Brevet FR2954882A1 — publié le 20110701

SYSTEME ET PROCEDE DE DIFFUSION ET DE CHANGEMENT DE CANAUX DE TELEVISION NUMERIQUE. La présente invention concerne un système de diffusion et de changement de canaux de télévision comportant un routeur adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre les canaux de télévision à une pluralité de récepteurs en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion. Elle concerne également un procédé de changement de canaux, un serveur de collecte et un récepteur pour mettre en oeuvre le procédé. Les technologies de télévision numérique telles que, par exemple, celles associées à la norme DVB, utilisent des méthodes de signalisation adaptées à un environnement de diffusion générale (« broadcast » en anglais). Ainsi les informations concernant un canal de télévision, telles que le type de vidéo, ou les différents flux élémentaires audio, sont envoyées régulièrement à l'intérieur des données du canal. Cela implique qu'un décodeur ne peut changer de canal sans avoir préalablement recherché ces informations dans les données du canal. Un changement de canal DVB se déroule typiquement de la façon suivante : • un décodeur, par exemple le tuner d'une télévision, commence par recevoir les données de canal pour le canal numérique cible. Cela peut être fait en syntonisant le tuner, ou en rejoignant un groupe « multicast IP » transportant les données recherchées. • Le décodeur attend de recevoir la table PAT (« Program Association Table » - table d'association de programme) dans les données du canal. • Quand la table PAT est reçue, le décodeur l'analyse pour sélectionner le service qu'il veut afficher. • A partir des informations contenues dans la PAT, le décodeur attend de recevoir la PMT (« Program Map Table » - table de cartographie de programme) correspond au service sélectionné. • Quand la PMT est reçue, le décodeur l'analyse pour sélectionner les flux élémentaires à diffuser, à savoir les flux audio et vidéo correspondant au service sélectionné. La PMT est aussi utilisée pour localiser l'horloge de référence (PCR û « Program Clock Reference ») dans le flux afin de synchroniser les flux audio et vidéo. Si les flux élémentaires ne sont pas protégés, le dispositif client peut alors démarrer les décodages audio et vidéo. Si les flux élémentaires sont protégés, alors l'ACS (« Access Control System » - système de gestion des accès) est d'abord utilisé pour retrouver les clés de chiffrage et configurer le déchiffrage. Les clés de chiffrage sont extraites de l'ECM (« Entitlement Control Message » - message de gestion d'autorisation) qui fait partie des données du canal. Comme chaque recherche de section peut durer plusieurs centaines de millisecondes, on conçoit que l'ensemble des opérations prend un temps suffisamment long pour être perçu par l'utilisateur comme un temps d'attente frustrant. Pour minimiser ce temps d'attente qui peut durer 1 seconde, il a été proposé de démarrer le décodeur vidéo immédiatement. Pour cela, certaines solutions proposent de mettre les dernières trames I de chaque canal en cache et de les envoyer en mode « unicast », c'est-à-dire point à point, au client quand un changement de canal doit être réalisé. D'autres solutions similaires gardent en cache plusieurs trames, ou même un flux basse résolution du flux vidéo qui peut ainsi débuter plus rapidement. Cette solution a pour inconvénient de n'offrir qu'un service dégradé pendant le changement de canal complet. Il serait donc particulièrement avantageux de pouvoir réduire ce 30 temps de changement de canal Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, un système de diffusion et de changement de canaux de télévision comporte un routeur adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre la pluralité de canaux de télévision à une pluralité de récepteurs en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion. Ce système comporte en outre un serveur de collecte adapté pour collecter les informations d'accès de tous les canaux de télévision reçus par le routeur, le serveur étant connecté à la pluralité des récepteurs pour transmettre à la demande des récepteurs les informations d'accès. Ainsi le récepteur n'a pas à attendre que les trames du canal lui fournissent l'ensemble des informations nécessaires à un décodage, toutes les informations pertinentes pour ce décodage ayant été mises en cache dans le serveur Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : • le routeur est connecté aux récepteurs par des connexions « multicast » et