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Le site n°1 des annales !
CONSERVATOIRE NATIONAL
DES ARTS ET METIERS

CENTRE REGIONAL
DE     PACA

                   __ .. _u_ ..


                                           ARCHITECTURES DES SYSTEMES
   CNAM                                          INFORMA TIQUES
                                                                                                            Centre de Nice
   PACA                                                   NSYI04

                                                    2en,. Session 2009
                                  ----
                                           Mardi 8 sept. 2009 de 10hOO it 12hOO                                            ._-----
 Duree 2 Heures                          1---         AUTORISES                                  M. BUET
                                                       ---_._--




                            Annales-exam.com




                                                           Centre de Nice
                                                       41, bOlllevard Napolioll 11/
                                                           06206 - Nice cedex
                                   Tel. 0493714999 _. Pax. 04938313 56 - e-mail ..    !Li.~:f(jjj::!!..(!!JL1!.~{£{(.fi~
CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS
CENTRE REGIONAL DE NICE
ARCHITECTURE DES SYSTEMES INFORMATIQUES
2008/2009 Session de septembre




            ARCHITECTURE DES SYSTEMES
                INFORMATIQUES


               Annales-exam.com
Taus les documents sont autorises. Toutes les machines aussi. Vous avez des reponses aces
intelTogations dans les polys que vous avez reyu. Vous pouvezjoindre a votre copie tout
tableau, caleul ou analyse explicatif de la question debattue.
Vous devez rediger sur papier aentete du CNAM votre solution a 1 sujet au choix parmi les
2 proposes. La duree de votre epreuve est de 2h.
Ces 2 sujets resumes sont :
     • Apport de l'interface HDMI dans la propagation des signaux video. Voir plus
        pmiiculierement Ie poly « Les lignes de transmission de donnees »-« Les CODECS »-
         « Les bus SPIIIIC et Microwire »
     • Le CODEC Fujitsu H.264 elu produit de I'annee en 2005. Nous allons voir pourquoi.

Les questions constituant ces sujets sont de plus independantes. Ce document comporte 8
pages.
1) Intel/ace HDMI / signaux RGB differentiels / et bus IIe

On voit ci-contre que I'interface HOMI en 19 points etend les possibilites de la connectique
en IS points dite SVGA du ci\ble reliant ordinateur ct ecran. Repondez strictement aux
interrogations ci-dessous.

   I. 3 signaux de datas ct non pas 4 ? Pourquoi ? POlll'quoi differentiels ? Pourquoi sont-ils
      en parallele dans Ie cable? Multiplexage inverse?

  2. Pourquoi ces paircs sont torsadees ? Pourquoi sont-elles blindees ?

  3. A quel bus bien connu les pattes 15 (SCL) et 16 (SOA) font reference? Pourquoi un tel
     bus alors que les donnees video passent ailleurs ? Reponse :Ils ne servent que .. Que
     quoi ou que quand ? Reconduisent-ils des dispositions anciennes du SVGA ?
     Pourquoi ? Les signaux prop ages par ces 2 fils vont-ils dans les 2 sens ? Le bus est-il
     bidirectionnel ?

  4. Qui genere ce bus de I'ordinateur ou du moniteur? Existe-il ailleurs dans un PC?
     Somme toute Ie driver de ce bus est-il en mode natif dans un PC ou doit-il faire l'objet
     d'une installation? Pas tres rapide mais est-ce vraiment important?

  5. La patte 18 sert it sOliir d'une machine Ie power destine it un commutateur intercale
     entre PC et moniteur ? Quel est I'autre bus bien connu ou on fait de meme ? L'intensite
     circulant sur ce fil est de quel ordre ? Quel avantage a-t-on de la faire venir du bus
     PCI?
               Annales-exam.com
  6. Hot plug detect La patte 19 soit« hot plug detect» confere al'ensemble un certain
     label. Lequel ? Qu'est-ce que cela suppose pour Ie moniteur? Pour Ie bios du PC?
     Pour les standards de transfCli video possible? Par qui seront-ils developpes,
     l'ordinateur ou Ie moniteur? OU seront-ils stockes? Les donnees de Plug and play
     sont-elles nombreuses ? Format 8 bits ou plus? Voir aussi question 9.

