituer qu'une seule source audiovisuelle, soit de visualiser plusieurs sources audiovisuelles mais sur un seul écran et généralement une seule paire de haut-parleurs. D'autres moyens de l'art connu sont constitués par un mélangeur ou un incrustateur vidéo. Ces moyens sont en général encore plus chers et sont souvent utilisés dans des régies vidéo. L'invention n'est pas l'un de ces moyens de mélange ou d'incrustation en mosaïque d'images vidéo, ni de répartition d'une source vidéo sur plusieurs écrans de télévision sensés représenter un plus grand écran, appelé couramment "mur d'images". De tels dispositifs existent déjà à ce jour, mais ils ne constituent pas un moyen unique ou sont un assemblage, et sont plutôt un assemblage hétéroclite de moyens classiques Ainsi, si l'on veut, antérieurement au système selon l'invention, visualiser plusieurs sources audiovisuelles sur plusieurs écrans, il faut soit recourir à plusieurs systèmes identiques, soit il faut incorporer dans un seul système plusieurs dispositifs identiques de restitution, ces dispositifs de restitution étant généralement au nombre d'un par carte dans le système. Exposé de l'invention Un des objets de la présente invention consiste à créer un système unique de restitution de plusieurs sources audiovisuelles et à afficher cellesci en multi-écran simultanément à l'aide d'un dispositif intégré unique. Un autre objet étant que, grâce à cette intégration, il est alors simple de gérer toutes les sources audiovisuelles de façon simultanée, et/ou synchrone. Le fait de pouvoir les piloter de façon synchrone revêt une importance capitale, notamment dans le cas de restitution soit stéréovisuelle, dite "en relief", soit de "théâtre à domicile" dit ci-après "home-theater", où la scène restituée est en relation sur plusieurs écrans. Il faut noter que l'invention a aussi pour objet de permettre un nouveau mode de diffusion de l'audiovisuel, que l'on appelera, dans la suite de la description : mode "View-max" ou "Vision-max" ou "V MaX", qui permet par exemple de visualiser un film, ou toute autre information qui aurait été enregistrée préalablement en plusieurs sources et/ou sous plusieurs angles, simultanément sur plusieurs écrans, créant ainsi une plus grande illusion d'espace visuel et sonore. A titre d'exemple on peut disposer les écrans autour des utilisateurs. Un ou des spectateurs placés entre eux peuvent alors observer la même scène, filmée sous différents angles adéquats, sur les écrans placés devant et autour d'eux. Le réalisme devient alors saisissant. On peut ainsi imaginer une scène où un personnage affiché sur un écran interagit avec un ou d'autres personnages affichés sur les autres écrans. L'invention concerne un système de restitution d'informations sonores et visuelles compressées, stockées sous forme de données numérisées, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de restitution qui puise ses informations à partir d'un moyen unique de production de flux numérisé, et permet de restituer lesdites informations visuelles sur une pluralité d'écrans, et lesdites informations sonores sur une pluralité de dispositifs de restitution acoustiques. Ce système peut comprendre au moins deux sorties audiovisuelles reliées à deux téléviseurs ou moyens de restitution audiovisuels. Il peut comprendre des murs d'images constitués par association des sorties audiovisuelles connectées à une pluralité de moyens de restitution d'images animées et de sons, et réalisés à partir d'information compressées numérisées puis décompressées par des moyens individuels pour chaque sortie, mais regroupés et puisant le flux numérique dans un support ou câble contenant l'information. Le système de l'invention peut comporter au moins un moyen de saisie, comme un écran tactile ou autre, permettant de rendre l'information audiovisuelle interactive et fonction de la saisie. Les différentes sorties audiovisuelles sont synchronisables entre elles. Les informations à restituer sont indépendantes et/ou en relation, et/ou identiques, et/ou synchrones et/ou différées. Le système de l'invention peut être réalisé sous la forme d'une carte unique connectée dans un micro-ordinateur. Tous les circuits de décompression peuvent être réalisés par un seul circuit, aux performances très supérieures, réalisant à lui tout seul tous les différents moyens de décompression, simultanément. Le flux numérique contient les différents signaux nécessaires à chaque oeil. Le système de l'invention peut comporter des lunettes possédant des lentilles de focalisation et/ou de zooming permettant d'ajuster pour chaque oeil la netteté et la grosseur relative de l'image perçue par chaque oeil. Avantageusement les lunettes comportent un jeux de miroirs permettant de régler la vision