Brevet FR2437135A1 — publié le 19800418

La présente invention concerne la réception d'images en couleurs par télévision, selon le procédé Sécam et, de façon plus précise, la génération d'une tension de sortie du démodulateur stable, dans la voie de traitement des signaux images. Dans le balayage horizontal des images, au cours du retour de ligne, a lieu une impulsion de synchronisation pendant laquelle aucun signal à vidéo-fréquence n'est transmis : 11 invention utilise cette absence de signal à vidéo-fréquence pour injecter un signal de stabilisation, grâce auquel la tension de sortie du démodulateur ne dérive pas et reste proche des tensions correspondant aux fréquences de repos du rouge FOR et du bleu FOB, transmises à la suite de ltiapulsion de synchronisation. Les réglages de FOR et FOB peuvent ainsi être supprimés. Le système Sécam est un procédé selon lequel l'information couleur d'une image de télévision est transmise en superposition à l'image noir et blanc (luminance Y) par l'intermédiaire de deux ondes sous-porteuses contenues dans le spectre vidéo-fréquence,modulées en fréquence, d'une part par l'information R-Y représentative du rouge contenu dans l'image, et d'autre part par l'information B-Y représentative du bleu contenu dans l'image. Le vert est reconstitue par matriçage entre ces informations. Les fréquences de repos des sous-porteuses en l'absence de modulation sont FOB = 4,250 Mh2 pour le bleu et FOR = 4,406 Fhz pour le rouge. Elles sont transmises en début de chaque ligne pendant 4,8 us après l'impulsion de synchronisation. Le système Sécam transmet séquentiellement d'une ligne à l'autre chacune des sous-porteuses : lors du décodage, il faut mettre en mémoire le temps d'une ligne chacune des informations R-Y et B-Y en utilisant une ligne à retard, d'où le nom de Sécam Séquentiel à Mémoire. Les fréquences de repos des sous-porteuses sont utilisées comme fréquences d'identification des couleurs, puisque les couleurs ne sont pas mélangées au niveau des lignes, mais transmises séquentiellement, de façon alternée, une ligne étant rouge et la suivante étant bleue. L'identification s'opère par démodu lation de la fréquence, à laquelle correspond une tension continue, dont la valeur permet de reconnaltre la couleur de la ligne. Une tension de référence n'est utilisable que si elle est stable ; or elle peut, dans les dispositifs existant, présenter une certaine instabilité liée au temps nécessaire au démodulateur pour capter la fréquence d'identification, après l'impulsion de synchronisation pendant laquelle le démodulateur ne reçoit plus aucun signal. Pour obtenir une tension de référence stable, le procédé utilisé consiste à produire une oscillation stable, et à l'injecter dans le circuit, avant le démodulateur, qui la transforme en tension stable. Afin de simplifier les circuits des récepteurs de télévision et, par voie de conséquence, d1-en améliorer la fiabilité, elle utilise tout ou partie des circuits oscillants qui existent déjà, dont les signaux sont, au moment opportun, dirigés vers le démodulateur. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de la stabilisation de tension de sortie, dans le système de télévision en couleurs Sécam dans lequel le signal vidéo comporte, au cours du balayage de retour de lignes, une impulsion de synchronisation des lignes suivies par une impulsion d'une fréquence caractéristique de la couleur de la ligne suivante, ce démodulateur étant caractérisé en ce que des moyens de commutation, placés sur la voie de décodage couleurs avant le démodulateur, interrompent pendant le retour de lignes la transmission du signal vidéo et envoient vers le démodulateur un signal à fréquence stable et connue, transformée par le démodulateur, sur sa borne de sortie, en une tension continue stable, utilisée pour l'asservissement du niveau continu en sortie du démodulateur. L'invention sera plus facilement comprise au moyen de la description suivante, s'appuyant sur les figures jointes dans lesquelles - la figure 1 représente la forme du signal vidéo composite reçu par la voie image d'un téléviseur - la figure 2 représente un premier type de démodulateur selon l'art connu - la figure 3 représente un autre type de démodulateur selon l'art connu - la figure 4 représente, sous forme de blocs fonctionnels, le schéma de l'invention - la figure 5 montre les diagrammes dans le temps de fonctionnement de l'invention - la figure 6 représente, sous forme de blocs fonctionnels, un autre schéma de l'invention selon un perfectionnement proposé - la figure 7 représente, sous forme de blocs fonctionnels, une troisième forme de réalisation de l'invention. La figure t constitue un préambule, qui