le serveur de collecte est connecté aux récepteurs par des connexions « unicast » ; et/ou • le serveur de collecte se comporte comme un serveur http répondant à des requêtes émises par les récepteurs. Dans un deuxième aspect de l'invention, un serveur de collecte d'un réseau de diffusion de canaux de télévision numérique comprend : • une unité d'acquisition adaptée pour extraire des informations de canal au fur et à mesure de leur transmission dans les canaux ; • une mémoire de stockage des informations extraites ; et • une unité de transport adaptée pour distribuer les informations stockées pour un canal donné sur requête d'un récepteur de télévision. Dans un troisième aspect de l'invention, un récepteur de canaux de télévision numérique comprenant des décodeurs de flux audio et vidéo pour diffusion d'un canal de télévision à un téléspectateur et des moyens de changement de canal sur requête du téléspectateur, est tel que les moyens de changement de canal sont adaptés pour émettre une requête d'information de canal à un serveur de collecte et, sur réception de la réponse du serveur, pour paramétrer les décodeurs en fonction des informations pour effectuer le changement de canal. Dans un quatrième aspect de l'invention, un procédé de changement de canal dans un système de diffusion de canaux de télévision comportant un routeur adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre ladite pluralité de canaux de télévision à une pluralité de récepteurs en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion, comprend : • acquisition et stockage par un serveur de collecte des informations d'accès de la pluralité de canaux ; • réception par ledit serveur de collecte d'une requête d'information d'accès pour un canal donné émise par un des récepteurs ; • transmission par ledit serveur de collecte au récepteur des informations d'accès stockées correspondant au canal donné permettant ainsi au récepteur de se configurer pour recevoir le canal donné. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'un réseau de diffusion de télévision numérique selon un mode de réalisation ; et - la figure 2 est un ordinogramme d'un procédé de changement rapide de canal de télévision selon un mode de réalisation de l'invention. En référence à la figure 1, un réseau de distribution de canaux TV numériques comporte un routeur 1 connecté à un ensemble de diffuseurs 3 pour recevoir une pluralité de canaux de télévision numérique. Ce routeur 1 est connecté à une pluralité de récepteurs 5. Ces récepteurs 5 sont soit des télévisions, soit des décodeurs associés à des télévisions. Un serveur de collecte 7 est connecté au réseau de façon à recevoir également la pluralité des canaux de télévision. Il est également connecté aux récepteurs 5. Le serveur de collecte 7 comporte une unité d'acquisition 9 des informations de canal, une mémoire 11 permettant de stocker les informations de canal extraites par l'unité d'acquisition 9 et une unité de transport 13 permettant de distribuer ces informations aux récepteurs 5. Le système de la figure 1 fonctionne de la manière suivante, figure 2. L'unité d'acquisition 9 extrait, étape 21, les informations de canal de l'ensemble des canaux distribués au fur et à mesure de leur transmission dans le flux. Ces informations sont agrégées et stockées, étape 23, au fur et à mesure de leur acquisition dans la mémoire 11. Quand un récepteur 5 veut changer de canal de télévision, il envoie, étape 25, une requête au serveur de collecte 7. Cette requête contient en particulier une donnée précisant la référence du canal souhaité. Le serveur de collecte 7 recherche, étape 27, les informations contenues dans sa mémoire 11 concernant le canal souhaité et envoie en réponse, étape 29, ces informations au récepteur 5 par l'intermédiaire de l'unité de transport 13. A la réception de ces informations, le récepteur effectue, étape 31, le changement de canal. Ainsi la récupération des informations par le récepteur dure quelques millisecondes ou dizaines de millisecondes permettant un changement de canal apparaissant comme quasi-instantané par le téléspectateur. Le système et le procédé décrit peuvent recevoir différentes implémentations en fonction de l'architecture du réseau sur lequel ils sont implantés. Ainsi, dans un réseau de diffusion TV sur IP, le routeur 1 peut être inclus dans le diffuseur de tête de réseau (« head-end streamer ») et le serveur de collecte 7 peut être inclus dans le multiplexeur de lignes numériques d'abonné (DSLAM û Digital Subscriber Liner