Brevet FR2400298A1 — publié le 19790309

Le montage suivant l'invention est applicable à la diminution du bruit lors de la reproduction de signaux vidéo enregistrés ainsi que lors de la transmission de signaux vidéo et d'autres signaux. Des procédés pour réduire le bruit sont connus dans la technique de ltenregistrement et de la reproduction du son. Ils sont cependant le plus souvent conçus en fonction des propriétés d'audition physiologiques de l'oreille humaine et ne sont par conséquent pas aptes à être utilisés de manière analogue dans le traitement de signaux vidéo. I1 est connu en particulier un dispositif constitué par un filtre passe-bas susceptible d'être commandé et dont la fréquence limite est déplacée vers le bas en l'absence de fréquences élevées de sorte que pendant la durée de ce déplacement les composantes de signal à fréquence élevée formant bruit se trouvent supprimées. Par suite de l'égalisation des amplitudes pour des fréquences élevées la régulation s'effectue toujours avec un certain retard dans le temps et détermine ainsi invariablement des distorsions de la réponse en fréquence. Dans la technique de l'enregistrement de signaux vidéo sont utilisés exclusivement des étages de préaccentuation pour accroître le rapport signal sur bruit dans l'image. Dans l'informatique il est connu d'utiliser des filtres dynamiques permettant, en fonction du rapport signal sur bruit de la porteuse ou en fonction de l'indice de modulation, de faire varier la largeur de bande du filtre dynamique dans la branche vehicu- lant les signaux. Cependant7 du fait que la régulation en retour entre en action avec un retard, ces filtres dynamiques ne fonctionnent avec une faible distorsion que pour des variations de fréquence lentes alors que dans le cas de variations de fréquence rapides le retard entraine de fortes distorsions non linéaires. Or la présente invention vise à réduire le bruit lors de la reproduction de signaux vidéo enregistrés et lors de la transmission de signaux vidéo ainsi que d'autres signaux, sans que cela s'accompagne d'une augmentation sensible des distorsions. I1 s'agit suivant la présente invention de résoudre le problème consistant à obtenir une diminution du bruit de signaux électriques à haute fréquence, pour des variations de fréquence tant lentes que rapides, au moins d'une manière différentielle mais sans que cette diminution s'accompagne fondamentalement de distorsions pour des variations de fréquence lentes ou rapides. La solution apportée à ce problème suivant la présente invention, pour un montage destiné à réduire le bruit, en particulier lors de la reproduction de signaux vidéo enregistres, et comprenant un équipement de filtrage agissant en fonction de la fréquence, consiste en ce que dans la branche véhiculant les signaux sont montés en série une ligne à retard et un équipement de filtrage variable et en ce qu'il est relié à l'entrée de la ligne à retard une branche de commande influençant l'équipement de filtrage en fonction de la fréquence et du contenu du signal. En présence d'un signal module en fréquence la branche de commande doit être réalisée suivant la présente invention de telle sorte qu'un amplificateur limiteur soit monté en série avec un démodulateur à la sortie duquel sont connectés d'une part un filtre passe-bas et d'autre part un comparateur. Le filtre passe-bas est connecté à une entrée de commande de l'équipement de filtrage et commande celui-ci en fonction des variations de fréquence lentes du signal dont il s'agit de réduire le bruit. Cela veut dire que pour des variations de fréquence lentes la fréquence de milieu de bande de l'équipement de filtrage est déplacée en fonction du déplacement lent de la fréquence de la porteuse, sans que cela entraîne l'occupation d'une plus forte largeur de bande. Le comparateur est connecté à la sortie du démodulateur d'une part directement et d'autre part par l'intermédiaire d'une ligne à retard de sorte que, si le signal dont il s'agit de réduire le bruit subit des variations de fréquence rapides, il se présente à la sortie du comparateur un signal qui, après avoir été redressé dans un redresseur à voies multiples, commande l'équipement de filtrage, par l'intermédiaire d'une seconde entrée de celuici, de manière à élargir la bande passante. Un redresseur à une seule voie ne suffirait pas car, en cas d'utilisation d'un tel redresseur, des signaux négatifs se présentant à la sortie du comparateur se trouveraient simplement éliminés et ne pourraient alors pas commander l'équipement de filtrage de la façon requise en ce qui concerne l'élargissement de la bande passante.Suivant la présente invention l'équipement de filtrage est constitué par un filtre passe-bas qui, en cas de variations de fréquence lentes du signal dont il s'agit de réduire le bruit, est commandé, proportionnellement à l'excursion de la fréquence, en ce qui concerne la fréquence de milieu de bande, et par un ou plusieurs filtres passe-bande destinés à être mis en circuit additionnellement en cas de variations de fréquence rapides. Dans le cas d'un signal vidéo la branche de commande suivant l'invention est constituée par un comparateur et un redresseur à voies multiples tandis que l'équipement de filtrage est alors avantageusement réalisé sous la forme d'un filtre passe-bas. Le comparateur reçoit le signal vidéo d'une part directement et d'autre part par l'intermédiaire d'une ligne à retard. Lorsque le signal vidéo dont il s'agit de réduire le bruit subit des variations de fréquence rapides, il se présente a la sortie du comparateur un signal positif ou négatif qui, après avoir été redressé, commande, par la mise en circuit additionnel d'un filtre passe-bande ou par shuntage du filtre