FR 2526621 A1 19831110 FR 8217891 A 19821026 La présente invention concerne de façon générale la conversion ou la réduction du débit de données numériques et elle porte plus particulièrement sur un procédé et un dis- positif originaux pour accomplir une réduction du débit numé- rique d'un train de données consistant en échantillons numé- riques, pour le faire passer d'un débit d'origine à un débit inférieur en utilisant la combinaison de deux traitements séparés, et pour reconstituer ensuite les échantillons numé- riques d'origine, avec le débit d'origine. Dans le cadre des travaux de recherche et de développement accomplis dans le domaine de l'enregistrement vidéo, et en particulier de l'enregistrement magnétique vidéo, des efforts importants ont été consacrés à la numé- risation du signal vidéo et à l'enregistrement et à la reproduction de signaux numériques, au lieu d'un signal d'information vidéo analogique Des signaux vidéo numériques peuvent être produits directement par une caméra vidéo et peuvent être soit des signaux composites, soit des composan- tes de signal vidéo, ou bien on peut échantillonner un signal d'information analogique classique pour produire les signaux numériques qui sont ensuite enregistrés et repro- duits Dans le cas o il est nécessaire de convertir le signal analogique pour le faire passer dans le domaine numé- rique, on effectue la numérisation de façon caractéristique en échantillonnant 'le signal analogique avec une cadence d'échantillonnage finie qui doit être supérieure à une cadence d'échantillonnage minimale prédéterminée pour que le signal analogique soit reconstitué ultérieurement sans dégradation inacceptable de la qualité du signal. La cadence d'échantillonnage minimale doit satis- faire le théorème de l'échantillonnage, encore appelé critè- re de Nyquist, qui nécessite que le nombre d'échantillons prélevés soit au moins égal au double de la largeur de bande du signal auquel on s'intéresse Pour un signal en couleur au format NTSC, la largeur de bande acceptable minimale est d'environ 4,2 M Hz, ce qui nécessite une cadence d'échantil- lonnage supérieure à 8,4 M Hz Pour le signal en couleur au format PAL, une largeur de barde de 5,5 M Hz est nécessaire, ce qui nécessite une cadence d'échantillonnage supérieure à environ 11 M Hz Si les cadences d'échantillonnage sont supé- rieures à ces valeurs minimales, la conversion du domaine numérique vers le domaine analogique peut être accomplie sans introduire de distorsion appréciable. Lorsqu'on enregistre un signal vidéo sur une bande magnétique, il est également souhaitable pour des raisons économiques d'utiliser le moins de bande possible, et il est donc souhaitable d'avoir des cadences d'échantillonnage qui ne dépassent pas notablement les exigences minimales du théorème de l'échantillonnage De façon similaire, si le signal vidéo à enregistrer est déjà dans le domaine numéri- que, il est souhaitable pour les mêmes raisons d'avoir à enregistrer le plus petit nombre possible de mots numériques et également des mots numériques ayant le plus petit nombre de bits possible Cependant, dans le cas o il est nécessai- re d'échantillonner le signal d'information vidéo analogique, il est souhaitable pour des raisons fonctionnelles d'échar,- tillonner le signal, que ce soit un signal au format NISC ou un signal au format PAL, à un certain multiple entier de la fréquence de la sousporteuse de couleur non modulées qu'on désignera ci-après par Fsp On a couramment utilise la cadence d'échantillonnage égale au triple de la fréquencc de sous-porteuse de couleur ( 3 F sp), du fait que c'est le plus petit multiple entier de la fréquence de la sous-pcrteuse de couleur qui soit supérieur à la fréquence imposée par le théorème de l'échantillonnage Cependant, la cadence d'échan- tillonnage de 3 Fsp fait également apparaître certains incon- vénients fonctionnels dans le processus d'enregistrement et de reproduction, de façon générale dans le traitement de la couleur, le décodage de la couleur et d'autres opérations de traitement de signal, qui ne sont pas spécifiquement liés à la distorsion, et qui résultent directement de la sélection d'une cadence d'échantillonnage qui est un multiple impair de la fréquence de la sous-porteuse de couleur. Ces considérations fonctionnelles font qu'il est souhaitable d'utiliser une cadence d'échantillonnage égale à quatre fois la fréquence de la scusporteuse de couleur non modulée ( 4 F sp) mais, comme on peut le voir, ceci conduit à un nombre d'échantillons supérieur à ce qui est nécessaire pour satisfaire le critère fixé par le théorème de l'échan- tillonnage pour autoriser une transmission fidèle des données et une régénération du signal analogique sans distorsion. Ceci représente donc un certain gaspillage en ce qui concer- ne la largeur de bande nécessaire pour le canal de trans- mission et l'utilisation du support d'enregistrement Pour réduire le nombre d'échantillons qui sont effectivement enregistrés et reproduits, il a été proposé d'échantillonner le signal d'information numérique analogique avec la cadence d'échantillonnage de 4 F 5 p, puis de convertir les échantillons obtenus à une cadence inférieure de 3 Fsp, pour l'enregistre- ment, puis de convertir à nouveau la cadence de 3 Fsp à 4 Fspp au moment de la reproduction Il a également été proposé fréquemment d'effectuer la conversion de 4 Fsp à 3 Fsp en effectuant essentiellement une multiplication par trois pour réaliser une conversion à 12 Fsp et ensuite une division par quatre pour réaliser la conversion résultante à 3 F sp La conversion peut être effectuée par étapes mais, de toute manière, elle nécessite fondamentalement un traitement de filtrage et d'interpolation qui nécessite l'interpolation d'au moins deux échantillons par cycle de sous-porteuse (une cadence d'échantillons de 4 Fsp comporterait quatre échantillons par cycle de sous-porteuse) dans la première conversion, et l'interpolation d'au moins trois échantil- lons dans la conversion suivante, de 3 Fsp à 4 F sp Le disposi- tif numérique nécessaire pour réaliser cette conversion est complexe et coûteux et il a l'inconvénient supplémentaire qui consiste en ce que les échantillons interpolés (qui con- tiennent des erreurs de filtrage et des erreurs de quantifi- cation) sont nécessairement utilisés comme éléments de base pour l'interpolation d'autres échantillons lorsque le trai- tement est répété, comme ce serait le cas pour des enregis- trements multiples successifs Dans ces conditions, ces erreurs se propageraient et augmenteraient et elles irtrodui- raient finalement des erreurs impossibles à corriger, faisant ainsi disparaître l'avantage fondamental qui caractérise les zazer C E um éri 'e. La demande de brevet U S NI 316 978 déposée le 2 Novemre 1981 cez:i u: Drcc é et ur ipc _:if nerfczl nr N és pour cvey- ile trainr uc cn numéri ues z cu_ r c a=t _ ra ser u premier débit à un second débit inférieur, Sans le but de l'émettre par un canai d'informatiocn et pour ccnverti-r ersu- te le débit inférieur de facnr à le ramener au premier débiz, plus élevé, au moment de la réception du train de -lcnnes émis par le canai d'information Ceci est accomprli d'une manière selon laquelle les erreurs que les conversions peu- vent introduire darns le train de données ne se:-rcpagnt pas et n'augmentent pas au cours d'opérations multiples succ-5- sives d'enregistrement ou d'émission de données Le procédé et le dispositif convertissent la cadence d'échantillons du signal d'infcrmation vidéo pour la faire passer d'une caden- ce d'échantillons d'origine égale à quatre fois la fréquence de la sousporteuse de couleur non modulée ( 4 F sp) à une sp cadence de données inférieure égale à trois fois la frqu-?n- ce de la sous-porteuse de couleur ( 3 Fsp), pour l'enregistre- ment ou une opération analogue, et ils convertissent ensuite la cadence d'échantillons inférieure pour la ramener à quatre fois la fréquence de la sous-porteuse de couleur Ceci est réalisé d'une manière originale selon laquelle la premiere conversion de 4 Fsp à 3 Fsp est accomplie en négligeent ou en supprimant simplement un échantillon par cycle de scus- porteuse, et la seconde conversion est accomplie en appli- quant les échantillons non modifiés du train de dcnnées à la cadence d'échantillons de 3 Fsp -à un filtre numérique qui sp génère une valeur interpolée destinée à l'insertion dans le train de données, à l'emplacement de chaque échantillon supprimé précédemment, pour reconstituer ainsi le train de données à la cadence de données de 4 F sp L'invention utilise le traitement décrit dans la demande de brevet précitée, dans la mesure o des ècharti- lons nrumériqẻs sont supprimés avant l'enregistrement ou l'émission par un canal d'information et o, après l'enre- gistrement, un filtre numérique est utilisé pour produire une vaieur interpclée pour les échantillcns supprimes prece- demment Cependant, en plus de l'utilisation de ce traite- ment, l'invention