Brevet FR2111975A1 — publié le 19720609

L'invention a pour objet un procédé et une disposition, utilisés pour augmenter en direction verticale la définition d' une image de télévision en couleurs, en particulier pour éviter une perte de définition causée par la composition linéaire du 5 signal retardé d'une ou plusieurs périodes de ligne et du signal non retardé d'image en couleurs en vue de séparer le signal de luminance et celui de chrominance du signal d'image en couleurs. Par la scission d'un signal d'image en couleurs en signal de luminance et en signal de chrominance par composition linéaire 10 du signal d'image en couleurs , retardé d'une ou plusieurs périodes de ligne et du signal non retardé d'image en couleurs au moyen d' un filtre à peigne ainsi appelé, on sépare le signal de luminance du signal de chrominance dans toute la zone de fréquences du signal de chrominance. Cette propriété avantageuse du filtre à pei-1S gne offre en contrepartie le désavantage que si l'on compose le signal de luminance au moyen d'un signal retardé d'image en couleurs et d'un signal non retardé d'image en couleurs, l'image manque de netteté en direction verticale. C'est pourquoi on a jusqu'à présent préféré scinder fréquen-20 tiellement le signal de télévision en couleurs en une partie à fréquences plus élevées dans la zone du signal de chrominance et en une partie à basses fréquences dans le signal de luminance. On a alors toléré dans le signal de chrominance la diaphonie des parties à fréquences plus élevées du signal de luminance et la 25 perte de définition y liée en direction horizontale. L'invention repose sur la reconnaissance du fait que du signal de chrominance et de la composante de celui-ci, engendrée par un filtre à peigne il peut être dérivé un signal de correction qui élimine la perte de définitiôn d'une image de télévision en 30 couleurs en direction verticale. Dans le procédé utilisé pour augmenter en direction verticale la définition d'une image de télévision en couleurs, en particulier pour éviter la perte de définition causée par composition linéaire du signal non retardé d'image en couleurs et de ce même 35 signal retardé d'une ou plusieurs périodes, on ajoute, conformément à l'invention, au signal de luminance, comme signal de correction, cela après avoir enlevé les parties du signal de chrominance, les parties verticales du signal de luminance, se présentant dans des périodes de lignes successives ,lors dçla composition l.inéaire 40 dans le cas où le contenu des signaux est varié. \ COPY 71 37526 2 2111975 Le procédé conforme à l'invention s'applique dans les systèmes actuels de télévision en couleurs dans lesquels le signal d'image en couleurs e*t formé par un signal de luminance et par un signal de chrominance, à fréquence porteuse, superposé par ad-5 dition au signal de luminance et dans lesquels la porteuse couleur est choisie de telle manière que les lignes spectrales d'une partie de signal occupent les lacunes existant entre les lignes spectrales de l'autre partie du signal et que le signal de luminance est séparé du signal de chrominance par un filtre à peigne. Le 10 procédé conforme à l'invention a une importance particulière dans le système PAL de télévision en couleurs dans lequel il est nécessaire d'utiliser un filtre à peigne, engendrant un retard de deux périodes de Igne du signal d'image en couleurs pour séparer le signal de luminance du signal de chrominance et dans lequel il se 15 présente en direction verticale une perte notable de définition. L'invention va maintenant être expliquée en se référant aux figures qui représentent les dispositions de circuits nécessaires pour appliquer le procédé conforme à l'invention. La figure 1 montre la disposition de circuits, permettant 20 en principe d'appliquer le procédé conforme à l'invention dans le cas où le signal d'image en couleurs est un signal NTSC. La figure 2 montre le fonctionnement de 3a disposition de circuits, conforme à la figure 1 lorsqu'il se présente une discontinuité dans le signal à fréquence de trame. 25 La figure 3 montre la disposition de' circuits, appliquée en principe dans lecas où le signal d'image en couleurs est un signal PAL. La figure 4 montre le fonctionnement de la disposition de circuits, confirme à la figure 3. 