Brevet FR2900526A3 — publié le 20071102

FR 2900526 A3 20071102 FR 0702917 A 20070423 Arrière-plan de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un contrôleur permettant de filtrer des sous-canaux pour la diffusion vidéo numérique (DVB) et, plus particulièrement, un contrôleur permettant de déterminer si un paquet de données DVB tamponné doit être rejeté, compressé et délivré, ou délivré directement sur la base de l'identifiant du programme de vidéofréquence des sous-canaux de DVB. 2. Techniques antérieures Au fur et à mesure de l'évolution technologique, les utilisateurs exigent une qualité accrue de diffusion vidéo. La diffusion vidéo-numérique (DVB) et la télévision haute définition (HDTV) attirent de plus en plus l'attention étant donné que ces technologies peuvent diffuser des programmes qui requièrent une qualité audio et vidéo numérique supérieure, tels que les Jeux Olympiques, la Coupe du Monde, etc... Par ailleurs, le port de bus série universel (USB) du PC permet des connexions avec toute une variété de produits USB, tels qu'un clavier USB, une souris USB, un lecteur de carte USB, un stylo mémoire flash USB, un disque dur USB, une imprimante USB, et un scanner USB. La première version USB1.0 prend en charge la transmission de données 12 Mbps, et la version 1 actuelle USB2.0 prend en charge la transmission de données 480 Mbps. Selon la spécification USB, la version USB1.1 prend en charge à la fois les périphériques basse vitesse à la vitesse de transmission de données de 1,5 Mbps avec un taux de tolérance de 1,5 et des périphériques pleine vitesse à la vitesse de transmission de données de 12 Mbps avec un taux de tolérance de 0,25 La version USB2.0 prend en charge les périphériques haute vitesse à la vitesse de transmission de données de 480 Mbps. Les périphériques basse vitesse incluent un clavier USB, une souris USB, un joystick USB, et les périphériques pleine vitesse incluent un stylo mémoire flash USB, une imprimante USB et un scanner USB. La version USB2.0 est compatible avec la version précédente USB1.1 , c'est-à-dire que la version USB2.0 prend également en charge les périphériques basse vitesse et pleine vitesse. La figure 1 des dessins annexés représente un schéma fonctionnel d'un dispositif de réception DVB USB de la technique antérieure, comprenant une antenne 200, un syntoniseur RF 210, un démodulateur 220, et un contrôleur USB 230. Lorsque le signal DVB - y compris les signaux vidéo, l'identifiant de programme audio, et les paquets de commande -, transmis par voie aérienne, arrive dans l'antenne 200, le dispositif de réception DVB doit recevoir le signal RF provenant du syntoniseur RF 210, décoder le signal RF à l'aide du démodulateur 220, et transmettre le signal vidéo MPEG2 au contrôleur USB2.0 afin de communiquer avec l'hôte par l'intermédiaire de l'interface de transmission haute vitesse USB2.0. La figure 2 des dessins annexés représente un paquet de transmission 240 de DVB conformément à la technique antérieure. Chaque paquet a une longueur de 188 octets, y compris un ID de programme (PID) afin de caractériser le type de paquet. Selon le processus de réception du dispositif de réception DVB USB traditionnel décrit sur les figures 1 et 2, un problème de largeur de bande limitée se pose. Par exemple, la largeur de bande du contrôleur USB1.1 ne peut pas être utilisée pour diffuser des programmes HDTV étant donné que la quantité de paquets 240 utilisés pour le DVB requiert une largeur de bande de transmission plus élevée. La publication de brevet de Taiwan numéro 2006 /08768 divulgue un procédé et un contrôleur associé permettant de filtrer un sous-canal de DVB. Le procédé divulgué et le contrôleur associé incluent des techniques pour utiliser l'identifiant de programme de vidéofréquence afin de filtrer les paquets. Résumé de l'invention Un objectif de la présente invention est de proposer un contrôleur permettant de filtrer des sous-canaux de DVB, avec l'utilisation d'une unité de contrôle d'accès au support (MAC) afin de filtrer les paquets et de déterminer si on doit les rejeter, les compresser et délivrer, ou les délivrer directement sur la base de l'identifiant de programme afin de réduire le trafic inutile. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un contrôleur permettant de filtrer des sous- canaux de DVB, avec l'utilisation d'une unité de compression de données connectée à l'unité MAC, de façon à pouvoir être contrôlée par l'unité MAC afin de compresser certains paquets de sous-canaux DVB. Il s'agit en effet de réduire la largeur de bande de telle sorte qu'un récepteur de spécification USB1.1 peut également lire les programmes HDTV. Afin d'atteindre les objectifs ci-dessus, la présente invention propose un contrôleur de filtrer les sous-canaux pour la diffusion vidéo-numérique (DVB), comprenant : une unité de contrôle d'accès au support (unité MAC), connectée de manière externe à un bus afin de faire entrer des paquets DVB, l'unité MAC comprenant une pluralité de registres et une extrémité de sortie, lesdits registres permettant de stocker l'identifiant de programme vidéo (PID) dans les paquets DVB correspondant aux sous-canaux pour que l'unité MAC détermine si on doit rejeter, compresser et délivrer, ou délivrer directement les paquets DVB par l'intermédiaire de l'extrémité de sortie ; au moins une unité de compression de données, connectée à l'extrémité de sortie de l'unité MAC, de façon à pouvoir être contrôlée par l'unité MAC afin d'activer la compression de données permettant de compresser et de délivrer les paquets DVB à partir de l'unité MAC ; et au moins un circuit d'interface physique, connecté à l'unité MAC et à l'unité de compression de données, permettant de délivrer les paquets DVB à partir de l'unité MAC directement, ou de convertir les paquets compressés provenant de l'unité de compression de données en un signal de format d'interface et de délivrer le signal converti. Ainsi, le contrôleur de la présente invention a une largeur de bande de transmission plus élevée et une meilleure qualité HDTV. Le contrôleur de l'invention peut en outre comporter l'une au moins des caractéristiques suivantes . -l'unité MAC comprend un microprocesseur ; -l'unité de compression de données comprend un module de compression sans perte, ou un module de compression Huffman ; -le circuit d'interface physique comprend un circuit d'interface physique USB lequel a éventuellement la spécification USB1.1 ou en variante, le circuit d'interface physique comprend un circuit de contrôle d'interface physique PCI EXPRESS ; -le circuit d'interface physique est connecté à un ordinateur hôte , ou à un lecteur DVB d'interface PCI EXPRESS. Ces objectifs, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention apparaîtront plus clairement à l'homme de la technique, à la lumière de la description suivante et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation préféré. Brève description des dessins La présente invention sera mieux comprise se référant aux dessins joints, sur lesquels : la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de réception USB traditionnel destiné à la diffusion vidéo-numérique ; la figure 2 est une vue schématique d'un paquet de transmission DVB traditionnel ; la figure 3 est un schéma fonctionnel d'un contrôleur permettant de filtrer des sous-canaux DVB selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4 est un organigramme de l'unité de compression de données du contrôleur de la figure 3, permettant de réaliser la compression de données sur des paquets DVB ; la figure 5 est une vue schématique d'un paquet compressé provenant de l'unité de compression de données ; et la figure 6 est un schéma fonctionnel d'un contrôleur permettant de filtrer des sous-canaux DVB selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Description