de l'image perçue pour chaque oeil, image fournie par un écran de restitution vidéo. Le système de l'invention peut comprendre une logique de contrôle permettant de synchroniser les lignes et trames vidéo entre les sorties. Le système de l'invention peut être réalisé dans un boîtier individuel indépendant autonome, ou à l'intérieur d'un téléviseur courant. L'invention simplifie considérablement la restitution pluriaudiovisuelle dans le cas où l'on doit les diffuser de façon simultanée ou non, dans des lieux publics, comme par exemple dans des supermarchés ou magasins, des gares, des stations services, des cafés ou restaurants, etc... Grâce à l'invention, la restitution d'une même information à diffuser, décalée dans le temps, est également possible et extrêmement simple. De plus les trames vidéo restituées peuvent être synchrones ou non, de façon totalement indépendante. Le décalage temporel peut être alors quelconque, par exemple de une trame à plusieurs heures, voire plusieurs jours. Bien que les agencements classiques, c'està-dire par addition ou empilage de plusieurs systèmes ou cartes identiques, fonctionnent bien, ils sont de maniements très complexes, onéreux et lourds à mettre en oeuvre, particulièrement si l'on a besoin de synchronisme. On verra dans la suite de la description de l'invention que tous ces inconvénients ont disparu et que l'invention permet de déboucher sur une autre utilisation du domaine audiovisuel, ce qui est l'objet de l'invention. On peut à titre d'exemple réaliser, avec une plus grande simplicité qu'avant l'invention, des "murs d'images vidéo", "théâtre à domicile" à plusieurs sources vidéo (ou "home-theater"), un espace publicitaire interactif, plusieurs systèmes de télévision en relief, etc... La présente invention à donc pour objet de proposer un système de restitution simultanée de plusieurs sources audiovisuelles et de données préalablement compressées et stockées sous forme de flux de données numériques informatiques. Ce dispositif comprend principalement au moins deux circuits de décompression audiovisuelle et au moins un dispositif de contrôle des circuits de décompression. L'invention peut être soit reliée au bus d'un micro-ordinateur, soit être autonome, dans ce cas elle comporte au moins une entrée pour les données informatiques et au moins deux sorties pour les signaux audiovisuels. L'invention permet de restituer simultanément plusieurs sources audiovisuelles, synchronisées ou non entre leurs lignes et leurs trames vidéo. Cette restitution simultanée à partir d'un seul dispositif permet de réaliser simplement une nouvelle technique de restitution audiovisuelle, appelée ici le mode "View-max" ou "Vision-max" ou "V MaX". Ce mode permet de mettre en oeuvre plusieurs téléviseurs placés autour des spectateurs pour leur donner une grande variété de points de vues sur la (ou les) scène(s) restituée(s), les plongeant en quelque sorte beaucoup plus loin dans l'action que lors de l'utilisation d'un seul téléviseur. Un téléviseur est un appareil existant avant l'invention qui permet d'afficher une image animée sur un écran formé généralement d'un tube à vide projetant un faisceau d'électrons contre une plaque recouverte de phosphore luminescent, formant l'image, ou bien c' est un appareil affichant une image animée sur un écran formé de cristaux liquides. Cet appareil peut aussi être un projecteur vidéo. Dans tous les cas ces appareils comportent également des moyens de restitution sonore. Les informations fournies à un téléviseur sont généralement de nature dite vidéo. Le signal vidéo est constitué de toutes les informations permettant de reconstituer l'image. Ce signal est par exemple à la norme PAL, SECAM, NTSC, RVB, Y W, S, composante ou composite ou autre. De plus des signaux électriques délivrant des informations sonores sont également fournis au téléviseur afin que celui-ci, après les avoir amplifiées, les diffuse au moyen de ses haut-parleurs. Une autre variante de ce mode peut permettre à plusieurs utilisateurs de visionner des informations communes, de façon interactive ou non. En clair, ils peuvent partager la même information, mais pas nécessairement de façon synchrone. Ainsi, l'interactivité entre chaque écran peut être soit totalement indépendante soit interdépendante. Ceci peut être très utile dans les lieux publics comme les gares, les grandes surfaces, les self-services, etc... L'invention peut aussi servir de moyen de saisie individuelle ou collective par chacun de ses écrans, et regrouper les résultats au même niveau que les données vidéo à restituer, ce qui simplifie grandement la collecte des informations à saisir. Ceci peut être utilisé par exemple dans des systèmes de vote avec collecte de scrutins. L'invention peut