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CA 02364827 2001-12-18
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PROCEDE ET DISPOSITIF DE GESTION D'INFORMATIONS DANS UN
SYSTEME DE COMMUNICATION INTERACTIF.
Domaine technique
La présente invention concerne un procédé et un
dispositif de gestion d'informations dans un système de
communication interactif.
On entend par système de communication
interactif tout système d'échange de données entre au
moins un centre de diffusion et un utilisateur, dans
lequel l'utilisateur dispose d'une possibilité de choix
entre différentes informations qui sont mises à sa
disposition par le centre de diffusion.
Le domaine d'application typique de
l'invention, où un tel échange a lieu, est la diffusion
numérique de programmes télévisuels, ou la diffusion
d'autres prestations de service, fournis par un
distributeur à un certain nombre d'abonnés.
Les prestations dont il est question ici
peuvent être très variables. A titre d'exemple elles
peuvent comporter, comme indiqué ci-dessus, des
programmes de télévision, mais aussi des pages de
magazine, des jeux vidéo, des sommaires de services
offerts à l'utilisateur, des calendriers, ou toute
autre information quelconque. Tous ces services, à
l'exception des diffusions vidéo et audio, sont
désignés dans la suite du texte par "applications
interactives".
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Etat de la techniQue antérieure
Avant d'examiner l'état de la technique relatif
au domaine de l'invention, il convient de préciser le
sens du terme "information" utilisé tout au long de
l'exposé. Le terme information désigne indifféremment
deux types de données diffusés à l'utilisateur. Le
premier type de données comprend des données simples
c'est-à-dire des données susceptibles de véhiculer des
images, du son, ou des messages. Ces images ou messages
peuvent s'afficher sur un téléviseur, ou sur un écran
associé à un dispositif de réception et de traitement
de l'information, couramment désigné par "décodeur",
dont est équipé l'utilisateur. Le deuxième type de
données comprend des données de programmes, il s'agit
de données de logiciel permettant au dispositif de
traitement de l'information d'effectuer un certain
nombre d'opérations. Ces opérations peuvent comporter
notamment le traitement des données simples.
La transmission des informations depuis un
centre de diffusion vers l'utilisateur a lieu
généralement par voie hertzienne et par l'intermédiaire
d'un satellite de télédiffusion. Elle peut aussi avoir
lieu par l'intermédiaire d'un réseau câblé ou du
numérique hertzien. Les informations sont transmises
par paquets.
Les satellites sont équipés de plusieurs
transpondeurs capables chacun de transmettre des
paquets d'informations. Or, le volume d'informations
que les transpondeurs sont capables de transmettre est
limité par la bande passante allouée à la diffusion
hertzienne.
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Ainsi, afin de ne pas restreindre le flux
d'informations disponiblé aux limites physiques de la
bande passante, les informations sont multiplexées et,
certaines d'entre elles, sont diffusées non pas de
façon continue mais de façon cyclique selon des cycles
plus ou moins longs. Ceci est vrai notamment pour les
informations concernant les applications interactives.
Selon le contenu ou le type d'information considéré, le
cycle de transmission des paquets d'information peut
être plus ou moins long. Il peut varier, par exemple de
100 msec pour des informations à récurrence rapide, à
sec, voire beaucoup plus, pour les informations à
récurrence lente.
Lors d'une commande de l'utilisateur visant au
15 téléchargement d'une certaine information, ou lors
d'une demande de téléchargement d'une information,
résultant de l'exécution d'un programme d'application
interactive dans le dispositif de traitement de
l'utilisateur, il est nécessaire d'attendre le prochain
20 cycle de transmission de l'information souhaitée, avant
de procéder à son traitement ou à son affichage.
Cette attente, plus ou moins longue selon le
cycle de transmission de l'information souhaitée, peut
s'avérer inconfortable pour l'utilisateur et
éventuellement être interprétée comme une avarie du
dispositif de traitement.