permettra de comprendre plus facilement les besoins de tensions de référence, et les raisons pour lesquelles le dispositif de l'invention a été mis au point. Elle représente la forme d'onde reçue par un téléviseur en couleurs, connue sous le nom de signal vidéo composite, le temps t étant en abscisses et la tension V en ordonnées Sur cette figure, entre l'origine des temps et t1, est la fin d'une ligne. le retour litiez en balayage horizontal, se situe entre les temps t1 et t4, une nouvelle ligne commençant en t40 Pendant le retour ligne se situe, outre d'autre signaux non représentés parce outils n'entrent pas dans le cadre de l'invention, un signal de synchronisation du balayage ligne compris entre t2 et t3.Un signal d'identification des couleurs, compris entre t4 et t5, est transmis à chaque début de ligne : ctest la fréquence de repos F OR ou FOB. Le signal de synchronisation, ou "top", est caractérisé par une absence momentanée de l'onde sous-porteuse couleurs, tandis que le signal d'identification des couleurs ou 1,saive1, est caractérisé par une fréquence stable, FOB = 4,250 Mhz pour une ligne bleue, P0R = 4,406 Mhz pour une ligne rouge. Ces fréquences sont converties par un démodulateur en tensions continues qui permettent dtidentifier la couleur de la ligne transmise.Mais une telle conversion, faite sans précautions, ne donnerait pas de bons résultats car l'oscillateur, compris dans le démodulateur, doit passer d'une fréquence arbitraire, qui lui est propre, lorsqu'il ne reçoit plus d'information pendant la durée du "top ligne", à une fréquence précise - 4,250 ou 4,406 Mhz - pendant le temps de la salve dtidentification. Or, la salve d'identification ne dure que 4,8 ps, pendant lesquelles l'oscillateur met environ 2 Xs à acquérir la fréquence imposée. La fréquence d'identifi- cation n'est par conséquent pas constante pendant la durée de la salue, et la tension démodulée correspondante n'est pas stable ni exacte. C'est pourquoi le fait d'utiliser comme référence, non pas la salve d'identification véhiculée par tonde porteuse vidéocomposite, mais un signal de substitution, stable, constitue un perfectionnement important en télévision en couleurs. La figure 2 représente un schéma de démodulation classique, connu de l'homme de l'art, qui utilise deux démodulateurs à coincidence de phase. Le signal vidéo-fréquence, constitué d'une suite de signaux R-Y, B-Y, R-Y..., appliqué à la borne d'entrée 1 du circuit de chrominance, arrive aux deux bornes d'entrée du permutateur 3 par une voie directe et par une voie retardée de 64 ps au moyen d'une ligne à retard 2. Sur l'une des bornes de sortie du permutateur 3, on a une suite de signaux R-Y, R-Y, R-Y ... représentative des lignes rouges, et sur l'autre borne de sortie une suite de signaux B-Y, B-Y, B-Y ... représentatives des lignes bleues. Sur chaque voie se trouve un démodulateur, 4 pour la voie rouge par exemple, qui réagit à la variation de phase de l'onde sous-porteuse aux bornes d'un circuit 6, accordé sur la fréquence de repos FOR pour la voie rouge. Il en est de même pour la voie bleue, dans laquelle le circuit 7 est accordé sur la fréquence de repos 20B. Les deux démodulateurs délivrent en sortie des tensions proportionnelles à R-Y sur la voie rouge et à B-Y sur la voie bleue. Ce type de démodulation présente plusieurs inconvénients - il nécessite un accord très précis de chacun des discriminateurs respectivement sur F OR et F0B, avec ce que cela entraîne comme complications en fabrication : les bobines réglables d'autoinduction ne sont pas intégrables sur un cristal semiconducteur, il faut les régler au montage, un déréglage dans le temps étant certain, à cause du vieillissement et des variations de températures. - la permutation des signaux de chrominance au niveau de l'onde sous-porteuse, qui constitue donc une commutation de haute fréquence, entraîne souvent des phénomènes de diaphonie entre couleurs, ou "cross-color1,. - les tensions de référence correspondant à FOUR et F0B ne sont pas stables puisque, comme il a été dit précédemment, un temps de 2 Fs environ est nécessaire pour que l'oscillateur change de fréquence. La figure 3 représente un autre type de démodulation, par démodulateurs asservis, ou "phase locked loop" en anglo-saxon, qui est également connu. Les signaux de chrominance R-Y et B-Y, séparés par un permutateur non représenté sur la figure, sont appliqués aux bornes d'entrée de deux démodulateurs, par exemple R-Y sur le démodulateur 8 et B-Y sur le démodulateur 9. Ces démodulateurs sont à asservissement automatique de phase, c'est-à-dire qu'ils possèdent une plage de capture plus large et une caractéristique de transfert linéaire permettant de