permettre également de réaliser une nouvelle sorte de mur d'images. Il faut noter cependant que si l'invention peut réaliser des murs d'images animées, elle n' a rien de commun avec un système réalisé de façon classique. En effet généralement ces systèmes consistent, à partir d'une source vidéo unique, à la découper en plusieurs morceaux de différentes tailles et à traiter cette source vidéo de façon à pouvoir restituer ces morceaux simultanément sur plusieurs moniteurs vidéo. L'invention diffère fondamentalement de ce procédé car elle n'agit pas sur le signal de nature vidéo, mais elle agit sur les signaux numérisés, avant leur décompression. Le système de l'invention lit donc des informations audiovisuelles et les données stockées, compressées, numérisées, et les aiguille vers des dispositifs de décompression, ces mêmes dispositifs étant capables de synchroniser ou non entre eux les signaux décompressés à leur sortie. Il faut noter que les informations lues peuvent etre indépendantes et/ou en relation et/ou identiques, et/ou synchrones et/ou différées. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure l illustre un premier exemple de réalisation du système de l'invention ; - la figure 2 illustre un exemple détaillé de réalisation dudit système - la figure 3 illustre les sorties de signaux - la figure 4 représente un aspect global de l'invention ; - la figure 5 illustre une variante de l'invention ; - la figure 6 illustre une vue détaillée d'un circuit de la figure 5 - la figure 7 illustre un exemple de réalisation - la figure 8 illustre un écran utilisé dans l'exemple illustré sur la figure 7 - les figures 9, il et 12 illustrent des moyens de regarder de la stéréovision ou de la télévision dite en relief - la figure 10 illustre un exemple de télévision en relief utilisant un dispositif externe selon 1 'invention et deux téléviseurs du commerce. Exposé détaillé des modes de réalisation Dans le premier exemple représenté sur la figure 1, le dispositif 1 de l'invention est relié à un micro-ordinateur 3 par l'intermédiaire du bus 2. Dans la figure 2 on peut voir un exemple détaillé de réalisation. On peut y voir les différents dispositifs de décompression 4 reliés a un dispositif de contrôle 5 qui permet notamment de réguler les flux de données à envoyer aux différents circuits de décompression, de permettre la synchronisation éventuelle des sorties vidéo des circuits de décompression, de mélanger plusieurs sorties vidéo entre elles si nécessaire, de mélanger avec chaque sortie vidéo des caractères ou des dessins générés soit par les circuits de décompression par exemple à l'aide d'un microcode approprié, soit par un ou plusieurs circuits dédiés à cet effet, soit générés par le microordinateur lui même. Il faut noter que dans une autre réalisation selon l'invention, les dispositifs 4 comprennent à la fois un circuit de décompression et un circuit d'affichage graphique, regroupés dans la même puce. La décompression vidéo peut alors être de type MPEG, et le graphique peut être par exemple de type VGA. Un autre circuit 6 permet d'effectuer le contrôle des différents signaux entre le bus du microordinateur et le dispositif selon l'invention. Un connecteur 8 permet de brancher la carte sur le bus du micro-ordinateur. Cette carte comporte aussi une série de connecteurs placés sur une de ses extrémités. Ces connecteurs 7 peuvent par exemple fournir les différents signaux nécessaires aux moyens de restitution sonore et visuelle, par exemple des téléviseurs ou moniteurs vidéo, comme indiqué sur la figure 3. Sur la figure 3 les signaux sont respectivement - sortie audio droite 10 ; - masse audio droite ll ; - sortie vidéo composite 12 - masse vidéo 13 - masse audio gauche 14 ; - Sortie audio gauche 15. La figure 4 représente un aspect global de l'invention. Elle montre un exemple d'architecture avec un micro-ordinateur. On y voit le micro-ordinateur 20 auquel sont connectés - un disque dur 21 pouvant contenir les données devant être lues par le micro-ordinateur pour les transmettre au dispositif selon l'invention 23 ; - un lecteur de CD-ROM 22 pouvant servir de moyen de recharge du disque dur ou également de lecture des information à restituer ; - un tuner 25 recevant des informations numériques qu'il transmet au micro-ordinateur 20. Les informations du CD-ROM peuvent soit directement être lues par le dispositif 23 selon l'invention, soit être chargées dans le disque dur 21, ceci afin de permettre une plus grande vitesse de lecture des informations à restituer. En effet le débit, même si ces informations sont compressées, est relativement élevé : ceci est dû à la pluralité des sources à restituer simultanément. Par exemple si le format de compression est MPEGl, le débit peut être