Pour améliorer la disponibilité des
informations, il est connu d'équiper le dispositif de
traitement d'une mémoire dans laquelle un certain
nombre d'informations peuvent être stockées. Ainsi,
lors de demandes d'informations par l'utilisateur ou
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par l'application interactive en cours d'exécution, il
est possible de puiser lés informations dans la mémoire
dans laquelle elles sont immédiatement disponibles,
sans attendre un prochain cycle de diffusion.
Cette solution permet, dans une large mesure,
d'éviter des temps d'attente intempestifs.
Toutefois, une nouvelle difficulté apparaît. Il
s'agit de celle de la péremption des informations
stockées. Une information stockée dans la mémoire lors
de son premier téléchargement risque en effet d'être
périmée lors d'une prochaine utilisation, lorsqu'elle
est chargée depuis la mémoire. A titre d'exemple, une
information concernant un programme de diffusion
d'émissions télévisées devient périmée dès que la
diffusion a eu lieu.
Une solution à ce problème consisterait, par
exemple à rafraîchir continuellement le contenu de la
mémoire. Il convient à cet effet de vérifier si toutes
les informations en stock sont encore valables ou non.
Ceci peut avoir lieu, par exemple, en comparant les
informations stockées en mémoire à de nouvelles
informations diffusées. Et de les rafraîchir si
nécessaire.
Il s'avère que cette surveillance des
informations stockées et leur rafraîchissement
continuel demande un équipement important dans le
dispositif de l'utilisateur. En particulier, la mise à
jour des informations requiert des moyens de
démultiplexeur et de filtre importants et coûteux. De
plus, les décodeurs existants seraient incapables
d'exécuter une telle tâche.
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Une illustration des techniques et des
difficultés mentionnées ci-dessus est donnée par
exemple par le document (1) dont la référence complète
est donnée à la fin de la description.
5
Exposé de l'invention.
La présente invention a pour but de proposer un
procédé de gestion d'information dans un système de
communication interactif ne présentant pas les
limitations mentionnées ci-dessus.
Un but est en particulier de ne pas accroître
le nombre de filtres et de composants nécessaires à la
réception des flux d'information.
Un autre but est de réduire au minimum les
temps d'attente lors de l'exécution d'une application
interactive, et d'augmenter le confort d'utilisation du
dispositif de traitement.
Encore un autre but est de proposer un procédé
permettant de garantir à tout moment la validité des
informations disponibles.
Un but de l'invention est enfin de proposer un
dispositif de communication permettant la mise en oeuvre
du procédé.
Pour atteindre ces buts, l'invention a plus
précisément pour objet un procédé de gestion
d'informations dans un système de communication
interactif comprenant :
a) suite à une demande d'une information par un
utilisateur ou résultant de l'exécution d'un
programme, la vérification si ladite information
est disponible dans une mémoire dite mémoire
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cache, le chargement de l'information depuis la
mémoire cache lorsqu'elle est disponible, et le
chargement de l'information depuis une source de
diffusion lorsqu'elle est indisponible dans la
mémoire cache, et comprenant en outre :
b) l'association à au moins une partie des
informations de la mémoire cache d'une donnée de
date ou de durée ou de la date de validité, la
vérification de la durée de validité d'une
information contenue dans la mémoire cache, en
réponse à la demande de ladite information, et le
chargement de l'information depuis la source de
diffusion lorsque la durée, ou la date de validité
de l'information disponible dans la mémoire cache
sont révolues.
Grâce à l'attribution d'une donnée de durée de
validité aux informations, il est possible d'éviter le
rafraîchissement du contenu de la mémoire cache, sans
pour autant risquer l'utilisation d'une information
périmée. En effet s'il s'avérait, qu'au moment où le
chargement d'une information est sollicité, la durée ou
la date de validité de cette information, stockée dans
la mémoire cache, étaient échues ou révolues,
l'information ne serait pas chargée depuis la mémoire
cache mais ferait l'objet d'un nouveau chargement
depuis la source de diffusion.
