专利汇可以提供PROCEDE DE PILOTAGE D'UN EQUIPEMENT DE METROLOGIE EN TELEVISION NUMERIQUE专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且The invention concerns a method for controlling a metrology equipment for the quality of digital television signals comprising a data stream arranged in frames. The invention is characterised in that it consists in the following steps: (a) selecting in the data stream a reference temporal signal (PCR); (b) generating a digital clock signal (MTS) timed at a predetermined frequency and whereof the phase is automatically controlled on the basis of said reference temporal signal; (c) transmitting at least data bits of the clock signal (MTS) to the measuring equipment synchronised with a video frame synchronisation analog signal (STV), decoded from the data stream to generate a signal triggering the measurements.,下面是PROCEDE DE PILOTAGE D'UN EQUIPEMENT DE METROLOGIE EN TELEVISION NUMERIQUE专利的具体信息内容。
La présente invention a pour objet un procédé de pilotage d'un équipement de métrologie de la qualité des signaux de télévision numérique .
Les équipements de mesure de la qualité, ou plus précisément de l'évaluation de la dégradation éventuelle de la qualité, qui sont actuellement connus, sont conçus pour effectuer des mesures ponctuelles, mais ils ne permettent pas aisément d'effectuer des mesures en des points différents de réseau d'émission, par exemple à l'entrée du réseau et en différents noeuds du réseau, tout en assurant que ces mesures sont effectuées sur les mêmes séquences d'images.
Le document SCHULMAN M. A.: "END-TO-END PERFORMANCE MEASUREMENT FOR INTERACTIVE MULTIMEDIA TELEVISION" PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL TEST CONFERENCE (ITC) , WASHINGTON , OCTOBER 21-25, 1995, pages 979-985, XP000552905, décrit un système d'analyse de réseau pour la télévision numérique dans lequel le passage d'événements, c.à.d. de paquets de données, est analysé en différents points du réseau. Les événements peuvent représenter des données d'image vidéo ou bien des signaux de commande tels que "pause", "avance rapide", etc. Les informations analysées concernent la taille des paquets de données ainsi que le moment de leur passage en un point donné. Ces moments sont déterminés par rapport à une trace temporelle (time stamp) obtenue à chaque point d'analyse par une horloge locale. Les horloges à chaque point d'analyse sont synchronisées entre elles. Les résultats des analyses sont finalement téléchargés sur une base de donnée centrale.
Le document US - A - 5 600 632 décrit un système similaire à celui du document précédent, dans lequel plusieurs analyseurs sont répartis sur le réseau et analysent les traces temporelles de paquets de données transmis. Pour ce faire, chaque analyseur comporte une horloge synchronisée avec celles des autres analyseurs.
La présente invention a pour objet un procédé de pilotage d'un équipement de métrologie, qui permet d'apporter une solution à ce problème.
L'idée de base de l'invention est de générer un signal d'horloge numérique qui est échantillonné à chaque signal de synchronisation vidéo, pour permettre de donner à l'équipement de mesure une référence pour le début des mesures à effectuer, ainsi qu'une information de datation permettant de marquer la ou les séquences d'images qui feront l'objet de mesures.
L'invention concerne ainsi un procédé de pilotage d'un équipement de métrologie de la qualité de signaux de télévision numérique comportant un flux de données organisées selon des trames, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
L'étape a comporte avantageusement les sous-étapes suivantes :
Les signaux de télévision numérique sont par exemple selon le standard MPEG-2 et lors de l'étape a1, la sélection des trames s'effectue à partir du champ PID.
Les données vidéo spécifiques sont de préférence celles pour lesquelles sont effectuées des mesures de qualité audio et/ou vidéo. Dans ce cas, le procédé peut comporter une étape de décodage des données vidéo spécifiques à partir de trames sélectionnées à partir du champ PID.
La sélection du signal temporel de référence peut s'effectuer en testant un drapeau de présence du signal temporel de référence dans chaque trame considérée.
Pour les signaux de télévision numérique selon le standard MPEG-2, le signal temporel de référence peut être le signal PCR ou le signal SCR. Lors de l'étape b, ledit signal d'horloge numérique présente avantageusement une fréquence de k x 27MHz, k étant un nombre entier ou fractionnaire non nul.