30 Les figures 5, 6 et 7 montrent les dispositions de circuits, réalisées en pratique dans le cas où le signal d'images en couleurs est un signal PAL. Les figures 8, 9 et 10 montrent les formes de signaux se présentant dans les dispositions de circuits, conformes aux figures 35 5, 6 et 7 dans le cas où il se présente une discontinuité dans le signal à fréquence de trame, ces formes permettant d'expliquer le fonctionnement de ces dispositions de circuit. La figure 1 montre que le signal FBAS d'image en couleurs de la norme NTSC, amené à la disposition de circuits, est retardé 40 d'une période de ligne H dans le dispositif de retardement 1. Dans 71 37526 3 2111975 les dispositifs 3 et 4 le signal retardé d'image en couleurs est respectivement additionné et soustrait du signal non retardé d'image en couleurs. En effectuant la différence entre le signal retardé et celui non retardé, on obtient le signal de chrominance d'ampli-5 tude double 2Cr. La somme des deux signaux représente le signal de luminance d'amplitude double 2Y. La figure 2 montre le comportement de cette disposition de circuits jusqu'à un certain point connue, lorsqu'il se présente une discontinuité dans le signal à fréquence de trame. Par rapport 10 au signal A 1 non retardé se trouvant à l'enttée de la disposition de circuits, cette discontinuité apparaît retardée d'une période H de lignes (B 1) à la sortie du dispositif de retardement 1. La figure 2 permet de voir encore que le signal de luminance à double amplitude, formé par l'addition des deux signaux A 1 et B 1 se 15 compose de deux parties, décalées temporairement d'une période de ligne, que la discontinuité du signal ett également élargie d'une période de ligne, ce qui correspond à une perte de définition en direction-verticale. Pour éviter cette perte d'intégration, la partie à basse 20 fréquence du signal de luminance, engendrée par l'apparition d' une discontinuité da signal à fréquence de trame, dans le signal de chrominance, est enlevée du signal de différence D 1 au moyen d'un filtre passe-bas 5 et ajoutée comme signal de correction K au signal de luminance C 1 dans l'étage d'addition 12. Comme on peut 25 le voir sur la figure 2, la perte d'intégration dans le signal de lumiance est aiisi compensée. Dans le signal de luminance 2Y^ la discontinuité du signal se présente alors en même temps et avec la même raideur de flanc, que la discontinuité de signal dans le signal d'entrée A 1. 30 La figure 3 montre la disposition de circuits correspondant à celle de la figure 1, dans le cas où le signal d'image en couleurs est un signal PAL. Puisque dans le cas de ce signal, il se présente chaque fois deux lignes spectrales de signal de chrominance à distance d'un quart de période de ligne, des lignes spec-35 traies voisines du signal de luminance à cause de la position de phase (changeant par ligne) du signal de chrominance et de l'offset de porteuse couleur, utilisé dans les lacunes comprises entre les lignes spectrales du sigpal de luminance, un retardement de deux périodes 2H est nécessaire pour extraire le signal de luminance 71 37526 4 2111975 et le signal de chrominance par addition et soustraction du signal retardé d'imageên couleurs et de ce même signal non retardé. Comme le montre la figure 4, la discontinuité C£ du signal s'étend actuellement sur deux périodes de lignes dans le signal 5 de luminance, ce qui entraîne une perté d'intégration de grandeur correspondante. De même que dans la disposition de circuits de la figure 1 on peut éviter cette perte en ajoutant au signal de somme dans l'étage d'addition 6, la partie à basse fréquence du signal de luminance, contenue dans le signal de chrominance. 10 La figure 5 montre l'application du procédé (conforme à l'in vention) à un filtre à peigne convenant en pratique à uivfeignal d' image en couleurs dans le système PAL. Le retardement de deux périodes au total (nécessaire à cette fin) s'effectue ici en deux paliers d'une période de ligne chacun. Dans la première ligne 1 15 à retard d'une durée de ligne, le signal FBAS d'image en couleurs est retardé d'une période de ligne. Le signal de différence et celui de somme sont respectivement formés dans l'étage de soustraction 3 et dans l'étage d'addition 4. La figure 8 montre à nouveau les formes de signaux qui se présentent dans la disconti-20 nuité verticale A3 de signal à l'entrée de la disposition de circuits; Bg est le signal retardé d'une période de ligne, C^ le signal de somme et D3 le signal de différence. Celui-ci est retardé d'une autre période de ligne dans la ligne à retard 6. Il en résulte le signal E3« En effectuant dans l'étage de soustraction 25 7, la différence entre les signaux C^ et E^, on obtient le signal de luminance 2Y qui se compose à nouveau de deux parties, décalées de deux périodes de ligne, l'une par rapport à l'autre. En effectuant la somme des signaux D3 et E^ dans l'étage d'addition 8, on obtiênt le signal de chrominance d'amplitude double 2Cr. Les 30 composantes à basse fréquence du signal de luminance, contenues dans le signal de chrominance lors de l'apparition d'une discontinuité verticale du signal sont à nouveau séparées par un filtre 5 passe-bas et forment le signal de correction qu'on ajoute au signal de luminance dans un étage d'addition 10. Ainsi on obtient 35 un signal de luminance 2Y corrigé dans lequel la discontinuité du signal, en ce qui concerne sa position