Brevet FR2875326A1 — publié le 20060317

Page 1 PROCEDE ET DISPOSITIF POUR MUNIR DES APPAREILS PERSONNELS NUMERIQUES DE FONCTIONS D'ENREGISTREMENT ET D'AFFICHAGE DE MULTIMEDIAS VIDEO / AUDIO NUMERIQUES. HISTORIQUE DE LA PRÉSENTE INVENTION DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de traitement de multimédias vidéo / audio numériques par des appareils personnels numériques et en particulier, un procédé et un dispositif pour munir les appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques. ÉTAT DE L'ART Avec le développement des technologies de l'information d'aujourd'hui, les appareils comme la télévision analogique, les chaînes Hi-Fi et le magnétoscope ont été progressivement remplacés par des appareils numériques tels que l'Ordinateur Personnel, l'Ordinateur Portable, l'Assistant Personnel Numérique, le Caméscope Numérique, l'Appareil Photo Numérique, et la Télévision à Haute Définition (TVHD), qui sont devenus des appareils électroménagers très courants. La tendance du numérique a pris corps depuis que l'information numérique est devenue facile à stocker et que la puissante fonction de compression a également aidé à accroître la quantité d'informations transmises. Par exemple, une chaîne de télévision analogique ne peut transmettre qu'un programme tandis qu'une chaîne de télévision numérique peut transmettre trois ou quatre programmes à la fois, voire plus. En outre, les signaux numériques peuvent être traités de différentes manières. Ainsi, la mise en oeuvre du Multimédia a considérablement progressé, dont les systèmes vidéo / audio de transmission et de visualisation ont constitué le vecteur de développement principal sur le marché de la grande consommation. Est appelé Multimédia, tout média contenant de l'information telle que: mots, diagrammes, images, sons et animations; cette information étant émise par au moins deux types de contenus de médias simultanément, c'est pour cela qu'elle est appelée information multimédia. Page 2 De plus, il existe une autre raison principale expliquant la mise en oeuvre du numérique. Dans le processus de transmission et de traitement de tout signal analogique, de nombreux bruits s'accumulent et ne peuvent pas être éliminés, mais un signal numérique peut éliminer ces bruits et conserver la qualité et la clarté du signal source et donc, la qualité de l'image est parfaite. Prenons pour exemple, le téléphone analogique encore utilisé il y a plusieurs années: lorsque l'utilisateur appelle de l'étranger à Taiwan, sa voix semblera vague et peu distincte puisqu'il y a trop de bruit; il doit hurler fortement au téléphone. Aujourd'hui, avec la numérisation du signal du téléphonique, la voix de l'utilisateur semble très nette, comme s'il était juste à côté. Ainsi, avec le passage de l'industrie de la vidéo de l'ère de l'analogique à celle du numérique, de plus en plus d'équipements de traitement vidéo devront être munis de fonctions de conversion de signaux analogiques en signaux numériques. En outre, il existe actuellement deux types de normes de télévision analogique: la norme NTSC (acronyme de l'expression anglaise Nation Television Systems Committee) et la norme PAL (acronyme de l'expression anglaise Phase Alternation Line). La norme NTSC est utilisée au Japon et aux USA; selon cette norme, une image est constituée de 525 lignes de balayage ou bien les 525 lignes de balayage s'appellent une image; ce qui signifie que l'image est affichée répétitivement à la vitesse de 30 images par seconde. Cependant, les 525 lignes de balayage qui forment une image ne sont pas complètes en un seul balayage. L'image est affichée en balayant une ligne, puis la ligne après la ligne suivante. Autrement dit, après le balayage de la première ligne, la troisième ligne est balayée au lieu de la deuxième, puis les cinquième, septième, jusqu'à la 525ème ligne. Puis le processus de balayage revient à la deuxième ligne et se répète pour les quatrième, sixième, huitième ligne, etc. Ainsi, l'image affichée unie et nette est en fait constituée d'un chiffre impair, d'un chiffre pair et puis d'un chiffre impair, dont le procédé d'assemblage s'appelle "balayage à double trame". Le signal vidéo entrelacé est constitué de deux trames, contenant chacune les lignes impaires ou paires de l'image. En effectuant une prise d'image, une camera fournit les lignes impaires de l'image à un instant donné, puis les lignes paires de l'image après 16,7 millisecondes. Un décalage temporel se produit entre la production des lignes impaires et des lignes paires de l'image. Pour une image fixe, une bonne image peut être obtenue à partir de cette méthode. Mais pour une image en mouvement, l'image deviendra floue puisqu'une dentelure se produira au bord de l'image. En outre, puisque les trames des lignes impaires et paires sont constituées par seulement la moitié du nombre de lignes de balayage (262,5 lignes), chaque trame des lignes impaires et paires ont seulement une Page 3 résolution moitié de celle de l'image d'origine. Et chaque trame des lignes impaires et paires est affichée à la vitesse de 60 trames par seconde. Une image résultante ne semblera pas avoir des défauts de mouvement aux yeux de l'être humain, mais si l'image est agrandie, les lignes de balayage sembleront épaisses et l'image deviendra floue. Les inconvénients du "balayage entrelacé" décrit ci-dessus peuvent être éliminés par une technique appelée "balayage progressif". Avec le balayage progressif, la première, deuxième, troisième, jusqu'à la 525ème ligne sont balayées dans l'ordre et affichées à la vitesse de 60 images par seconde. Par conséquent, sa vitesse