L'invention concerne également un équipement de métrologie de la qualité de signaux de télévision numérique comportant un flux de données organisées selon des trames, caractérisé en ce qu'il comporte :
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les dessins ci-annexés, dans lesquels :
La norme MPEG2 [ISO/IEC 13818-1] expose la façon de combiner un ou plusieurs flux élémentaires ("elementary stream") de vidéo, d'audio et de données, en un flux adapté à la transmission ou au stockage. Cette norme fournit les informations suffisantes et nécessaires pour synchroniser la présentation en sortie d'un décodeur des signaux vidéo et audio, et pour s'assurer que les mémoires tampons ou les buffeurs du décodeur ne se vident pas ou ne se saturent pas. Ces informations sont en fait des marques temporelles ("time-stamps") concernant le décodage et la présentation des signaux vidéo et audio, et des marques temporelles concernant la fourniture du flux binaire lui-même.
Le modèle temporel décrit dans la norme est un modèle assurant un délai constant. Ce dernier est le retard entre l'entrée d'un signal dans l'encodeur et sa sortie du décodeur. Il est dû à l'encodage, aux "buffeurs" du décodeur ainsi qu'à la présentation en sortie du décodeur. Ainsi, chaque image et chaque échantillon audio est présenté une et une seule fois. De cette manière l'intervalle séparant deux images reste fixe. Par ailleurs, la fréquence d'échantillonnage du signal audio est la même à l'entrée de l'encodeur et à la sortie du décodeur.
La fonction des marques temporelles est d'assurer que le délai est constant et que les signaux vidéo et audio en sortie du décodeur sont synchronisés. Elles représentent en fait un compteur s'incrémentant à chaque coup d'une horloge constituant la base temporelle ("System Time Clock" ou STC à 27MHz dans la norme).
Le délai constant et la synchronisation des signaux vidéo et audio en sortie du décodeur peuvent être obtenus lorsque les encodeurs sauvegardent les marques temporelles. C'est le cas quant celles-ci sont transmises au décodeur avec les signaux associés, et que le décodeur les utilise pour réguler temporellement la présentation des signaux à sa sortie.
Les principales marques temporelles sont :
Ces marques encodent en fait la base temporelle utilisée pour les DTS et les PTS vidéo et audio (définis ci-dessous) d'un même programme.
La base temporelle STC est un compteur de 42 bits représentant une horloge cadencée à 27 Mhz, et les marques temporelles sont codées sur 33+9 bits.
Le SCR ou le PCR servent à régénérer dans le décodeur la même base temporelle STC que lors de l'encodage, pour assurer un délai constant.
Il faut bien noter que les signaux PTS et les DTS représentent des marques temporelles relatives à la base temporelle STC. Elles ne correspondent pas à une heure absolue (c'est-à-dire qu'elles n'indiquent ni l'heure de l'encodage, ni l'heure du décodage).
La présente invention se propose d'exploiter les données temporelles du système MPEG 2, pour piloter les équipements de mesure, notamment de la qualité des signaux audiovisuels.
L'invention consiste à décoder le flux de données, par exemple MPEG2-TS, pour en extraire une information de marquage temporel "time stamp" (par exemple 3 octets tous les 40ms) pour piloter des équipements de métrologie de qualité, par exemple audio et vidéo, en télévision numérique.
Dans le cas du standard MPEG-2, on utilise avantageusement le champ P.C.R. (ou bien SCR) contenu dans le flux MPEG2-TS ainsi que le signal vidéo analogique pour obtenir une indication temporelle nécessaire au pilotage d'équipements de mesure de qualité de signaux audio et vidéo.
L'équipement désigné par le nom générique TIC s'insère comme représenté à la figure 1 dans un réseau de télévision numérique.
L'équipement TIC reçoit le flux de transport multiprogrammes MPEG-TS, ainsi qu'éventuellement un signal PIDM représentant l'indicatif PID des trames à sélectionner, le signal PIDM étant généré par l'équipement de mesure EMES. Un décodeur DEC qui reçoit le flux MPEG-TS produit un signal analogique de synchronisation de trame STV qui est introduit à une entrée de l'équipement TIC, qui génère en sortie un signal MSTC de déclenchement des mesures, qui est fourni à une entrée de l'équipement de mesure EMES.