dans le cas de dix sources à restituer de 10 fois 172 kilo-octets, soit 1,72 mégaoctets par secondes, ce qui est loin du débit d'un CD-ROM qui est de l'ordre de 6 à 700 kilo-octets par seconde. La figure 5 représente une variante de l'invention. Dans cette réalisation, la décompression simultanée des informations audiovisuelles est effectuée par un circuit unique 30 placé sur une carte électronique. Ce circuit peut par exemple décompresser 2, 4, 6, ou plus, sources audiovisuelles. Dans ce cas le circuit 30 démultiplexe lui-même les informations numériques avant de les décompresser. Ceci veut dire qu'il est capable, en interne, de savoir quelles informations doivent être aiguillées vers telle ou telle sortie, et donc vers quel moyen de restitution audiovisuel. Une vue détaillée du circuit 30 est montrée à la figure 6. Elle sera exposée plus loin. Sur la figure 5 les informations arrivent au circuit 30 grâce au circuit 33 qui contrôle le flux des informations. Le circuit 33 est relié à un circuit 34 par un bus 35 interne à la carte électronique. Ce bus interne 35 accède lui-même aux données 36 du bus du micro-ordinateur par le circuit de contrôle 34. Toutes les sorties 32 nécessaires à piloter les écrans vidéo et les sorties audio sont regroupées à une extrémité de la carte. Sur la figure 6 est représenté un exemple modulaire du détail du circuit 30. Le circuit 30 comporte au moins deux modules de la figure 6 et peut en intégrer plus selon la technologie de la puce utilisée. Le circuit 30 se compose principalement d'une logique de contrôle 42, d'une mémoire 41 qui sert à mettre en mémoire les différentes variables et informations temporaires du circuit de décompression 43. Le microcode, nécessaire à la puce de décompression, peut lui aussi être placé dans la mémoire 41. Les différents convertisseurs, 44 pour la vidéo et 45 pour l'audio, sont placés entre la puce de décompression 43 et les connecteurs de sortie 32 à travers les sorties 47 et 48, regroupées en 31 sur la figure 5. Ces convertisseurs peuvent être soit uniques pour l'audio et/ou la vidéo, dans ce cas les informations sont démultiplexées en analogique à leur sortie, soit on en utilise un par sortie, pour l'audio comme pour la vidéo. Ces convertisseurs sont des circuits spécialisés à cet effet, que l'on trouve couramment dans le commerce. La figure 7 montre un exemple de système multivision tel que réalisé grâce à l'invention; On voit que des spectateurs 50 peuvent observer simultanément plusieurs écrans 51 à 55 et écouter les sons qui en proviennent (haut-parleurs 51' à 55'). Un exemple d'un tel écran est représenté à la figure 8. On y voit les haut-parleurs 60 et 61, l'écran d'affichage 62 qui peut être de type à tube de télévision ou de type à cristaux liquides ou de type à projection vidéo. La référence 63 représente différents moyens de réglage relatifs à la diffusion comme contraste, lumière, volume, etc... La figure 9 représente un moyen de regarder de la stéréovision ou de la télévision dite "en relief". Des lunettes 71 permettent aux yeux 70 de l'utilisateur d'observer, pour chaque oeil un seul des moyens de restitution 73 grâce à des moyens de focalisation et de séparation 72 et 72'. Des miroirs optionnels 74, 74' permettent d'une part de réduire la dimension desdites lunettes vers l'avant et augmentent donc le confort à porter ces lunettes. D'autre part ces miroirs augmentent la largeur de la distance entre les deux yeux, ce qui favorise une accentuation de l'impression de relief. Ils permettent aussi de placer les écrans de restitution quasiment n'importe où grâce à leur réglage angulaire. Les moyens de focalisation 72, 72' comportent une bague de réglage pour la netteté et une autre bague pour le zoom. Le zoom permet de régler la grosseur relative des écrans et donc des images perçues par les utilisateurs. Il permet aussi d'équilibrer la taille relative de l'image perçue par chaque oeil. Les miroirs sont réglables angulairement de façon à faire en sorte que chaque oeil voit son écran respectif. Tout le dispositif peut être incorporé dans un boîtier adapté et de forme agréable. Une autre réalisation de ces lunettes, illustrée sur la figure il , ne comporte pas de dispositif de focalisation ni de zoom, mais les miroirs permettent simplement par réglage angulaire de faire en sorte que chaque oeil ne puisse voir que son écran de restitution propre, ce qui permet également d'obtenir un effet de relief. Selon une autre réalisation de ces lunettes, illustrée à la figure 12, ce sont simplement des caches opaques placés devant chaque oeil, comportant chacun un trou permettant à chaque oeil de ne pouvoir observer qu'un seul écran. La figure 10 montre un exemple de télévision en relief réalisé à partir d'un téléviseur