La nouvelle information provenant de la source
de diffusion peut également, dans ce cas, être
enregistrée dans la mémoire cache. Le même principe
peut encore être appliqué pour enregistrer toute
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nouvelle information qui était indisponible dans la
mémoire cache au moment ou elle est sollicitée.
La durée ou la date de validité qui sont
affectées à une information, de préférence lors de son
enregistrement en mémoire, peut être fixée de
différentes façons. La façon la plus simple
consisterait à fixer de façon arbitraire la durée de
validité à une valeur prédéterminée indépendante du
type et du contenu de l'information. Cette solution est
cependant risquée dans la mesure où, lorsque la durée
de validité arbitraire est relativement grande, elle
peut éventuellement excéder la durée réelle de validité
de l'information. Ceci réduit donc le choix des durées
de validité arbitraires à des valeurs très courtes.
Une autre possibilité, permettant d'éviter ce
risque, consiste à choisir la durée de validité d'une
information en fonction du type d'information en
question.
A titre d'exemple, pour des informations de
données simples ou des informations pour lesquelles des
cycles de diffusion courts sont disponibles, il est
possible de prévoir des durées de validité brèves.
En revanche, pour des informations du type
données de programme (logiciel) une durée de validité
longue, voire infinie, peut être attribuée. Une
information de durée de validité infinie ne sera
effacée de la mémoire que lorsque la capacité maximum
de cette mémoire est atteinte. Le renouvellement des
informations stockées peut alors être du type "premier
entré, premier sorti" ("first in, first out").
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Une troisième possibilité pour l'affectation de
la durée ou de la date de validité consiste à fixer
cette durée ou date en fonction du contenu même de
l'information considérée. A titre d'illustration, une
information de donnée simple relative à la date et à
l'heure de programmation d'une émission de télévision,
devient obsolète dès que cette date et cette heure sont
révolus. La donnée de validité peut donc retenir, par
exemple, cette date et cette heure, comme limite de
péremption.
Les informations peuvent être mises en mémoire,
notamment sous la forme de tables ou de sections aux
normes MPEG (Moving Picture Experts Group, normes de
diffusion d'images animées). Dans ce cas, une donnée de
durée de validité peut être associée, par exemple, à
chaque table ou section. La donnée de validité, peut se
présenter sous la forme d'une date ou marque temporelle
de limite de validité. Dans ce cas, la vérification de
l'échéance de la donnée de validité se résume, par
exemple, à la simple comparaison de la date ou de la
marque temporelle à la date ou indication temporelle
actuelle donnée par une horloge.
Selon une mise en uvre particulière du procêdé
de l'invention on peut également associer à chaque
information de la mémoire cache un identifiant.
L'identifiant permet de faciliter ultérieurement la
recherche de cette information dans la mémoire.
L'identifiant peut être une donnée liée au
contenu de l'information, sous la forme, par exemple
d'une signature formée à partir de différentes
composantes de l'information.
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Dans le cas particulier où l'information se
présente sous la forme de tables MPEG, l'identifiant
peut être une signature codée sur 16 bits et désignée
par MD5. Cette signature est représentative du contenu
d'une table de données de programme exécutable dans le
dispositif de traitement de l'utilisateur. La même
signature peut aussi être utilisée pour
l'identification d'information de données simples
associées aux programmes et utilisables pour
l'exécution de ces derniers.
L'invention concerne également un dispositif de
communication interactive comprenant :
- une unité de traitement des informations,
- un système de téléchargement d'informations depuis
une source de diffusion, en réponse à une commande de
l'unité de traitement,
- au moins une mémoire supplémentaire (cache) de
réception des informations, pour leur conservation en
association avec une donnée de durée de validité,
- un système de gestion de mémoire pour charger, en
réponse à une commande de l'unité de traitement, des
informations depuis la mémoire supplémentaire lorsque
ces informations, avec une donnée de validité non
révolue sont présentes dans la mémoire supplémentaire
(cache).