utilise également un autre traitement de réduction de débit, à savoir une modulation par impulsions et codage de type différentiel, pour réduire le nombre de bits des mots numériques à plusieurs bits des échantillons restants qui sont enregistrés ou émis La combinaison du traitement de suppression d'échantillons et du traitement de modulation par impulsions et codage de type différentiel donne une réduction de débit totale dont le pourcentage, par rapport au débit d'origine, est égal au produit des pourcen- tages individuels. L'invention a donc pour but d'offrir un procédé et un dispositif pour réduire le débit d'un train de données nécessaire pour l'enregistrement ou l'émission de signaux d'information convertis sous forme numériques, et en parti- culier des signaux de télévision, qui conduisent à une réduction notable du débit sans introduire de dégradation appréciable du signal résultant, à'i moment de la reconstitu- tion du train de données d'origine. L'invention a également pour but d'offrir un pro- cédé et un dispositif pour réduire le débit d'un train de données qui utilisent deux traitements de réduction séparés selon une combinaison originale, grâce à quoi les deux trai- tements agissent simultanément sur les mêmes données d'en- trée, sans perturbations mutuelles notables. Un autre but de l'invention, plus spécifique, est d'offrir un procédé et un dispositif perfectionnés pour réduire le débit de données nécessaire pour enregistrer des signaux de télévision convertis sous forme numérique en utilisant deux traitements séparés, chacun d'eux réduisant le débit de façon appréciable Du fait de leur action simul- tanée sur les données d'entrée, ces deux traitements condui- sent à un débit final qui correspond au produit des réduc- tions effectuées par chacun d'eux et, après l'enregistrement ou l'émission, le débit d'entrée d'origine peut être recors- titué sans dégradation notable. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique d'un disposi- tif correspondant à l'invention qu'on peut également utiliser pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention; La figure 2 est un schéma synoptique d'une partie du dispositif représenté sur la figure 1 et elle montre plus particulièrement le codeur et le décodeur de modulation par impulsionset codage de type différentiel de ce dispositif; La figure 3 est un schéma qui correspond à une autre partie du schéma synoptique représenté sur la figure 1 et qui montre plus particulièrement le filtre numérique à trois termes; Les figures 4 a-4 e sont des signaux qui sont utiles à la description du fonctionnement de certaines parties du dispositif représenté sur le schéma synoptique de la figure 1; La figure 5 est un graphique qui montre la caracté- ristique de quantification du quantificateur non linéaire qui apparaît dans le schéma synoptique de la figure 2; La figure 6 est un graphique qui montre une autre caractéristique de quantification du quantificateur non linéaire représenté sur le schéma synoptique de la figure 2, et cette caractéristique est du type Bostelraann; La figure 7 est un schéma du circuit de suppression d'échantillon qui est représenté dans le schéma synoptique de la figure 1; Les figures 8 a, 8 b et 8 c représentent des diagram- mes des temps pour le circuit de répétition d'échantillor représenté sur la figure 1; et Les figures 9 a, 9 b, 9 c et 9 d représentent des dia- grammes des temps pour le circuit de suppression d'écharntil- lon représenté sur la figure 7. On peut dire de façon générale que l'invention porte sur un procédé et un dispositif destines à réduire le débit d'un train de données numériques, dans le but d'enre- gistrer ou d'émettre des données avec un débit réduit, et destinés à reconstituer ensuite le train de données d'origine avec le débit d'origine, au moment de la réception des 29266 t 1 données ou de la reproduction des données Le procédé et le dispositif de l'invention réalisent la réduction du débit en combinant deux traitements de réduction distincts, d'une manière selon laquelle la réduction obtenue par chaque trai- tement n'affecte pas l'autre de façon défavorable, et selon laquelle la réduction de débit global est le produit des réductions de chaque traitement Ainsi, comme on le décrira, des réductions individuelles de 25 % conduisent à une réduc- tion de débit finale qui est de 56,25 % du débit d'origine des données qui sont enregistrées ou émises par un canal de transmission. Le premier traitement fait appel à une conversion du train de données numériques pour le faire passer d'un premier débit à un second débit qui est inférieur, et ce traitement est effectué simplement en supprimant ou en négligeant des échantillons de données ou des mots de données dans le train de données, à-des intervalles constants et prédéterminés Les mots de données non modifiés restants du train de données sont ensuite traités par le second trai- tement qu'on décrira ultérieurement Après l'enregistrement et la reproduction ou l'émission des données par le canal de transmission, le train de données ayant le débit inférieur est reconverti pour être ramené à sa forme d'origine, en introduisant dans le train de données une valeur interpolée pour chacun des mots numériques supprimés, en utilisant un filtre numérique qui travaille sur les échantillons non modifiés de façon à générer des valeurs interpolées Les valeurs interpolées sont introduites dans le train de données aux emplacements auxquels les échantillons ont été supprimés précédemment. Le traitement est particulièrement adapté à l'uti- lisation avec des signaux vidéo en couleur numérisés, dans le but d'enregistrer ces signaux sur un support magnétique. Pendant une reproduction ultérieure, le signal d'information vidéo en couleur numérisé d'origine peut être reconstitué en utilisant les échantillons de données enregistrés non modifiés et en produisant une valeur interpolée pour chacun des échan- tillons qui ont été supprimés avant l'enregistrement Ur avan- tage particulièrement important réside dans le fait que le train de données numérisé qui est enregistré consiste tou- jcurs en mots de données non modifiés, si les mots de données qui sont supprimés sont toujours aux mêmes positions lorsqu'on répète le traitement. Ainsi, si le train de données numérique de mots de données est constitué par des échantillons qui ont été pré- levés avec un débit de 4 F et si les échantillons sont con- sp vertis à un débit de 3 Fsp en supprimant un échantillon tous sp les quatre, on voit que les trois échantillons restants de chaque groupe de quatre échantillons ne sont pas modifiés ou interpolés, et ces mots de données peuvent être enregistrés et reproduits ultérieurement et ils peuvent 8 tre utilisés pour générer une valeur interpolée qui est introduite entre les échantillons non modifiés, pour reconstituer le train de données numérique Si la valeur interpolée est ensuite supprimée au cours d'un enregistrement ultérieur, c'est-à- dire dans le cas d'enregistrements multiples successifs, il n'y a pas de propagation ou d'augmentation des erreurs éventuelles, du fait que les échantillons de données qui demeurent pour l'enregistrement et la reproduction ultérieurs ne sont jamais modifiés et sont donc disponibles sans distor- sion, pour être utilisés pour générer la valeur interpolée pour l'échantillon supprimé d'origine, au cours de la reconstitution du train de données numérique avec le débit d'origine de 4 Fsp Si le signal vidéo est échantillonné à l'origine avec un débit de 4 Fsp et si un échantillon sur sp quatre est supprimé pour convertir ainsi le train de donr nées à un débit de 3 Fsp, on voit que la réduction de débit obte- nue par ce traitement est de 25 % ou, autrement dit, ce trai- tement donne un débit qui est égal à 75 % du débit d'origine. L'autre traitement par lequel le débit est réduit utilise la modulation par impulsions et codage de type diffé- rentiel et il traite le train de données après que le premier traitement a supprimé des échantillons, mais avant l'enre- gistrement ou l'émission par un canal d'information Le traitement reconstitue également le train de dcrrnnées avar t que l'autre traitement génère la valeur interpolée aux posi- tions auxquelles les échantillons ont été supprimés précé- demment Du fait que les mots de données numériques ou échan- tillons sont normalement des mots de données de 8 bits dans un système de qualité radiodiffusion, l'utilisation du trai- tement de modulation par impulsions et codage de type diffé- rentiel réduit le nombre de bits par mot de données pour faire passer d'un mot de données à huit bits à un mot de données à six bits, pour l'enregistrement ou l'émission par un canal d'information L'utilisation d'une partie inverse du traitement, c'est-à-dire sa partie de décodage,permet d'employer les mots de données à six bits pour reconstituer des mots de données à huit bits qui peuvent être traités à leur tour par la partie de filtrage numérique du