L'équipement de mesure EMES comporte en particulier un analyseur audio et vidéo qui traite les signaux audiovisuels en bande de base et effectue des mesures de qualité sur ces dits signaux. Le procédé selon l'invention permet de maîtriser l'instant auquel débutent les mesures, grâce au signal MSTC, qui constitue un "top" de début des mesures de qualité à effectuer.
L'équipement TIC réalise les fonctions suivantes : le décodage de l'horloge PCR, la génération de l'horloge système et la synchronisation par le signal vidéo analogique STV pour l'échantillonnage de cette horloge.
Le flux MPEG2-TS dispose d'informations temporelles sur l'estampillage des données numériques. Le champ PCR contenu dans les trames MPEG2-TS permet en particulier de réaliser le marquage temporel des données. A partir du PCR le STC est généré. C'est un compteur de marquage temporel des données, qui présente un compteur de 42 bits représentant une horloge à 27 Mhz. L'équipement TIC décode le flux MPEG2-TS et pilote l'équipement de mesure à l'aide de ce compteur d'horodatage.
Selon un mode de réalisation de l'invention, on décode le flux MPEG2-TS pour en extraire le PCR et synthétiser un signal MTS dont le compte est déduit de manière univoque, par exemple du signal STC et est par exemple égal à celui du signal STC. Cette donnée permet de créer une information appelée MSTC (3 octets tous les 40ms). Cette opération permet de piloter des équipements de métrologie de qualité AUDIO et/ou VIDEO, en déclenchant les traitements et effectuant l'indexation à l'aide du signal MSTC des paramètres de qualité mesurés.
La trame MPEG2-TS comporte plusieurs types d'information. Une trame MPEG2-TS comprend 188 octets dans lesquels existent plusieurs champs particuliers qui permettent à un décodeur MPEG2 de retrouver les informations utiles.
Afin d'identifier un programme donné, le champ PID ("Packet Identifier") est disponible sur 13 bits.
Le dispositif peut intégrer un module d'identification d'un PID spécifique, de préférence celui des données vidéo associées au programme pour lequel sont effectuées des mesures de qualité audio et vidéo.
Comme représenté à la figure 2, l'équipement TIC comporte trois modules fonctionnels.
Le champ PCR occupe 42 bits à l'intérieur des trames (33 bits de base, 6 bits de réservé, 9 bits d'extension). L'extracteur MPCR du signal PCR teste dans un premier lieu le drapeau de présence de PCR dans chaque trame considérée et en extrait l'information sur 42 bits. Cette information représente un rafraîchissement de l'horloge numérique interne aux codeurs et décodeurs et qui est cadencée à la fréquence de 27 Mhz. L'information PCR n'est pas régulière dans le flux de données. En effet, la norme MPEG2 impose que le temps séparant deux trames contenant une information PCR ne soit pas supérieure à 100ms, mais ceci ne présente pas d'inconvénient particulier étant donné que ce signal sert seulement à effectuer un calage de phase du signal STC.
Comme représenté à la figure 3, le module MPCR comporte un sous-module EPID qui démodule le flux MPEG-TS et génère en sortie les trames TSM sélectionnées en fonction du PIDM. A ces trames, le sous-module SPCR applique un filtre qui détecte les drapeaux indiquant la présence du signal PCR qui est restitué en sortie du sous-module SPCR. Le décodeur DEC comporte un sous-module DC assurant la fonction de décodage proprement dit et un sous-module ESY qui génère le signal analogique STV. Le sous-module décodeur DC reçoit également le signal PIDM pour sélectionner les trames sur lesquelles la mesure doit être effectuée dans le cas préféré où celles-ci sont identiques à celles qui sont sélectionnées pour la restitution du signal STC. L'équipement de mesure comporte un sous-module de communication COM et un sous-module de mesure MES. Le sous-module COM fournit le signal PIDM aux sous-modules EPID et DC, il reçoit le signal MSTC et il le transmet aux sous-modules de mesure MES. A partir des trames sélectionnées sur la base du signal PIDM, le sous-module DM du décodeur fournit les données audio-vidéo DAV en bande de base au sous-module de mesure MES qui produit en sortie des signaux d'évaluation EV qui identifient l'équipement de mesure particulier et qui sont étiquetés à l'aide du signal MSTC.