Multiplexer), un commutateur ou un routeur. Dans un réseau domotique multimédia, tel qu'un réseau UPNP (Universal Plug `n Play û Prêt à tourner universel), le routeur 1 peut être inclus dans un dispositif client tel qu'une passerelle domotique (« home gateway ») ou un serveur de fichier NAS (« Network Attached Storage » - stockage connecté à un réseau). Le serveur de collecte 7 peut être également inclus dans ces mêmes équipements sous forme de module logiciel spécifique. Le routeur 1 diffuse les canaux TV en mode « unicast », « multicast », c'est-à-dire simultanément à un nombre défini de récepteurs, ou « broadcast ». Le mode « multicast » est différent du mode « unicast » ou point-à-point dans lequel le flux est envoyé à une adresse de destination spécifique et au mode « broadcast » ou diffusion dans lequel le flux est envoyé à l'ensemble des récepteurs 5, sans distinction. Le mode « multicast » est le plus souvent utilisé pour la diffusion terminale des canaux de télévision car il a l'avantage, par rapport au mode « broadcast » de préserver la bande passante du réseau en n'envoyant un canal donné qu'à un récepteur qui l'a demandé. Cela permet par exemple, de transmettre avec une bonne qualité un canal de télévision sur une connexion ADSL alors que celle-ci n'a pas la bande passante pour transmettre un bouquet complet de chaines de télévision. Et le mode « multicast » économise les ressources du routeur 1 par rapport au mode « unicast » en n'obligeant le serveur à gérer qu'une seule connexion au lieu d'avoir autant de connexions que de récepteurs. Le serveur de collecte 7 est avantageusement connecté aux récepteurs 5 selon un mode « unicast » puisqu'il doit fournir une information donnée à la demande. Dans le cadre de la norme DVB, l'unité d'acquisition 9 du serveur de collecte 7 extrait la PMT pour retrouver les informations de canal. Le PID, le type de flux ainsi que les champs descriptifs des composants vidéo, audio et de synchronisation sont extraits. Le PID contenu dans la PMT est également ajouté aux informations de canal. Chaque fois qu'une information de canal quelconque est extraite, elle est envoyée à la mémoire 11. La mémoire 11 est mise à jour quand la version de la section PMT change ou chaque fois qu'une nouvelle PMT est reçue. La synchronisation de la mise à jour sur le changement de version de la PMT utilise moins de ressource car cet évènement est moins fréquent, typiquement une heure, voire un jour, que la réception d'une PMT qui est réalisée toutes les quelques centaines de millisecondes. Pour les canaux DVB protégés, plus d'information peuvent être extraites par l'unité d'acquisition 9. Celle-ci extrait également les ECM associés à chaque PID de chaque canal et qui font partie des informations de canal utiles pour le changement de canal. L'unité de transport 13 est également implémentée de différentes façons en fonction du protocole de transport utilisé. Dans une première variante, l'unité de transport 13 utilise le protocole UDP ou le protocole RTP pour transporter l'information de canal jusqu'au récepteur 5. L'unité de transport se comporte alors comme un serveur de réseau UDP écoutant les requêtes des récepteurs 5. Chaque fois qu'une requête est reçue, l'unité de transport 13 cherche les informations de canal existantes dans la mémoire 11. Si les informations de canal sont disponibles, l'unité de transport envoie une réponse contenant les informations de canal demandées au récepteur 5. Si les informations de canal ne sont pas disponibles, l'unité de transport 13 envoie une réponse d'erreur au récepteur 5, ou bien ne répond pas. L'unité de transport 13 peut choisir d'envoyer la réponse plusieurs fois afin de limiter l'impact lié à la perte éventuelle de paquets (les protocoles RTP et UDP ne demandent pas d'accusé de réception pour chaque paquet envoyé). Dans une seconde variante, l'unité de transport 13 utilise le protocole http (Hyper Text Transfer Protocol û protocole de transfert d'hypertexte) pour transporter les informations de canal au récepteur 5. Dans cette variante, l'unité de transport 13 se comporte comme un serveur http écoutant les requêtes des récepteurs 5. Chaque fois qu'une requête est reçue, l'unité de transport 13 cherche les informations de canal existantes dans la mémoire 11. Si les informations de canal sont disponibles, l'unité de transport envoie une réponse contenant les informations de canal demandées au récepteur 5. Si les informations de canal ne sont pas disponibles, l'unité de transport 13 envoie une réponse