de balayage est deux fois la vitesse de balayage de l'entrelacement et l'image est affichée sur le moniteur avec 525 lignes de balayage, ce qui rend l'image unie et nette, ce qui est le meilleur atout du "balayage progressif". Ainsi, la majorité des équipements vidéo et audio développés actuellement utilise ce procédé de balayage et d'affichage. Cependant jusqu'ici, tout signal vidéo issu du système NTSC actuel utilise principalement la méthode d'entrelacement. Par conséquent, si une image constituée par entrelacement est affichée par un système d'affichage à balayage progressif tel qu'un film DVD formé par un entrelacement directement émis et affiché sur la TVHD, seule l'image des lignes impaires et celle des lignes paires peuvent être affichées et la résolution de l'image sera plus mauvaise (puisque sa résolution est seulement la moitié de celle de l'image d'origine). Pour résoudre ce problème, la technique de "désentrelacement" doit être utilisée. Autrement dit, le désentrelacement est un procédé de conversion de balayage entrelacé en balayage progressif. Par exemple, pour convertir la Télévision à Définition Standard (TVDS) à la TVHD, les lignes de balayage ont été améliorées de 480i à 720p. La transformation de l'émission et de cette amélioration est composée de deux étapes: le désentrelacement et le ré échantillonnage. Le désentrelacement est la plus complexe des deux étapes puisque l'image d'entrelacement des lignes impaires et des lignes paires est temporellement décalée et, si la combinaison est fixe, un désalignement de l'image se produira. Ce désalignement de l'image doit être modifié pour obtenir une image régulière visuellement satisfaisante. Lorsqu'une image alignée est produite, elle est alors soumise au procédé de ré- échantillonnage pour assemblage en image. Bien que la technique de désentrelacement puisse résoudre le problème d'affichage d'un système d'entrelacement sur un système de balayage progressif avec une faible résolution, il reste cependant un autre problème non négligeable de l'image émise toujours en mouvement, et si ceci est négligé et que les trames des lignes impaires paires sont encore combinées, on ne peut alors obtenir qu'une image nette dans le cas d'une Page 4 image fixe, et une image floue avec des défauts de mouvement dans le cas d'une image en mouvement et donc, il n'est pas possible d'afficher une image de haute qualité comme dans le problème décrit précédemment. Aussi, existe t-il deux algorithmes élémentaires à choisir dans le procédé de désentrelacement, l'un sans compensation de mouvement et l'autre avec compensation de mouvement. 1) Algorithme de désentrelacement sans compensation de mouvement II existe deux méthodes élémentaires de transformation linéaire pour l'algorithme de désentrelacement sans compensation de mouvement, appelées "Weave" and "Bob", dont 10 "Weave" est la plus simple des deux. Weave consiste à superposer ou à assembler deux trames d'entrée pour produire une image régulière. Bien que les différentes trames d'image puissent être complètement alignées dans le traitement d'une image fixe par cette technique, et qu'une image désentrelacée et nette puisse être produite, il se trouve cependant que, lors du traitement d'une image en mouvement, des dentelures ou des lobes notables se produisent puisque l'image en mouvement se déplace dans le temps et donc, lorsque l'image des lignes impaires et celle des lignes paires sont assemblées en une image, un désalignement de l'image se produira, dû au décalage temporel entre l'image des lignes impaires et celle des lignes paires. Par conséquent, il y aura présence de dentelures ou de lobes et donc, production d'une image floue. Les situations de dentelures ou de lobes visibles sont inacceptables dans les émissions radio ou télévisée professionnelle. Par ailleurs, puisque la méthode "Bob" accepte seulement l'une des trames de l'image d'entrée (par exemple, l'image des lignes paires), et que l'autre image (image des lignes impaires) est mise à l'écart, la résolution verticale de l'image décroîtra de 720 x 486 à 720 x 243. Les vides des lignes mises à l'écart sont complétés par les lignes de balayage adjacentes à cette image avec seulement une résolution moitié pour retrouver la résolution de 720 x 486. Le mérite de cette méthode est qu'elle peut éliminer des défauts de mouvement d'image et a les moindres besoins en ressources de calcul. Cependant, son inconvénient est que la résolution verticale de l'image d'entrée est la moitié de celle de l'image d'origine après interpolation, ce qui fait décroître la résolution de l'image à balayage progressif. 2) Algorithme de désentrelacement avec compensation de mouvement Le meilleur procédé de désentrelacement consiste en la compensation de mouvement. Cette technique a été employée dans la transformation des TVDS et Page 5 chaînes Hi-Fi développées en télévision numérique. Le procédé de désentrelacement avec compensation de mouvement consiste à mesurer les mouvements d'inter trame et à déplacer les pixels de deux trames temporellement décalées à un même endroit à un instant donné. Une évaluation de mouvement est réalisée pour décider de la valeur de déplacement de chaque pixel dont l'identification et le suivi du vecteur de mouvement se fait d'une trame à l'autre. Une procédure-type d'assemblage par pavés est mise en oeuvre et une taille de pavé typique s'étend de 4 x 4 pixels à 8 x 8 pixels. L'emploi de ces pavés est justifié par le fait qu'à un instant donné, seuls ces pavés de pixels de taille relative peuvent être déplacés au bon endroit. Concernant la technique de compression vidéo