Brevet FR2170950A1 — publié le 19730921

La présente invention a pour objet un dispositif correcteur de l'amplitude de la composante de chrominance, modulée en phase et en amplitude, d'un signal vidéo complexe de télévision en couleurs, utilisable notamment mais non exclusivement dans les matériels de reportage, comportant un circuit résonnant série accordé sur la fréquence de la sous-porteuse de chrominance, un circuit de prélèvement du signal de salve (ou burst), une source de signal de référence, un circuit comparateur et un amplificateur auxiliaire. Un des problèmes majeurs se présentant en pareil cas dans les transmissions mobiles par voie hertzienne, par exemple lors des reportages, est celui des échos fixes ou mobiles provenant de la présence d'obstacles réflecteurs dont les positions par rapport à l'émetteur et au récepteur varient si l'un des deux se déplace ou encore si les obstacles réflecteurs sont eux-mêmes mobiles. Si ces phénomènes d'écho ne sont pas très gênants pour la télévision en noir et blanc, ils sont tout à fait rédhibitoires pour la télévision en couleur ; en effet, ils affectent généralement le haut du spectre vidéo et cette partie du spectre vidéo porte ltinformation de chrominance. On sait que le spectre vidéo d'un signal de télévision en "couleur" comprend un spectre de luminance et un spectre de chro luminance, la limite supérieure étant, par exemple, aux environs de 6,5 MHz, dans le standard français, autour de la sous-porteuse de chrominance, aux environs de 4,43 MHz se trouvent mêlés le spectre des hautes fréquences de la luminance Y et le spectre de chrominance C. Les phénomènes d'écho ont pour effet de modifier la courbe de réponse "video" ; il en résulte que, en particulier, au niveau de la sous-porteuse de "chrominance" et pour toute la bande de chrominance, le signal de réponse est perturbé et l'image recueillie est altérée, notamment par modification de la saturation. Il est donc nécessaire de procéder à des corrections. Jus qu'à maintenant, afin de ramener les composantes hautes du spectre vidéo à la valeur nominale, il est bien connu d'utiliser un auto-chromacorrecteur" aux -chromacorrecteur" désigné par lXabréviation ACC. Le principe de cet auto-chromacorrecteur est basé sur l'utilisation de de deux filtres et sur la séparation des deux spectres, respectivement le spectre de luminance Y et le spectre de chrominance C. Le premier filtre qui présente une crevasse à 4,43 MHz, appelé filtre de luminance ou filtre Y, prélève le spectre de luminance, et le filtre de chrominance au filtre C, prélève le spectre situé autour de la sous-porteuse à 4,43 MHz.Par ailleurs, on sait que la sous-porteuse de chrominance à-4,43 MHz présente une phase caractéristique de la teinte de la portion d'image considérée et une amplitude qui est caractéristique de la saturation de cette portion d'image. I1 existe, en outre, un élément indépendant du contenu de l'image et appelé signal de salve (ou burst) que l'on transmet comme "référence".Le fonctionnement d'un auto-chromacorrecteur ou ACC peut être résumé de la manière suivante : à 1'aide d'un filtre passe-bande ou filtre de chrominance C, on prélève le signal de chrominance, puis le signal traverse un amplificateur à gain variable ; à la sortie de cet amplificateur, on extrait le signal de salve (ou de "burst") qui est ensuite comparé à une référence connue à l'aide d'un circuit comparateur ; il en résulte une tension d'erreur qui vient ainsi commander le gain de l'amplificateur à gain variable et corriger le niveau de la salve afin d'en maintenir l'amplitude constante et par là même, l'am- plitude du signal de chrominance, ctest-à-dire la la saturation de l'image.Le signal de chrominance étant ainsi corriger, il est, à la sortie du dispositif auto-chromacorrecteur ACC, additionné avec le signal de luminance afin de reconstituer le spectre vidéo complet. Un premier inconvénient d'un tel dispositif auto-chromacorrecteur ACC est qu'il est nécessaire de séparer le spectre de luminance et le spectre de chrominance, ce qui est fort gênant pour la raison suivante : si on veut un signal de luminance présentant une bonne définition, il est nécessaire d'avoir une trappe assez "fine" éliminant seulement les basses fréquences du spectre de chrominance, ce qui revient à dire que dans le signal de luminance