détaillée des modes de réalisation préférés En faisant référence aux dessins et en particulier à la figure 3, qui représente un contrôleur permettant de filtrer des sous-canaux DVB selon un premier mode de réalisation de la présente invention, lequel est généralement repéré par le numéro de référence 100. Le contrôleur 100 comprend une unité de contrôle d'accès au support (unité MAC) 10, au moins une unité 20 de compression de données, et au moins un circuit 30 d'interface physique. L'unité MAC 10 comprend une pluralité de registres 11, 12 et une extrémité de sortie 13. Le nombre de registres 11, 12 n'est pas limité à un nombre spécifique, et le présent mode de réalisation utilise deux registres 11, 12 à des seules fins d'illustration. L'unité MAC 10 est connectée de manière externe à un bus 14, et est en outre connectée afin de faire entrer un paquet DVB 300 par l'intermédiaire du bus 14. Le tableau 1, présenté ci-après, répertorie les canaux DVB de Taiwan, y compris CTV, PTS, FTV, TTV et CTS. Chaque station TV a un canal de diffusion fixe, et peut diffuser une pluralité de sous-canaux, appelés SDTV. Par exemple, TTV est le canal de diffusion avec une fréquence centrale de 581 MHz, et peut transmettre trois sous-canaux à sélectionner. Chaque sous-canal inclut un identifiant de programme différent (PID), à savoir un PID vidéo P1 et un PID audio P2. Chaque sous- canal a une largeur de bande de 6 MHz. En outre, les paquets de commande pour le PID P1, le PID P2 sont également transmis à l'intérieur de la largeur de bande de chaque station TV. Tableau 1 Station TV Fréquence centrale PID vidéo P1 PID audio P2 CTV 1 53 300 33 36 CTV 2 53 300 49 52 PTS 1 54 500 2 011 2 012 PTS 2 54 500 2 021 2 022 PTS 3 54 500 0 2 032 FTV 1 55 700 3 001 3 002 FTV 2 55 700 3 011 3 012 FTV 3 55 700 3 021 3 022 TTV 1 58 100 4 001 4 002 TTV 2 58 100 4 011 4 012 TTV 3 58 100 4 021 4 022 CTS 1 59 300 5 011 5 012 CTS 2 59 300 5 021 5 022 CTS 3 59 300 5 031 5 032 L'unité MAC 10 réalise une recherche dans la table sur la base du SDTV correspondant au paquet DVB 300 afin d'obtenir tous les PID vidéo Pl et PID audio P2 appartenant au SDTV de la même fréquence centrale. Par exemple, lorsque TTV 1 est sélectionné, la fréquence centrale de TTV est de 581 MHz. L'unité MAC 10 trouve que le PID vidéo correct est de 4 001 et que le PID audio correct est de 4 002. Grâce à la recherche dans la table, les PID vidéo restants ayant la même fréquence centrale sont 4 011, 4 021, qui sont stockés dans les registres 11, 12 respectivement. L'unité MAC 10 peut alors utiliser les PID vidéo stockés afin de déterminer si le paquet DVB 300 doit être rejeté, compressé et délivré, ou délivré directement. Ceci permet de économiser la largeur de bande de transmission. L'unité MAC 10 peut être un microprocesseur, ayant un programme de commande préchargé, permettant de déterminer si on doit rejeter, compresser et délivrer ou délivrer directement le paquet DVB 300 en fonction des PID vidéo Pl stockés dans les registres 11, 12. Par exemple, les paquets DVB 300 ayant le même PID que le PID Pl dans les registres 11, 12 peuvent être rejetés, ou encore compressés et délivrés, ou encore délivrés directement. L'unité de compression de données 20 est connectée à l'extrémité de sortie 13 de l'unité MAC 10 en étant contrôlée par l'unité MAC 10 pour activer la compression de données et recevoir le paquet DVB 300 à des fins de compression à partir de l'extrémité de sortie 13. L'unité de compression de données 20 ne se limite pas à un type spécifique, et le présent mode de réalisation utilise un module de compression sans perte Huffman et un procédé de compression sans perte pour la description. D'autres modules et procédés de compression équivalents sont également dans la portée de la présente invention. Le procédé sans perte Huffman cible le format MPEG2 du paquet DVB 300 pour la compression sans perte, de telle sorte que