Brevet FR2371105A1 — publié le 19780609

L'invention concerne un compensateur électronique de défauts de signaux, qui peut être utilisé dans un système de reproduction dtimages de télévision enregistrées. Pour la reproduction de signaux vidéo de télévision préalablement enregistrés, par exemple, sur une bande magnétique, un disque magnétique ou tout autre dispositif dlenre- gistrement, une diminution ou perte de l'information enregistrée peut survenir, ce qui se traduit au niveau du téléspectateur par une image dégradée. Une forme première connue de tels défauts correspond à une absence de sigm ux qui peut intervenir du fait des imperfections du dispositif d'enregistrement ou à une accumulation de poussière aux points de liaison entre les tettes d'enregistrement et de restitution avec le milieu enregistreur.Lorsque de telles absences apparats sent, le signal restitué à partir du milieu enregistreur subit une diminution ou perte d'amplitude qui se transforme au niveau du téléspectateur, par l'apparition de raies blanches et noires aléatoires ou de flasMssur l'écran de télévision ou sur tout autre dispositif utilisé comme dispositif de reproduction d'images. Dans la majorité des cas, de telles absences peuvent survenir pour une ou plusieurs lignes entières de l'image. Comme il est connu, que les images de télévision sont redondantes d'une ligne à l'autre, des compensateurs de défautssont utilises et et fonctionnent généralement sur le principe que l'information est redondante d'une ligne à l'autre. Ainsi, il est possible de compenser un défaut en substituant l'information d'une ligne précédente pendant la durée de ce défaut. De tels compensateurs sont décrits dans le brevet américain NO 2 996 576, où une information d'une ligne précédente est enregistrée et ensuite insérée dans le signal vidéo ou de sortie lorsqu'une absence de signaux intervient. Un tel remplacement direct est généralement satisfaisant pour un signal vidéo monochromatique. Cependant, dans le cas dcun signal vidéo en couleurs, un tel remplacement ntest pas satisfaisant du fait que la relation de phase entre la synchronisation de balayage et la synchronisation des couleurs (si gnaux de synchronisation de la sous-porteuse de chrominance dans le système NTSC) varie sur des lignes adjacentes, Les impulsions de synchronisation de balayage sont en phase d'une ligne à l'autre, mais la synchronisation des couleurs est entrelacée ou à 1800 d'une ligne à l'autre.Si un remplacement direct d'un signal à partir d'une ligne precédemment enregistrée est effectué, les signaux de couleur seront inversés, et un tel remplacement apparait sur le tube dé reproduction comme le complémentaire des couleurs vraies, Cela affecte notamment le téléspectateur si un défaut ou une absence de signal persiste pendant une partie importante de la durée d'une ligne.Par conséquent, -dans un compensateur d'absence de signaux de couleurs, comme décrit dans le brevet américain NO 3 463 874, l'information enregistrée est séparée par un filtre passe-bas en une partie luminance contenant sensiblement toutes les fréquences en dessous de 2,5 z et par un filtre passe-bande en une partie chrominance contenant sensiblement toutes les fréquences comprises entre 2 et 4 RHzo La partie chrominance passe par un dispositif inverseur de signaux et est ensuite recombinée avec la partie luminance de sorte que la phase couleur est correcte lorsque l'information vidéo enregistrée est utilisée comme information de remplacement lorsqu'unie absence de signal intervient. L'invention propose un système de traitement de signaux vidéo pour compenser l'absence d'un signal vidéo couleur par slzbstitution d'un signal vidéo couleur pendant la durée de cette absence, le dit signal de remplacement étant constitué d'informations vidéo de lignes de télévision situées avant et après ladite absence, ledit système comprenant un premier circuit de retard sensible aux signauxd'une source de signaux vidéo pour retarder ces signaux d1au moins une ligne pour fournir un premier signal, caractérisé en ce qu'il comprend un second circuit de retard relié audit premier circuit de retard de sorte que lesdits premier et second circuits de retard sont sensibles aux signaux vidéo pour retarder ceux-cidtaumoins deux lignes pour fournir un second signal, un premier circuit de combinaison sensible aux signaux vidéo et audit second signal pour fournir un troisième signal ayant une durée de ligne intermédiaire entre celle des signaux vidéo et ledit second signal, des circuits de traitement sensibles audit troisième signal pour fournir un signal de remplacement à sousporteuse en phase avec ledit premier signal,- un circuit de commutation couplé audit premier signal et audit second signal et étant