  7. RGB Les 3 signaux vus au I traitent chacun d'une couleur bien precise. Laquelle?
     Pourquoi sont-elles acheminees en parallele ? Comment appelle-t-on cette technique de
     transfert? OU se fait la reconstitution du signal? Comment obtient-on la luminance et
     la chrominance du signal? Par quelle formulc ? Developpee par qui? Du soft ou du
     hard?

  8. SPD/IF La technique de transfert en parallele est somme toute la meme que pour
     d' anciennes connectiques dites SPO/IF bien connues des fabricants d' appareils de
     musique. Est-ce un avantage ? Quel est Ie but vise par ce nouveau connecteur ? En
     definitive quelle est la forme de trafic et debit qui va pouvoir etre passee par ce cable?
     ConculTent de l'interface IEEE1394?


  9. Fonction Plug and play. Les caracteristiques propres de I'ecran sont contenues dans
     une flash serie. Accedee par quel bus? Citer quelques caracteristiques devant etre
     flashecs. Dc meme expliqucr comment les reglages dc luminosite, contraste .. peuvent
     etre passes au moniteur.



                                                                                                  2
                         10. L'horloge du bus IIC est bien distincte du fil de donnees. De plus clle est reputee lente.
                             Est-ce un inconvenient si Ie PC est toujours master? Comment stocke-t-ille resultat de
                             ses investigations realisees par un BIOS Plug and play? A quel composant majeur
                             d'une carte mere fournit-on les caracteristiques de la RAM?

                        11. Multiplexage inverse Rappeler d'apres votre cours combien de cartes Numeris
                            64 Kb/s il faut agreger, et combien de contrats FT 1 paire il faut souscrire pour obtenir
                            Ie debit fatidique de 384 Kb/s ? (Fatidique c.a.d pour images faiblement animees) Est-
                            ce la technique de transmission retenue pour Fast Ethernet? justifiez I'utilisation de la
                              c111e   •
                            3       pmre.

                        12. Carte video Pourquoi une carte video au bus PCI par exemple compolte
                            imperativement un CODEC et une RAM ? Justifiez ces 2 elements. Qui peut
                            compresser ? Qui do it decompresser ?




Enregistreur video NUMERIQUE - .
Avec moniteur couleur 10" integre + 4 cameras IR exttirieures
• Format de compression MPEG·4/JPEG
• Images en temps reel a 120 IPS (NTSel/100 IPS (PAll                                                 NOUVEAU
$ Enregistrement par detection de mouvement avance
• Menu OSD multilingue.
Caracteristiques:
• TechnologieOVR MJPEG: format de compression ideal pour des images claires                          j749,OO€ I
  en temps reel

                                               Annales-exam.com
• Multiplex: affichage en direct, enregistrement, reproduction,
    sauvegarde.et emploi via reseau simultanes
• Enregistrement longue duree: un disque dur interne 3"5 (non foumi)
 de 500GB a une capadte d'enregistrement de plus de 170 jours
    (4 canaux, ClF meilleurequalite, 25 IPS)
                                                                          "
                                                                       ~~>.
• Sauvegarde: enregistrement et sauvegarde                              (~~
• Enregistrement des.detectiondemouv~mentdetectbnde mouveme~t           " ~ ... :;
  con~gu~a~le, enreg!~re1l!ent par detectlo~ de mouvemen~ programm~ -B.·.. . . . ~}.
                                                                              .
                                                                              t.
• Audl~deo: Auto·retabhssement d~ syste~e ap,res la remise sous tensIOn . "~1":":0~
• Enregistrement manuel/ programme/ par detection de mouvement           ".,,:,:M'
• Connexion par port USB 2.0                                            \ >-'}
CAMERA DE SURVEILlANCE EXTERIEURE                                         ' .',
• Camera couleurCMOS (PAL) • Boitier etanche avec pare-soleii
• Avec 26 LIDs I.R·Portee 20 m maxi
·420 ligneslV 1512 x 582 pixels· Objectif: F3,6mm/72°
• CAG, iris eiectronique,balance de blanc, etc
                                      0
• rdefonctionnement: -20.'1 +50           (

