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Saphir : Lecture Optique des Disques Audio Analogiques

Description Générale

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Des années 1930 à 1960, toute la mémoire sonore des stations de radio a été conservée sur disques audio gravés (Les bandes magnétiques n’ont été utilisées de manière opérationnelle qu’à partir de 1960). Avec le temps ces supports ont été détériorés par des manipulations, ou se sont dégradés naturellement. Certains supports d’une valeur historique inestimable sont, aujourd’hui, illisibles avec les moyens habituels de lecture (cellules magnétiques avec pointe diamant) et il est impossible de restaurer mécaniquement la surface du disque. Sur les 276.000 disques de l’INA, environ 20.000 sont concernés. Il en va de même pour un grand nombre de stocks d’archives d’établissements de radiodiffusion de par le monde.

Les disques rayés, cassés, fêlés, fractionnés sont illisibles par des moyens mécaniques. C’est aussi le cas pour ceux dont la surface s’est transformée et dégradée.

Notre procédé permet de lire ces disques de manière optique, sans pointe de lecture, et sans contact.

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Technique

Principe de fonctionnement

L'INA a imaginé en 2002 (et breveté en 2004) un procédé innovant pour la lecture optique des disques audio, basé sur la réflectométrie. Avec la participation d'INDEEP, nous avons, dans le cadre du projet PrestoSpace, assuré la recherche et la conception du dispositif de transformation d’un signal issu de la photographie de la surface d’un disque en un signal sonore.

  • Une caméra permet d’obtenir des images.
  • Les flancs du sillon se comportent comme des miroirs orientés à 45 degrés, qui reflètent la lumière provenant d’une seule direction, qui dépend du signal initialement enregistré.
  • Un système d’éclairage spécialement conçu permet de faire varier la couleur du flash en fonction de la direction.
  • Les sillons apparaissent sur ces images comme des traits de couleur.
  • Un traitement ultérieur permet de traduire ces couleurs en des signaux audibles.
  • Plusieurs pistes sont numérisées à chaque rotation du plateau.
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Image : Claude Grill (Univ. Montpellier 2) / Camille larousse / Vue d'un disque microsillon au microscope Electronique

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Avantages

Avantages par rapport aux procédés de lecture mécaniques :

  • Pas d’inertie : le signal n’est pas déformé
  • Pas d’usure du disque
  • Choix de la pointe de lecture inutile
  • Nettoyage du disque moins nécessaire
  • Possibilité de lire des disques rayés ou craquelés

Avantages par rapport aux autres procédés optiques de lecture :

  • Pas de consommables (films photographiques).
  • Camera standard, résolution moyenne.
  • Détection des régions où le signal est non fiable (rayures, occultations). Le signal peut être reconstruit sélectivement dans ces régions.
  • Lecture possible de disques salis.

Implémentation physique

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Projet Saphir; Image : Alain Perrier (INA) Prototype : source lumineuse, caméra, masque coloré, caméra

 
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Indeep / J-H Chenot (INA) Version pré-industrielle : Clareety™

Les disques fracturés

La rétractation du vernis cellulosique de ces disques les rend illisibles par tout procédé de lecture conventionnel.

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Un disque fracturé. (Bombardement de Paris, enregistrement du 04/03/1942

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Représentation en fausses couleurs des diverses plaques dont le repositionnement précis permettra une lecture intégrale du disque

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Agrandissement au point de jonction de quatre plaques, avec les raccordements à effectuer

Interfaces de décodage

Une interface dédiée permet de superviser le décodage du disque, ici sur un disque fracturé.

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Publications

Les travaux sur la lecture optique des disques audio analogiques ont été publiés sous les références suivantes :

  • Louis Laborelli, Jean-Hugues Chenot, and Alain Perrier, "Non contact Phonographic disks digitisation using structured colour illumination", proceedings of AES 122nd Convention - Vienna 5-8/5/2007.
  • Louis Laborelli, Jean-Hugues Chenot, Dust Detection by Colour Analysis in an Optical of Phonographic Disks Digitisation. Proceedings of ICIP 2007 (IEEE International Conference on Image Processing, San Antonio, 16-19/9/2007)

Les travaux ont également débouché sur un brevet :

  • Brevet Francais Louis Laborelli FR2874280, publié le 17/2/2006 : Équipement pour la lecture optique des disques phonographiques analogiques.
  • Brevets Louis Laborelli (US200604498, US7660208B2, EP1626402, DE602005002890T2) : Equipment for the optical playback of analog phonographic records.

debouchés

Sur les 276.000 disques de l’INA, environ 20.000 ne peuvent plus être relus par des moyens conventionnels. Nous travaillons donc actuellement à la finalisation d'une version du système exploitable pour le décryptage de ces disques. Nous envisageons par la suite de trouver des partenaires pour proposer des systèmes industrialisés à des archives d’établissements de radiodiffusion de par le monde, ou à des fournisseurs de services de numérisation.

 Equipe

Equipe actuelle :

  • Jean-Hugues Chenot, chef de projet
  • Louis Laborelli, chercheur
  • Jean-Etienne Noiré, ingénieur R&D

Nous remercions pour leur participation :

  • Alain Perrier
  • Paul Tomi
  • Patrice Maylin

Stagiaires : Delphine Chadefaux, Maxime Bocquier

Financeurs / Partenaires

Le projet a été financé par la Commission Européenne dans le cadre du projet PrestoSpace (FP6-IST-507336 2004-2008), et par le Le Fonds national pour la Société Numérique (FSN), dans le cadre du projet Cristal (FSN-AAP1-012085-405850, 2011-2012).

Ont contribué au projet les sociétés Indeep et Optis.