La commande de l'unité de traitement indiquée
ci-dessus peut être une commande résultant de
l'exécution d'un programme ou une commande résultant
d'un choix de l'utilisateur transmis à l'unité de
traitement.
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Les informations en provenance de la mémoire
supplémentaire peuvent être chargées directement dans
l'unité de traitement ou transiter éventuellement par
une mémoire tampon.
5 D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront de la description qui va
suivre en référence aux figures des dessins annexés.
Cette description est donnée à titre purement
illustratif et non limitatif.
Brève description des figures.
La figure 1, est une illustration très
schématique, et simplifiée, d'un système de
communication utilisant un dispositif conforme à
l'invention. Pour des raisons de clarté, les
différentes parties de la figure 1 ne sont pas
représentées selon une échelle uniforme.
La figure 2, est un organigramme montrant des
étapes possibles d'un procédé de gestion d'informations
conforme à l'invention.
Description détaillée de modes de mise en uvre de
l'invention.
La référence 10 de la figure 1 indique de façon
générale un centre de diffusion numérique. Ce centre de
diffusion émet, par voie hertzienne, par câble
électrique, ou optique, un certain nombre
d'informations. Parmi celles-ci, on peut relever des
informations audio, des informations vidéo et d'autres
informations liées à des applications interactives
(jeux, journal, programme TV etc.). Comme évoqué
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précédemment les informations sont multiplexées et
émises de façon cyclique en paquets d'informations.
Dans l'exemple de la figure, les informations sont
retransmises vers un grand nombre d'utilisateurs
potentiels par l'intermédiaire de transpondeurs 12 d'un
satellite 14.
Les utilisateurs sont équipés de dispositifs de
réception et de traitement de l'information repérés
avec la référence générale 20.
Le dispositif 20 représenté à la figure 1
comprend un certain nombre de moyens 22 permettant de
recevoir les informations transmises depuis le centre
de diffusion 10. Ces moyens comportent notamment une
antenne, un démodulateur, et des filtres pour
sélectionner un canal de multiplexage d'un ou de
plusieurs transpondeurs. Une unité. de traitement 24,
pourvue d'une mémoire tampon 25, peut recevoir des
informations sous la forme de données de programmes à
exécuter ou de données simples, utilisées dans le cadre
de l'exécution des programmes, pour la production
d'images et de son. Un téléviseur 26 relié à l'unité de
traitement représente symboliquement un moyen de
restitution d'images et de son.
Une commande donnée par un utilisateur activant
une interface de commande 28, ou une commande résultant
de l'exécution d'un programme d'une application
interactive par l'unité de traitement, permet de
provoquer le chargement de nouvelles informations dans
la mémoire tampon 25.
Ces informations peuvent provenir de deux
sources distinctes : soit une mémoire 30, dite mémoire
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cache, soit les moyens 22 de réception des informations
télédiffusées.
Un système de gestion de la mémoire cache,
indiqué sommairement avec la référence 31, permet
d'affecter à chaque information stockée en mémoire une
donnée de durée de validité selon le principe
précédemment exposé. Le système de gestion de la
mémoire cache, représenté ici séparément pour des
raisons de clarté, peut, bien entendu, faire partie de
l'unité de traitement.
Le procédé de gestion des informations par le
dispositif 20 est rappelé par la figure 2.
Une première étape 100 correspond à la demande
d'une information. Celle-ci est sollicitée, comme
indiqué ci-dessus, par l'unité de traitement en réponse
à un programme exécuté, ou en réponse à une demande de
l'utilisateur.
Une étape de recherche d'information 102 est
alors effectuée par le système de gestion de la mémoire
pour identifier l'information dans la mémoire cache 30.