premier traitement, pour donner le train de données d'origine con- sistant en mots de données à huit bits En réduisant effec- tivement les mots à huit bits en mots à six bits, par l'action du second traitement consistant en une modulation par impulsions et codage de type différentiel, on réduit également le débit effectif de 25 %. Par la combinaison des deux traitements, produi- sant chacun un débit égal à 75 % du débit d'origine, le débit résultant qui est enregistré ou émis correspond au produit des réductions de chaque traitement, et le produit de 75 % par 75 % donne une réduction finale de 56,25 % du débit d'ori- gine pour les données qui sont effectivement enregistrées ou émises par le dispositif Les deux traitements peuvent tra- vailler simultanément sur le même signal de données d'entrée sans perturbation mutuelle appréciable, car il est évident que du fait que le traitement de modulation par impulsions et codage de type différentiel ne doit pas acheminer par le canal de transmission ou enregistrer les échantillons qui ont été supprimés, il ne doit pas non plus les prédire La prédiction des échantillons qui doivent être acheminés peut être effectuée en utilisant les échantillons antérieurs apparaissant à des instants correspondants et donc non supprimés. Les seules contraintes pour l'utilisation simul- tanée des deux traitements, appliqués au même signal vidéo échantillonné au format NTSC, consistent en ce que la caden- ce d'échantillonnage des données d'entrée doit être un cer- tain multiple entier de la fréquence de la sous-porteuse, c'est-à-dire qu'elle doit être N fois F sp Le traitement de modulation par impulsions et codage de type différentiel doit donc utiliser, pour la prédiction, les échantillons qui sont des multiples entiers de N Ainsi, avec un échantillon- nage à quatre fois la fréquence de la sous-porteuse, par exemple, seuls les échantillons qui sont situés quatre (ou un multiple de quatre) échantillons avant l'échantillon pré- dit peuvent être choisis pour l'utilisation dans le circuit de prédiction de la modulation par impulsions et codage de type différentiel Cette règle demeure vraie même lorsque certains des points de prédiction sont dans des lignes hori- zontales de télévision précédentes, bien qu'il existe une exception dans le cas d'un signal vidéo au format PAL, comme on l'envisagera ci-après Il n'existe pratiquement qu'un seul cas dans lequel un traitement peut affecter l'autre, et ce cas se manifeste lorsqu'une erreur de quanti- fication apparaît dans le traitement de modulationa par impulsions et codage de type différentiel, car une telle erreur serait appliquée au filtre numérique qui utilise les échantillons décodés provenant du traitement de modulation par impulsions et codage de type différentiel, pour produire une valeur interpolée dans les positions d'échantillons supprimés Cependant, lorsque ceci se produit, le filtre numérique étale quelque peu dans le temps l'erreur de quan- tification de l'échantillon urique et il lui donne une ampli- tude considérablement réduite. On va maintenant considérer les dessins, et en particulier la figure 1, qui représente un schéma synoptique du dispositif de l'invention, qu'on peut utiliser pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention Un signal analogique peut être appliqué à une entrée 10 d'un convertisseur analc- gique-numérique 12 qui produit des échantillons numériques du signal analogique, avec une cadence d'échantillonnage qui est de préférence un multiple entier de la fréquence de sous- porteuse du signal d'information vidéo en couleur On notera que l'existence du convertisseur aralogique-rumérique 12 n'est pas une condition impérative dans le système, dans la mesure o il est possible que l'équivalent numérique d'un signal d'information vidéo soit appliqué directement au dis- positif de l'invention Ainsi, le signal de sortie du con- vertisseur analogique-numérique, qui apparaît sur la ligne 14, se présente sous la forme d'un train de mots de données, chaque mot représentant la valeur échantillonnée du signal vidéo analogique, et l'échantillonnage étant effectué à une cadence qui est de préférence égale à quatre fois la fré- quence de sous-porteuse de couleur du signal d'information. Dans le cas o un autre dispositif fournit la représentation numérique appropriée d'une scène, la ligne 14 peut consti- tuer l'entrée du dispositif de l'invention Il est également admis de façon générale que le matériel commercial de quali- té radiodiffusion nécessite des échantillons numériques ou des mots de données ayant au moins huit bits, les huit bits représentant 256 valeurs différentes qui peuvent apparaître dans le signal résultant Les mots de données à huit bits à la cadence de 4 Fsp qui apparaissent sur la ligne 14 sont appliqués à un circuit de suppression d'échantillon 16 qui supprime ou néglige effectivement un échantillon ou un mot de données sur quatre dans le train de données, ce qui donne sur une ligne 18 un signal de sortie qui est toujours formé par des mots de 8 bits, mais qui est effectivement réduit à un train de données ayant un débit de 3 Fsp. On pourra mieux comprendre le fonctionnement du circuit de suppression d'échantillon 16 qui produit le train de données à 3 Fsp en considérant les signaux représentés sur les figures 4 a 4 e Si le signal représenté sur la figure 4 a est un signal d'entrée analogique, et si ce signal est échantillonné à une cadence de 4 Fsp, il y a quatre échantil- lons pour chaque cycle de sous-porteuse, comme le montre la représentation de la figure 4 b, ce qui fait qu'après passage du train de données dans le circuit de suppression d'échan- tillon, il manque un échantillon sur quatre, comme le montre la figure 4 c, sur laquelle les échantillons 54, 58 sort mar - quants. 1 ? Il et préférable que les échantillons restar ts soient resyrchrcnisés Cu réarrargés d'unre rnarière uriforme, c'est-à-dire avec une cadence correspor dant à trois,chan- tillons par cycle de scus-pcrteuse, afinr de produire unr. débit uniforme, sans qu'il y ait de trous aux emplacements o des échantillons se trouvaient précédemmernt Fr ob:r- vant les échantillons représentés sur la figure,4 c, or peut voir que les intervalles entre les échantillons 51 et ii, ou 52 et 53, par exemple, représentent la cadence d'échantii- lonnage de 4 Fsp, qui est très supérieure à ce qu'exige le théorème de l'échantillonnage, mais l'irtervalle r tre les échar ntillons 53 et 55 représenterait, s'il était répété uniformément, une cadence de 2 Fsp, qui est inférieure au minimum imposé par le théorème de l'échantiilonnage Cepen- dant, il existe trois échantillons pour chaque cyle de sous-porteuse, ce qui donne uine cadence d'échanti lor nage moyenne de 3 Fsp, qui est toujours supérieure au mini:num imposé par le théorème de l 'échantillonr nage. Les données présentes sur la ligne 18 sont ensuite appliquées à un codeur de modulation par impulsio ns t coda- ge de type différentiel, 20, qui fonrcticnne d'une rta ière connue de façon à fournir en sortie un mot de données codé à six bits pour chaque mot de données d'entrée à huit bits qui lui est appliqué, de façon que la réduction ré:sut;arntc de deux bits par mot représente une réduction de 25 % du romere total de bits qui peuvent @tre enregistrés ou émi I par un canal d'information représenté par la ligne 22 -su imc: ent -e la reproduction ou de la réception d'un signal émis, ie train de données consistant en mets à six bits est Igcodé par le décodeur de modulation par impulsions et codage de type différentiel, 24, pour donner sur la ligne 26 des mots de données à huit bits à la cadence de 3 Fsp, et ces mo CS sont appliqués à un circuit répéteur d'échanrillor _ qui répète un échantillon sur trois, de façonr à produire un tr in de données à huit bits à la cadence de 4 F Sp, et ce trair de données apparaît sur la ligne 30 qui est appliqué à un L'il- tre numérique 32 Le filtre produit une valeur irterclé e pour l'échantillon répété et il reconsti;tue dcr c sur la iig: 252662 I 34 le train de mots de données à huit bits, à la cadence de 4 F sr Ensupposant qu'il n'y ait pas d'erreurs, ce train est identique à celui qui a été appliqué précédemment à la ligne 14, en tant que signal d'entrée du circuit de suppression d'échantillon 16 Enfin, le train de données sur la ligne 34 peut être appliqué, si on le désire, à un convertisseur numé- rique-analogique 36 qui produit un signal vidéo analogique sur la ligne 38. On va maintenant décrire en relation avec les figures 7, 8 a-8 c et 9 a-9 d une partie du dispositif qui accomplit l'opération de répétition d'échantillon représentée par le sous-ensemble 28, ainsi que l'opération de suppression d'échantillon représentée par le sous-ensemble 16 Il faut également noter que les circuits représentés sont pratique- ment identiques à ceux décrits et représentés dans la demande de brevet U S NO 316 978 précitée Dans le train de données qui a été échantillonné à une cadence