Brevet FR2101155A1 — publié le 19720331

La présente inventa on concerne un .système de transmission d'images de télévision en couleur de bonne qualité par modulation , d 'inrrmlsions codées (MIC) à raison de 2 bits seulement par -point d1i mare. 5 L'image peut être analysée et restituée suivant les normes habituelles de la télévision eomr'eroiale (625 lignes x 25 images n?r «seconde ou 525 lignes x 30 images nar seconde - 3 images rouge, verte et bleue), mais le système objet de l'invention est apnlica-ble à des images annlysées suivant d'autres normes (visiophone par 10 exemple). Si F est la fréquence d'échantillonnage de points des images transmises (en général F = 10 à 15 millions de points par seconde), le débit d'information sera égal à 2 F bits Dar seconde, d1 on une fréquence maximale du signal électrique correspondant êfrale à F MHz dans le cas d'un signal binaire ou pseudo-ternaire 1$ (bipolaire^ «ans retour à zéro (HRZ). Cette fréquence F = 10 à 15 KHz est tres copmptible avec la plupart des circuits de transmission rie télévision existant actuellement. Dans le système ob.jet de l'invention, on transmet séparément et successivement l'information A correspondant aux transitions 20 brusciues de 1 1 i mare (signal de contour horizontal), codée à raison de a = 2 bite par point, et l'information P correspondant aux grandes "plages" comprises entre ces transitions. La luminance et la couleur de ces plages varient relativement lentement et leurs valeurs sont transmises à raison d'un .mot de p bits tous les p/2 points, ce 25 oui représente une vitesse d'information égale à celle de 2 bits par point. Chacun de ces mots comprend y bits donnant le niveau nuantifié de la luminance et c bits permettant de définir la couleur par l'intermédiaire d'une mémoire de mots de couleur : on effet, ces c bits donnent l'adresse d'un mot de couleur de m bits contenu 30 dans la mémoire. Ce mot de m bits est la juxtaposition desniveaux codés en binaire de detix grandeurs électrinues liées à la seùle couleur de l'image. Un exemple de telles grandeurs est donné dans la suite. La mémoire de réception de mots de coiileursest mise à jour 35 d'après la mémoire de transmission de mots de couleurs pendant les durées de suppression de ligne; le nombre de lignes nécessaire pour cette mise à jour dépend de la capacité totale (M bits) de la mémoi-re. M est le produit du nombre 2 de "mots de couleur" stockés par la longueur m de chaque mot. kQ Un exemple de système de télévision numérique en couleur 70 31704 2 2101155 conforme à l'invention va maintenant être décrit en détail en relation avec les dessins annexés dans lesauels : - In Fi?:. 1 représente les signaux transmis pendant la durée d'une ligne ; 5 - la Fig. 2 représente l'émetteur de télévision numérique ; - la Fig. 3 représente le récepteur de télévision numérique ; et - la Fig. 4 est un exemple de signal transmis permettant l'explication de l'analyse de ce signal. Dans l'exemple qui va être décrit, on a supposé que les normes 10 de télévision sont de 625 lignes et de 25 images par seconde, que le débit d'information est de 20 Mégabits par seconde (F = 10 MHz ; durée d'un bit 50 ns) et que les valeurs des paramètres de codage sont les suivants : a = 2 bits 15 y = 4 bits c = 4 bits m = 12 bits M = 2° X m = 192 bits p = y + c = 8 bits ZO La Fig. 1 représente la structure d'un message de ligne. Bandant la durée d'une li^jne 64 ps, à la vitesse de transmission de 20 Mégabits par seconde, le message comprend 1280 bits. Pendant 2,4 jis, sont transmis 48 bits pour la synchronisation de ligne et la transmission du son. Pendant 9>6 jis, sont transmis 192 bits servant au 25 transfert des mots de couleur de la mémoire de transmission vers la mémoire de réception de mots de couleur. Enfin, pendant la durée d'une ligne amputée de la durée de suppression de ligne, soit 52 jis, 1040 bits sont transmis qui sont relatifs, soit à des informations de contour A? soit à des informations de "plage" P. Comme il y a 30 lieu de séparer les mots de 2 bits a relatifs à l'information de contour A des mots de 8 bits jr + ç relatifs à l'information de plage P, on suppose ainsi qu'il sera vu en relation avec la Fig. 4 que les bits successifs de valeur 1 sont tr^insmis alternativement avec une polarité positive et négative, et que cette alternance est interrom-35 pue pour repérer le passage d'un type d'information à l'autre. L'analyse de contour, c'est-à-dire l'analyse en luminance Y est effectuée avec une période de 100 ns et l'analyse de "plage" avec une période de 400 ns. En se référant maintenant à la Fig. 2, 1 désigne un transmet-40 teur de télévision qui fournit sur la borne 100 le