le paquet DVB compressé 300 peut être décompressé afin d'obtenir les données vidéo en format MPEG2 initiales. La figure 4 est un schéma fonctionnel de l'unité de compression de données 20 de la figure 3 afin de réaliser la compression de données sans perte Huffman sur les paquets DVB 300, avec des étapes 400 à 440. En commençant par l'étape 400, l'étape 410 consiste à générer un code Huffman par calcul de compression. Le calcul de compression est réalisé sur les paquets DVB 300 provenant de l'unité MAC 10 afin de générer un code Huffman 21, tel que représenté sur la figure 5. L'étape 420 consiste à générer une valeur différentielle 22 en réalisant un calcul de valeur différentielle sur les données de l'échelle de gris et RVB dans les paquets DVB 300 provenant de l'unité MAC 10, tel que représenté sur la figure 5. L'étape 430 consiste à réaliser le calcul final sur le code Huffman 21 provenant de l'étape 410 et sur la valeur différentielle 22 issue de l'étape 420 en considérant le code Huffman 21 comme les bits supérieurs et la valeur différentielle 22 en tant que bits inférieurs afin d'obtenir un paquet compressé 23. L'étape 440 consiste à délivrer le paquet compressé 23 issu de l'étape 430, tel que représenté sur la figure 5, par l'intermédiaire de l'unité de compression de données 20. Le circuit d'interface physique 30 ne se limite pas à un type spécifique. Le présent mode de réalisation utilise un circuit d'interface physique de la spécification USB1.1 à des seules fins de description. Le circuit d'interface physique 30 est ici connecté à l'extrémité de sortie 13 de l'unité MAC 10 et à l'unité de compression de données 20 afin de délivrer directement les paquets DVB 300 provenant de l'unité MAC 10, ou de convertir le paquet compressé 23 provenant de l'unité de compression de données 20 en un format USB et de délivrer le signal converti. Le circuit d'interface physique 30 est connecté de manière externe à un hôte 500, tel que représenté sur la figure 3, ou un autre dispositif HDTV (non représenté sur la figure) afin de lire les programmes DVB. L'hôte 500 peut également lire les paquets DVB 300 par l'intermédiaire d'un programme d'application DVB ou décompresser le paquet compressé 23 avant la lecture. Le programme d'application DVB sur l'hôte 500 est connu et ne fait pas partie de l'objet de la présente invention. La figure 6 représente un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Tel que représenté sur la figure 6, un circuit d'interface physique 30' est un circuit de contrôle d'interface physique PCI EXPRESS. Le circuit d'interface physique 30' est connecté de manière externe à un lecteur DVB d'interface PCI EXPRESS 600 afin de délivrer directement les paquets DVB 300 à partir de l'extrémité de sortie 13 de l'unité MAC 10 ou de convertir les paquets compressés 23 provenant de l'unité de compression de données 20 en un format de données d'interface PCI EXPRESS pour que le lecteur DVB d'interface PCI EXPRESS 600 puisse le lire. La présente invention cible un sous-canal de DVB, chacun ayant un PID vidéo, un PID audio et une pluralité de paquets de commande, et ayant une largeur de bande de 6 MHz. Comme dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 à 6, la transmission d'interface USB peut être effectuée à pleine vitesse ou à haute vitesse, chaque largeur de bande de transmission étant égale à 12 Mbps et 480 Mbps, respectivement. Pour la transmission à haute vitesse USB2.0, la largeur de bande de 480 Mbps suffit pour le DVB. Mais, pour la transmission pleine vitesse USB1.1, la largeur de bande est seulement de 12 Mbps, et la largeur de bande totale de l'ensemble des sous-canaux ayant la même fréquence centrale dépasse la largeur de bande de transmission pleine vitesse USB1.1. Par exemple, le TTV inclut trois sous-canaux TTV1, TTV2, TTV3, et la largeur de bande totale est égale à 18 MHz, ce qui dépasse les 12 Mbps disponibles en