de 4 Fsp, un échantillon sur quatre est supprimé pour donner ainsi un train de données ayant une cadence de 3 F sp qui peut etre enregistré ou émis par un canal d'infor- mation Lorsque le train de données est reçu, au moment de la reproduction dans le cas o l'information a été enregis- trée, ou simplement reçu s'il a été émis par un canal d'in- formation, les données présentes dans le train de données à 3 F sont de préférence converties au débit de 4 F, et un sp s trou ou un échantillon fictif est établi dans le train de données à chaque position à laquelle un échantillon a été supprimé précédemment, afin que le filtre numérique 32, tel que celui qui est représenté sur la figure 2, puisse fonc- tîonner correctement En pratique, plut 8 t que d'établir un trou, il est plus facile de répéter un échantillon précédent à la position à laquelle un échantillon a été supprimé, bien que les deux manières de procéder soient admissibles, du fait que, de toute façon, la valeur de l'échantillon répété ou du trou est ignorée et le signal de sortie du filtre numérique 32 est utilisé pour introduire la valeur d'échan- tillon interpolée à partir des échantillons voisins qui ne sont pas modifiés La figure 6, qu'on expliquera en relation avec les diagrammes des temps des figures 8 a-8 c, montre les circuits qui accomplissent la resynchronisation des données pour donner le train de données avec le débit de 4 Fsp, dans lequel un échantillon répété est présent à chaque position à laquelle un échantillon a été supprimé La description qui suit montrera également que lorsque les circuits de la figure 7 sont mcdifiés d'une manière qu'on décrira ultérieurement, ils suppriment un échantillon sur quatre et resynchronisent également le train de données à 4 Fsp pour lui donner un débit de 3 Fsp, sans trous ou espaces à l'intérieur Les dia- grammes des temps des figures 8 a-8 c permettent de comprendre mieux la manière selon laquelle un échantillon est répété et le train de données est resynchronisé Les diagrammes séquen- tiels des figures 9 a-9 b permettent de comprendre aisément la manière selon laquelle un échantillon est supprimé et le train de données est resynchronisé de 4 Fsp à 3 Fsp. sp sp On va considérer initialement les diagrammes des temps du circuit de suppression d'échantillon, représentiés sur les figures 9 a-9 d La figure 9 a montre les données du train de données qui est présenté aux circuits qu'on va décrire Il y a quatre échantillons par cycle de sous-porteu- se et ces échantillons sont représentés par des mots de données A, B, C et D Lorsque le réseau de bascules d'entrée reçoit un signal d'horloge, les données sont chargées à l'instant d'horloge comme le montre la figure 9 b Le signal de sortie du réseau de bascules d'entrée est appliqué à un second réseau de bascules de sortie qui reçoit un sigral d'horloge avec une cadence d'horloge différente qui est une cadence de 3 Fsp Les instants caractéristiques des signaux d'horloge sont synchronisés de façon que le réseau de bascu- les de sortie soit chargé de la manière représentée sur la figure 9 c, c'est-à-dire à chacune des transitior S de sens positif Lorsque-le réseau de bascules est chargé, les données qui sont présentées au réseau de bascules apparais- sent sur sa sortie, ce qui donne une cadence de 3 Fsp, et un * échantillon est supprimé pendant chaque cycle de sous- porteuse Ainsi, un mot de données est supprimé dans chaque suite de quatre mots de données ce qui, dans le mode de réalisaticn représenté sur les figures 9 a-9 d, c Onduit à la suppression de l'échantillon C Le sigral de sortie est un signal dans lequel il existe des mots de données A, B et D qui apparaissent à une cadence de 3 Fsp, comme il est repré- senté. On va maintenant considérer les diagrammes des temps pour le circuit de répétition d'échantillon qui sont représentés sur les figures 8 a-8 c, en notar t que le train de données ayant le débit de 3 Fsp est appliqué aux circuits représentés sur la figure 7 Le train de données comprend les mots de données A, B et D, et on utilise une horloge à 4 F pour charger les données d'entrée dans un réseau de sp bascules d'entrée, comme le montre la figure 8 b La transi- tion de sens positif de l'horloge à 4 Fsp actionne le réseau de bascules et charge donc les données qui sont présentes à l'instant de, la transition Comme le montre la figure 8 c, il y a deux transitions de sens positif de l'horloge lorsque le mot B est présent à l'entrée du réseau de bascules, ce qui entraîne une répétition du mot de données B, suivie par un seul chargement des mots de données D et A Ceci conduit à l'application au filtre numérique d'un train de données ayant le débit de 4 Fsp, et la seconde apparition du mot B est ignorée Le signal de sortie du filtre numérique est appliqué pour fournir le mot de données reconstitué C qui a été supprimé par le circuit de suppression d'échantillon décrit précédemment en relation avec les diagrammes des temps des figures 9 a-9 d. On va maintenant considérer le circuit spécifique qui peut accomplir l'opération de répétition d'échantillon décrite en relation avec les figures 8 a-8 c Le train de données à 3 Fsp est présenté sur la ligne d'entrée 26, qui comprend en réalité huit lignes, chacune d'elles acheminant un bit du mot à huit bits du train de données La ligne 26 est connectée aux entrées de bascules 40 qui reçoivent un signal d'horloge, présent sur la ligne 42, qui apparaît avec une cadence d'horloge de 3 Fsp c'est-à-dire la cadence des données d'entrée sur la ligne 26 Le signal d'horloge sur la ligne 42 est synchronisé de façon appropriée pour que les dcrnnrée scient présentes et stables à l'entrée des bascules avart d'être chargées dans ces bascules Les donnces qui sont chargées dans les bascules sous l'effet du signal d'hcrlcge apparaissent sur la ligne de sortie 44, avec un débit de 3 Fsp La ligne 44 est ccnnentée à l'entrée d'un autre ensemble de bascules de sortie 46 qui reçoivent un signal d'horloge, appliqué par la ligne 48, qui est à la cadence d'horloge de 4 Fsp, comme le montre la figure 8 b, ce qui fait que les données qui apparaissent sur la ligne de sortie 30 des bascules 46 se présentent de la mar nière indi- quée sur la figure 8 c Le signal d'horloge sur la iigre 48 est à la cadence de 4 Fsp et il présente, par rapport aux sp données sur la ligne 44, une relation temporelle identique à celle qui est représentée sur les figures 8 a et 8 b. Ainsi, le signal de sortie sur la ligne 30 consiste en un train de données ayant un débit de 4 Fsp, dans lequel un échantillon est répété L'échantillon qui est répété est un échantillon fictif qui, par la suite, est ignoré et rempla- cé par le signal de sortie du filtre numérique, comme or l'a envisagé précédemment. La partie restante des circuits représertés sur la figure 7 fournit les signaux d'horloge sur les lignes 42 et 48 aux instants appropriés pour procurer le fonction- nement approprié qu'on a décrit Un signal dont la fréquence est égale à celle de la sous-porteuse est appliqué à une porte OU-EXCLUSIF 50 et ce signal est chargé dans les bascu- les 40 puis appliqué par la ligne 52 à un multivibrateur monostable 54 qui produit sur la ligne 56 une impulsior. étroite qu'on utilise pour restaurer un compteur cu d lviseur par six, 58, à chaque cycle de la sous-porteuse Il existe un oscillateur 60 qui génère sur la ligne 62 un sig;ai d'horloge à 86 M Hz qu'on utilise pour attaquer l'entrée d'horloge du compteur ou diviseur par six, 58, airnsi que d'un diviseur 64, fonctionnant en diviseur par deux, ct d'une bascule 66 Le diviseur 64, fcnctionnart en diviseur par deux, comporte une ligne de sortie 68 qui attaque ur. diviseur 70, foncticnnant en diviseur par quatre, et ce dernier comporte également une ligne de sortie 7 i:;+ est 2526621 t connectée à l'entrée D de la bascule 66 La ligne de sortie 42 porte un signal à une fréquence de 86 M Hz divisée par 8, soit 3 Fsp (dans le format vidéo de télévision NTSC), et ce signal constitue le signal d'horloge pour les bascules 40. La ligne 42 est également appliquée à une entrée d'un détec- teur de phase 74 dont l'autre entrée est attaquée par la ligne 76 qui correspond à la sortie d'une porte OU-EXCLUSIF 78 qui reçoit sur une ligne d'entrée 80 une composante du train de données à 3 F sp Le détecteur de phase 74 compare la phase du train de données sur la ligne 80 avec le signal de sortie de l'oscillateur 60 qui est passé par une bascule, et il applique un signal de sortie sur des lignes 82 qui sont inversées par un inverseur 84 et appliquées à un amplifica- teur opérationnel 86 comportant une ligne de sortie 88 qui commande la phase de l'oscillateur 60 On utilise le détec- teur de phase et les circuits associés pour commander de façon appropriée le signal d'horloge qui est généré-sur la ligne 42, par rapport au train de données qui est appliqué par la ligne 80, afin que les données soient chargées dans les bascules d'entrée 40 à l'instant approprié Le