s'affranchir du réglage des fréquences libres des oscillateurs de chaque démodulateur. Le comparateur échantillonné 10, commandé à la fréquence ligne sur sa borne il, asservit les tensions continues de sortie, correspondant aux fréquences de repos FOR et 20B, et les stabilise par rapport à une tension de référence Vz, appliquée sur l'un des deux comparateurs 12 et 13. Ce procédé est déjà plus perfectionné que celui décrit précédemment, puisqu'il fait intervenir une tension de référence pour corriger les variations d'une autre tension continue Il présente cependant encore des inconvénients - pendant les impulsions de synchronisation, la sous-porteuse couleur est supprimée, l'oscillateur oscille sur sa fréquence libre qui peut dans certains cas être éloignée des fréquences FOR et FOB' lors de la transmission des fréquences en début de ligne ; l'oscillateur met un certain temps à rattraper la fréquence, temps pendant lequel la tension de sortie est indéterminée. - l'asservissement de ces systèmes se fait pendant la transmission des FOUR et F0B, et est donc tributaire de cette transmission qui peut dans certains cas être défectueuse pour des raisons pouvant provenir du codeur ou de l'émetteur : le niveau de sortie ne peut alors plus servir de référence. Le dispositif selon l'invention permet de maintenir une tension de sortie, correspondant aux fréquences de repos FOR et B0B, parfaitement stable et indépendante de ces fréquences, dans les cas où elles seraient absentes ; il ne nécessite de plus aucun réglage des fréquences de repos des discriminateurs. La figure 4 représente, sous forme de blocs fonctionnels, le dispositif selon l'invention. Tout récepteur de télévision en couleurs, selon le système Sécam, comporte, à son entrée, un filtre appelé "filtre cloche", en raison de la forme de sa courbe de réponse en fréquence. Ce filtre cloche extrait du signal à vidéo-fréquence composite l'onde sous-porteuse du signal de chrominance, et la remet en forme, à amplitude et phase constantes. Le filtre cloche est constitué, notamment, par un circuit oscillant L-C, auto-inductance et capacité, amorti par une résistance R : il doit être accordé sur la fréquence centrale du spectre de chrominance, soit 4,286 Mhz. Le dispositif selon l'invention utilise, dans une première réalisation, la fréquence d'accord de ce filtre comme fréquence de référence. L'onde sous-porteuse du signal de chrominance n'est pas transmise pendant la durée de l'impulsion de synchronisation, et cette période est utilisée pour faire osciller le filtre cloche sur sa fréquence de résonnance, qui est injectée dans le démodulateur pendant l'intervalle de temps correspondant au signal de synchronisation de lignes. Cette fréquence de référence, après démodulation, fournit une tension de référence utilisée, au cours des lignes suivantes, pour l'asservissement du niveau continu du signal démodulé. Comme le montre la figure 4, le dispositif ne nécessite aucun réglage, mais profite du réglage existant du filtre cloche : il apparat que le dispositif, placé avant le filtre cloche 14, ne comporte que des organes de commutation. Sur cette figure, X, C et R constituent le circuit oscillant auto-inductance et capacité, amorti par une résistance. Un interrupteur électronique 15, placé avant la borne d'entrée du filtre cloche, permet d'interrompre la transmission du signal à vidéo-fréquence ; 17 et 18 sont deux autres interrupteurs éleetro- niques, commandés par un générateur 16, délivrant les impulsions de commande à partir du signal de synchronisation ligne 163, prélevé dans les étages de séparation du récepteur de télévision. Le générateur de commande 16 comporte deux bornes de sorties 161 et 162 ; l'impulsion issue de 161 commande simultanément - l'interrupteur 15 qui isole le circuit du signal vidéo - l'interrupteur 18 qui isole la résistance d'amortissement R tandis que l'impulsion issue de 162 commande l'interrupteur 17 qui court-circuite le filtre cloche, comme il sera expliqué plus loin. Le fonctionnejnent du dispositif selon l'invention sera plus facilement compris en s1 appuyant également sur les diagrammes dans le temps de la figure 5, qui complète la figure 4. Sur la figure 5, le premier diagramme 5a reprend la figure 1 et représente le signal vidéo-fréquence appliqué à la borne d'entrée de l'interrupteur 15. Le second diagramme 5b représente le même signal à la sortie du filtre cloche, dans le cas où les interrupteurs 17 et 18 n' interviendraient pas : pendant la durée du signal de synchronisation ligne, entre les instants t2 et t3, le filtre cloche oscille sur sa fréquence de résonnance propre qui fournit, après démodulation - figure 5c - une tension stable V b0 Le