USB1.1. Ainsi, il se pose un problème de largeur de bande. Le contrôleur de la présente invention peut utiliser le matériel le plus simple afin de mettre en œuvre cette conception. Par exemple, l'affectation actuelle de sous-canaux pour la station TV à Taiwan est de trois sous-canaux pour la fréquence centrale. Lorsqu'on dispose de N sous-canaux (N = 3 à Taiwan), seuls N-1 (N-1 = 2) registres sont requis dans l'unité MAC 10 afin de stocker les PID P1 permettant de filtrer les paquets indésirables. En conséquence, même lorsque l'utilisateur sélectionne un sous-canal et permet à tous les paquets DVB 300 d'atteindre l'hôte 500 ou le lecteur DVD d'interface PCI EXPRESS 600, le trafic de données réel entre le contrôleur 100 et l'hôte 500, ou le lecteur DVD d'interface PCI EXPRESS 600, est inférieur à 6 Mbps, ou même moins lorsque la compression est appliquée. En ajoutant les paquets DVB des autres sous-canaux, la largeur de bande de 12 Mbps de l'USB1.1 suffit pour recevoir un sous-canal de DVB et transmettre les paquets DVB 300 à l'hôte 500 ou au lecteur DVB de l'interface PCI EXPRESS 600 à des fins de lecture. Bien que la présente invention ait été décrite conjointement avec ce qui est considéré actuellement comme les modes de réalisation les plus pratiques et préférés, il est entendu que la présente invention ne se limite pas au mode de réalisation divulgué. En revanche, elle est destinée à couvrir différentes modifications ou agencements équivalents. Revendications 1. Contrôleur (100) permettant de filtrer des sous-canaux pour la diffusion vidéo-numérique (DVB), comprenant : une unité (10) de contrôle d'accès au support (unité MAC), connectée de manière externe à un bus (14) afin de faire entrer des paquets DVB (300), l'unité MAC (10) comprenant une pluralité de registres (11, 12) et une extrémité de sortie (13), lesdits registres permettant de stocker l'identifiant de programme vidéo (PID) dans les paquets DVB correspondant aux sous-canaux pour que l'unité MAC (10) détermine si on doit rejeter, compresser et délivrer, ou délivrer directement les paquets DVB par l'intermédiaire de l'extrémité de sortie ; au moins une unité (20) de compression de données, connectée à l'extrémité de sortie (13) de l'unité MAC (10), de façon à pouvoir être contrôlée par l'unité MAC afin d'activer la compression de données permettant de compresser et de délivrer les paquets DVB (300) à partir de l'unité MAC (10) ; et au moins un circuit (30, 30') d'interface physique, connecté à l'unité MAC (10) et à l'unité (20) de compression de données, permettant de délivrer les paquets DVB (300) à partir de l'unité MAC (10) directement, ou de convertir les paquets compressés provenant de l'unité (20) de compression de données en un signal de format d'interface et de délivrer le signal converti. 2. Contrôleur (100) selon la revendication 1, dans lequel l'unité MAC (10) comprend un microprocesseur. 3. Contrôleur (100) selon la revendication 1, dans lequel l'unité (20) de compression de données comprend un module de compression sans perte. 4. Contrôleur (100) selon la revendication 1, dans lequel l'unité (20) de compression de données comprend un module de compression Huffman. 5. Contrôleur (100) selon la revendication 1, dans lequel le circuit d'interface physique (30) comprend un circuit d'interface physique USB. 6. Contrôleur (100) selon la revendication 5, selon la revendication 1, d'interface physique (30') de contrôle d'interface selon la revendication 1, dans lequel le circuit d'interface physique (30) est connecté à un ordinateur hôte (500). 9. Contrôleur (100) selon la revendication 1, dans lequel le circuit d'interface physique (30') est 25 connecté à un lecteur DVB d'interface PCI_EXPRESS (600). dans lequel le circuit d'interface physique USB a 15 spécification USB1.1. 7. Contrôleur (100) dans lequel le circuit comprend un circuit physique PCIEXPRESS. 8. Contrôleur (100) 20 la 30