signal de sortie du compteur ou diviseur par six 58, présent sur la ligne 48, constitue le signal d'horloge qu'on utilise pour charger les données dans les bascules 46, de la manière décrite précédemment. Comme mentionné précédemment, le circuit qui accomplit la suppression d'échantillon est essentiellement celui représenté sur la figure 7, mais modifié de façon que la fréquence d'horloge sur la ligne 42 soit 4 Fsp et de façon que la fréquence d'horloge sur la ligne 48 soit 3 F la relation temporelle entre les horloges étant commandée de façon que le circuit fonctionne de la manière représentée sur les diagrammes dès temps des figures 9 a-9 d Pour produi- re les fréquences différentes sur les lignes 42 et 48, il suffit que le diviseur 70 soit modifié pour etre un diviseur par trois au lieu d'un diviseur par quatre, et que le compteur 58 soit modifié pour fonctionner en compteur ou diviseur par huit au lieu de fonctionner en compteur ou divi- seur par six, comme décrit en relation avec le circuit de répétition d'échantillon Tous les autres composants de cir- cuit sont identiques et fonctionnent de la manière décrite. Le traitement de modulation par impulsions et coda- ge de type différentiel est accompli par le codeur 20 et le décodeur 24, qui sont de conception classique et sont repré- sentés par le schéma synoptique de la figure 2 Les échan- tillons numériques qui sont appliqués au codeur 20 par la ligne 18 représentent toujours des échantillons qui ont été prélevés à une cadence de 4 Fsp, mais avec un échantillon supprimé par cycle de sous-porteuse, un échantillon sur trois est équivalent à des-échantillons qui sont en réalité mutuellement espacés de quatre échantillons Autrement dit, un échantillon sur trois représente un échantillon qui est prélevé à la même position dans chaque cycle de sous-porteu- se Les mots de six bits qui sont transmis par le canal d'information ou sont enregistrés et reproduits par un enre- gistreur approprié, représentent un mot de code numérique qui est la différence entre la valeur d'échantillon et une prédiction de la valeur d'échantillon qui est obtenue à partir d'échantillons transmis précédemment Ainsi, chaque mot de données à six bits représente la différence de niveau entre un échantillon et une prédiction de cet échantillon, et si on suppose qu'un système de prédiction efficace a été adopté, de faibles différences sont plus probables que de grandes différences Par conséquent, si le nombre de valeurs de différence qui peuvent 8 tre transmises est fixe, la valeur de l'erreur de quantification introduite par le codeur 20 est minimisée en employant une loi de quartifica- tion non linéaire, afin que les différences faibles soient codées avec plus de précision que les différences élevées. De façon similaire, en concevant le codeur et le décodeur de façon qu'ils effectuent la m 8 me prédiction de chaque valeur d'échantillon, le décodeur 24 peut récupérer chaque échan- tillon de signal en ajoutant la différence transmise appro- priée à la valeur d'échantillon prédite. Ainsi, les mots de données à huit bits (A) sur la ligne 18 sont appliqués à un soustracteur 94 qui reçoit également une ligne d'entrée 96 La ligne d'entrée 96 ache- mine la valeur prédite (B) de l'échantillon ce qui fait que le signal de sortie du soustracteur 94 apparaît sur la ligne 98 et représente la différence entre la valeur réelle et la valeur prédite (A B) qui est appliquée à un quantificateur non linéaire 100 qui peut avoir une caractéristique corres- pondant à la mise en oeuvre de l'une quelconque des nombreu- ses stratégies de quantification classiques, comme il est bien connu dans la technique de modulation par impulsions et codage de type différentiel La figure 5 représente graphi- quement une technique de quantification non linéaire qui affecte à chaque niveau de quantification un mot de code à cinq bits, plus un bit de signe Bien que la technique par- ticulière de quantification non linéaire ne soit pas criti- que en ce qui concerne l'invention, il est préférable que le quantificateur soit du type Bostelmann qui présente la - caractéristique de quantification représentée sur la figure 6 La technique de Bostelmann est souhaitable du fait qu'elle profite de la symétrie et ne nécessite pas un bit réservé au signe Le quantificateur 100 est en réalité une mémoire morte programmable qui produit un signal de sortie (correspondant à la caractéristique représentée sur les figures 5 ou 6) qui apparait sur la ligne 102 (A + B + E) et qui est appliqué à un convertisseur 8 bits 6 bits, 104, ainsi qu'à un addi- tionneur 106 L'additionneur 106 comporte une ligne de sortie -25 108 qui est appliquée à un circuit de retard de trois échan- tillons, 110, ayant une ligne de sortie 96 qui produit la valeur prédite B qui est appliquée au soustracteur 94, ainsi qu'à l'additionneur 106, comme il est représenté Le circuit de retard 110 et son signal de sortie déterminent la carac- téristique de prédiction qui prédit la valeur du signal d'en- trée sur la base des valeurs des échantillons précédents Le circuit de retard de trois échantillons permet d'utiliser effectivement les échantillons dans la même position du cycle de sous-porteuse, un cycle de sous-porteuse plus t 8 t, ce qui est nécessaire comme on l'a décrit précédemment Le conver- tisseur 104 convertit le signal de sortie (A B + E) sur la ligne 102 qui représente la différence entre les valeurs réelle et prédite, plus toute erreur de quantification (E), 2 526621 pour donner un code d'émission approprié constitué par six bits. Le signal de sortie du convertisseur 8 bits 6 bits apparaît sur la ligne 112 qui est appliquée à un réseau de bascules 114, avant d'être enregistré ou emis par un canal représenté par la ligne 22 Au moment de la reproduc- tion ou de la réception des données dans le réseau de bascu- les similaire 216, les données sont appliquées à la ligne 118 et à un convertisseur 6 bits 8 bits, 120, qui accomplit le traitement inverse pour rétablir la valeur (A B + E) du signal qui a été appliqué précédemment à la ligne 102, et cette même valeur est ensuite appliquée sur la ligne 122 qui est dirigée vers un additionneur 124 qui reçoit une autre ligne d'entrée 126 portant la valeur prédite B Le signal de sortie de l'additionneur 124 correspond au signal A + E et il apparaît sur la ligne 26 et représente le signal d'origi- ne à huit bits complet, tel qu'il est appliqué en entrée sur la ligne 18 La ligne 26 est également connectée à un réseau de retard 128 qui comporte une ligne de sortie 126 destinée à fournir le signal d'entrée de l'additionneur, ce qui a pour résultat d'additionner le signal précédent, c'est-à-dire la valeur prédite B du signal, à la valeur de différence A - B + E qui apparait sur la ligne 122, et ceci donne alors sur la ligne 26 la valeur d'origine A + E. Une fois que le sous-système de modulation par impulsions et codage de type différentiel a rétabli les données sous la forme de mots de données à huit bits, le pre- mier traitement, c'est-à-dire celui qui correspond au sous- système de traitement pour les échantillons supprimés, traite de la manière normale le train de données présent sur la ligne 26 et utilise effectivement un circuit réciproque de celui de la figure 7 pour répéter un échantillor sur trois, afin de donner sur la ligne 30 le train de données à 4 Fsp et à huit bits, qui est alors appliqué au filtre numérique interpolateur 32, dans le but de reconstituer les échantil- lons qui ont été supprimés précédemment Ainsi, lorsqu'cn utilise le filtre numérique particulier représenté sur la figure 2, l'échantillon 54 a été reconstitué en utilisant les échantillons Sl-53 et 55-57 De façon similaire, l'échan- tillon 58 est reconstitué en utilisant les échantillons -57 et S -Sl' D'autres échantillons suivants sont recons- titués de façon similaire en utilisant d'une manière simi- laire les échantillons non modifiés adjacents En employant un filtre numérique autre que celui représenté sur la figure 2, on pourrait utiliser des combinaisons différentes d'échantillons voisins pour reconstituer l'échantillon supprimé Une fqis que les échantillons interpolés 54, 58, 512, etc, ont été introduits dans le train de données, on a ainsi reconstitué le train de données non modifié d'origine, comme le montre la figure 3 e, et seul un échantillon sur quatre représente une valeur interpolée Si les échantillons représentés sur la figure 3 e sont à nouveau traités pour être enregistrés ou émis par un canal de transmission, d'une manière similaire, on voit que le sous-système de suppression d'échantillon n'entraîne pas une propagation ou une aggravation des erreurs si les échantillons supprimés sont les échantillons reconstitués, c'est-à-dire les échan- tillons 54, 58, 512, etc, dans le mode de réalisation repré- senté. Conformément à un aspect important de l'invention, l'interpolation de la valeur de l'échantillon reconstitué est effectuée par un filtre d'interpolation