Y, il subsiste les composantes hautes du spectre de chrominance : ainsi, lorsqu'on q récupère à la sortie de l'auto- chromacorrecteur ACC le spectre de chrominance corrigé C et qu'on le recombine avec le signal de luminance Y, il subsiste dans le signal complet des variations dans les transitions de chrominance, car il n'a pas été possible de se débarrasser totalement des portions du spectre de chrominance correspondant aux transitions de chrominance. Un second inconvénient est que le système auto-chromacorrecteur ACC ne répond pas au critère fondamental suivant : lorsqu'un défaut doit être corrigé par un système de correction, il est souhaitable que ce système soit tel qu'il n'apporte pas ses propres défauts lorsque le défaut à corriger ne se manifeste pas (c'est-à-dire ici lorsqu'il nty a pas d'écho). Or, dans le système connu, le fait même de devoir séparer le spectre de chrominance C et le spectre de luminance Y, afin de corriger la chrominance, nécessite de passer à travers tout le système et de détériorer d'une manière non négligeable les transitions de chrominance. La présente invention a pour but de pallier ces divers inconvénients en proposant un dispositif permeùant de maintenir constante la phase qui est caractéristique de la teinte tout en corrigeant l'amplitude, caractéristique de la saturation ; en outre, elle présente comme avantage principal de ne pas nécessiter la séparation des spectres de luminance Y et de chrominance C. La présente invention a pour objet un dispositif correcteur de l'amplitude de la composante de chrominance, modulée en phase et en amplitude, d'un signal vidéo complexe de télévision en couleurs, utilisable notamment mais non exclusivement dans les matériels de reportage, comportant un circuit résonnant série, accordé sur la fréquence de la .sous-porteuse de chrominance, un circuit de prélèvement du signal de salve (ou burst), une source de signal de référence, un circuit comparateur et un amplificateur auxiliaire, remarquable en ce que l'inductance et le condensateur du circuit résonnant sont constitués respectivement par le second élément et le troisième élément d'un filtre passe-bas en 7t > la borne d'entrée dudit filtre étant reliée, par une résistance variable dont la valeur est contrôlée par l'amplificateur auxiliaire précité, à la borne de sortie dtun étage d'entrée adaptateur à impédance de sortie négligeable et en ce que le circuit de prélèvement du signal de salve est à impédance d'entrée très élevée. L'alimentation du filtre étant réalisée à travers un adaptateur à impédance de sortie négligeable, il en résulte qu'il est de ce fait possible, par le seul réglage de la résistance variable, de faire varier la surtension du circuit résonnant série formé de l'inductance et de la seconde capacité du filtre passebas en n. En outre, le circuit de prélèvement du signal de salve étant à impédance d'entrée très élevée, par exemple de l'ordre de 100 à 1 000 fois celle du circuit correcteur, les caractéristiques du filtre ne sont pas modifiées par ledit prélèvement. Un tel dispositif permet de régler électroniquement l'ampli- tude des signaux de chrominance par rapport à celle des signaux de luminance. Une propriété intéressante de ce circuit est d'avoir une phase constante à 4,43 MHz quelle que soit la valeur de la tension de commande et~lå valeur de la capacité formant le premier élément du filtre en s. En outre, quand il n'y a pas d'écho et, par conséquent, pas de distorsions à corriger, la valeur de la résistance variable s'ajuste automatiquement de façon à ce que la courbe de réponse de l'amplitude en fonction de la fréquence de ce circuit soit pratiquement plate dans toute la bande "vidéo". Cette solution a l'immense avantage d'éviter les détériorations dues au filtrage et à la recombinaison des signaux. Dans le brevet français n 1 048 970, il est décrit l'utili- sation d'un circuit résonnant série utilisé en "piège" en vue de réguler l'amplitude du signal de chrominance sans devoir séparer les spectres de luminance et de chrominance, mais le principe du fonctionnement en est totalement dirent ; en effet, d'une part la phase du signal n'est pas constante, ce qui, pour nous, est fondamental puisqu'elle est caractéristique de la teinte et, de plus, dans le précédent brevet français le circuit résonnant série est utilisé