dynamique, il s'agit de la méthode de compression MPEG (acronyme de l'expression anglaise Moving Picture Experts Group) utilisée en pratique actuellement. Les normes de production peuvent être divisées en trois: Vidéo, Audio, et Système. Avec l'accroissement de la demande, de nouvelles générations de normes MPEG sont développées comme MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 et MPEG-7. D'une manière générale, dans un film cinématographique émis en continu, il existe une cohérence forte entre une image et sa précédente, donc dans une série d'images d'un film cinématographique original, il existe une cohérence spatiale et temporelle forte entre une image et sa précédente. Par ailleurs, la compression vidéo est réalisée en supprimant l'information redondante selon la cohérence de ces deux types d'information pour parvenir à une compression. Le procédé de suppression d'information spatiale redondante est généralement réalisé par rapport aux caractéristiques de la vision humaine à partir d'une transformation spatiale (telle que la Transformation en Cosinus Discrète ou la Transformation par Ondelettes) et d'une quantification pour filtrer et supprimer la partie haute fréquence, pour réaliser la compression. Quant à la suppression d'information temporellement redondante, le principe de l'Evaluation de Mouvement est utilisé pour identifier et supprimer l'information temporellement redondante pour réaliser la compression. Et concernant le processus de compression (ou d'encodage) MPEG, trois différentes méthodes sont utilisées pour compresser chaque image: Intraimage, Image bidirectionnelle, et Image prédictive. Elles sont caractérisées en ce que l'lntra image n'a pas besoin de se mettre en relation avec d'autres images puisqu'une image complète est enregistrée; l'image prédictive prend l'Intra image précédente comme image de référence, dont la partie redondante de l'image n'est pas enregistrée et dont seulement la partie différente de l'image est enregistrée; l'Image bidirectionnelle a le même principe que celui de l'Image prédictive, la seule différence Page 6 étant que cette Image bidirectionnelle peut prendre la précédente Intra- image ou l'Image prédictive comme référence et qu'elle peut également prendre la dernière Image prédictive comme référence. Lorsque l'image est décompressé (lors de l'émission), elle est traitée dans l'ordre inverse à celui de l'encodage, tout d'abord en décodant, puis en réalisant la Quantification Inverse et la Transformation en Cosinus Discrète Inverse, en convertissant ensuite le signal de la plage de fréquence en signal spatial pour retransformer le signal en flux d'informations avant la compression, et ces flux d'information sont alors intégrés et envoyés vers une mémoire tampon de l'image vidéo reconstituée (ou mémoire tampon de l'image vidéo), laquelle restitue les informations reçues en images originales. Comme décrit ci-dessus, la réalisation d'une image en mouvement désentrelacée de haute qualité exige un traitement d'image très complexe et donc, l'utilisation de beaucoup de ressources en calcul. Ainsi, lorsqu'un ordinateur personnel ou portable est utilisé pour projeter une image multimédia vidéo / audio numérique de haute qualité, le système du PC est généralement conçu pour utiliser un algorithme plus simple de traitement de la méthode de désentrelacement de l'image entrelacée de sorte à ne pas utiliser trop de ressources de l'unité centrale de traitement du PC et à ne pas empêcher le PC d'exécuter d'autres fonctions. Par exemple, seul l'algorithme Bob est utilisé pour traiter le désentrelacement d'une image de mouvement. De la sorte, bien que l'image d'un multimédia numérique puisse être visualisée sur PC, la qualité de l'image multimédia numérique ne peut cependant pas être considérablement améliorée. De plus, une image résultant du processus de désentrelacement est la reconstitution d'une image compressée, donc la bande passante de l'image s'accroîtra et ne pourra pas être acheminée au moniteur par le Bus de sortie du PC, si bien que l'image désentrelacée doit être transmise directement au moniteur pour affichage. Par conséquent, la bande passante d'une image désentrelacée doit être abaissée pour permettre à cette image désentrelacée de passer par un Bus de sortie du système du PC pour affichage de l'image désentrelacée et d'enregistrer des programmes vidéo numériques avec le système du PC. RESUME DE LA PRÉSENTE INVENTION Le problème décrit ci-dessus est qu'un signal vidéo numérique d'une image de haute qualité ne peut pas être traité et affiché par un appareil personnel numérique; aussi, Page 7 l'invention fournit un procédé et une structure matérielle permettant de garder le signal vidéo d'une image de haute qualité et de diminuer la demande en ressources système de l'appareil personnel numérique, ce qui peut constituer à l'avenir une solution parfaite pour visualiser un signal vidéo multimédia sur appareil personnel numérique évolué. Ainsi, des multimédias vidéo / audio numériques peuvent être parfaitement affichés avec une haute résolution par un système PC, et des programmes TV peuvent également prendre une plus petite taille d'enregistrement sur le disque dur d'un PC après exécution des processus de compression et d'encodage. Telle que décrite ci-dessus, la présente invention fournit un procédé pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques au moyen d'un dispositif qui traite les multimédias vidéo / audio numériques, le système d'ordinateur personnel étant muni d'un dispositif d'affichage d'images multimédia numériques de haute qualité, pour réduire