temporaire et sa forme, correspond à la discontinuité A^ dans le signal d'entrée. Les dispositions de circuits, conformes à celles (fes figures 1, 3 et 5, ont ceci de commun que le signal de correction est 40 dérivé du signal de chrominance par limitation de bande, obtenue 71 37526 5 2111975 en utilisant le filtre passe-bas 5 et qu'il est ajouté au signal de luminance. La discontinuité, observée dans le signal corrigé de luminance, occupe alors, comme on l'a déjà dit, à peu près la même 5 position temporaire et présente à peu près la même forme que la discontinuité de signal, observée dans le signal initial d'image en couleurs. Dans les dispositions de circuit conformes aux figures 6 et 7, ceci n'est actuellement qu'en partie le cas. Il se produit 10 également ici, en direction verticale, dans le signal de luminance, une compensation complète de la perte de définition causée, en utilisant pour composer le signal de luminance, des parties de signaux de position temporaire différente. La discontinuité da signal est toutefois décalée d'une période de ligne par rapport 15 à celle observée dans le signal initial d'image en couleurs. Ceci permet, par hypercompensation de la perte d'intégration, d'augmenter encore la définition de l'image en corrigeant les pertes complémentaires de définition, sisceptibles de se produire pour d'autres raisons. Cette mesure bien connue sous le nom de correction 20 verticale d'ouverture sera expliquée avec plus de détails dans le texte qui suit. La disposition de circuits, conforme à la figure 6, correspond largement à celle de la figure 5 en ce qui concerne la formation du signal de luminance et du signal non corrigé de chrominance. 25 Cela résulte de la comparaison des deux dispositions de circuits ainsi que de celle des figures 8 et 9. Contrairement à ce qu'est le cas de la figure 5, le signal de correction n'est pas dérivé du signal de chrominance en effectuant la somme du signal de différence D^ et du signal de différence E^ retardé d'une autre pério-30 de mais bien de la différence des deux signaux D^ et E^ précités, formée dans l'étage de soustraction 11. La figure 9 montre les formes de signaux qui en résultent. Dans la différence des signaux E^et D^, la discontinuité de signal se présente avec une amplitude double de celle observée dans le 35 signal d'entrée par rapport auquel elle est retardée d'une période de ligne. Le signal de correction K, dérivé de ce signal de différence au moyen d'un filtre passe-bas, a la même forme. Si le signal K est ajouté au signal de luminance non corrigé 2Y, la figure 9 montre que dans le signal corrigé, la discontinuité de signal 71 37526 6 2111975 est également retardée d'une période de ligne par rapport à celle, se trouvant dans le signal initial d'image en couleurs. Le signal corrigé de luminance montre toutefois en ce qui concerne la tension le même comportement que le signal d'entrée. 5 Grâce au retard du signal corrigé de luminance par rapport à la partie du signal de luminance, se trouvant à l'entrée du circuit, il n'est plus nécessaire d'ajouter au signal de chrominance, une tension complémentaire de propagation du signal de luminance. 10 Comme on l'a déjà dit, un autre avantage consiste en ceci que lorsqu'on augmente l'amplitude de correction par rapport à la grandeur nécessaire pour compenser la perte d'intégration par retardement du signal, on peut encore augmenter l'impression de netteté en direction verticale. Pour pouvoir régler à volonté 15 cette hypercompensation, il est prévu dans la disposition de circuits, conforme à la figure 6, à savoir dans le chemin du signal de correction une possibilité de réglage 12 de l'aùplitude du signal de correction, ajouté dans l'étage d'addition 10 au signal de luminance non corrigé. 20 La figure 7 montre finalement une disposition de circuits d'un filtre à peigne de conception un peu autre pour un signal d' image en couleurs, utilisé dans le système PAL, avec dispositif de correction conçu pour appliquer le procédé conforme à l'invention. Comme c'est le cas dans la disposition de principe, confor-25 me à la figure 3, le signal d'image en couleurs, utilisé dans le système PAL et amené à la disposition en question est retardé de deux périodes de ligne. En additionnant et en soustrayant dan l'étage d'addition 24 et dans l'étage de soustraction 23 le signal retardé d'image en couleurs et le même signal, non retardé, 30 on forme le signal de luminance et le>éignal de chrominance d'amplitude double. La figure 10 montre les formes de signaux qui en résultent. Le retardement d'une durée de ligne double s'effectue en deux paliers grâce à deux organes de retardement 21 et 22 à durée de 35 retardement d'une période de ligne, chacun, ces deux organes étant mis en série. Le signal de correction est dérivé du signal d'image en couleurs, retardé une fois, du