Brevet FR2439524A1 — publié le 19800516

La présente invention a pour objet un dispositif de codage couleur permettant notamment l'affichage de données se présentant essentiellement sous forme de signaux de luminance Y, de chrominance B-Y et R-Y. Ces données peuvent par exemple être issues de sources d'informations et entre autres d'appareillages de mesure, de contrôle, de mémoire, de calcul et autres dispositifs de traitement de l'information. Lorsqu'elles se présentent au dispositif de codage conforme à la présente invention, elles sont donc sous forme décodée. A titre illustratif, si par exemple il s'agit d'un ordinateur émettant des signaux codés selon le système NTSC, le passage dans un dispositif décodeur permet leur conversion en signaux de luminance et de chrominance.Ceci peut être effectué par tout dispositif classique,ou par exemple par celui faisant l'objet de la demande de brevet déposée par la demanderesse des présentes le 13 Octobre 1978 sous le numéro 7829214, et intitulée "Dispositif de décodage couleur". Un ensemble constitué par un dispositif décodeur et par un dispositif codeur conforme à la présente invention peut constituer ce que l'on appelle une "interface" permettant de relier une source d'information et un dispositif d'affichage qui fonctionnent sur un système de codage identique ou différent, par exemple NTSC à la source, SECAM à l'affichage.Mais pour l'homme de l'art il est évident que des circuits codeurs tels ceux conformes à la présente invention trouvent d'innombrables emplois aussi ben dans l'affichage d'informations issues d'appareillages de traitement que dans tous les autres domaines faisant appel aux techniques video et notamment aux télécommunications. Les dispositifs de l'art antérieurs ne permettaient pas cette souplesse d'emploi sous un faible volume et à un bas prix de revient, le recours aux circuits intégrés et à des techniques telles que celles des semiconducteurs métal-oxyde complémentaires permettent selon la présente invention de réaliser un circuit de codage relativement complexe qui peut être placé sur une carte à circuits imprimés de faibles dimensions, aisément enfichable dans tout appareillage électronique. On peut d'ailleurs sur la même carte prévoir le dispositif décodeur tel celui décrit par la demanderesse dans la demande de brevet ci-dessus mentionnée. Pour ce faire selon la présente invention, on recourt à un double modulateur de fréquence qui module les signaux de chrominance autour des fréquences différant une ligne sur deux, l'une correspondant à la modulation R-Y, l'autre à B-Y. On a pu ainsi obtenir par une optimisation remarquable, un fonctionnement exceptionnel malgré les dispersions statistiques que peuvent présenter certaines caractéristiques analogiques de composants. En ce qui concerne la génération des identifications, on a obtenu d'excellents résultats dans les conditions non limitatives suivantes - pour les lignes, on fonctionne sur toutes les lignes video, les lignes R-Y étant modulées à 4,40 MHZ et les lignes B-Y à 4,25 MHz. - pour les trames, pendant les lignes 7 à 15 à partir du top de synchronisation trame, on prévoit une excursion de fréquence pour chaque voie (R-Y de 4,40 à 4,85 MHz, B-Y de 4,25 à 3,9 MHz) et ceci en un temps de montée progressif d'environ 20 nanosecondes. Le codage couleur est effectué sur chaque voie R-Y et B-Y. Une polarisation adéquate du double modulateur de fréquence est assurée, les excursions inverses étant obtenues en employant les entrées de commande de fréquence et de gamme. de fréquences du double modulateur. Les sorties sont mélangées (en alternat de une ligne sur deux), les signaux étant d'abord mis en forme sinusoidale avant de passer dans un circuit dit "anti-cloche" constitué essentiellement par un montage à transistor employé en émetteur commun avec circuit d'accord amorti dans le circuit émetteur, la sortie étant assurée par le collecteur. Ce"circuit anti-cloche" est accordé et amorti afin d'obtenir la relation entre fréquence et tension du signal de chrominance conforme aux normes SECAM. Le mélange des signaux de chrominance, de luminance et de synchronisation est également assuré selon les normes. Une trappe dans le circuit luminance est prévue pour filtrer par élimination les harmoniques des chrominances. La sortie est assurée par transistor monté en collecteur commun à niveau video de 1 V crête à crête, la sortie UHE se faisant à l'aide d'un modulateur polarisé adéquatement. Les différentes valeurs de tensions données ci-dessus le sont compte tenu de normes actuelles et des meilleurs résultats obtenus dans le cadre du procédé SECAM tel que défini, mais il est évident qu'elles peuvent varier avec les normes et les qualités recherchées par l'homme de l'art, sans sortir du cadre de la présente invention. Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention, on va en décrire un exemple de réalisation étant bien entendu que celui-ci n'est pas limitatif quant à son mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire. On se référera aux figures suivantes qui représentent schématiquement La figure 1, un diagramme synoptique d'ensemble d'un dispositif conforme a l'invention détaillé dans les figures suivantes. La figure 2, le circuit codeur de couleurs. La figure 3, le circuit permutateur. La figure 4, le circuit d'identification trames et lignes. La figure 5, le circuit anticloche. La figure 6, le mélangeur et les sorties video et UHF. La figure 7, le circuit d'alimentation. A la figure 1, l'ensemble du dispositif reçoit les signaux de luminance Y, les signaux de chrominance B-Y et R-Y, les signaux de synchronisation SYNC et éventuellement des signaux de fonction texte TEXTE. Ce schéma est à titre illustratif représenté pour le codage conforme aux normes SECAM actuelles. L'alimentation AL produit une tension VR à +5 V régulés pour assurer les polarisations et alimenter le double modulateur de fréquence VC 01 et 2, ainsi qu' une tension VCC à + 5 V d'alimentation des circuits logiques. Les signaux de chrominance B-Y et R-Y sont transmis parallèlement aux deux parties VC Ol et VC 02 du double modulateur de fréquence par l'intermédiaire de circuits de commandes avec préaccentuation C1 et C2. Le double modulateur reçoit par ailleurs les signaux de synchronisation SYNCHRO à travers un circuit d'identification trames et lignes ID et un permutateur PERM une ligne sur deux. A la sortie du double modulateur, et après mise en forme sinusoidale en MF et passage dans le circuit anti-cloche AC aux normes SECAM, les signaux de chrominance ainsi traités parviennent au mélangeur video MV qui reçoit par ailleurs les signaux de luminance Y à travers la trappe luminance TL et les signaux de synchronisation SYNC. La sortie du mélangeur est connectée à un étage de sortie video SV qui transmet les signaux VIDEO ainsi obtenus à la sortie S.VIDEO composite SECAM (non représentée) et au modulateur UlIF (MUHF). Dans cette description succinte on a omis certains composants tels les filtres qui seront décrits ci-dessous. Tous ces éléments vont être revus plus en détail à propos des figures 2 à 7. Les références et valeurs des différents composants et des tensions sont dans tout cet exemple donnés dans le texte et sur les figures à titre illustratif, et correspondent à des conditions ayant donné dans l'état actuel du système codé SECAM des résultats particulièrement satisfaisants. Mais il est évident que l'homme de l'art compte tenu du codage désiré et de son éventuelle évolution rêglementaire dans le temps, pourra modifier ces valeurs sans sortir du cadre de la présente invention. La figure 2 représente schématiquement l'ensemble de codage organisé autour du double modulateur de fréquence VCO 1+2 correspondant aux VCO i et 2 de la figure 1. On a obtenu de bons résultats avec un circuit intégré connu sous la référence 74 LS 124. Les signaux de chrominance B-Y et R-Y sont d'abord traités respectivement dans les circuits de commande C1 et C2 (fiv.1 et 2) qui assurent l'injection et une préaccentuation, que l'homme de l'art déterminera pour le codage de l'ensemble des couleurs et pour la netteté des transitions colorées. Sur la figure 2 sont portées les valeurs adéquates pour le système SECAM actuel. Les circuits de commande sont constitués chacun par un circuit oscillant comprenant en parallèle une résistance d'un côté, et de l'autre une résistance et une capacitance en série. Ces deux circuits sont suivis respectivement de deux dispositifs de nolarisa tion constitués par des diviseurs de potentiels travaillant entre la masse et la tension de référence VR. Les signaux parviennent alors au double modulateur VCO. Les signaux de chrominance B-Y et R-Y devant respectivement être modulés en fréquence autour d'une fréquence de repos différant aux lignes paires et impaires. t Chacun des modulateurs travaille donc sur une voie centrée sur 4,40 MHZ pour les signaux R-Y et 4,25 MHz pour B-Y. Ces fréquences sont respectivement ajustées par les. ensembles'de çondensateuEs variables cv1 eb 2.L'alternance d'une ligne à l'autre est réalisée par permutatio?;' de la validiaticn des sorties S1 et 2 grâce aux entrées FC 1 et 2 (commande de fréquence) et FR 1 et 2 (gamme de fréquence) qui permettent les diverses excursions de fréquence. Les signaux B-Y et R-Y sont amenés après les dispositifs de polarisation aux entrées FR 1 et FC 2. Les autres entrées FC 1 et FR 2 sont connectées au dispositif d'identification ID (qui sera décrit à propos de la figure 4 dont elles reçoivent des signaux par l'intermédiaire d'un ensemble de résistances assurant également une polarisation grâce à la tension de référence VR.Ces deux types d'entrées assurent respectivement l'une le repos des identifications lignes et trames et l'autre le codage proprement dit de la couleur. Avec certains types de modulateurs, on peut craindre une dispersion statistique ges caractéristiques. En conséquence, on a intérêt à utiliser des points de fonctionnement critiques acceptant des tolérances assez larges pour pouvoir obtenir l'excursion totale de fréquence sur chaque voie. Les entrées ENI et 2 sont reliées à un circuit permutateur (fig.3) qui assure la commande de l'alternance sur les lignes paires et impaires.Les signaux de synchronisation SYNC émis par tout dispositif classique sont éventuellement filtrés dans un circuit F (fiv.1 et 3) constitue par exemple par une inductance et une capacitance. I1 a pour rôle d'éliminer les bruits possibles. Les signaux ainsi filtrés parviennent à l'entrée C d'une bascule qui constitue l'élément essentiel du permutateur PERM (fig.l et 3). La bascule est montée en diviseur par 2 les sorties Q et Q commandant deux portes "non-et" validées par la période video ligne décalée d'environ une microseconde par rapport à la fin du top de synchronisation ligne. La sortie de ces portes "non-et" attaquent les entrées EN 1 et 2 (fig.2) du double modulateur. L'une des portes est reliée en D a la bascule. Le décalage qui vient d'etre mentionné est obtenu grâce à un petit intégrateur intercalé entre l'arrivée des signaux de synchronisation filtrés et les deux portes. Cet intégrateur comprend par exemple, une diode, une résistance et une capacitance tels que representés sur la figure 3. On mentionnera également que les signaux de synchronisation filtrés peuvent être prélevés au même point comme représenté à la figure 3 pour envoi du circuit d'identification ID que l'on retrouvera ci-dessous à la figure 4. Les signaux d'identification d'une émission couleur conformes aux normes sont indispensables pour le fonctionnement en couleur des récepteurs. En effet, si l'on recourt a un affichage à l'aide d'un téléviseur, il est désormais presque systématiquement équipé d'une partie couleur qui bloque le récepteur en noir et blanc en l'absence des signaux d'identification requis. Les identifications de lignes correspondent à la fréquence de repos pour chaque voie (4,40 MHZ pour les signaux R-Y et 4,25 MHZ pour B-Y). Cette fréquence de repos correspond au niveau du noir au fond de l'image. Elles fonctionnement pour toutes les lignes video. Ceci est réalisé par polarisation de repos du circuit d'identification comme on le verra à la figure 4. En ce qui concerne l'identification trames, comme on l'a déjà indiqué, pendant les lignes 7 à 15 à partir du top de synchronisation trame, il se produit une excursion totale de fréquences pour chaque voie (R-Y de 4,40 à 4,85 MHz, et B-Y de 4,25 à 3,90 MHz) en un temps de montée progressif de 20 microsecondes environ. Pour ce faire, on crée un signal de niveau logique "1" (ici + 5 V) pendant la période de temps de ces lignes 7 à 15 par l'ensemble du circuit d'identification qui fonctionne en fenêtre pour les signaux correspondant à ces lignes. Ce circuit (fig.4) est constitué essentiellement par un intégrateur recevant les signaux de synchronisation filtrés en provenance de l'entrée du permutateur comme indiqué à propos de la figure 3. Cet intégrateur peut être constitué par exemple comme représenté à la figure 4 et la bascule qui le suit reçoit en D les signaux intégrés et en C les signaux venant directement de l'entrée de permutateur (fig.3). Sur les sorties complémentaires Q et Q , on obtient ainsi une période commençant à la ligne 1. Le signal à la sortie Q est décalé d'environ neuf lignes par le circuit intégrateur qui suit et qui est constitué par exemple comme indiqué à la figure 4. Le signal Q ainsi décalé et le signal complémentaire Q sont composés dans le circuit "non-et" dont la sortie est reliée à l'entrée D d'une seconde bascule.Ce circuit "non-et" procure la période des lignes 6 à 13,5 qui après traitement dans la seconde bascule donne la période recherchée correspondant aux lignes 7 à 15. L'entrée C de cette dernière bascule reçoit, comme celle de la précédente les signaux de synchronisation filtrés venant de l'entrée du permutateur. Les identifications trames recueillies à la sortie Q de cette dernière bascule sont découpées par la synchronisation ligne et l'excursion de fréquences est apportée par une descente en tension progressive réalisée par le transistor (figure 4) possédant un circuit intégrant les tops de synchronisation des