passe-bas, l'équipement filtrant de façon à élargir la bande passante. L'invention est expliquée ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé. La figure unique représente un montage permettant de réduire le bruit en cas de reproduction d'un signal vidéo enregistré par modulation de fréquence. Dans le cas représenté à la figure sont montés en série dans la branche véhiculant les signaux une ligne à retard I et un équipement de filtrage 2 qui est constitué par un filtre passebande 3 commandé en ce qui concerne la fréquence de milieu de bande et par un filtre passe-bande commutable 4. La branche de commande 5 connectée à l'entrée de la ligne à retard 1 est constituée en premier lieu par un amplificateur limiteur 6 et un démodulateur 7 dont la sortie est connectée à un filtre passe-bas 8 et à un comparateur 9. Une entrée 10 du comparateur 9 est reliée directement à la sortie du démodulateur 7 et une autre entrée 11 est reliée à la sortie du démodulateur 7 par l'intermédiaire d'une ligne à retard 12. Le comparateur 9 est connecté à un redresseur à voies multiples 13 qui est à son tour relié à des commutateurs 14 pour le filtre passe-bande 4. Lorsque le signal vidéo dont il s'agit de réduire le bruit et qui, enregistré par modulation de fréquence, se présente dans la branche à signaux en vue de sa reproduction subit des variations de fréquence lentes telles qutelles se produisent dans l'image télévisuelle dans le cas de variations lentes de valeurs de l'é- chelle de gris, la fréquence de milieu de bande du filtre passebande commandé 3 est déplacée par l'intermédiaire du filtre passebas 8 en fonction des variations de valeurs de l'échelle de gris. Le fait que l'intervalle de bande passante du filtre passe-bande susceptible d'être commandé se trouve limité pour ces variations, en raison de la faible excursion de fréquence en présence, à pour effet de limiter le bruit produit en fonction de la largeur de bande de fréquence de sorte que le bruit se trouve efficacement supprimé précisément dans les parties de l'image à faible variation de densité lumineuse où il est particulièrement gênant Dans le cas de variations de fréquence rapides, qui correspondent par exemple aux transitions noir-blanc, la branche véhiculant les signaux doit disposer de la largeurde smdetotale, ce qui est obtenu au moyen du filtre passe-bande mis en circuit additionnellement ou commuté.En cas de telles transitions il se produit dans le comparateur 9, par suite de l'amenée retardée, un signal qui dans le cas de transitions rapides devient suffisamment important pour produire une commutation sur la largeur de bande totale. Cela signifie certes une moins forte réduction du bruit mais ce défaut est le moins gênant précisément en ce qui concerne les transitions noir-blanc. L'avantage d'un tel agencement réside en ce qu'il a pour effet de réduire la largeur de la bande de transmission pour le cas d'une fréquence porteuse stable, c'est- -Zire variant lentement, telle qu'elle se produit dans l'image lors de variations lentes de valeurs de l'échelle de gris, et en ce qu'il permet ainsi de réduire le bruit en ces endroits de l'image. La largeur de la bande de transmission peut encore être considérablement réduite lorsque la position de l'intervalle de bande passante du filtre passe-bande est toujours adaptée à la position de la porteuse au moyen d'un circuit régulateur. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Montage permettant de réduire le bruit, en particulier lors de la reproduction de signaux vidéo enregistrés, et comprenant un équipement de filtrage susceptible d'être commandé, un circuit à retard étant monté en série avec l'équipement de filtrage et une première branche de commande destinée à influencer l'équipement de filtrage etant connectée à l'entrée du circuit à retard, laquelle branche de commande influe sur l'équipement de filtrage en cas de variations de fréquence d'entrée lentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, outre la première branche de commande 5, une seconde branche de commande qui, en cas de variations de fréquence d'entrée rapides, commande l'équipement de filtrage 2. 2 - Montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde branche de commande est constituée par un amplificateur limiteur 6 suivi d'un démodulateur 7, un comparateur 9 et une redresseur à voies multiples 13. 3 - Montage suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la première entrée 10 du comparateur 9 prévu dans la seconde branche de commande est reliée directement à la sorite du démodulateur 7 et en ce que la seconde entrée 11 du comparateur 9 est reliée à la sortie du démodulateur 7 par l'intermédiaire d'un circuit à retard 12. 4 - Montage suivant la revendication I, caractérisé en ce que la première branche de commande est constituée par un amplificateur limiteur 6 suivi d'un démodulateur 7 et par un filtre passe-bas 8, l'entrée de l'amplificateur limiteur étant reliée à l'entrée du circuit à retard 1 et la sortie du filtre passe-bas 8 étant reliée à l'équipement de filtrage 3 susceptible d'être commandé. 5 - Montage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il n'est prévu qu'un amplificateur limiteur 6 suivi d'un démodulateur 7 pour les deux branches de commande. 6 - Montage suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sortie de la première branche de commande est connectée à un filtre passe-bande commandé 3 et en ce que la sortie de la seconde branche de commande est reliée à un équipement commutateur 14 au moyen duquel, en cas de variations de fréquence d'entrée rapides, un second filtre passe-bande 4 est mis en circuit dans la ligne de transmission à la place du filtre passebande commandé de la première branche de commande.