• Alimentation :12 VDC· 400 mA {LEDs}
• Dimensions: 062 x50 mm
• Avec support articuleet adaptateur·secteur
I..ivre avec cable connectique.et alimentation
Cenregistreur 4 canaux 95.3181,7 749,00 €TIC
Cenregistreur4 canaux AVEC disque dur 500Go 95.3181-71 799,00€TTC
Option: formatage et installation du disque dur 95.3181-9 49,50 mc




                                                                                                                        3
                                                                                                                 RETROUVEZ
                                                                               .,                                TOUS lES COMMUTATEURS HDMI
                                                                                                                 VENDUS PAGES 92-93




ilVi lIer§ DVI
Le nouvelle (onnexion haute resolution!
Cordon de liaison pour ecran plat au Video Projecteurs,                                       0'111 ver§ VGA
Application video haute resolution pour brancher                                              Ne perdez pas votre VGA !
sur des connecteurs de type DVI·D (24+1).                                                     Recupere les signaux analogiques du connecteur DVI-A
Fonctionne avec res ecrans plats LCD TFT et les ecrans PLASMA.                                Permet de connecter des ecrans plats LCD TFT au PLASMA sur une carte video
                                                                                              VGA aconnecteur HD15
  ,>,;';:,n'S!9I"!'attop          i'TYPE    ~~6UEUR          REF.     PRIX € HT
                                                                                              Compatible avec les ecrans equipes de prise DVI-I
                                                1,8m       127500        16,50                Attention I'ecran doit imperativement pouvoir afficher un signal analogi que
                                               3,0 m       127510        21,90                (VGA) verifier cette caracteristique sur la notice du constructeur de J'ecran
                                               5,0 m       127520        29,10
                                   MIM
                                                7,Om       127580        35,40
  OVI·D                                        1Q,Om       127570        42,50                             Desl$lnat:lon                        i.'ON6UEiJR              REF.          PRIX € HT
                                               15,Om       127590        51,10                                                                        1,8 m           127700               16,40
                                               3,Om        127610        24,20                                                                       3,0 m            127710               17,30
                                                                                                DVI·A vers HD 15 M
                                   MIF         5,Om        127620        29,90                                                                       5,0 m            127720               25,70
                                               10,0 m      127630        43,20                                                                       10,Om            127730               38,70




                                              Annales-exam.com

HOMI ver§ 0'111                                                                              HOMI ver§ HOMI
La video haute delinition !                                                                  Le son et la video haute delinition !
• Connecteur HOM I type A 19 pin                                                             • Connecteur HOMI type A 19 pin
• Permet Ie raccordement par exemp!e                                                         • Pour liaison entre 2 appareils numeriques
  entre un lecteur DVD HD et un ecran plasma                                                   equipes de connecteur HOMI
  ou autre equipe de prise HOMl                                                                (exemple deffiodulateur satellite
                                                                                               et televiseur)
                                                                                             • Supporte Ie transfert
                                                                                               bi-directionnel video
                                                                                               + audio



                                                                                                          ~Oe!ilgnat:lon                      l.ONGUEuR                 REF.           PRIX € HT
                                                                                                                                                    Um               127780              15,10
                                                                                                                                                    1,8 m            127790              17,10
                                                                                                                                                    3,0 m            127800              21,30
                                                                                               HDMI A-A
 HDMI-A I DVI-D                                                                                                                                     5,0 m            127810              25,10
                                                                                                                                                    10,0 m           127820              59,00
                                                                                                                                                    15,0 m           127830              89,00

                                                                                                                                 191115131197 S 31
                                                                                                                                                    .....                      ----------
                                                                                                                                                                               .. ...... - ...........