Une étape de décision 104 dépend du résultat de la
recherche. Si l'information recherchée est trouvée dans
la mémoire, on effectue, dans une étape 106, une
comparaison entre une donnée indiquant une durée ou une
date de validité de l'information en question et une
date actuelle fournie par une horloge. On entend ici
par "date" toute empreinte temporelle exprimée en unité
de temps quelconque. La comparaison de la date de
validité et de la date actuelle donne lieu à une
deuxième étape de décision 108.
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Lorsque la donnée de validité est reconnue
comme n'étant pas encore révolue, l'information est
chargée dans la mémoire tampon de l'unité de traitement
et utilisée pour le traitement de données ou pour leur
affichage. Ceci correspond à l'étape 110.
Si lors de l'une des étapes de décision 104 ou
108 il est reconnu que l'information recherchée est
introuvable dans la mémoire cache ou que celle-ci est
obsolète, l'information est obtenue par téléchargement.
Le téléchargement correspond à l'étape 112.
Il est clair que, dans ce cas particulier, un
éventuel temps de retard risque d'affecter le
fonctionnement du dispositif dans la mesure ou le
prochain cycle de transmission de l'information
souhaitée doit éventuellement être attendu plus ou
moins longtemps. Cette attente n'existe cependant que
lors du premier chargement ou lorsque deux demandes
successives de la même information sont espacées dans
le temps d'une durée supérieure à la durée de validité.
Cette situation est assez rare dans la mesure où un
utilisateur sélectionne souvent les mêmes informations,
au gré de son choix usuel des applications interactives
proposées, ou au gré de ses habitudes. Elles ne
pénalisent donc pas le fonctionnement général. De plus,
les attentes subies par l'utilisateur peuvent être
réduites lorsque les durées de vie courtes des
informations sont affectées à des informations dont le
cycle de récurrence est également court.
Le téléchargement permet, d'une part, de mettre
en place l'information dans la mémoire tampon, et,
d'autre part, de la stocker dans la mémoire cache.
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Une fois stockée dans la mémoire cache,
l'information peut être supprimée de la mémoire tampon.
Pour des raisons de clarté, le chargement de
l'information dans la mémoire tampon est indiquée de
façon séparée avec la référence 112a. Il est cependant
concomitant au téléchargement.
Le chargement de la même information dans la
mémoire cache, est précédé par une étape préliminaire
114 d'affectation d'une date ou d'une durée de
validité.
Comme indiqué précédemment, les informations
peuvent être repérées par un identifiant représentatif
du contenu de l'information. Dans ce cas, une
information nouvelle, qui n'a pas été trouvée dans la
mémoire cache, ou dont la donnée de date ou de durée de
validité est différente de celle d'une information
existant dans la mémoire cache, se voit attribuer un
nouvel identifiant et ne peut donc pas être confondue
avec une information obsolète demeurant dans la
mémoire. Une information reconnue obsolète peut ainsi
soit être effacée de la mémoire lors de l'étape de
comparaison 106 soit y être conservée jusqu'à un
effacement automatique selon le principe déjà évoqué du
premier entré, premier sorti.
Si toutes les informations obsolètes ont déjà
été supprimées, des informations encore valides peuvent
également être supprimées si nécessaire, pour libérer
de la place de mémoire. Les informations supprimées
sont alors les plus anciennes, toujours selon le
principe du premier entré-premier sorti.
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Lorsqu'une information de données est associée
à une information de programme, par exemple, une
application interactive, il est possible d'utiliser,
pour l'information de données, un identifiant fonction
5 de celui utilisé pour l'information de programme
correspondante. A titre d'exemple, la "signature" d'une
information du programme peut être utilisé pour
localiser dans la mémoire cache les informations de
données correspondantes. Il s'agit là, de façon
10 générale, d'une facilité pour la recherche ultérieure
de l'information dans la mémoire.
DOCUMENT CITE
(1)
15 EP-A-0 823 798
SP 18880/EW