fonctionnement est ainsi le suivant, pendant le retour ligne - dans un premier temps, le générateur 16 crée à partir de l'impulsion de synchronisation de lignes - figure 5d - une impulsion de commande 162 - figure 5e - qui ferme l'interrupteur 17.Les interrupteurs 15 et 18 étant également fermés, cette opération a pour but de faire cesser pendant un court instant toute oscillation, qu'elle provienne du signal vidéo ou du filtre cloche, en la court-circuitant à la masse - dans un second temps, le générateur 16 crée à partir de l'impulsion de synchronisation de ligne une impulsion de commande 161 - figure 5f - qui ouvre les interrupteurs 15 et 18, cependant que la fin de l'impulsion 162 ouvre l'interrupteur 17. L'interrupteur 15 étant ouvert, le signal vidéo ne parvient plus jusqu'au filtre cloche 14.L'interrupteur 18 étant ouvert, la résistance R se trouve isolée, et n'amortit plus les oscillations du filtre cloche, qui sont relancées par l'impulsion 161 à travers le condensateur Ci. Pendant la durée de l'impulsion 161, le filtre cloche oscille librement sur sa fréquence de résonnance : transmise au démodulateur, cette fréquence fournit la tension stable qui pourra être utilisée dans la suite du traitement comme référence pour l'asservissement du niveau continu du signal démodulé. Le procédé d'asservissement n'est pas décrit ici, mais est connu de l'homme de l'art ; - dans un troisième temps, l'oscillation du filtre cloche est arrêtée par une opération identique à la première, c'est-à-dire qu'une impulsion 162 - figure Se - referme l'interrupteur 17 qui court-circuite le filtre cloche, cependant que la fin de l'impulsion 161 ramène les interrupteurs 15 et 18 dans leur position normale, fermés. L'impulsion 162 prend fin au début de la ligne suivante, pendant la durée de laquelle les trois interrupteurs sont dans leur position de repos : 15 fermé, transmet le signal vidéo, 17 ouvert, ne court-circuite pas le filtre cloche, 18 fermé, amortit le filtre cloche. La figure 6 représente un perfectionnement à l'invention selon la figure 5, dont elle ne reprend qu'une partie. le dispositif de la figure 6 comprend, en supplément, deux interrupteurs 20 et 21 qui commandent deux capacités Cî et a2. Au lieu d'envoyer une fréquence de référence identique à chaque ligne, on fait osciller le circuit cloche pendant la transmission de l'impulsion de synchronisation sur FOR (4,406 Mhz) pour les lignes rouges et sur F03 (4,250 Mhz) pour les lignes bleues, au moyen des capacités C1 et C2, commutées alternativement, pendant le retour de lignes par les interrupteurs 20 et 21, eux-memes commandés par un commutateur 19. Pendant une ligne, les interrupteurs 18 et 21 sont fermés, et l'interrupteur 20 ouvert : l'accord du filtre cloche sur la fréquence centrale du spectre de chrominance (4,286 Mhz) est donné par I et C + C2 Pendant le retour de ligne - pour une ligne bleue, l'interrupteur 18 est ouvert, et les interrupteurs 20 et 21 fermés, de sorte que l'accord du filtre cloche est donné par B et C + C1 + C2, à 4,250 Mhz = FoB. - pour une ligne rouge, les interrupteurs 18, 20 et 21 sont ouverts, de sorte que l'accord du filtre cloche est donné par X et C, à 4,406 Mhz = FOR. C, C1 et C2 sont calculés pour que leurs combinaisons donnent les trois fréquences citées. La fréquence du signal ainsi créé pendant l'impulsion de synchronisation sert de référence après démodulation pour aligner automatiquement la tension de sortie correspondante sur un niveau de référence. Le dispositif décrit, comme le précédent, s'affranchit de la transmission par l'émetteur des fréquences FOR et F03, et ne nécessite aucun réglage manuel, outre celui du filtre cloche qui de toute façon doit être effectué La figure 7 représente un autre perfectionnement de l'invention. Selon ce perfectionnement, on envoie pendant le temps correspondant à l'impulsion de synchro ligne une fréquence proche de la fréquence centrale du spectre de chrominance (4,286 Mhz) fournie par un oscillateur existant déjà dans le récepteur de télévision. Dans de nombreux types de récepteurs de télévision, en PAL-SECAM, ou pour la commande à distance par exemple, existe au moins un oscillateur piloté par quartz, qui fournit alors une fréquence de référence très stable et très précise, vis-à-vis de la température ou du vieillissement.Cette fréquence est utilisée, pendant l'impulsion de synchronisation, et injectée dans le circuit de chrominance, avant le démodulateur, en supprimant pendant le même temps le signal vidéo La figure 7 montre comment est réalisée l'invention. Le circuit de chrominance comporte, quelle que soit par ailleurs son organisation, un filtre cloche 14 et un démodulateur 22. Un commutateur