Brevet FR2808141A1 — publié le 20011026

L'invention concerne un procédé et un dispositif de codage d'information pour appareil exploitant la bande audio d'un système de transmission du son ou simplement d'un document audio. Il s'agit, pour utiliser les fonctions d'un appareil, de lui transmettre un code de commande approprié en utilisant le canal par lequel son lui est envoyé. De tels procédés et dispositifs peuvent être utilisés par exemple - Pour commander un magnétoscope, afin d'enregistrer une émission de télévision. - Pour commander au décodeur, le désembrouillage programmes télévisuels. Pour coder des informations sur les documents sonores tel que les CD audio, les DVD, les fichiers Internet MPEG ' des fins de marquage. Pour la mesure d'audience. Pour des systèmes d'anti-violence : codage des parties (ou de l'ensemble) de films ou d'émissions afin que l'appareil de diffusion les masque ou les crypte. Plusieurs systèmes ont été proposés pour résoudre ce problème. Afin de commander la marche et l'arrêt d'un magnétoscope distant, un système consiste à utiliser le signal son pour véhiculer une information de début et de fin d'émission ainsi que de pause. Il existe maintenant des systèmes de codage numérique la bande son et même de l'ensemble de l'émission de télévision. Ces systèmes utilisent une trame définie de signaux numériques utilisables pour transporter non seulement du son mais aussi de l'image et des données. Ainsi, certaines chaînes de télévision transmettent une partie leur programme, notamment des films, avec un son stéréophonique. Cette transmission du son stéréophonique s'effectue au moyen d'un système connu sous le nom de NICAM. Le système NICAM permet la transmission de signaux correspondant à des codes numériques sur les deux voies du son stéréophonique et de les restituer sous forme numérique après réception. Selon une demande de brevet antérieure de la déposante, on utilise un système ce type pour programmer à distance un magnétoscope, c'est à dire, au moins pour le son, un codage numérique, pour transmettre à l'appareil enregistreur des commandes de fonctionnement à un instant précis. A cet effet, selon cette demande, on élabore un code binaire, incluant notamment données représentatives de l'instant de début, de suspension, de reprise ou de fin de l'émission à enregistrer, on module le signal correspondant au code, on transmet le code modulé à au moins un canal son (droite et/ou gauche) en lieu et place du son et l'ensemble à l'entrée son du système de codage du système de transmission numérique ou analogique utilisé, qui effectue le traitement du signal et le transmet à l'émetteur. Lorsque l'émission est reçue, le signal véhiculant le code et le signal véhiculant le son sont séparés et le code d'émission est démodulé et les données sont transmises au système de programmation de l'appareil enregistreur pour l'exécution des ordres transmis. Ce système a pour inconvénient que lorsque le signal contenant le code est transmis, l'auditeur entend le code transmis comme un parasite du canal son. De plus, il nécessite l'utilisation d'un système particulier de transmission du son (le NICAM). L'invention vise à palier ces inconvénients en créant un système de transmission d'informations à un appareil, notamment appareil d'enregistrement, dont les signaux sont indécelables à l'oreille lors de leur utilisation. Pour faire, le code n'est plus transmis, par le canal à la place du son mais superposé au son, dans une proportion telle que distorsion de celui-ci est pas audible. A cette fin, le procédé est caractérisé par les étapes suivantes - élaboration d'un code binaire incluant notamment données représentatives du message à coder, - modulation par le code binaire d'un signal clé forme caractéristique pour obtenir un signal codé dans lequel chaque bit 1 ou 0 est représenté par la période du signal clé ou du signal clé inversé respectivement, - ajout du signal codé au son, - transmission de l'ensemble à l'entrée son du système de transmission ou d'enregistrement numérique ou analogique utilisé, qui effectue le traitement classique du signal, - lecture du son et détection du signal véhiculant le code; - démodulation du code restitué, - utilisation des données ainsi obtenues à l'appareil exploitant la bande audio, - exploitation des données transmises. Selon une caractéristique particulière de l'invention, avant l'ajout du signal codé au son, on contrôle la forme du signal son afin de ne pas y ajouter le signal codé si celui ci a une forme proche de celle du signal son au même instant. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Le dispositif comporte un premier système situé à la source et comprenant - un moyen de codage binaire destiné à élaborer un train de bits comportant un code qui correspond à un message destiné à un appareil d'exploitation du son, un générateur de signal clé de forme et de fréquences prédéterminées, un moyen de modulation du code élaboré avec le signal clé direct ou inversé, un moyen d'amplification pour déterminer la proportion du signal contenant le code par rapport au signal son transmis, un moyen sommateur permettant d'additionner le signal code au signal son dans la proportion déterminée pour le transmettre, et un second système situé dans l'appareil devant interpréter le code comportant - un système de reconnaissance de la présence du signal , comprenant un filtre réagissant à la corrélation du signal reçu avec le signal clé et qui génère un pic correspondant à un du message, Un moyen d'interprétation du code reçu. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le dispositif comprend, intercalé entre le moyen de modulation et le moyen d'amplification, un moyen d'inhibition recevant d'une part le signal son et d'autre part le code pour comparer leur forme et inhiber la transmission du code ' la forme de celui-ci n'est pas suffisamment distincte de celle du son. L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé, sur lequel figure 1 montre schématiquement une première forme de réalisation du système de transmission du signal son et du code selon l'invention ; figure 2a montre à titre d'exemple la forme d'un signal clé ; figure 2b montre le principe de codage du message, figure 3 montre la structure du signal contenant message figure 4 montre schématiquement le système réception et de décodage selon l'invention figure 5 montre schématiquement une seconde forme de réalisation du système de transmission du signal son du code selon l'invention. Comme le montre les figures 2a et 2b, un signal clé représenté schématiquement (le signal clé est un signal numérique, c'est donc une suite points discrets), de forme prédéterminée sur une période pour être reconnu est élaboré et transmis, sous sa forme directe pour représenter un bit à sous sa forme inversée pour représenter un bit à 0, en fonction d'un code binaire lui-même élaboré pour transmettre message à un appareil d'exploitation du son. La réponse spectrale du signal clé occupe pleinement la bande de fréquence entre Fa et Fh situées le domaine audible. structure du message montrée sur la figure 3 comporte un préambule dont le nombre de bits, 0 ou 1, est suffisant pour permettre au décodeur de détecter le signal clé noyé dans le signal son et de se préparer à recevoir le message. Le préambule sert aussi à lever l'indétermination de signe. Ce préambule est suivi d'un bit de départ, inverse par rapport aux bits du préambule, qui indique au décodeur que les bits suivants sont les bits du message. La dernière partie de la structure est constituée par le message lui- même. Comme le montre la figure 1, un code binaire 1 destiné à un appareil de diffusion du son ou autre d'une émission ou d'un support de son est transmis à un modulateur 3 pour moduler le signal clé 2. Le signal ainsi obtenu est alors amplifié par un amplificateur 11 et envoyé à un calculateur de proportion 4 qui détermine la proportion de signal clé modulé à ajouter au signal son pour le rendre décelable sans perturber celui-ci. Pour cela, le système estime la puissance du signal son dans la bande de fréquence du code (de Fa à Fh) ; plus cette puissance est élevée, moins le signal clé sera perceptible, donc il faudra le mettre plus fort. Le signal clé modulé et proportionné est alors ajouté 5 au signal son. Le traitement du signal son numérique est fait par blocs d'échantillons correspondant exactement à une période du signal clé ( exemple 512 échantillons pour le codeur et 256 pour le décodeur). L'ensemble est transmis soit à un émetteur, de radio ou de télévision, soit a un support de son pour véhiculer le message destiné à un appareil d'exploitation du son. Le décodage à l'usage de l'appareil concerné s'effectue selon la figure 4, grâce à un filtre 6 qui réalise un produit de convolution entre le signal son et le signal clé sur une période de ce dernier. Un convertisseur analogique/numérique 10 est monté, en parallèle sur le circuit audio, en amont du filtre 6 pour convertir le signal reçu en signal numérique si celui- ci était analogique. Ce produit a la forme Avec f(t) le signal sonore, et g(t) le signal clé, et où T est la période du signal clé, t le temps et r le domaine. Le résultat est un pic de corrélation qui est décelé par un détecteur à seuil de contraste 7 qui transmet un bit pour chaque pic à un interpréteur de code non représenté. Le décodeur s'accroche sur les pics de corrélation et estime le déphasage afin de régler au mieux le filtre pour se synchroniser sur le signal. Ainsi la probabilité de détection du signal est maximisée. On a représenté sur la figure 5 une seconde forme de réalisation de l'invention qui permet d'éviter d'envoyer le message lorsque le décodeur risque de ne pas le déceler en raison d'une forme du signal son proche de celle du signal clé. Pour cela, un décodeur identique à celui représenté sur la figure 4 est monté entre