numérique de forme inhabituelle et qui appartient à la classe des filtres à réponse impulsionnelle finie Le filtre peut employer deux termes différents de zéro, ou plus, et un nombre croissant de termes procure une réponse en fréquence de plus en plus précise sur la gamme de fréquence intéressante On utilise le mot "terme" pour désigner une paire de coefficients iden- tiques dans la structure du filtre Il faut noter qu'un plus grand nombre de termes augmente la complexité et le coût du filtre numérique Ceci est encore accru par le fait qu'on envisage que pour des applications telles par exemple que des signaux de télévision de qualité radiodiffusion, chaque mot d'échantillon comporte huit bits d'information numérique, ce qui signifie qu'il doit exister des composants de circuit individuels pour chacun des huit bits du mot d'échantillon, pour les circuits de suppression d'échantillon, d'interpola- tion et d'introduction d'échantillon interpolé A cet égard, on a trouvé qu'un filtre numérique à trois termes procure une réponse correcte aux fréquences intéressantes pour un signal de télévision en couleur Il est préférable que le filtre numérique fonctionne de telle manière que les échantillons soient introduits continuellement dans le filtre numérique, tandis que le signal de sortie du filtre n'est utilisé qu'aux instants auxquels un échantillon supprimé se trouve- rait à une position de prise centrale On pourra comprendre ceci de façon plus complète en relation avec le schéma synop- tique de la figure 2 sur lequel une ligne d'entrée 30 (qui consiste en fait en huit lignes de données parallèles) est appliquée à un registre à décalage 130 dans lequel les échan- tillons sont introduits continuellement Sur le dessin, le registre comporte un certain nombre d'étages 132, 134, 136, 138 et 142 par lesquels les échantillons sont décalés d'une manière générale continue Sur la représentation qui est faite, sept échantillons, dont l'un est un échantillon supprimé, ont été appliqués au filtre numérique La valeur des échantillons supprimés n'a en fait aucune importanro, du fait que la valeur d'origine de ces échantillons a été négligée et, dans le filtre, l'intervalle de temps correspon- dant dans le train de données peut être occupé par n'importe quoi, du fait que cet intervalle de temps est ignoré La valeur fictive peut être zéro, ou bien comme il est plus commode en pratique et décrit ici, il s'agit d'une répéti- tion de l'échantillon immédiatement précédent Ainsi, l'échantillon 51 apparaît à la sortie de l'étage 142 lorsque l'échantillon 52 apparaît à la sortie de l'étage 140, et les autres échantillons sont de façon générale présents aux posi- tions correspondantes représentées sur le dessin On répète que le schéma synoptique de la figure 2 représente une seule ligne et que les signaux de sortie d'échantillon consistent en réalité en un mot binaire à huit bits dont chaque bit est décalé par des signaux d'horloge dans les étages du filtre numérique. Les signaux de sortie de chaque étage sort utilisés pour générer la valeur interpolée de l'échantillon supprimé. Plus précisément, la ligne d'entrée 30 allant vers l'étage 132 est également appliquée à un multiplicateur 144 qui a un coefficient multiplicateur h 3 de façon à produire un signal de sortie sur la ligne 146 qui est appliquée à un cir- cuit de sommation 148 De façon similaire, le signal de sor- tie de l'étage 132, qui apparaît sur la ligne 150, est appliqué à l'étage 134 ainsi qu'à un multiplicateur 152 qui a un coefficient multiplicateur h 2 et qui applique un signal de sortie sur la ligne 154, qui est également dirigée vers le circuit de sommation 148 D'une manière similaire, le signal de sortie de l'étage 134 apparaît sur la ligne 156, qui est appliquée à l'étage 136, ainsi qu'à un multiplica- teur 158 ayant un coefficient multiplicateur h 1, de façon-à produire un signal de sortie sur la ligne 160 qui est diri- gée vers le circuit de sommation 148 De plus, les signaux de sortie des étages 138, 140, 142 apparaissent sur des lignes respectives 162, 164, 166, qui sont dirigées vers les circuits multiplicateurs associés 168, 170 et 172, qui ont les coefficients multiplicateurs représentés et qui pro- duisent des signaux de sortie sur des lignes respectives 174, 176 et 178 qui sont également toutes dirigées vers le circuit de sommation 148 Cependant, le signal de sortie de l'étage 136 est appliqué sur la ligne 180 qui est dirigée vers l'étage 138 et vers un commutateur 182 qui commute entre la ligne 180 et la sortie du circuit de sommation, qui correspond à la ligne 184. Le signal de sortie du circuit de sommation 148, qui est la moyenne arithmétique de tous ces signaux d'en- trée, et qui apparaît sur la ligne 184, fournit la valeur interpolée pour l'échantillon supprimé Si on utilise les échantillons non modifiés qui sont décalés dans le registre à décalage par le signal d'horloge, sauf à l'endroit o un échantillon supprimé a été placé précédemment, lorsque l'échantillon doit 8 tre introduit,le commutateur 182 commu- te sur la sortie du filtre numérique (ligne 184) pour intro- duire la valeur interpolée à la position dans le train de données à laquelle un échantillon fictif ou répété a été placé, la valeur de cet échantillon fictif étarnt totalement inccrrecte et dépcurvu de igr; ificatior On notera que la valeur interpolée doit être prélevée dans le filtre num -nerique lorsque la position de l'échantillon supprimé correspond à la position cenr rale, c'est-à-dire à l'endroit auquel l'échar- tillcr 54 aurait été présent sur la ligne 180, c'est-à-dire à la sortie de l'étage 136. Il faut noter que certaines conditions scrt nréces- saires pour que le filtre numérique fonctionne de façon opti- male Pour une application dans laquelle des données ayant un débit de 4 Fsp sont converties à un débit uniforme de 3 Fp spsp puis ramenées ensuite au débit de 4 Fsp, le filtre fait inter- venir des exigences supplémentaires dans la mesure o tous les coefficients ou constantes multiplicateurs qui ccrrespcn- dent à des prises ou des positions d'écharntillon correspcn- dant à la position centrale ou zéro ainsi qu'à des positions qui sont éloignées de multiples de quatre par rapport à la position zéro, c'est-àdire des positions -8, -4, O, 4, 8, etc, ont des valeurs égales à zéro Du fait qu'on désire une réponse en phase linéaire, les autres coefficients cnt des valeurs finies qui sont groupées par paires égales, et chaque prise ou position d'échantillon d'une paire est équidistante du centre, c'est-à-dire que le coefficient multiplicateur de part et d'autre du centre du filtre numérique est le même pour toute position éloignée de la position centrale. Les effets de quantification mis à part, le filtre effectue une estimation parfaite et remplace donc l'échar- tillon manquant si deux conditions sont remplies La première est que tous les échantillons doivent Atre des représenta- tions linéaires vraies du signal d'entrée à bande limitée, lorsqu'il est échantillonné à la cadence de 4 Fsp Ainsi, par exemple, le convertisseur analogique-numérique qui fournit les échantillons à la cadence d'échantillon de 4 F doit sp toujours fonctionner dans sa plage de conversion Enr d'autres termes, si le signal d'ertrée analogique dépassait la plage du convertisseur analogique-rumerique, le signal numérique ne serait pas une indication vraie du sira' der - trée analogique, c'est-à-dire que le ccrnvertisseur ra oi- que-numérique l'aurait limité Dans un tel cas, le signal numérique serait incorrect et ceci affecterait nécessaire- ment de façon défavorable le fonctionnement du filtre et conduirait à une valeur interpolée incorrecte En d'autres termes, le signal d'entrée et le convertisseur analogique- numérique doivent être tels que les échantillons résultants soient l'équivalent numérique d'un traitement linéaire La seconde condition est que le filtre, lorsqu'il est mesuré linéairement, c'est-à-dire lorsque tous les échantillons sont présents dans le signal de mesure, ait une caractéris- tique de réponse correspondant à l'unité pour toutes les fréquences dans lesquelles le signal analogique échantillon- né contient de l'énergie Du fait qu'un signal d'information vidéo en couleur a une plus grande concentration d'énergie dans deux zones distinctes, c'est-à-dire en basse fréquence et en particulier au niveau continu, et à la fréquence de la sous-porteuse, le filtre doit avoir une réponse unité à ces fréquences, et le choix de coefficients pour un filtre peut être fait de façon à obtenir exactement une réponse unité à ces fréquences intéressantes, ainsi qu'à d'autres, en fonc- tion du nombre de termes Il est important que la réponse soit égale à l'unité à la fréquence de la sous-porteuse ainsi qu'à la fréquence zéro On accomplit ceci en détermi- nant les coefficients pour obtenir cette caractéristique de réponse. En général, la largeur de bande et l'uniformité de la réponse en fréquence d'un filtre numérique