signal de luminance 70 31704 3 21011S5 Y et, sur les bornes 101, 102, 103, les trois signaux primaires de clirominanoe R rouge, V vert et B bleu. Ces signaux Y, R, "V, B sont appliqués à un circuit de soustraction et de division 2 qui les convertis en signaux- différences de couleur ^ ~ — et - H——. Les R — XB — Y 5 signaux Y, —y— et —^— sont écliantillonnés dans des circuits d1 échantillonnage 3» 4, 5 par des impulsions d'échantillonnage fournies par le circuit d'horloge 17 à la fréquence de 2,5 MHz et lés écnantilions ainsi obtenus sont transformés en impulsions de code (PCM ou MIC) respectivement dans les codeurs 7, 8, 9 «A la sortie 10 du codeur 7» on obtient le signal digital j à 4 bits, à la sortie du codeur 8, le signal digital r à 6 bits et, à la sortie du codeur 9, le signal digital b à 6 bits. La réunion des signaux r et b donne le mot m à 12 bits. Le mot m actuel est transféré en parallèle sous la commande de 15 la base de temps 17 dans le registre d'écriture 11 d'une mémoire 15» Cetre mémoire 15 comprend également un registre de lecture 12 et est associée à un registre d'adresses 13 et à un comparateur 14. Les premières entrées du comparateur 14 sont reliées aux bascules du registre d'écriture 11 et les secondes entrées de ce comparateur 20 sont reliées aux bascules du registre de lecture 12. Avant d'être inscrit dans la mémoire 15, le mot m actuel est comparé successivement aux mots m précédents déjà inscrits dans la mémoire. A cet efi'et, le registre d'adresses 13 avance pas à pas et les mots inscrits sont successivement transférés dans le registre --5 de lecture 12 et comparés dans le comparateur 14 avec le mot inscrit dans le registre d'écriture 11. Si la comparaison entre le mot actuel et l'un des mots précédents est positive, le signrl émis par le comparateur arrête le registre d'adresses 13 sur l'adresse correspondant à la comparaison positive. C'est cette dernière adresse c '■O qui est transmise au poste récepteur. 3i la comparaison entre le mou actuel et tous les mots précédents est négative, le mot actuel est inscrit dans la mémoire dans une nouvelle case disponible de cette dernière et l'adresse d'inscription c est trh.ismise au poste récepteur. 35 Pour éviter eue le nombre cotai de mots de couleur devant être mis en tr.émoi re soit supérieur à la capacité de celle-ci (16 mots), il est i.icis pensable d'introduire une certaine tolérance lors des comparaisons successives. Deux mots m ne seront considérés comme différents que si, simultanément, l'écart encre les valeurs de r 40 dénasse un certain seuil Ar et l'écart entre les valeurs de b un SAt) ORIGINAL 70 31704 4 2101155 seuil Ab. Ar et Ab sont ajustés au mieux en fonction de la nature des images transmises, du niveau du bruit avant codage, etc. Les signaux jr et c sont introduits en série dans un registre à décalage 20 pour do-iner le signal g à 8 bits» 5 Le signal analogioue Y (fonction du temps t toujours positive) est appliqué à un circuit classique à ligne à retard 6, qui délivre le signal de contour horizontal î A(t) = Y(t) [Y(t-r) + Y(t + t)j où t = 100 nanosecondes environ. 10 Ce signal A est quantifié dans le codeur 10 suivant le code binaire suivant : a = 0 O pour -cCj \ A * -*l a = 0 1 , 1 0 et 11 pour j + Les seuils — , + Le son et les signaux de syncnronisation de li -.ne sont convertis en imrmlsions de code dans les eoceurs 18 et 19. 30 Les si/niaux a, y et c sont introduits en série dans le registre à décalage 20 et le coaeur 18, le codeur 19. le registre k décalage 20 et le registre de lecture 12 soi-t reliés à la voie de transmission 25, lir.ne ou voie radioélectrioue, à travers d.es portes ET 21, 22, 23, 2k ouvertes par la base ùe temps 17, synchronisée par les 25 si. .iimux de ayn^ironis^t-î de li . C Un circuit ^e détection 16 corrmnnde l'ouverture, soit de la norte 23 si a_ = 00, soit de In «or*te «i a = 01 , 10 ou 11, TJn circuit d'inversion de t>olarité 26 i-*vprse la nninritp du signal 30 transmis ,?7 à chr.que bit non—nul («i-mal n«seudo-terr"»i r-e ) • Pnnr oli-fiin rthî«u'ement d ' état du oir*oui t 1 61 o'«st-s -^i rf 1 " ri tn 'in 35 r»ol nri té «rml t oc: en ^ i sien" 'p f*ode f or^^nt ai'^^i. dpR t-rninoc (le t"Ot "trame" fit ornnl nv! ici le «ops t"î lui e«t donné dans les ten'\nin"ps de "nd" 1 a I"5 on i-ir i r>vnn1 = t nn s codées, et non dan" son .