sensible à une absence de signal pour substitué ledit premier signal audit second signal et viceversa en présence d'une absence de signal. D'autres avantages, caractéristiques et détails apparaitront plus clairement à l'aide de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 représente sous forme de schéma-bloc un compensateur électronique analogique conforme à l'invention, - la figure 2 représente graphiquement le fonctionnement du compensateur représenté sur la figure 1, - la figure 3 représente sous forme de schémabloc un compensateur numérique conforme à l'invention, - la figure 4 représente graphiquement le fonctionnement du compensateur représenté sur la figure 3, - la figure 5 représente sous forme de schémabloc un second mode de réalisation d'un compensateur analogique conforme à l'invention; et - la figure 6 représente graphiquement le fonctionnement du compensateur représenté sur la figure 5. En se reportant à la figure 1, une source de signaux vidéo telle qu'un dispositif d'enregistrement vidéo sur bande,qesat couplés à la borne d'entrée d'un circuit de retard 10 d'une ligne et à une borne d'entrée d7un amplificateur sommateur 40. La borne de sortie du circuit à retard 1Q est reliée, à son tour, à la borne d'entrée d'un second circuit à retard 20 d'une ligne et à la borne d'entrée d'un circuit à retard 30 de 140 nanosecondes. La borne de sortie du circuit à retard 30 est reliée à la borne d'entrée dtun commutateur vidéo 70. La borne de sortie du circuit à retard 20 est reliée à l'autre entrée de l'amplificateur sommateur 40o La borne de sortie de l'amplificateur 40 est reliée, à son tour, à l'une des entrées d'un second amplificateur sommateur 60 et à la borne d'entrée d'un circuit à retard 50 de 280 nanosecondes, dont la sortie est reliée à l'autre entrée de l'amplificateur sommateur 60. il est à noter que les circuits à retard 10, 20, 30 et 50 peuvent être constitués par de simples lignes à retard en verre classiques et capables de fournir un retard, par exemple, pour le circuit à retard 10, de 63,5 microsecondes ce qui est équivalent à un retard d'une ligne pour le signal d'entrée dans le système de télévision NTSC. La sortie de l'amplificateur 60 est reliée à l'autre entrée du commutateur vidéo 70. Ce commutateur est d'un type classique et fonctionne par exemple, en couplant soit lten- trée SN du circuit à retard 30 où l'entrée SR de l'amplificateur 60 a une borne de sortie commune, en réponse à un signal de commande provenant d'un détecteur 80 absence de signal. Ce détecteur, également classique, contrtle le signal de sortie haute fréquence du dispositif d'enregistrement sur bande formant source de signaux, signal qui est généralement sous la forme dtun signal modulé en fréquence supportant l'image ou l'information vidéo.Le détecteur 80 est sensible à une absence du signal haute fréquence plutôt qu'à l'information vidéo de façon à lui permettre de distinguer une véritable absence d'une variation dans le signal vidéo. Le fonctionnement du circuit représenté sur la figure 1 est le suivant. En se reportant au graphique représenté sur la figure 2, qui représente trois lignes successives 0, 1, 2, le signal vidéo d'entrée représenté par un segment S, est retardé dans le circuit à retard 10 d'une ligne, ce qui à pour effet de déplacer le segment S jusqu'à la position i Bien que les signaux vidéo S, S1 SNS etc, sont représentés chacun par un segment d'une ligne de télévision, il est bien entendu que le signal vidéo est un signal continu et que la figure 2 ne représente qu'un moment à un instant donné pendant lequel intervient une absence de signal d'une durée égale au segment S.Le signal vidéo est en plus retardé par le circuit à retard 30 de 140 nanosecondes, ce qui est équivalent à une demi-période de la fréquence porteuse du signal de synchronisation de couleur de 3,58 MHz dans le système de télévision NTSC. Le signal d'entrée S retardé d'une ligne (S1) plus 140 nanosecondes donnent le signal vidéo SN, qui est couplé par le commutateur 70 à la borne de sortie commune, et est utilisé comme un signal vidéo normal. Simultanément avec le traitement du signal vidéo d'entrée S pour fournir un signal vidéo de sortie à partir du commutateur 70, le signal de sortie du circuit à retard 10 est encore retardé d'une ligne, c'est-à-dire de la position S1 de la ligne I à la position S2 de la ligne 2.Le signal d'entrée initial S et le signal d'entrée S2 retardé deux fois sont envoyés à l'amplificateur 40 dont le signal de sortie est égal au signal S1 ou à la sortie combinée et pondérée des signaux ou segments S1 et S2. Le signal S1 est à nouveau ajouté aux signaux S1 et S2, retardé de 280 nanosecondes par le circuit à retard 50, de façon à donner un signal S5 combiné