sont fonction du nombre de coefficients utilisés et donc de la complexité du filtre Par exemple, un filtre à cinq termes a générale- ment une réponse plus plate sur la totalité de la gamme de fréquence de zéro jusqu'à la fréquence de sous-porteuse, et la largeur de bande est légèrement supérieure à celle d'un filtre à trois termes Pour l'utilisation d'un filtre numé- rique dans la reconstitution d'échantillons supprimés, dans laquelle les échantillons sont des échantillons d'un signal d'information vidéo en couleur, un filtre à trois termes fonctionne de façon satisfaisante et les erreurs de réponse éventuelles qui apparaissent ailleurs dans la bande passante sont dans des limites acceptables Si les échantillons pro- viennent d'un signal d'information dans lequel l'écart par rapport à une réponse unité à l'intérieur de la bande passante doit être maintenu à des valeurs plus faibles, un filtre numérique plus complexe et donc plus coûteux peut être nécessaire, pour que le filtre soit compatible avec les exigences fonctionnelles En pratique, pour un filtre à trois termes qui est utilisé pour produire une valeur inter- polée d'un échantillon supprimé, lorsque le signal d'infor- mation est un signal d'information vidéo en couleur, on a trouvé que les coefficients h 1 = 27/32, hs = -1/2 et h 3, 5/32 donnent un fonctionnement satisfaisant pour la plupart des utilisations Ces coefficients procurent une réponse unité à la fréquence de la sous- porteuse et à la fréquence zéro et on les détermine en utilisant des techni- ques qui sont bien connues de l'homme de l'art, dans le domaine de la conception de filtres numériques Ainsi, en considérant la figure 2,-on voit que la valeur d'échanitil- lon 57 qui apparait sur la ligne d'entrée 30 est multipliée par le coefficient h 3, égal à 5/32, de mi me que la valeur de l'échantillon 51 qui apparaît sur la ligne 16, et une valeur d'échantillon plus faible est générée et appliquée au circuit de sommation 148 à partir des sorties des multi- plicateurs 144 et 172 De façon similaire, la valeur de l'échantillon 56 sur la ligne 150 et de l'échantillon 52 sur la ligne 164 sont multipliées par le coefficient h 2 égal à -1/2, par les multiplicateurs respectifs 152 et 170, pour donner des valeurs d'échantillon négatives plus fai- bles qui sont appliquées de façon similaire au circuit de sommation 148 Enfin, les valeurs des échantillons S et 53 qui apparaissent respectivement sur les lignes 156 et 162 sont multipliées par le coefficient h 1 égal à 27/32, par les multiplicateurs respectifs 158 et 168, et les valeurs d'échantillon multipliées résultantes sont égale- ment appliquées au circuit de sommation 148 par les lignes et 174. On peut réorganiser le filtre numérique représenté sur la figure 2 pour produire une structure équivalente moins complexe, comme c'est souvent le cas dans la construc- tion pratique de filtres numériques, comme il est indiqué dans la demande de brevet précitée Cependant, le fonction- nement du filtre est essentiellement celui qu'on a décrit, ce qui fait que la valeur interpolée pour l'échantillon supprimé précédemment est présente à la sortie du commutateur 182, et la ligne de sortie 34 qui est dirigée vers le cor - vertisseur numérique-analogique 36 contient donc le train de données d'origine reconstitué qui a été appliqué précé- demment sur la ligne 14, attaquant le circuit de suppression d'échantillon 16, dans le schéma synoptique de la figure 1. Le convertisseur numérique-analogique 36 peut avoir n'impor- te quelle structure classique pour fournir le signal vidéo analogique sur la ligne 38, si on le désire. Bien que le mode de réalisation décrit ici con- vienne particulièrement à l'utilisation avec des signaux d'information vidéo correspondant à un format NTSC, on peut également utiliser le dispositif et le procédé avec des signaux d'information vidéo au format PAL, à condition de respecter une seule contrainte Si on utilise avec un signal PAL la prédiction par modulation par impulsions et codage de type différentiel bidimensionnel, l'échantillon- nage d'origine doit être effectué avec un échantillon situé exactement sur l'axe de couleur U (l'axe qui n'alterne pas), et les échantillons de prédiction contenant l'information de l'axe V qui provient de la ligne précédente sont échangés par paires Avec un échantillonnage à 4 FS et avec des Sp échantillons situés à +U, +V, -U et -V, seuls les échantil- lors -V provenant de la ligne précédente peuvent être chci- sis pour la prédiction d'échantillons +V dans la ligne pré- cédente, et inversement Les échantillons de l'axe U ne sont pas échangés La contrainte supplémentaire pour le signal au format PAL dans l'utilisation combinée du traitement de modulation par impulsions et codage de type différentiel et de la suppression d'échantillorsconsiste donc en ce que lorsque une prédiction bidimensionnelle est utilisée, l'échantillon supprimé doit être un échantillon de l'axe U, ce qui permet l'échange des échantillons V On pourra cor - sulter à ce titre un article de V G Devereux, intitulé "Digital Video: Differential Coding of PAL Cclor Signals Using Same Line ard Two Dimensional Prediction" paru dans le document: British Broadcasting Corporation research depart- ment report BBC RD 1975/20 On pourra également consulter un article intitulé "A Simple High Quality DPCM-Codec for Video Telephony Using Eight M Bit Per Second" par Gert Bostelmarn paru dans NACHRICHTENTECHN Z 27 ( 1974) H 3, S 115-117. La description précédente de l'invention permet de voir que l'utilisation combinée de deux systèmes de réduc- tion de débit peut avantageusement 8 tre utilisée en associa- tion avec l'enregistrement ou l'émission d'un train de données d'information vidéo La réduction globale du débit correspond au produit des deux traitements distincts, et avec des réductions de 75 % du débit d'crigine pour chaque traitement, on obtient une réduction globale de 9/16 ou 56,25 % du débit d'origine Cette réduction est tellement importante qu'il devient possible d'enregistrer un signal vidéo sur un seul canal au lieu de deux canaux séparés, sans dégradation appréciable du signal résultant. I 1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de réduction du débit d'un train de données consistant en mots de données numériques à plusieurs bits, représentant une information vidéo, dans le but d'enregistrer un nombre réduit de mots de données et de reconstituer ultérieurement le train de données, au moment de sa reproduction, caractérisé en ce que on supprime des mots de données dans le train de données; on effectue une modulation par impulsions et codage de type différentiel sur les mots de données restants, ce qui conduit à un nombre réduit de bits de données par mot de données; on enregistre les mots de données à nombre de bits réduit; on reproduit ces mots de données à nombre de bits réduit; on reconsti- tue à partir des mots de données les mots de données à plu- sieurs bits d'origine, en utilisant la modulation par impulsions et codage de type différentiel; et on reconsti- tue le train de données en générant et en introduisant une valeur interpolée dans les positions auxquelles des mots de données ont été supprimées, cette valeur étant déterminée par un filtre numérique à réponse finie ( 32) qui travaille sur les mots de données restants. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération consistant à réduire le nombre de bits d'un mot de données à plusieurs bits comprend les opérations suivantes: on prédit la valeur de chaque mot de données en utilisant les valeurs prédites précédentes de mots de données; on calcule la différence entre la valeur prédite et la valeur réelle; et on enregistre la valeur de différence, cette dernière ayant un nombre de bits de données inférieur au nombre de bits de données constituant à l'origine le mot de données. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mots de données font partie d'une représenta- tion numérique d'une scène. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque mot de données représente des échantillons numériques prélevés à une cadence d'échantillonnage qui est un multiple entier de la fréquence de sousporteuse du signal vidéo, la valeur prédite de chaque mot de données est obtenue en utilisant des valeurs prédites précédentes de mots de données, et les valeurs prédites précédentes sont situées à des multiples entiers d'un cycle de sous-porteuse, par rapport au mot de données d'échantillon courant qui est prédit. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'opération consistant à reconstituer des mots de données ayant le nombre de bits de données d'origine par mot de données s'effectue en utilisant la valeur de diffé- rence pour prédire la valeur de chaque mot de données, et en ajoutant la valeur de différence reçue à la valeur de mot de données prédite, pour produire ainsi le mot de données avec son nombre de bits de données d'origine. 