électronique 24, commandé par les impulsions de synchronisation de lignes, et placé après le filtre cloche mais avant le démodulateur, supprime le signal vidéo pendant le retour de lignes, et injecte dans le démodulateur un signal à fréquence intermédiaire, prélevé sur un oscillateur à quartz 23, existant par ailleurs dans le récepteur de télévision. Le démodulateur fournit sur sa borne de sortie une tension continue stable, mémorisée et utilisée pour l'asservissement du niveau continu en sortie. Le procédé ne nécessite aucun réglage manuel, et constitue une simplification puisqu'il utilise un oscillateur piloté par quartz existant déjà dans le récepteur de télévision. Les moyens mis en oeuvre au titre de la présente invention étant essentiellement des moyens de commutation électronique, du type transistor, donc intégrables sur une pastille semiconductrice, de même que les moyens qui leurs sont associés dans le fonctionnement, tels que filtre cloche ou démodulateur, il s'ensuit que le dispositif de stabilisation de tension selon l'invention, mis à part les capacités et auto-inductances, est intégrable sur un cristal semiconducteur. REVENI > i CAT i O NS 1. Dispositif de stabilisation de la tension de sortie d'un décodeur, dans le système de télévision en couleurs Sécam dans lequel le signal vidéo comporte, au cours du balayage de retour de lignes, une impulsion de synchronisation des lignes, caractérisé en ce que des moyens de commutation, placés sur la voie de décodage couleurs avant le démodulateur, interrompent pendant le retour de lignes la transmission du signal vidéo et envoient vers le démodulateur un signal à fréquence stable et connue, transformé par le démodulateur, sur sa borne de sortie, en une tension continue stable, utilisée comme référence de niveau continu. 2. Dispositif de stabilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commutation sont des moyens électroniques, commandés dans le temps par l'impulsion de synchronisation des lignes. 3. Dispositif de stabilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de commutation (vis, 17, 18), placés à l'entrée de la voie de chrominance avant le filtre cloche et avant le démodulateur, et commandés par un générateur d'impulsions, agissent ainsi: - un premier commutateur (15) interrompt la transmission du signal vidéo pendant la durée du retour de lignes - un second commutateur (17) arrête les oscillations du filtre cloche au début puis après la fin de l'impulsion de retour de lignes - un troisième commutateur (18) supprime l'amortissement des oscillations du filtre cloche pendant l'intervalle de temps ainsi défini par l'action du second commutateur le filtre cloche oscillant alors sur sa fréquence propre, voisine de la fréquence centrale du spectre de chrominance, cette fréquence stable et connue, transmise au démodulateur, étant transformée en une tension continue, stable, utilisée pour l'asservissement du niveau continu en sortie du démodulateur0 4. Dispositif de stabilisation selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que des moyens de commutation (20, 21) placés à l'entrée de la voie de chrominance, avant le filtre cloche et avant le démodulateur, et commandés alternativement une ligne sur deux par un générateur d'impulsions (19), font intervenir deux capacités de valeurs telles que la fréquence libre du filtre cloche étant accordée sur la fréquence de repos du rouge (4,406 Mhz), ledit filtre cloche oscille - sur la fréquence centrale (4,286 Mhz) du spectre de chrominance lorsqu'une première capacité est connectée à sa borne d'entrée par un premier commutateur - sur la fréquence de repos du bleu (4,250 Mhs) lorsque les deux capacités sont connectées à sa borne d'entrée par les deux commutateurs les deux fréquences produites par le filtre cloche et transmises au démodulateur étant transformées en deux tensions continues stables. 5. Dispositif de stabilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de commutation interrompent, pendant le retour de ligne, la transmission du signal vidéo, et envoient vers le démodulateur un signal d'une fréquence proche de la fréquence centrale du spectre de chrominance prélevé sur un oscillateur existant par ailleurs dans le récepteur de télévision, ce signal étant transformé par le démodulateur en une tension continue stable. 6. Dispositif de stabilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est réalisé sur un cristal semiconducteur, selon la technologie dite des circuits intégrés. 7. Récepteur de télévision en couleurs, selon le système Sécam, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de stabilisation de la tension de sortie du décodeur selon l'une des revendications 1 à 6.