et pondéré à la sortie de l'amplificateur 60, ce qui correspond, comme représenté sur la figure 2, aux segments S et S2 retardés de 280 nanosecondes ou un cycle complet correspondant à la fréquence porteuse de 3,58 IDHz. Par conséquent, la sortie de l'amplificateur 6O, qui fournit le signal vidéo de remplacement pour le commutateur 70, comprend un quart des signaux S, S2, S3 et S4 retardés d'une ligne plus 140 nanosecondes. Ce signal vidéo d'entrée retardé et pondéré SR, couplé au commutateur 70, est identique en temps et en amplitude au signal d'entrée vidéo normal reçu par le commutateur 70, et représente en outre une moyenne pondérée de l'information image entourant le point d'întéret (l'absence apparaissant durant le segment de ligne SN) plutôt qu'un signal de remplacement direct d'une information vidéo plus ou moins redondante d'une ligne précédente. Ainsi, un signal de remplacement vidéo est produit et il se rapproche du signal vidéo original en termes de luminance et de chrominance. Cela présente un certain avantage si l'on considère la partie luminance du signal vidéo de remplacement, en comparaison avec la partie luminance du signal vidéo original étant donné que le signal de remplacement comprend une information de luminance qui est une combinaison d'une ligne située avant et d'une ligne située après la ligne considérée où apparait le défaut. Cette partie de luminance moyenne donne un affichage amélioré du signal vidéo dans les systèmes modernes de télévision qui utilisent une image à trames entrelacées du fait que des lignes adjacentes sont réellement décalées de deux lignes du fait de l'entrelacement des trames. Les figures 5 et 6 représentent une variante du système représenté sur les figures 1 et 2, et dans lesquelles une phase correcte de la partie chxxinance du signal de remplacement vidéo est obtenue par une inversion du signal de chrominance de l'un des deux signaux qui composent le signal vidéo de remplacement plutôt que par les circuits à retard 30 et 50 du circuit représenté sur la figure 1. Le fonctionnement du circuit de la figure 5 est le suivant. En se reportant à la représentatiojgraphique de la figure 6, qui illustre un champ de trois lignes successives 0, 1, 2, le signal vidéo d'entrée représenté arbitrairement par un segment S, est retardé par le circuit à retard 10 d'une ligne, ce qui a pour effet de déplacer ce segment Jusqu'à la position SN sur la ligne i: Le signal vidéo SN est couplé par le commutateur 70 à la borne de sortie commune et est utilisé comme un signal vidéo classique. Simultanemént avec le traitement du signal d'entrée vidéo S pour donner un signal de sortie vidéo par l'int?r- épiaire du commutateur 70, le signal de sortie déjà retardé par le circuit à retard 10 est à nouveau retardé d'une ligne par le circuit à retard 20 pour donner un signal S2. Le signal d'entrée S original et le signal S2 retardé deux fois, qui sont en phase avec la sous-porteuse puisqu'ils sont sur deux lignes alternées, sont couplés à l'amplificateur 40 dans lequel les signaux S1 et S2 sont combinés et pondérés pour donner à la sortie de l'amplificateur 40 un signal qui correspond en amplitude à un signal de remplacement pour le signal SN, mais qui ne correspond pas à la phase de la synchronisation couleur puisque les lignes adjacentes ont des impulsions de synchronisation de la sous-porteuse de couleur qui, dans le système NTSC, diffèrent d'une ligne à l'autre de 1800 par rapport à la fréquence de sous-porteuse. Pour obtenir une phase de couleur correcte, le signal de sortie de l'am- plificateur 40 est reçu dans un filtre passe-bas 110 où la partie luminance du signal, entre 0 et 2 MHz, est séparée en une composante de signal de luminance, et dans un filtre passe-bande 90 où la partie chrominance du signal, entre 2 et 4 MHz, est séparée en une composante de signal de chrominance. La composante du signal de chrominance est, à son tour, envoyée à un inverseur 105, dont la sortie correspond à la composante du signal de chrominance mais de phase inverse. Le signal à la sortie du filtre 110 et le signal à la sortie de l'inverseur 105 sont reliés respectivement aux bornes de l'amplificateur 60, dont la sortie donne le signal vidéo de remplacement pour le commutateur 70 et qui se présente sous la forme d'une moitié des signaux S et S2 avec la partie chrominance inversée. Ce signal d'entrée vidéo SR pondéré et inversé, couplé au commutateur 70, est identique en temps et en amplitude au signal d'entrée vidéo classique appliqué au commutateur 70, et représente une moyenne pondérée de l'information avant et après le point d'intért (moment où apparait une absence de signal pendant le segment de ligne SN) plut8t qu'un signal de remplacement direct d'une