d'erreur au récepteur 5, ou bien il envoie une réponse vide. Les requêtes sont des commandes http HEAD ou GET. Les données de requête et celles de la réponse peuvent être transportées dans l'entête http ou dans les données du paquet http. Dans cette variante, si le routeur 1 et le serveur de collecte 7 sont réunis dans le même équipement, et le routeur fournit aux récepteurs les données de canal sous forme d'un flux http, alors il est avantageux d'utiliser les entêtes des paquets http contenant les données pour transporter les informations de canal, économisant ainsi de la bande passante. L'invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d'exemple et non comme limitant l'invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. En particulier le routeur 1 et le serveur de collecte 7 peuvent être combinés dans une même machine, le serveur de collecte étant, par exemple, un logiciel particulier d'analyse des canaux de télévision effectué en parallèle du routage de ceux-ci. On comprend également que la connexion entre le routeur et les récepteurs d'une part et le serveur de collecte et les récepteurs d'autre part peut emprunter le même réseau physique, par exemple un réseau filaire IP, les différences de connexion portant sur les protocoles utilisés, par exemple RTP pour les flux de donnée des canaux de télévision et http sur tcp pour les transferts d'information sur les canaux. Dans les revendications, le mot « comprenant » n'exclue pas d'autres éléments et l'article indéfini « un/une » n'exclue pas une pluralité. REVENDICATIONS1. Système de diffusion et de changement de canaux de télévision comportant un routeur (1) adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre ladite pluralité de canaux de télévision à une pluralité de récepteurs (5) en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un serveur (7) de collecte adapté pour collecter les informations d'accès de tous les canaux de télévision reçus par le routeur (1), ledit serveur (7) étant connecté à la pluralité desdits récepteurs (5) pour transmettre à la demande desdits récepteurs (5) lesdites informations d'accès. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le routeur (1) est connecté aux récepteurs (5) par des connexions « multicast » et le serveur (7) de collecte est connecté aux récepteurs (5) par des connexions « unicast ». 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le serveur (7) de collecte se comporte comme un serveur http répondant à des requêtes émises par les récepteurs. 4. Serveur (7) de collecte d'un réseau de diffusion de canaux de télévision numérique caractérisé en ce qu'il comprend : • une unité d'acquisition (9) adaptée pour extraire des informations de canal au fur et à mesure de leur transmission dans les canaux ; • une mémoire de stockage (11) des informations extraites ; et • une unité de transport (13) adaptée pour distribuer les informations stockées pour un canal donné sur requête d'un récepteur de télévision. 5. Serveur de collecte selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de transport est un serveur de réseau UDP. 6. Serveur de collecte selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de transport est un serveur http. 7. Récepteur (5) de canaux de télévision numérique comprenant des décodeurs de flux audio et vidéo pour diffusion d'un canal de télévision à un téléspectateur et des moyens de changement de canal sur requête dudit téléspectateur, caractérisé en ce que les moyens de changement de canal sont adaptés pour émettre une requête d'information de canal à un serveur de collecte et, sur réception de la réponse dudit serveur, pour paramétrer les décodeurs en fonction desdites informations pour effectuer le changement de canal. 8. Procédé de changement de canal dans un système de diffusion de canaux de télévision comportant un routeur adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre ladite pluralité de canaux de télévision à une pluralité de récepteurs en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion, caractérisé en ce qu'il comprend : • acquisition (21) et stockage (23) par un serveur de collecte des informations d'accès de la pluralité de canaux ; • réception (25, 27) par ledit serveur de collecte d'une requête d'information d'accès pour un canal donné émise par un des récepteurs ; • transmission (29) par ledit serveur de collecte audit récepteur des informations d'accès stockées correspondant au canal donné permettant ainsi audit récepteur de se configurer (31) pour recevoir ledit canal donné.