                                i~~~~~~~~~~~~s~·~ ~:i~'t~rtace ~udiolvideo
                                                                                                                               ~

                                                                                                                                . In,' Ir'M'f'l'fr                                 .............
                                                                                                                                                                                   ---------
                nurnerique      ~;                                rempla~ant
                                                                        t:
                                                        des flux non compre'sses. ('est Ie
                                                                                                  entierernent
                                                                                                     actuel de             \.TM[))Oata·2+
                                                                                                                           2. TMD) Data 2 shield
                                                                                                                                                                                         lHOC'
                                                                                                                                                                                         14.1leser.-ed
                                            Cette interlace, a ete creee pour vehiculer un contenu image/son               lTMOS Data 2·                 S. TMDS £lata 0 9J!e1d          15,S({
                                                                                                                           4. TMD$DaJo1+                 '). IMDS Oala (l.              ,1o.$QA
                           ",'""Y'","'"" equipements domestiques comme un lecteur DVO de salon, HO-DVD,                    5. TMOS Datil I shield         to. TMDS (k;d:;.i·             17. OOUCfC GroorKI
                                 plasma ...) ou infonnatique (Console de jeux, Media Center...).                           6 IMDS O(ll~ I·                11 , IMOS (to:!; sh~ld        .1S.-i5VPo-~.:,
                                                                                                                           7. iMOS Da!~ 0+                  12. HlP) (00,·               19.1101 pl.;g Mtect../
                            CODEC FUJITSU


    Tout Ie sujet est it meme de preciser Ie march6 potentiel de ce produit. Etes-vous en
    mesure d'analyser ses performances eseomptees? Il est conseille d'agrementer ses
    rcponses de tableaux comparatifs, de calculs, de dessins ou schemas et de ne pas chercher
    Ii tout faire.

    I) CODEC Que vient faire l'analogique dans unmonde apparemment sans grande
         nuance du numerique? N'est-ce pas un processeur qui fait cela habituellement?
         (Attention: piege) Que] avantage a-t-on Ii faire ce travail independamment ?
         PreJevez sur Ie web les caracteristiques etendues de ce composant et concernant
         l' audio. Detaillez les formats possibles.
•   Linear PCM. Combien de bits? Cod age realise? Marche vise?
•   MPEG2-AAC. Est-ce du MP3 ? Est-ce un echantillonnage de plus de 8 bits? Sortie PCM
    ou signe amplitude ou encore complement Ii 2 ?
•   Dolby-Digital (AC3) Pourquoi avoir realise un 30nlC codage? Comparez Ie aux prec6cients
    et situez son avantage.

    2) 27 MHz Et bien oui c'est une horloge relativement basse. Fujitsu s'est plante I ?
       Montrer au contraire que l'horloge est facile it realiser, du monde du Pc. Montrer
       aussi que Ie GEthemet ne fait rien Ii l'affaire. Expliquez en quoi tous les constructeurs
       de CODECs partent du 14, MHz standard pour constituer une frequence d'operation.
       Pourquoi 14, MHz est un standard? Commentez succinctement Ie fonctionncmcnt

                Annales-exam.com
       d'une PLL.

    3) H.264 Pourquoi une n0l111alisation ou standardisation? Pourquoi « This solution
       includes sophisticated compression algorithm» . Le processeur ne fait-il pas mieux ?
       II Ya pourtant 2 fois 256 Mb de FCRAM associee ? Pourquoi FCRAM et non pas
       celle d 'un PC ?Pourquoi on chip? Pourquoi faire ?
       Prelevez sur Ie web Ie schema de l'algorithme du H.264. QU'est-ce que Q -1 par
       rapport Ii Q ? Comment physiquement fabrique-t-on Q -1 Ii partir de Q ? Que
       represente-t-on par un petit rond ? Un soustracteur binaire ou un additionneur avec un
       complement it 2 ? Soustraction en parallele sur combien de bits?