information vidéo plus ou moins redondante d'une ligne précédente. La figure 3 représente un système de traitement conforme à 11 invention mais sous forme numérique, qui utilise des registres à décalage classiquespour obtenir les signaux retardés obtenus précédemment par les lignes à retard de la figure 1. Sur la figure 3, les chiffres de référence correspondentauKchiffres de référence de la figure 1, et dans laquelle, par exemple, le registre à décalage 100 d'une ligne correspond au circuit à retard 10 de la figure 1. De façon identique, les chiffres de référence compris entre 200 et 800 correspondent aux chiffres de référence 20 à 80 de la figure 1. Sur la figure 3, le signal vidéo d'entrée S représente l'information image, qui a été traitée sous forme numérique, par exemple, par l'intermédiaire d'un convertisseur (non représenté) analogique-numérique à une fréquence d'horloge classique de 14,32 MHz (quatre fois la fréquence de la sous-porteuse de 3,58 MHz) ou approximativement un temps d'échantillonnage de 70 nanosecondes en utilisant une représentation numérique à huit bits pour l'amplitude de chaque échantillon pris au rythme de lthorloge. Par conséquent, le signal d'entrée vidéo S au niveau du registre à décalage 100 est un mot numérique de huit bits, et comme I'horloge 900 qui est associée au registre à décalage 100 fonctionne à quatre fois la fréquence de la sous-porteuse le registre à décalage 100 comprend 910 étages, à huit bits par mot, de façon à donner un retard de signal entre l'en- trée et la sortie du registre 100 de 910 x (1/4 x sous-porteuse) nanosecondss pour un temps de retard total de 63,5 microsecondes, retard qui correspond à une ligne de télévision dans le système NTSC. De façon similaire, un registre à décalage 500 à quatre étages et un registre à décalage 300 à deux étages, à la cadence horloge de 14,32 MHz, donnent respectivement, 280 (4 X 70 nanosecondes) et 140 (2 X 70 nanosecondes) de retard pour un signal entre entrée et la sortie. Le fonctionnement du circuit représenté sur la figure 3 est le suivant.En se référant à la figure 4, quî représente graphiquement trois lignes successives identifiées respectivement par les références 0,1, 2, les points représentent les échantillonnages numériques de l'information vidéo au rythme de l'horloge à quatre fois la fréquence de la sous-porteuse, pour un intervalle d'échantillonnage de 70 nanosecondes. Bien que le signal vidéo représenté sur la figure 4 comprend des échantillonnages fixés à un moment donné, il est bien évident que le signal vidéo est une continuité de points de données échantillonnées par l'intermédiaire de l'horloge 900 de la figure 3. Le signal vidéo d'entrée S numérique est couplé à la borne d'entrée du registre-100, qui retarde le signal d'entrée d'une ligne, c'est-à-dire, de la position S sur la ligne 0 à la meme position sur la ligne 1. Ce signal est en plus retardé de 140 nanosecondes par le registre à décalage 300, qui place le signal d'entrée à deux impulsions d'horloge vers la droite jusqu'à la position SN sur la ligne i. Par conséquent, le signal vidéo d'entrée S a été retardé d'une ligne plus 140 nanoeecatEscomme dans le cas du système de la figure 1, pour donner un signal de sortie video normal SN couplé à l'une des entrées du commutateur vidéo 700.Dans le cas d'une absence d'une disparition du signal de commande au niveau du commutateur 700, le signal vidéo SN apparait à la borne de sortie commune du commutateur 700, sous forme numérique pour subir tout traitement désiré avant autre reconverti en un signal analogique avant d'être reproduit sur le récepteur ou tout autre dispositif de reproduction. Simultanément avec le traitement du signal d'entrée pour fournir un signal de sortie vidéo normal SN au niveau du commutateur 700, le signal de sortie du registre 100, qui a été retardé d'une lignessest est envoyé au registre 200 pour obtenir un signal retardé de deux lignes comme représenté sur la figure 4 à la position S2.Le signal original S et le signal retardé deux fois S2 sont combinés dans un dispositif additionneur/diviseur à huit bits, où les signaux sont combinés et divisés pour donner une moyenne pondérée du signal avant (ligne o) et après (ligne 2) de la ligne considérée (ligne 1). Sur la figure 3, le signaveombine Si retardé -de 280 nanosecondes par le registre à décalage 500 pour fournir un signal S5,est recombiné: et pondéré avec le signal S1 dans un dispositif additionneur/diviseur 600 pour donner un signal vidéo de remplacement SR. Par conséquent, le signal de sortie SR de huit bits du dispositif 600 comprend un quart de chacun des signaux S, S2, S3 et retardé d'une ligne complète plus 140 nanosecondes. Ce signal SR envoyé au commutateur 700 est identique en