Pour piloter les équipements de mesure de qualité audio et vidéo, on génère un signal d'horloge STC stable à 27 Mhz. Pour synthétiser le STC cadencé par l'horloge à 27 Mhz comptatible avec la norme MPEG2, le module représenté à la figure 4 permet à partir des valeurs de PCR et d'une boucle d'asservissement (VCO) de la phase d'une horloge à la fréquence de 27 Mhz, de générer le signal STC. Le principe de la fonction de synthèse du STC repose sur l'asservissement par une boucle à verrouillage de phase à 27 Mhz à partir des valeurs de PCR pour disposer en sortie des valeurs du STC au rythme de 27 Mhz.
A cet effet, et comme représenté à la figure 4, le signal PCR généré en sortie du sous-module SPCR est appliqué à une entrée d'un soustracteur SS dont la sortie attaque un intégrateur INT dont la sortie attaque à son tour l'entrée de commande de phase d'une horloge à 27 Mhz verrouillée en phase. La sortie de cette horloge VCO incrémente un compteur CPTR. Le signal PCR est appliqué à l'entrée de chargement LD du compteur CPTR. A chaque occurrence du signal PCR, la valeur du compteur CPTR après chargement est comparée à la valeur de PCR dans le soustracteur SS et le résultat de cette comparaison présent en sortie du soustracteur SS permet ledit asservissement en phase.
Le flux des valeurs du STC est trop important par rapport à la fréquence de mesure des analyseurs de qualité audio et vidéo. On met en oeuvre des marques temporelles référencées par rapport à la fréquence vidéo (synchronisation image). Puisque 40ms séparent deux images de vidéo analogique, un exemple de la fréquence de mesure des analyseurs audio et vidéo a été choisi, à savoir une cadence de 40ms ou d'un multiple de 40ms, pour le standard européen.
L'extracteur ESY de synchronisation vidéo délivre dans le cas d'espèce un "top" tous les 40ms. A partir de ce "top", l'échantillonneur extrait les valeurs de STC. Le temps entre deux mesures de qualité audio et vidéo est 40ms ou un multiple de 40ms. La synchronisation par rapport au signal vidéo analogique permet d'échantillonner ce compteur. Elle permet également de fournir aux équipements de mesure une valeur du compteur tous les 40ms.
La cadence de variation des bits de poids faible est trop importante par rapport à 40ms. En effet, ce bit b0 de poids le plus faible change toutes les 37ns, le bit suivant b1 change toutes les 74ns et ainsi de suite. Par conséquent, les bits de poids faible de ce compteur deviennent inutiles. Il est donc suffisant de conserver dans le signal MTSC les bits B20 (qui change toutes les 23ms) à B41 (qui change toutes les 13h 15min) pour indiquer à l'équipement de mesure le début des mesures à effectuer.
Du côté des bits de poids faible, il suffit de conserver jusqu'au premier bit qui varie plus vite que la périodicité des mesures. Du côté des bits de poids fort, il suffit de conserver un nombre de bits suffisant pour discriminer entre elles deux séries de mesure en tenant compte du temps T de propagation et de collectionnement des données de mesure. Par exemple, pour T = 3 s, on peut considérer qu'il suffit de conserver comme bit de poids fort le bit b28 qui varie toutes les 5,8 secondes. L'étiquetage s'effectue par exemple en conservant les bits b25 à b28.
La figure 5 montre les signaux STV présents au début de chaque trame impaire TI. La durée d'une paire de trames paire TP et impaire TI est de 40ms. On a également représenté un signal TO espacé de 10ms par rapport à STV.
Le signal MSTC sert à piloter les équipements de mesure de la qualité des signaux audio et/ou vidéo d'autres appareils de métrologie de signaux MPEG2, en indiquant l'instant du début des mesures pour déclencher le processus de mesure et éventuellement en permettant d'étiqueter les mesures avec la valeur de MSTC de sorte que l'on puisse ensuite comparer des mesures effectuées sur une même séquence en divers points du réseau.
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