efficacement les ressources de traitement par ces systèmes. Une autre cible principale de la présente invention est de fournir un procédé pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques au moyen d'un dispositif qui traite les multimédias vidéo / audio numériques comme les programmes d'émissions et les programmes TV pouvant prendre une plus petit taille d'enregistrement sur le disque dur d'un PC après exécution du processus de compression et d'encodage pour munir le système de PC de fonctions de pré enregistrement et d'émission. Une autre cible principal de la présente invention est de fournir également un dispositif pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, en combinant différentes unités de traitement dans un circuit ASIC qui peut facilement s'intégrer avec l'interface d'un système de PC et réduire efficacement la complexité de conception et le coût de production. Selon les cibles décrites ci-dessus, la présente invention fournit un procédé pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, caractérisé en ce qu'il: fournit tout d'abord un signal vidéo d'entrelacement modulé et un signal audio analogique pour démodulation et désentrelacement du signal vidéo d'entrelacement; transforme ce signal vidéo d'entrelacement en signal vidéo désentrelacé ; réalise dans le même temps la conversion numérique du signal audio analogique pour fournir un signal audio numérique; Page 8 compresse ensuite le signal vidéo désentrelacé et le signal audio numérique pour fournir un signal vidéo désentrelacé compressé et un signal audio numérique compressé ; soumet le signal vidéo désentrelacé compressé et le signal audio numérique compressé à un processus de synchronisation pour fournir les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; fournit en sortie et affiche finalement les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. La présente invention fournit également un dispositif pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, comportant: une unité de compression de signal vidéo numérique qui compresse un signal vidéo dynamique désentrelacé pour réduire la bande passante utilisée par le signal vidéo dynamique désentrelacé ; une unité de compression de signal audio numérique qui compresse un signal audio numérique pour réduire la bande passante utilisée par le signal audio numérique; une unité de synchronisation vidéo / audio qui synchronise le signal vidéo désentrelacé compressé et le signal audio numérique compressé afin d'obtenir les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés et de fournir en sortie les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. Par ailleurs, le dispositif peut comprendre en outre une unité de décodage de signal vidéo numérique, une unité de désentrelacement, une unité de conversion analogique / numérique de signal audio et une unité d'interface pour Bus de sortie fournissant les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés pour la visualisation ou l'enregistrement des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La Figure FIG.1 est l'organigramme de la présente invention. La Figure FIG.2 est le schéma fonctionnel d'un mode de réalisation de la présente invention. La Figure FIG.3 est le schéma fonctionnel d'un mode de réalisation de la présente invention. La Figure FIG.4 est le schéma fonctionnel d'un mode de réalisation de la présente invention. Page 9 DESCRIPTION DETAILLEE DU MEILLEUR MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Puisque les techniques et les procédés d'entrelacement, de désentrelacement, ainsi que la norme de compression MPEG ont été décrits en détail dans l'art antérieur, le processus complet de ces techniques et procédés n'est par conséquent pas inclus dans la description qui suit. D'ailleurs, l'art d'encodage et de décodage utilisé dans la présente invention, adapté de la technique de compression MPEG, est résumé ici pour étayer la description de l'invention. Et les schémas fonctionnels du texte qui suit n'ont sont pas été produits selon la position relative réelle et complètent le diagramme de connexion dont la fonction est d'illustrer seulement les caractéristiques de l'invention. Selon les cibles décrites ci-dessus, la présente invention fournit un procédé pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, caractérisé en ce qu'il: fournit tout d'abord un signal vidéo d'entrelacement modulé et un signal audio analogique pour démodulation et désentrelacement du signal vidéo d'entrelacement; transforme ce signal vidéo d'entrelacement en signal vidéo désentrelacé ; réalise dans le même temps la conversion numérique du signal audio analogique pour fournir un signal audio numérique; compresse ensuite le signal vidéo désentrelacé et le signal audio numérique pour fournir un signal vidéo désentrelacé compressé et un signal audio numérique compressé ; soumet le signal vidéo désentrelacé compressé et le signal audio numérique compressé à un processus de synchronisation pour fournir les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; fournit en sortie et affiche finalement les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. La présente invention fournit également un dispositif pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, comportant: une unité de compression de signal vidéo numérique qui compresse un signal vidéo dynamique désentrelacé pour réduire la bande passante utilisée par le signal vidéo dynamique désentrelacé ; une unité de compression de signal audio numérique qui compresse un signal audio numérique pour réduire la bande passante utilisée par le signal audio numérique; une unité de