temps et amplitude au signal vidéo d'entrée normal SN envoyé au commutateur 70, et représente une moyenne pondérée de l'information image entourant le point d'intérêt (c'est-à-dire au moment ou intervient une absence de signal correspondant à l'échan- tillonnage SN), pluttt qu'à un signal de remplacement direct d'un échantillon vidéo plus ou moins redondant d'une ligne précédente. Par conséquent, le signal vidéo de remplacement est produit sous forme digital avec tous les avantages d'un signal sous forme analogique. Bien que l'invention ait été décrite dans le cas du système standard de télévision NTSC, les principes de l'invention sont également appliquables pour d'autres systè mes de télévision. Ces autres systèmes ont des différences par rapport au signal NTSC, ce qui nécessite des modifications dansles valeurs des retards et dans les rythm dlhor- loge (en liaison avec les figures 1 et 4), telles que : la fréquence d'horloge qui détermine le nombre d'échantillonnages par ligne, par exemple 4,33 MHz dans le système PAL au lieu de 3,58 dans le système NTSC, aussi bien que le temps de retard pour un demi et un cycle complet de la sous-porteuse des impulsions de synchronisation de chrominance. Dans le système PAL, l'alternance de phase qui intervient d'une ligne à l'autre nécessite que l'information,pour produire un signal vidéo de remplacement, doit etre pris deux lignes avant et deux lignes après la ligne dans laquelle une absence de signal apparait. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui n'ont été décrits et donnés qu'à titre d'exemple, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I 0 N S î. Système de traitement de signaux vidéo pour compenser l'absence d'un signal vidéo couleur en lui substituant un signal de remplacement couleur pendant la période correspondant à l'absence dudit signal, ce signal de remplacement étant constitué à partir de l'information vidéo des lignes situées avant et après. la ligne où intervient ladite absence de signal, ledit système comprenant une source de signaux vidéo, un premier circuit de retard sensible aux signaux vidéo pour les retarder d'au moins une ligne pour fournir un premier signal, caractérisé en ce qu'il comprend un second circuit de retard (20) relié audit premier circuit de retard, ledit premier circuit et ledit second circuit étant sensibles aux signaux vidéo pour les retarder d'au moins de deux lignes pour fournir un second signal, un premier circuit de combinaison (40) sensible aux signaux vidéo et audit second signal pour fournir un troisième signal d'une durée de ligne intermédiaire entre les signaux vidéo et ledit second signal, des circuits de traitement (50, 60) sensibles audit troisième signal pour fournir un second signal de sortie vidéo dont la phase de la sous-porteuse est égale à celle dudit premier signal, et un circuit de commutation (70) couplé audit premier signal et audit second signal de sortie vidéo, et sensible à l'absence de signal pour substituer ledit premier signal audit second signal de sortie vidéo ou vice-versa-en présence de l'ab- sence d'un signal. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits de traitement précités sensibles au troisième signal précité comprend des circuits (90, 110) sensibles audit troisième signal pour séparer les parties luminance et chrominance dudit troisième signal, des circuits (105) pour inverser ladite partie chrominance dudit troisième signal, et des circuits (60) pour recombiner ladite partie luminance et ladite partie de chrominance inversée dudit troisième signal pour fournir le second signal de sortie vidéo précité, ce signal coincidant en temps et en phase avec le premier signal précité. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième circuit de retard (30) sensible au premier signal précité pour retarder celui-ci d'un retard supplémentaire correspondant à un demi-cycle de la sous-porteuse couleur pour donner un premier signal de sortie vidéo, les circuits de traitement précités comprenant un quatrième circuit de retard (50) sensible au troisième signal précité pour retarder celui-ci d'un retard supplémentaire correspondant à un cycle complet de la sous-porteuse couleur pour donner un quatrième signal, et un second circuit de combinaison(60) sensible audit troisième signal et audit quatrième signal pour donner le second signal de sortie vidéo précité, ce signal colncidant en phase de la sous-porteuse couleur avec ledit premier signal de sortie vidéo, le circuit de commutation (70) précité couplé audits premier et second signaux de sortie vidéo étant sensible à une absence de signal pour substituer ledit premier signal de sortie vidéo au second signal de sortie vidéo ou vice-versa en présence de l'absence d'un signal.