       Element predictif Montrez que comme une derivee en math on peut intuiter l'avenir
       du signal (croissance ou decroissance) par un assemblage fait encore d'une
       soustraction ?

       Compression A que 1 type de compression? (niveau, temporel, ... ) est-on confronte
       pour passer des images faiblement animees ? OU se fait en definitive celle
       compression?

       Memoire externe Est-elle d'acces serie ou parallele? Pourquoi une interface avec Ie
       codee ') A quoi peut-on l'utiliser ?

    4) Multiplexage I Demultiplexage mais encore Est-il capable d'associer video in et
       audio in au les traite-t-il separement? Qu'est-ce alors qu'une STREAM out et
       STREAM in ? Quel est I'interet par exempJe it obtenir audio out en fournissant audio
       in?


                                                                                                5
5) AUDIO II n'a pas I'air de faire du MP3 ? Pas fait pour un baladeur? Est-ilmieux
   performant? Comment peut-il faire pour travailler suivant plusieurs standards?
   Digital audio Qu'est-ce done que Ie sigle SP/DrF ?Format de transfert bien precis?
   Figurez-vous qu'il existe sur de« vieilles » machines salle 2201221 avec de Ius
   I'infrarouge et toute I'intendance des drivers. Croyez vous en passe d' etre climinc par
   une nouvelle version HOMI ? Pourquoi ?
   I2S N'est-ce pas une variete allotropique de I2C bus serie et lent? OllIe retrouve+on
   physiquement dans Ie monde des PCs ? Expliquer sous quelle forme Ie driver est
   disponible ? Meme dans votre portable qui comporte du Bluetooth INTERNE il y a de
   1'I2C mais ou ? C'cst done un avantage de travailler suivant ccs standards. Pourquoi ?

6) Package FBGA on chifft·c ici la complexite du chip en temles d'empattemenl. 650
   pattcs ? et de fiabilitc. Verifiez cela sur Ie web et ainsi la volonte du constructeur it
   assurer la maintenance de ce produit. Necessite+il un radiateur ? Est-il envisageable
   sur socket nonnalise ? Donner un dessin du FBGA.

7) Home networking Comment un cablage classique par coax 50 ohm peut etre bonifie
   par ce produit ? Faut-il tout casser et recommencer ou up grader par etape avec
   baluns ? De meme comment voyez-vous ce composant pour des applications de
   securite? locale ou faible portee avec une camera IP c'est it dire? Est-ce Ie but vise
   pour la documentation jointe.

8) Video conferencing system C' est la fin de Skype ? A mon avis celui qui ne raisonne
   pas en termes de debits est devant une amvre de terratologie et cngcndre un monstre.
   Le composant est par ailleurs dit half duplex. N'est-ce pas la base meme d'une
            Annales-exam.com
   communication possible? Reponse : comme tout Ie reste est half duplex pourquoi
   chercher it faire « mieux ».
   En definitive ce chip et sa RAM sont-ils destines it etre implantes dans un PC auquel
   cas rec;:oivent-ils des commandes du bus PCI ne figurant pas ici ou bien dans un
   materiel specifique sans besoin aucun du PC ?
   Comment lui foumir l'algorithme de compression / decompression c'est it dire une
   transfOlmee en z ? Oll Ie memoriser ? Comment Ie rendre operationnel ?

9) Stream out / stream in A votre avis quel est Ie type de connecteur envisage pour
   passer un tel flux? (flux serie)
   1920 x 1080 de resolution? Quel est Ie debit necessaire pour Ie bus lorsqu'un pixel
   est code par 24 bits et qu'il est necessaire d'avoir 25 images/s ?
   Ce debit concurrence-t-il celui de l'IEEE1394?
   L'USB version 3 est-il satisfaisant it cette vitesse ?
   Selon I'architecture plesiochrome de FT quel est Ie debit normalise voisin de cclui que
   vous avez calcule ?