synchronisation vidéo / audio qui synchronise le signal vidéo désentrelacé compressé et le signal audio numérique compressé afin d'obtenir les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés et de fournir en sortie les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. Par ailleurs, le dispositif peut comprendre en outre une unité de décodage Page 10 de signal vidéo numérique, une unité de désentrelacement, une unité de conversion analogique / numérique de signal audio et une unité d'interface pour Bus de sortie fournissant les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés pour la visualisation ou l'enregistrement des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; et une unité de traitement dans l'appareil numérique personnel muni d'une fonction de contrôle d'enregistrement et d'affichage des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. La présente invention fournit alors un dispositif pour munir des PC de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, comprenant: une unité de décodage de signal vidéo numérique qui soumet un signal vidéo d'entrelacement modulé à un processus de démodulation pour obtenir un signal vidéo dynamique; une unité de traitement de désentrelacement qui soumet le signal vidéo dynamique à un processus de désentrelacement pour convertir le signal vidéo d'entrelacement en signal vidéo dynamique désentrelacé ; une unité de conversion analogique / numérique de signal audio qui soumet un signal audio analogique à un processus de conversion numérique pour obtenir un signal audio numérique; une unité de compression de signal vidéo numérique qui compresse le signal vidéo dynamique désentrelacé pour réduire la bande passante utilisée par le signal vidéo dynamique désentrelacé ; une unité de compression de signal audio numérique qui compresse un signal audio numérique pour réduire la bande passante utilisée par le signal audio numérique; une unité de synchronisation vidéo / audio qui synchronise le signal vidéo désentrelacé compressé et le signal audio numérique compressé afin d'obtenir des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; une unité d'interface pour Bus de sortie fournissant en sortie les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés pour affichage des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; et une Unité Centrale de Traitement CPU (acronyme de l'expression anglaise Central Processing Unit) située dans l'appareil numérique personnel, munie de fonction de contrôle d'enregistrement ou d'affichage des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. Dans ce qui suit est représentée la description détaillée de l'invention en se référant aux figures FIG.1 à FIG.4, dans lesquelles la figure FIG.1 est un organigramme du mode de réalisation de l'invention, et les figures FIG.2 à FIG.4 sont des schémas fonctionnels des modes de réalisation de l'invention. Page 11 Tout d'abord, la figure FIG.1 illustre le procédé de l'invention. En ce qui concerne les moyens d'émission d'informations multimédia actuels, les lecteurs VCD / DVD, lecteurs CD-ROM de PC, les programmes de chaînes TV câblées, et les programmes d'émissions peuvent être utilisés pour émettre des informations dont le contenu comprend des signaux vidéo d'entrelacement modulé et audio analogique. Ainsi, le port d'entrée d'un appareil numérique personnel reçoit le signal vidéo d'entrelacement modulé et le signal audio analogique, comme indiqué à l'étape 110. Puis le décodage du signal vidéo à l'étape 120 et la numérisation du signal audio à l'étape 150 sont réalisés simultanément. Concernant le signal vidéo, l'étape 120 démodule le signal vidéo d'entrelacement modulé qu'elle reçoit pour numériser le signal vidéo d'entrelacement modulé d'entrée en une image dynamique produite par une trame continue d'entrelacement. Puis l'image dynamique décodée est désentrelacée à l'étape 130, en utilisant par exemple l'algorithme d'assemblage par pavés, dans lequel une série de processus de désentrelacement est réalisée sur les pavés de base pour convertir l'image entrelacée d'entrée en une image désentrelacée. Puis, l'étape 140 soumet l'image dynamique désentrelacée à un processus de compression et d'encodage pour réduire la bande passante utilisée par l'image dynamique, dans lequel les procédés de compression et d'encodage tels que ceux de la série MPEG et plusieurs normes MJPEG (acronyme de l'expression anglaise Motion Joint Photographic Experts Group) peuvent être utilisés. Quant au signal audio analogique reçu, il est numérisé à l'étape 150 et le signal audio numérisé est compressé et encodé selon la norme audio à l'étape 160. Par exemple, des normes comme MPEG-1 Layer-1, -2, -3, la MPEG-2, AC3, ou la Modulation de Code d'Impulsion Différentielle Adaptative peuvent être utilisées. Puisque les rapports de compression des signaux vidéo et audio sont différents, le signal vidéo compressé et le signal audio doivent être synchronisés et multiplexés à l'étape 170, dont l'objectif est de soumettre les signaux vidéo et audio au processus de multiplexage à un taux fixé, selon la norme de compression et d'encodage afin d'obtenir un flux d'informations de l'image de synchronisation. Concernant la norme de compression MPEG, le rapport de compression du signal vidéo doit être supérieur à celui du signal audio, donc le taux de bits vidéo compressés est divisé par le taux de bits audio compressés et la décimale résultante est alors portée inconditionnellement pour obtenir un nombre entier. Puis, les processus de synchronisation et de multiplexage sont réalisés selon ce rapport entier pour obtenir un flux