l'arrivée du signal audio et l'entrée du signal clé modulé avec le message. Le signal audio est comparé dans un circuit d'inhibition 8, qui, lorsque la forme de ce signal est trop proche de celle du signal pour que le décodeur puisse déceler la présence de celui-ci, inhibe la transmission du signal clé modulé par le code jusqu'à ce que la différence entre deux signaux soit perceptible pour le décodeur. Dans les réalisations représentées aux figures 1 et 5 le niveau du signal son est légèrement atténué au moment du codage dans un atténuateur 9 afin que la superposition du signal clé ne sature pas le dispositif. Lorsque le signal clé n'est pas présent, l'atténuateur 9 laisse passer 100% du signal son. fonctionnement du système va maintenant être décrit en regard des figures 5 et 4 Lorsqu'un message doit être codé sur le signal audio d'une bande son, le systeme 1 produit un signal clé répété et de même signe afin d'avertir l'appareil de destination de la présence d'un message. Cette succession de signaux clé est comparée en 8 au signal son. Si la forme du signal son analysé le décodeur intégré 6, 7 est trop proche de celle du signal clé à cet instant le dispositif d'inhibition 8 retarde la transmission du message, jusqu ce le signal clé soit suffisamment distinct du signal son. Alors, après passage dans un amplificateur à gain variable 11, train de signal clé est ajouté au son. Un calculateur de proportion 4, placé en parallèle sur la sortie système, permet d'incrémenter le gain de l'amplificateur 11 si l'amplitude du train de signaux clé est estimée trop faible. la réception, l'appareil de destination effectue le produit de convolution dans le filtre 6 pour produire les pics indicateurs de la présence du signal clé que le détecteur 7 va détecter. Ce dernier va permettre au décodeur de se synchroniser. l'apparition d'un signal clé inversé, le décodeur 7 va transmettre tous les bits correspondant à chaque signal clé direct ou inversé en tant que message à l'appareil et celui-ci va alors exécuter les ordres transmis. Lorsque le signal son est analogique, convertisseur analogique/numérique 10 monté entre l'entrée du signal combiné et le décodeur va convertir le signal pour le rendre intelligible au décodeur. REVENDICATIONS 1. - Procédé de codage et de décodage destiné a faire passer des informations dans la bande audio de système exploitant celle ci caractérisé par les étapes suivantes - élaboration d'un code binaire incluant notamment les données représentatives du message à transmettre, modulation par le code binaire d'un signal clé de forme caractéristique pour obtenir un signal codé binaire dans lequel chaque bit 1 ou 0 est représenté par la période du signal clé ou signal clé inversé respectivement, ajout du signal codé au son, - transmission de l'ensemble à l'entrée l'appareil suivant, numérique ou analogique, qui effectue le traitement classique du son, - à la diffusion, filtrage et analyse du signal véhiculant le code et le son, - démodulation du code restitué, - transmission des données ainsi obtenues à l'appareil exploitant la bande audio, - exploitation des données transmises. 2. - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, avant l'insertion du signal codé au son, on contrôle la forme du signal son afin de ne pas transmettre le signal code si celui ci a une forme proche de celle du signal son au même instant. 3 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'amplitude du train de signaux clé est incrémentée si celle ci est estimée trop faible. 4. - Dispositif de commande programmable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu'il comporte un premier système situé à la source et comprenant un moyen de codage binaire (1) destiné à élaborer un train de bits comportant un code qui correspond à un message destiné à un appareil d'exploitation du son, un générateur de signal clé (2) de forme et de fréquences prédéterminées, un moyen de modulation du code élaboré avec le signal clé (3) qui produit un signal clé direct ou inversé, des moyens d'amplification (11, 4) pour déterminer la proportion du signal contenant le code par rapport au signal son transmis, un moyen sommateur (5) permettant d'additionner le signal code au signal son dans la proportion déterminée pour le transmettre, et second système situé à l'entrée de l'appareil devant recevoir code et comportant - un système de reconnaissance de la présence du signal clé, comprenant un filtre (6) réagissant à la corrélation du signal avec le signal clé qui génère un pic correspondant à un bit du message, - un moyen d'interprétation du code reçu (7). 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que entre le moyen de modulation (3) et le moyen d'amplification (4) est intercalé un moyen d'inhibition recevant d'une part le signal son et d'autre part le code pour comparer leur forme et inhiber la transmission du code si la forme de celui-ci n'est pas suffisamment distincte de celle du son.