comme "piège" afin d'absorber de lténergie ; de ce fait, le système doit par construction donner plus d'énergie qu'il nten faut à la sous-porteuse de chrominance, l'excès d'énergie étant absorbé de façon variable en réglant l'amortissement du circuit piège. Dans le cas de l'invention objet de la demande de brevet présente le circuit résonnant série est disposé d'une manière telle que la tension est prise, non plus aux bornes de l'ensamble, mais aux bornes de la capacité et c'est-la surtension du circuit qui est utilisée comme paramètre commandé par l'intermédiaire de la résistance variable R. La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être réalisée - la Fig. 1 représente le spectre vidéo d'un signal de télévision en couleurs. - la Fig. 2a représente le spectre d'un signal de luminance tel qu'il pourrait tre isolé par un filtre approprié. - la Fig. 2b représente le spectre isolé d'un signal de chrominance. - la Fig. 3 représente le schéma synoptique très simplifié d'un système auto-chromacorrecteur ACC classique - la Fig. 4 représente le schéma synoptique très simplifié du circuit régulateur d'amplitude conforme à l'invention. Sur la Fig. 1 on a représenté le spectre vidéo d'un signal de télévision en couleurs sur un graphique portant en ordonnée l'amplitude et en abscisse la fréquence exprimée en MHz ; on observe l'imbrication des deux spectres,de luminance désigné par Y et de chrominance désigné par C, le spectre de chrominance s'étalant de part et d'autre de la sous-porteuse de fréquence 4,43 MHz. Sur les figures 2a et 2b on a représenté, sur des graphiques portant en ordonnée l'amplitude et en abscisse la fréquence, respectivement le spectre de luminance Y et le spectre de chrominance C, tels qu'ils sont filtrés isolément dans un dispositif auto-chromacorrecteur connu. Sur la Fig. 3 on a représenté le dispositif auto-chromacorrecteur classique présentant une ligne 1 par laquelle est transmise le spectre vidéo complexe, une ligne 2 avec un filtre 3 de prélèvement du spectre de luminance, la ligne 2 aboutissant, après passage du filtre 3, au dispositif 4,connu, dans lequel sont réunis les deux spectres. De la ligne I part également une ligne 5 aboutissant au filtre 6, après passage dudit filtre, la ligne aboutit à un amplificateur à gain variable 7.Le signal de salve ou burst est prélevé par une ligne 8 aboutissant à un dispositif 9 dit de "prélèvement de burst", punis ledit signal de salve est comparé à un signal de référence/aboutissant à un comparateur 10, dont le signal de sortie est amplifié dans un amplificateur 11 et la tension de commande en résultant parvient à l'amplificateur à gain variable qui corrige le signal de chrominance qui, par l'intermédiaire de la ligne 12, est renvoyé au dispositif 4 dans lequel il est recombiné avec le signal de luminance. On récupère sur la ligne 13, le spectre corrigé. Sur la Fig. 4 on a représenté le circuit correcteur-conforme à l'invention et comportant une ligne 40 par laquelle est amené le signal vidéo à travers un adaptateur 41 dont l'impé- dance de sortie est négligeable, le circuit comporte en outre une résistance variable 42, un filtre passe-bas en # formé d'une première capacité Cl, dsune inductance L et d'une seconde capacité C2. 2 Le signal de salve est récupéré par une ligne 43 et un dispositif 44, suivant une technique d'échantillonnage connue, et comparé dans le comparateur 45 à un signal de référence-amené par une ligne 48, il en résulte une tension d'erreur qui, par l'intermédiaire de l'amplificateur 46, contrôle la valeur de la résistance variable 42. Le fonctionnement est le suivant:à la sortie 47 du filtre passe-bas en # on prélève le signal de référence non modulé, ctest-à-dire la salve et il est comparé à un signal de référence dans le comparateur "5, la tension d'erreur amplifiée par l'am plifieateur 46 est utilisée pour commander la valeur de la résistance variable 42. Le filtre utilisé est dimensionné d'une façon telle que sa fonction de transfert soit bien modulée par un seul élément de commande > la résistance variable 42. Cette résistance variable peut être, par exemple un transistor NOS ou un transistor à effet de champ. En outre, la fonction de transfert est modulée en amplitude mais non en phase à la fréquence de la sous-porteuse de chrominance fo = ## . En effet, la fonction