d'informations d'image des signaux vidéo compressé et audio compressé Page 12 synchronisés. Enfin, il est déterminé si ce flux d'informations d'image synchronisé est transmis à l'étape 180 pour être enregistré en mémoire ou directement transmis au moniteur pour affichage à l'étape 190. Ici, un système PC est pris comme exemple de description d'un mode de réalisation de l'invention en se référant à la figure FIG.2, dans laquelle est montré un PC muni du dispositif 20 qui enregistre et affiche le multimédia vidéo / audio numérique selon l'invention. Le dispositif 20 reçoit un signal vidéo analogique modulé ou un signal audio analogique d'appareils en communication tels que le lecteur VCD / DVD, le lecteur CDROM du PC, les programmes de chaîne TV câblée et les programmes d'émission, qui sont respectivement traités par l'unité 21 de décodage de signal vidéo numérique et l'unité 23 de conversion analogique / numérique de signal audio. Lorsque l'unité 21 de décodage de signal vidéo numérique reçoit un signal vidéo modulé d'entrelacement, elle démodule le signal vidéo modulé. Lorsque le signal vidéo analogique modulé est démodulé et numérisé par l'unité 21 de décodage de signal vidéo numérique, une image entrelacée peut être obtenue. Alors, le processus de désentrelacement de l'image est traité par l'unité 22 de désentrelacement pour convertir l'image d'origine, composée du signal vidéo d'entrelacement, en image progressive. Un procédé par défaut peut être utilisé pour le processus de désentrelacement. L'algorithme Weave peut être choisi par défaut et le procédé utilisé pour le processus de désentrelacement peut également être changé par l'interface de contrôle externe (non montré). Puis l'image progressive est compressée par l'unité 24 de compression de signal vidéo numérique. La norme de compression MPEG-2 est utilisée par exemple pour réaliser la compression de l'image progressive afin d'obtenir une image progressive compressée qui est alors envoyée à l'unité 26 de synchronisation et de multiplexage pour l'étape suivante du processus. Lorsque le signal vidéo numérique est soumis à une série de processus de désentrelacement et de compression, le dispositif 20 fourni par l'invention transmettra également le signal audio analogique qu'il reçoit vers l'unité 23 de conversion analogique / numérique de signal audio pour exécuter la numérisation du signal audio et obtenir un signal audio numérique. Le signal audio numérique est alors compressé par l'unité 25 de compression de signal audio numérique selon la norme en rapport avec celle de compression du signal vidéo, comme la norme de compression de signal audio MPEG-2 par exemple. Le signal audio numérique compressé est alors envoyé à l'unité 26 de synchronisation et de multiplexage pour l'étape suivante du processus. Page 13 Puisque, selon la norme de compression actuelle, les signaux vidéo et audio sont compressés dans des rapports différents, les signaux vidéo et audio compressés doivent donc être synchronisés et multiplexés avant d'êtres envoyé à des multimédias pour diffusion ou enregistrement. Ainsi lorsque l'unité 26 de synchronisation et de multiplexage reçoit en même temps les signaux vidéo et audio compressés depuis l'unité 24 de compression de signal vidéo numérique et de l'unité 25 de compression de signal audio numérique, elle soumet les signaux vidéo et audio compressés à un processus de multiplexage au rapport déterminé par une proportion mixte afin d'obtenir un signal vidéo compressé et un signal audio compressé synchronisés. Les signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés sont finalement envoyés à l'unité 27 de traitement d'interface du Bus du PC pour être transformés selon des normes universelles de transmission rapide de l'information, de manière à être transmis par le Bus. Par exemple, le Bus PCI (acronyme de l'expression anglaise Peripheral Component Interconnect) ou le Bus USB (acronyme de l'expression anglaise Universal Serial Bus) sont utilisés pour l'affichage des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. Avec le développement des techniques de production des semi-conducteurs, la capacité de mémoire par unité de surface s'est accrûe. Ainsi, la capacité des disques durs utilisés actuellement dans les PC a atteint cinquante mille millions d'octets (50 Gigaoctets). En ce qui concerne un film multimédia à haute qualité d'image, la résolution en DPI (acronyme de l'expression anglaise Dots Per Inches) de chacune de ces images est au moins de 720 x 480 Pixels. Ainsi, un film multimédia de 120 minutes a besoin d'au moins 12 Gigaoctets pour être stocké en mémoire, qui constitue plutôt une grande taille pour enregistrer un film et n'est pas très économique pour l'utilisation de la capacité de mémoire des disques durs. Aussi, l'objectif principal du dispositif qui munit les appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques proposé par l'invention consiste à réaliser un désentrelacement du signal vidéo d'entrelacement transmis par le système d'émission multimédia ordinaire pour transformer l'image multimédia en image progressive de haute qualité. L'image progressive est alors compressée de sorte qu'un film multimédia ait seulement besoin d'un dixième à un vingtième de la taille d'origine (environ 650 Megaoctets à 1, 2 Gigaoctets), ce qui est très économique. Si l'utilisateur souhaite enregistrer un film multimédia numérique émis par une chaîne TV câblée ou un programme TV, puis le regarder ensuite, il peut enregistrer le film par le dispositif de l'invention qui peut stocker le film sur disque dur. En outre, si l'utilisateur souhaite