«ens habi tuel en t.'l évi «ion) correspondant à une li gne ^O de 1 'imasce. Le début de ebaoue tr*ar"e fst lm si'mal de BAD ORIGINAL 70 31704 5 2101155 synchronisation de trame ainsi cm1il est bien connu. Les moyens de produire un tel signal de synchronisation de trame sont contenus dans le codeur 18. En se référant maintenant à la Fig. 3» les signaux modulés en 5 impulsions de code sont reçus dans un circuit de synchronisation du type "flywheel" 37 formant une base de temps synchronisée et sénarés selon leur localisation dans la trame en impulsions de synchronisation de ligne, impulsions de son, impulsions d'image et mots de couleurs m grâce aux portes 31» 32» 33, 34. Les 10 impulsions de synchronisation de lignes et de son sont respectivement reçues dans des décodeurs 38 et 39, les inpu.lsions d'image dans nn w^istre 30 e-fc Tes mats de couleur dans le registre d'écriture 41 d'une mémoire '4 5. Grâce à un circuit de disc-rirnination 36 sensible aux f>h-?.n-15 pfffipnts de polarité des bits non-nul s successifs du signal reçu, les si.TiPux a, v et c sont «séparas h. la sortie du re —istre h décalage 30« I 1 adT-e^sr» o. est p'tvovp» au registre d'pdi-esses 43 rifi T" -"pnnirp de mot^ dp conl'mr 'l5 pt le '-nrian+' aiiy —ilafes nuasi —ut> "Formes de 1 ' i^afre» Te «i^-nal T correspondant miy transitions horizontales est obtenu à dp oi^ns] a dans le décodeur 46, au ^i 25 ttp *»int de couleur m est lu dans le registre de lecture 42 sous b comm^n^e du si-°nal c0 Sa Partie r est envoyée dans le décodeur 48 et sa partie b dans le décodeur 49. A la sortie de ces décodeurs, on trouve respectivement les si-Tiaux de chro— minance ("R - Y),A" et (B - Y)/Y. Ces deux signaux sont appliqués 30 à un circuit d'addition et de multiplication 5? nui permet d'obtenir les «ifcnaux R, V et B. Bien entendu, les circuits 2 et 52 pourraient être placés dans 1-» nantie nnmérii"'nn et non dans la partie analogioue du svstème. 3e; La Fi0-. 4 représente un signal modu 3 é en impulsions de code. T1 est du type pseudo—"ternaire, c'est-à-dire r,ue les zéros correspondent à. des impulsions d'amplitude nulle et eue les uns correspondent à des impulsions d'amplitude unité alternativement positive et négative. L'alternance régulière des impulsions positives et 40 négatives est interrompue lors des transitions de l'information A BAD ORIGINAL 70 31704 6 2101155 à l'information P. XI en résulte oue le passage d'un type d'information à l'autre et vice-vsrsa est maraué r>ar trois impulsions unité successives de mime polarité. On voit sur la Fig. 4 les ouantités a, ç, m oui ont été définies dans l'entrée en matière. BAD ORIGINAL 70 31704 7 2101155 REVENDICATIONS 1 - Système de télévision numérique en couleurs par modulation d* impulsions codées comprenant : a) an poste transmetteur : des moyens de détecter sur nhaaue ligne d'une inage à transmettre les transitions brusoues de l'image ou 5 transitions de contour, et, de convertir ces transitions en impulsions de code de contour, des moyens de former deux si.rcnaux liés à la se'ilp cn'ilpur de l'image et de convertir lesdits signaux en impulsions 'le code de couleur, l'ensemble des impulsions de code de couleur 'ormnit un mot de couleur, des moyens de convertir en 10 impulsions de code de luminance le signal de luminance, une mémoire de transmission de mots de couleur, des moyens de comparer chaque mot :e couleur actuel aux mots de couleur Précédents, d'inscrire dans la mémoire de transmission ledit mot de couleur actuel ouarid il n'est identique à aucun des mots de couleur précédents et de 15 mettre en mémoire l'adresse dans la mémoire du mot de couleur ancien identique au mot de PO".1wir actuel ou l'adresse du mot de couleur actuel, des moyens de transmettre pendant la durée de la li.vne les impulsions de code de contour, les impulsions de code de luminance et l'adresse dans la mémoire du mot de couleur actuel, ou précédent 20 identique à l'actuel, et pendait In ('urée de suppression de ligne les mots de couleur contenus dans la mémoire de transmission ; b) au poste récepteur : une mémoire ae réception de pots de couleur recevant les mots de couleur de la mémoire de transmission, des moyens de décoder les impulsions de co^e de contour, les impulsions 25 de code de luminance et les mots de couleur ayant dans la mémoire de réception l'adresse transmise. 2 — Système de télévision numérinue en couleurs par .modulation d'impulsions codées conforme à la revendication 1 dans leouel on transmet pendant la durée suppression de ligne, outre les mots 30 de couleur contenus dans la r;étioire -'o transmission, les .îigrnaux de syn -hroni sati ou rie li.gn-- et les «i.-maux de son convertis en impulsions de code. 3 — Systony» de télévision nuraérirue en couleur pa1" modulation d ' impulsions cod''os conforme à la revendication 1 dans leouel les 35 deux sj,gn~ux liés à la seule couleur de l'image sont les signaux (R — Y)/Y et (B - Y)/Y où Y est le simal de luminance et R et B les composantes rouo'e et bleue. BAD ORIGINAL