de transfert sSexprime sous la forme d'un nombre complexe dont le module GF(x) et l'argument iF(x) sont donnés par les formules dans lesquelles Ve et Vs sont les tensions d'entrée et de sortie dans le filtre, x = #/#o (#o étant la pulsation de la sous-porteuse de chrominance), a = C1/C2 (rapport des capacités du fil tre en #) et Q étant égal à ##### La valeur de #0 est déterminée par les normes standard du système utilisé. Le calcul montre que, pour que les corrections d'amplitude soient bien effectuées sans affecter la phase du signal de chrominance, la fonction de transfert obtenue doit être telle que GF(x=1) = Q = ###(quel que soit a) #F(x=1) = -90 (quels que soient R et a) GF(x = 0) =1 (quels que soient R, L, C1 et C2) Pour la valeur moyenne du facteur de qualité Q égal à 1, la valeur moyenne de la résistance variable est R et il en résulte que L=##; C2=#### et C1 = 0,5 C2.La partie du filtre en # comportant l'inductance L et la capacité C2 est mise en résonance à la fréquence de la sous-porteuse de chrominance L et C2 étant tels que soient vérifiées les formules C (c'est-à-dire M0 = \glu~ ) et L = ; le ce est réalisé par la résistance variable réglage de la résonnant R dont la valeur est contrôlée, comme il a été expliqué plus avant dans le présent mémoire, par la tension d'erreur résultant de la comparaison dtun signal de référence et d'un signal de burst prélevé sur la ligne ; il est nécessaire de compenser le plus exactement possible les défauts de transmission dans toute la bande vidéo en définis sant de façon correcte le paramètre a = Ci Ce Pour la valeur a = 0,5 on constate queL le filtre inséré dans le circuit correcteur corrige les défauts introduits par non seulement à la fréquence de la sous-porteuse, mais également avec une bonne approximation dans l'ensemble du spectre vidéo. L'entrée du circuit de prélèvement du signal de salve ou "burst" est constituée, par exemple, par un transistor à effet de champ. Des résultats satisfaisants ont été obtenus pour une résistance R variable comprise entre une valeur minimum de 1000# et une valeur maximum de 1 600#. Rmin # R # Rmax 100# # R # 1 600# Notamment, une réalisation intéressante a été faite avec une résistance de 390t, l'inductance L étant de 14/uH, C2 étant égale à 92 pF et C1 à 46 pF, la pulsation de la sous-porteuse étant, comme il a été decrit dans la présente demande de brevet, égale à 2# x 4,43 x 106 hertz (c'est-à-dire une fréquence de 4,43 MHz). Dans tous les cas, la phase est constante quelles que soien les valeurs de R et de C1 pour la fréquence correspondant à C2 la sous-porteuse de chrominance. Un tel dispositif correcteur est applicable dans son principe aux différents systèmes de télévision en couleurs tels que NTSC, PAL et SECAM. REVENDICATIONS 1. Dispositif correcteur de l'amplitude de la composante de chrominance, modulée en phase et en amplitude, d'un signal vidéo complexe de télévision en couleurs, utilisable notamment mais non exclusivement dans les matériels de reportage, comportant un circuit résonnant série, accordé sur la fréquence de la sousporteuse de chrominance, un circuit de prélèvement du signal de salve (ou "burst") une source de signal de référence, un circuit comparateur et un amplificateur auxiliaire, caractérisé en ce que l'inductance et le condensateur du circuit résonnant sont constitués respectivement par le second élément et le troisième élément d'un filtre passe-bas en n, la borne d'entrée dudit filtre étant reliée, par une résistance variable dont la valeur est contrôlée par l'amplificateur auxiliaire précité, à la borne de sortie d'un étage d'entre adaptateur à impédance de sortie négligeable et en ce que le circuit de prélèvement du signal de salve est à impédance d'entrée très élevée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance variable est un transistor MOS. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance variable est un transistor à effet de champ. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que entrée du circuit de prélèvement du signal de salve ou'burst" est constituée par un transistor à effet de champ. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance varie entre 100net 1 600#. 6. Dispositif selon la revendication i > caractérisé en ce que le rapport des capacités du filtre passe-bas en # est de tordre de 0,5.