classique 80 équipé d'un dispositif de décodage 82 selon l'invention, qui fournit les informations vidéo d'une part à l'écran 83 du téléviseur 80 et d'autre part à l'écran 84 d'un téléviseur ou moniteur auxiliaire 85. On va maintenant décrire le fonctionnement dynamique de l'invention. Les informations sonores et visuelles sont préalablement enregistrées par des moyens classiques, puis compressées et finalement groupées en un flux numérique. Un flux numérique est un flux binaire formé d'une suite de 0 et de 1, pouvant eux-mêmes former une suite d'octets. Ce flux binaire parvient au dispositif selon l'invention qui dans un premier temps le sépare en différents flux relatifs aux différents circuits de restitution. En clair le flux est d'abord démultiplexé pour chacun des dispositifs de restitution. Ce flux contient tous types d'informations comme : des données, des programmes, du son, de l'image, etc... Dans un deuxième temps chaque flux pour chacun des dispositifs de restitution est lui-même démultiplexé afin d'en extraire ses différentes informations sonores, visuelles, ou autre. Ces informations, qui sont encore de nature numérique, sont ensuite, grâce au dispositif selon l'invention, aiguillées vers les différents circuits de décompression sonore, visuelle, ou autre. A la sortie de la décompression, les informations sont toujours de nature numérique. Elles représentent les valeurs non comprimées des signaux soit audio, soit vidéo, ou autre. Ces signaux sont ensuite acheminés vers des convertisseurs numériques/analogiques dédiés soit au son, soit à l'image, ou autre. Les signaux analogiques sonores ou visuels, des différents moyens de restitution, sont ensuite regroupés par source audiovisuelle à restituer, comme par exemple sur le connecteur décrit à la figure 3, puis transmis aux différents moyens de restitution audiovisuels. Quant aux données, elles sont acheminées vers différents moyens appropriés de façon à être traitées. REVENDICATIONS 1. Système de restitution d'informations sonores et visuelles compressées, stockées sous forme de données numérisées, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de restitution (1) qui puise ses informations à partir d'un moyen unique de production de flux numérisé, et permet de restituer lesdites informations visuelles séparément sur une pluralité d'écrans (24), et lesdites informations sonores sur une pluralité de dispositifs de restitution acoustiques. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux sorties audiovisuelles reliées à deux téléviseurs ou moyens de restitution audiovisuels. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des murs d'images constitués par association des sorties audiovisuelles connectées à une pluralité de moyens de restitution d'images animées et de sons, et réalisés à partir d'informations compressées numérisées puis décompressées par des moyens individuels pour chaque sortie, mais regroupés et puisant le flux numérique dans un support ou câble contenant l'information. 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de saisie, comme un écran tactile ou autre, permettant de rendre l'information audiovisuelle interactive et fonction de la saisie. 5. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les différentes sorties audiovisuelles sont synchronisables entre elles. 6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations à restituer sont indépendantes et/ou en relation et/ou identiques, et/ou synchrones et/ou différées. 7. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est une carte unique connectée dans un micro-ordinateur. 8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les circuits de décompression sont réalisés par un seul circuit réalisant à lui tout seul tous les différents moyens de décompression simultanément. 9. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux numérique contient les différents signaux nécessaires à chaque oeil. 11. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des lunettes (71) possédant des moyens (72, 72') de focalisation et/ou de zooming permettant d'ajuster pour chaque oeil, la netteté et la grosseur relative de l'image perçue par chaque oeil. 12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que les lunettes comportent un jeux de miroirs (74, 74') permettant de régler la vision de l'image perçue pour chaque oeil, image fournie par un écran de restitution vidéo. 13. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une logique de contrôle permettant de synchroniser les lignes et trames vidéo entre les sorties. 14. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé dans un boîtier individuel indépendant autonome. 15. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé à l'intérieur d'un téléviseur courant.