même signal retardé deux fois et du même signal non retardé, cela de la manière suivante. Dans les étages de soustraction 21 et 26 on forme d'une 71 37526 7 2111975 part la différence entre le signal d'image en couleurs retardé d'une période de ligne et le même signal non retardé. D'autre part on forme la différence entre le signal d'image en couleurs, retardé de deux périodes de ligne et le même signal retardé d'une 5 période de ligne. On obtient ainsi les signaux de différence Dg et Dg. Ces signaux de différence servent à former dans l'étage d'addition 27 le signal de somme D^ + Dg qui présente la forme représentée à la figure 10. Par limitation de bande réalisée au moyen du filtre passe-bas 28 on dérive de ce signal de somme le 10 signal de correction K qui, en passant le cas échéant par un dispositif 31 de modification de son amplitude est ajouté au signal de luminance dans l'étage d'addition 30. Si une hypercompensation n'est pas nécessaire pour corriger en direction verticale des pertes de définition complémentaires, 15 les régulateurs d'amplitude 12 et 31 peuvent tomber dans les figures 6 et 7. Les dispositions de circuits précédemment décrites sont uniquement des exemples d'exécution permettant d'expliquer et d'appliquer pratiquement le procédé conforme à l'invention. Ce 20 procédé peut être également appliqué d'une autre manière en utilisant des dispositions rentrant dans le cadre du savoir-faire professionnel. 71 37526 8 2111975 REVENDICATIONS 1.- Procédé utilisé pour augmenter en direction verticale la définition d'une image de télévision en couleurs, en particulier pour éviter la perte de définition, causée par composition linéaire du signal d'image en couleurs, retardé d'une ou plusieurs 5 périodes de ligne et du même signal non retardé, en vue de séparer le signal de luminance du signal de chrominance, dans le signal d'image en couleurs, caract&isé par le fait que les parties du signal de luminance à fréquence de trame, se présentant dans des périodes de ligne successives, lacsque le contenu des signaux 10 est varié, sont, après enlèvement des parties de signaux de chrominance, ajoutées au signal de luminance comme signal de correction. 2.- Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal de correction est extrait du signal de 15 chrominance par limitation de bande. 3.- Procédé conforme à la revendication 2 et applicable à des signaux d'image en couleurs dans le système NTSC, procédé dans lequel le signal non retardé d'image en couleurs et le même signal, retardé d'une période de ligne sont soustraits pour obte- 20 nir le signal de chrominance, caractérisé en ce que le signal de correction est extrait du signal de différence (fig. 1). 4.- Procédé conforme à la revendication 2 et applicable à des signaux d'image en couleurs dans le système PAL, procédé dans lequel le signal retardé d'image en couleurs et celui retardé de 25 deux périodes de ligne sont soustraits pour obtenir le signal de chrominance, caractérisé par le fait que le signal de correction est extrait du signal de différence (fig. 3). 5.- Procédé conforme à la revendication 1 et applicable aux signaux d'image en couleurs dans le système PAL, procédé dans 30 lequel le signal d'image en couleurs, retardé d'une période et le même signal non retardé sont respectivement additionnés et soustraits, dans lequel le signal de différence et le même signal retardé d'une période de ligne sont additionnés pour extraire le signal de chrominance et dans lequel le signal de différence re- 35 tardé d'une période de ligne et le signal de somme, dérivé du signal d'image en couleurs, retardé d'une période de ligne et du même signal non retardé sont soustraits pour extraire le signal de luminance, caractérisé par le fait que le signal de correction 71 37526 9 2111975 est extrait du signal formé en soustrayant le signal de différence, le signal d'image en couleurs, retardé d'une période de ligne et le signal non retardé d'image en couleurs ainsi que le signal de différence, retardé d'une période de ligne (figure 6). 5 6.- Procédé conforme à la revendication 1, applicable aux signaux d'image en couleurs dans le système PAL, dans lequel le signal d'image en couleurs, retardé de deux périodes de ligne et le signal non retardé d'image en couleurs sont additionnés et soustraits pour obtenir le signal de luminance et celui de chrominan-10 ce,caractérisé par le fait qu'on forme la différence entre le signal d'image en couleurs retardé d'une période de ligne et ce même signal non retardé de même que la différence entre le signal d'image retardé d'une période et le signal d'image retardé de deux périodes et qu'on extrait le signal de correction du signal 15 de somme des deux signaux de différence (figure 7). 7.- Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que l'amplitude du signal de correction est réglable.