6 Procédé de réduction du débit d'un train de données consistant en mots de données rumériques à plu- sieurs bits représentant une information vidéo, dans le but d'émettre un nombre réduit de mots de données et de reconstituer ultérieurement le train de données, au moment de la réception du train émis, caractérisé en ce que on supprime des mots de données dans le train de données; on accomplit une modulation par impulsions et codage de type différentiel sur les mots de données restants, ce qui con- duit à un nombre réduit de bits de données par mot de données; on émet les mots de données à nombre de bits réduit; on reçoit les mots de données à nombre de bits réduit; on reconstitue à partir de ces mots de données les mots de données d'origine à plusieurs bits, en utilisant la modulation par impulsions et codage de type différentiel et on reconstitue le train de données en générant et en introduisant une valeur interpolée dans les positions dans laquelle des mots de données ont été supprimés, cette valeur étant déterminée par un filtre numérique à réponse finie ( 32) qui travaille sur les mots de données restants. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération consistant à réduire le nombre de bits d'un mot de données à plusieurs bits comprend les opé- rations suivantes: on prédit la valeur de chaque mot de données en utilisant les valeurs précédentes de mots de données; on calcule la différence entre la valeur prédite et la valeur réelle; et on émet la valeur de différence, cette valeur de différence ayant un nombre de bits de données inférieur au nombre de bits de données qui consti- tuent le mot de données à l'origine. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'opération consistant à reconstituer les mots de données ayant le nombre de bits de données d'origine par mot de données s'effectue en utilisant la valeur de diffé- rence pour produire la valeur de chaque mot de données, et en ajoutant la valeur de différence reçue à la valeur de mot de données prédite, pour produire ainsi le mot de données avec son nombre de bits de données d'origine. 9 Procédé de réduction du débit d'un train de données formé par des mots de données d'information vidéo, dans le but d'enregistrer et/ou d'émettre un plus petit nombre de mots de données et de reconstituer ultérieurement ce train de données, caractérisé en ce que: on supprime un mot de données tous les N mots de données dans le train de données; on réduit le nombre de bits de données par mot de données en utilisant la modulation par impulsions et codage de type différentiel; on reconstitue les mots de données pour leur donner le nombre de bits de données d'origine par mot de données, en utilisant la modulation par impulsions et codage de type différentiel, après l'enregistrement et/ou l'émission; et on reconstitue le train de données en géné- rant et en introduisant une valeur interpolée dans les posi- tiens dans lesquelles des mots de données ont été supprimées, cette valeur étant déterminée par un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie ( 32) qui travaille sur les mots de données restants. Dispositif destiné à réduire le débit d'un train de données formé par des mots de données d'information vidéo, dans le but d'enregistrer et/ou d'émettre un plus petit nombre de mots de données et de reconstituer ensuite le train de données, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 16) destinés à supprimer un mot de données tous les n mots de données dans le train de données; des moyens ( 20) destinés à accomplir une modulation par impulsions et codage de type différentiel sur les mots de données restants, pour réduire ainsi le nombre de bits de données par mot de données; des moyens ( 24) destinés à accomplir une démodula- tion correspondant à la modulation par impulsions et codage de type différentiel, sur les mots de données à nombre de bits réduits, à la suite de l'enregistrement et/ou de l'émission, pour reconstituer ainsi les mots de données ayant le nombre de bits de données d'origine par mot de données; et des moyens ( 32, 182) destinés à reconstituer le train de données en générant et en introduisant une valeur interpolée dans les positions dans lesquelles des mots de données ont été supprimés. 11 Dispositif selon la revendication 10, carac- térisé en ce que les moyens destinés à reconstituer le train de données comprennent: des moyens ( 32) destinés à générer une valeur interpolée pour chacun des échantillons supprimés, ces moyens de génération comprenant des moyens de filtrage numérique à plusieurs termes ( 32), dutype à réponse impulsionnelle finie, auxquels les échantillons du train de données sont appliqués, ces moyens de filtrage travaillant sur les échantillons et fournissant sur leur sortie une valeur interpolée des échantillons; et des moyens ( 182) qui sont connectés aux moyens de génération dans le but d'introduire une valeur interpolée générée dans le train de données, à chaque position à laquelle un échar- tillon a été supprimé. 12 Dispositif selon la revendication 11, carac- térisé en ce que le signal d'information vidéo est un signal d'information vidéo en couleur qui comporte une sous-porteuse de chrominance, et les moyens de filtrage numérique comprennent un filtre numérique ( 32) ayant au moins trois termes et une réponse en fréquence approximati- vement égaie à l'unité au moins à la fréquence zéro et à la fréquence de la sous-porteuse de chromirarce du signai d'information vidéo. 13 Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce que les moyens ( 20) destinés à effectuer une modulation par impulsions et codage de type différentiel comprennent: des moyens destinés à prédire la valeur de chaque mot de données en utilisant les valeurs prédites précédentes de mots de données; et des moyens destinés à calculer la différence entre la valeur prédite et la valeur réelle. 14 Dispositif destiné à réduire le débit d'un train de données formé par des mots de données numériques à plusieurs bits représentant une information vidéo, dans le but d'enregistrer/ou d'émettre un nombre réduit de mots de données, et de reconstituer ultérieurement le train de données, au moment de sa reproduction et/ou de sa réception, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 16) destinés à supprimer des mots de données dans le train de données des moyens ( 20) destinés à effectuer une modulation par impulsions et codage de type différentiel sur les mots de données restants, de façon à donner un nombre réduit de bits de données par mot de données; des moyens ( 22) desti- nés à émettre ces mots de données à nombre de bits réduit des moyens destinés à reproduire et/ou à recevoir les mots de données à nombre de bits réduit; des moyens ( 24) desti- nés à reconstituer les mots de données correspondant aux mots de données à plusieurs bits d'origine, en utilisant la modulation par impulsions et codage de type différentiel et des moyens ( 32, 182) destinés à reconstituer le train de données en générant et en introduisant une valeur interpolée dans les positions auxquelles des mots de données ont été supprimés, cette valeur étant déterminée par un filtre numé- rique à réponse finie ( 32) qui travaille sur les mots de données restants. Dispositif destiné à reconstituer un train de données au moment de la reproduction et/ou de la réception du train de données émis, dans lequel des mots de dorrées ont été supprimés dans le train de données et les mots de données restants contiennent un nombre réduit de bits de données par mot de données, du fait de l'accomplissement d'une modulation par impulsions et codage de type différen- tiel sur les mots de données restants, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens destinés à recevoir les mots de données à nombre de bits réduit; des moyens ( 24) destinés à reconstituer les mots de données pour leur rendre la lon- gueur de mot de données à plusieurs bits d'origine, en uti- lisant la modulation par impulsions et codage de type diffé- rentiel; et des moyens ( 32, 182) destinés à reconstituer le train de données en générant et en introduisant une valeur interpolée dans les positions auxquelles des-mots de données ont été supprimés, cette valeur étant déterminée par le fonctionnement d'un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie ( 32) qui travaille sur les mots de données restants. 16 Dispositif destiné à réduire le débit d'un train de données consistant en mots de données numériques à plusieurs bits qui représentent une information vidéo, dans le but d'enregistrer et/ou d'émettre un nombre réduit de mots de données, caractérisé en ce qu'Uil comprend: des moyens ( 16) destinés à supprimer des mots de données dans le train de données; et des moyens ( 20) destinés à effectuer une modulation par impulsions et codage de type différentiel sur les mots de données restants, pour produire ainsi un nombre réduit de bits de données par mot de données en vue d'enregistrer et/ou d'émettre ultérieurement les rmots de données.