10) Resume du resume
    Est-ce con venable de presenter ce composant so us la fonne ci-dessous ? Precisez sur
   ces schemas ce qui est analogique et ce qui est numerique.

                    I
      Video in

       Audio in •:        MUX

                    L -_ _ _ _ _---'
                                         f--.~ Stream out




                                                                                               6
     Video out
                       DEMUX                        Stream in
                                        I"'~f----
   Audio out
         ~




MUX et DEMUX sont plus que disjoints? Ils sont opposes. Pourquoi ?
MUltiplexage spatial ou temporel ?
Qu' obtient-on du composant lorsque video in est boucle directement sur video out? De
meme pour audio in et audio out?
Conclure sur Ie fait que l'architecture hard de ce composant est issue du rapprochement de
differentes fonctions upgradant des ressources anciennes.

N'est-ce pas ainsi que fonctionne la TNT?

                                                MB 2009 pour VOllS servir




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                                                                                         7
                                                                                                                                                                         OJ
                                                                                                                                                           fUJITSU
                                                                                                   THE          POSSIBiliTIES                               ARE          INFINITE




 H.264' FULL HIGH DEFINITION CODEC




M886H51 block diagram.
                                    Annales-exam.com
Description                                                                              Vidt'o proc~ssing compliant to lTD H.264 HP@L4
The Fujitsu rv1BBGH51 is a single chip solutioll lor H.2tH HD                            MUltiple au~io limn at,; Dolby' Digital (1\C-3),
haIr duplex Coding & Decoding- of video and audio signals                                MPEG-2 /v\C, MPEG-I L2
compliallt to H.2fA HP~)IA. T'lli$ solution illcludes                                    l\IJPEG-2 TS            IIl/()Ut      acc()rding        t()


sophisticated comprcssiOll algoritl1111s devrlo]JC(\ ill Fujitsu                         ISO IIEe 13818-1 alld Amd3
Labs resultillg ill OLllS!,lllclillg compression quality.                                Digital video IIF accor~iog to SMPTE274lvl!
                                                                                         SMPTE2%M-2()() I IITU-R BT.656.4
The (Ollccpt used ill the impicmclllatioll of this solution                              Digital audio IIF (FS, SP/DII~
allows all casy cOlltrol mcchallisrn. The cilcodilig alld                                Package FBG1\ 6:j()
decoding cOllriguratioll is made by pre-defined paranlctcrs                              Operating temptTature: 0 to +70°(;
(e.g. bit-rate, Group of' Pictures (GOP) structure, video formal,                        Power consumption: typ. 7:)Om'V
audio formal, etc).
                                                                                       Typical Applications
'I'lle higll system illlcgratiotl level illC]udillg mcrnory-oll-c!li!l                   Cam(:ordt':r
combillcd \vitl1 low power CO!lsulTlptio!l makes this solutioll                          PVR/Dvl) reconi<cr
~uitablc for a wiele range of' applications such a$ ramcon!cr\                           Bnl<lClcast equipment
DVD recording & playbark, broadcast equipmcllt; security &                               Broadcast & IP canwras
survciILul(C~ video commullicatioll, etc.                                                S/~curity & surw.illanrt'
                                                                                         H()me IH-'tw()rking
Features                                                                                 Htad t~nd stations
   Sillgle chip ii))' AV coding & decoding in full HD                                    Vid~() CfHlfert'.lH:illg s'):stnns
   resolutioll (1 q~() x lOBOi)
   :2 x 15GI'vlbit rncmoryMo!l~chip
                                                                                       lilltem:~abit~ml'1f15!f1i'l~
                                                                                        Contact us on +49(0) 61 036900 or visit
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posted:6/2/2011
language:French
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