regarder ce film multimédia numérique directement par l'interface d'affichage VGA, le film peut être présenté en Page 14 envoyant directement l'image progressive désentrelacée au moniteur via l'unité d'interface du Bus. Puisque l'image progressive n'est pas traitée par la CPU du PC (non montré) et que son enregistrement ou son émission, ou bien simultanément son enregistrement et son émission sont contrôlés seulement par le système d'interface du PC (non montré), la majeure partie des ressources en CPU ne sera pas utilisée. En conséquence, l'utilisateur peut travailler en même temps avec son PC et enregistrer le programme qu'il souhaite regarder; tout en regardant, le programme enregistré peut être connecté à la TVHD pour affichage par le système du PC et le PC peut toujours effectuer les tâches auxquelles il est assigné. Ainsi, l'utilisateur peut-il profiter d'un divertissement multimédia tout en utilisant les ressources de calcul de processus ordinaires du PC, sans être surchargé. Si l'utilisateur utilise seulement le lecteur CD-ROM du PC pour lire un film VCD / DVD, le fait que le lecteur CD-ROM ait déjà décodé le signal vidéo et le signal audio implique que le signal de sortie comprend la vidéo d'entrelacement numérique et le signal audio. Ainsi, un dispositif 30 équipant l'appareil personnel numérique d'une fonction d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques est proposé selon un autre mode de réalisation de l'invention, les éléments le composant étant: une unité 22 de désentrelacement, une unité 24 de compression de signal vidéo numérique, une unité 25 de compression de signal audio numérique et une unité 26 de synchronisation et de multiplexage, en se référant à la figure FIG.3. Les fonctions de chaque élément composant le dispositif 30 de l'invention et ceux du dispositif 20 de l'invention décrites ci-dessus sont identiques et ne sont pas décrites à nouveau. En outre, si l'utilisateur utilise pour la lecture de films un lecteur DVD évolué, le fait que le signal vidéo de sortie ait été désentrelacé et que le signal audio ait également été numérisé implique la proposition d'un autre mode de réalisation de l'invention via un autre dispositif 40 équipant l'appareil personnel numérique muni de fonctions d'enregistrement et d'affichage multimédia vidéo / audio numérique; il comprend: une unité 24 de compression de signal vidéo numérique, une unité 25 de compression de signal audio numérique, et une unité 26 de synchronisation et de multiplexage, en se référant à la figure FIG.4. Les fonctions de chaque élément composant le dispositif 40 de l'invention et ceux du dispositif 20 de l'invention décrites ci-dessus sont identiques et ne sont pas décrites à nouveau. Avec l'amélioration des techniques de production de semi-conducteurs vers un processus à 0,13 pm, les techniques de circuits ASIC (acronyme de l'expression anglaise Application Specific Integrated Circuits) et de puces SoC (acronyme de l'expression Page 15 anglaise System-on-Chip) progressent également. Ainsi, dans chaque mode de réalisation de l'invention, le dispositif qui peut munir un appareil personnel numérique de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques fourni par l'invention peut être intégré sur une puce SoC; et puisque les éléments composant le dispositif qui munit un appareil personnel numérique de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques fournis par l'invention sont des signaux numériques, les fonctions du dispositif peuvent également être traitées par un circuit ASIC. Les descriptions qui précèdent sont seulement des modes de réalisation préférés de l'invention et ne restreignent en rien les revendications de l'invention; la description ci-dessus peut être assimilée et mise en pratique par les personnes au fait de ce domaine technique; ainsi toute variation ou modification de même effet, apportée dans l'esprit de l'invention doit être comprise dans les revendications ci-jointes. Page 16 REVENDICATIONS Les revendications portent sur: 5 1) Procédé pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, caractérisé en ce qu'il: * fournit un signal vidéo d'entrelacement modulé et un signal audio analogique; * démodule et réalise une opération de désentrelacement sur ledit signal vidéo d'entrelacement modulé pour convertir ledit signal vidéo d'entrelacement modulé en un signal vidéo désentrelacé numérisé ; * procède à la conversion numérique dudit signal audio analogique pour numériser ledit signal audio analogique et obtenir un signal audio numérique; * compresse ledit signal vidéo désentrelacé pour obtenir un signal vidéo désentrelacé compressé ; * compresse ledit signal audio numérique pour obtenir un signal audio numérique compressé ; * synchronise ledit signal vidéo désentrelacé compressé avec ledit signal audio 20 numérique compressé pour fournir des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; et * transmet en sortie lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés à une unité de traitement dudit appareil numérique pour choix d'enregistrement ou de visualisation, ou bien d'enregistrement et de visualisation desdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. 2) Dispositif pour munir un ordinateur personnel PC de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, comportant: * une unité de compression de signal vidéo numérique qui compresse un signal vidéo 30 dynamique désentrelacé pour réduire la bande passante utilisée par ledit signal vidéo dynamique désentrelacé ; * une unité de compression de signal audio numérique qui compresse un signal audio numérique pour réduire la bande passante utilisée par ledit signal audio numérique; et * une unité de synchronisation vidéo / audio qui synchronise ledit signal vidéo désentrelacé compressé et ledit signal audio numérique compressé pour obtenir des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés, et fournir en sortie lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. Page 17 3) Dispositif selon la revendication 2, comprenant en outre une unité de décodage de signal vidéo numérique, ladite unité de décodage de signal vidéo numérique démodulant un signal vidéo d'entrelacement modulé pour fournir un signal vidéo dynamique numérisé. 4) Dispositif selon la revendication 2, comprenant en outre une unité de désentrelacement, ladite unité de désentrelacement réalisant une opération de désentrelacement sur un signal vidéo dynamique pour convertir ledit signal vidéo d'entrelacement en signal vidéo dynamique désentrelacé. 5) Dispositif selon la revendication 2, comprenant en outre une unité de conversion analogique / numérique de signal audio, ladite unité de conversion analogique / numérique de signal audio soumettant un signal audio analogique à un processus de conversion numérique pour fournir un signal audio numérique. 6) Dispositif selon la revendication 2, comprenant en outre une unité d'interface pour Bus de sortie, ladite unité d'interface pour Bus de sortie fournissant en sortie lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés pour afficher lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite unité d'interface pour Bus de sortie est un Bus de type USB (acronyme de l'expression anglaise Universal Serial Bus). 8) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite unité d'interface pour Bus de sortie est un Bus de type PCI (acronyme de l'expression anglaise Peripheral Component Interconnect). 9) Dispositif pour munir des appareils personnels numériques de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, comportant: * une unité de décodage de signal vidéo numérique qui démodule un signal vidéo d'entrelacement modulé pour obtenir un signal vidéo dynamique numérisé ; * une unité de désentrelacement qui réalise une opération de désentrelacement sur ledit signal vidéo dynamique pour convertir ledit signal vidéo d'entrelacement en signal vidéo dynamique désentrelacé ; * une unité de conversion analogique / numérique de signal audio qui soumet un signal audio analogique à un processus de conversion numérique afin d'obtenir un signal audio numérique; Page 18 * une unité de compression de signal vidéo numérique qui compresse ledit signal vidéodynamique désentrelacé pour réduire la bande passante utilisée par ledit signal vidéo dynamique désentrelacé ; * une unité de compression de signal audio numérique, qui compresse un signal audio numérique pour réduire la bande passante utilisée par ledit signal audio numérique; * une unité de synchronisation vidéo / audio qui synchronise ledit signal vidéo désentrelacé compressé avec ledit signal audio numérique compressé afin d'obtenir des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; * une unité d'interface pour Bus de sortie qui fournit en sortie lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés pour afficher lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés; et * une unité de traitement installée dans ledit appareil numérique personnel, utilisée pour commander l'enregistrement ou la visualisation ou bien l'enregistrement et la visualisation desdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite unité d'interface pour Bus de sortie est un Bus de type USB. 11) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite unité d'interface pour Bus de sortie est un Bus de type PCI. 12) Dispositif pour munir les ordinateurs personnels PC de fonctions d'enregistrement et d'affichage de multimédias vidéo / audio numériques, comportant: * une unité de décodage de signal vidéo numérique qui démodule un signal vidéo d'entrelacement modulé pour obtenir un signal vidéo dynamique numérisé ; * une unité de désentrelacement qui réalise une opération de désentrelacement sur ledit signal vidéo dynamique pour convertir ledit signal vidéo d'entrelacement en signal vidéo dynamique désentrelacé ; * une unité de conversion analogique / numérique de signal audio qui soumet un signal audio analogique à un processus de conversion numérique pour obtenir un signal audio numérique; * une unité de compression numérique de signal vidéo qui compresse ledit signal vidéo dynamique désentrelacé pour réduire la bande passante utilisée par ledit signal 35 vidéo dynamique désentrelacé ; * une unité de compression de signal audio numérique qui compresse un signal audio numérique pour réduire la bande passante utilisée par ledit signal audio numérique; et Page 19 * une unité de synchronisation vidéo / audio qui synchronise ledit signal vidéo désentrelacé compressé et ledit signal audio numérique compressé pour obtenir des signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés, et fournir en sortie lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. 13) Dispositif selon la revendication 12, comprenant en outre une unité d'interface pour Bus de sortie, ladite unité d'interface pour Bus de sortie fournissant en sortie lesdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés pour affichage desdits signaux vidéo compressé et audio compressé synchronisés. 14) Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite unité d'interface pour Bus de sortie est un Bus de type USB. 15) Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite unité d'interface 15 pour Bus de sortie est un Bus de type PCI.