lignes pendant environ 20 microsecondes. Cet intégrateur peut être par exemple constitué comme indiqué à la figure 4 intercalé entre l'arrivée des signaux de syne chronisation et la base du transistor. Les signaux découpés parviennent en ID (fig.2) au double modulateur VC O par le circuit émetteur collecteur du transistor. On a obtenu des résultats satisfaisants en utilisant pour chacune des 3 bascules des figures 3 et 4 une partie du circuit intégré connu sous la référence 74 LS 175. De même pour les quatre porte des figures 3 et 4 on peut utiliser les quatre quarts d'un circuit intégré de type CD 4093. Le transistor de la figure 4 peut être du type connu sous la référence 2 N 2369. A la sortie du double modulateur VCO (fig.2), et après passage dans deux résistances (fig.5) les signaux sont mélangés puis mis en forme sinusoidale en MF (fiv.1 et 5). Le circuit de mise en forme peut être constitué par exemple par l'inductance et la capacitance représentées à la figure 5. La sortie de ce circuit MF est reliée à travers une capacitance à l'entrée du circuit dit "anticloche" AC (fig.1 et 5). Celui-ci est essentiellement constitué par un montage à transistor employé en émetteur commun avec circuit d'accord amorti dans l'émetteur et sortie sur le collecteur. Le circuit d'accord peut être tel que représenté à la figure 5 par un ensemble réglable resistance-inductance-capacitances. Le circuit anticloche est accordé conformément à la relation frequence/tension du signal chrominance conforme aux normes, ici SECAM. Le montage du transistor peut être réalisé comme indiqué à la figure 5. La sortie sur le collecteur est faite par l'intermédiaire d'une capacitance, les signaux étant envoyés au mélangeur video (arrivée en AC figure 6). Les signaux de synchronisation SYNC, les signaux issus de chrominance issus du circuit anticloche AC et les signaux de luminance Y sont donc mélangés en MV (fig.1 et 6).Les signaux de luminance ont été préalablement filtrés puis mélangés aux éventuels signaux de texte TEXTE et enfin filtrés à nouveau pour éliminer les harmoniques aux fréquences des chrominances dans le circuit dit "trappe de luminance" TL qui peut être constitué par le circuit oscillant de type bouchon représenté à la figure 6 accordé sur 4,30 MHz. Les signaux TEXTE éventuels sont amenés à la trappe de luminance TL à travers une résistance et une diode. Après mélange au point MV les signaux video composites normalisés sont amenés à un circuit de sortie organisé essentiellement autour d'un transistor monté en collecteur commun, les signaux sortant par l'émetteur. Ce montage peut être réalisé comme indiqué à la figure 6. Ce qui permet une sortie au niveau 1 V crête à crête sur 75 ohms. Ces signaux video sont prélevés à travers une résistance pour les amener à un circuit de sortie UHF de tout type classique. Il peut par exemple être constitué comme représenté à la figure 6 autour d'un modulateur M.UHF qui peut être du type ASTEC 1231, 1232, 1233 polarisé comme indiqué à cette même figure. A. la figure 7 on a représenté un circuit d'alimentation AL pouvant être utilisé dans l'ensemble décrit aux figures précédentes. Ce circuit peut d'ailleurs être de tout type classique. Il produit essentiellement deux tensions, l'une VR à + 5 V régulés qui assure les polarisations et alimente le double modulateur VCO, l'autre une tension VCC également à + 5 V qui assure l'alimentation des circuits logiques. On notera que dans les dispositifs conformes à l'invention, on a recours à des circuits analogiques pour créer des decalages arithmétiques notamment au niveau du double modulateur VC 01 et 2. Par ailleurs le recours à la technique des semi-conducteurs de type CMOS (métaloxyde complémentaires) présente l'avantage d'une impédance tres forte ou très faible selon l'état ce qui apporte une grande netteté et une grande rapidité dans les passages de l'état bloqué à l'état passant et inversement : par exemple les deux portes (figure 3) à la sortie du permutateur peuvent être de ce type CMOS et montées en trigger de Schmidt. On obtient ainsi de très remarquables résultats. REVENDICATIONS 1.Dispositif de codage couleur pour affichage de données issues d'une source d'informations sous formes de signaux de luminance et de chrominance carac térisé par le fait que les signaux de chrominance B-Y et R-Y passent respec tivement par les deux parties d'un modulateur double commandé en tension, la permutation de la validation de sortie étant assurée grâce à la commande d'un circuit permutateur recevant les signaux de synchronisation, les signaux issus d'un circuit d'identification desdits signaux de synchronisation et les si gnaux de chrominance arrivant aux entrées de commande et de gamme de fréquences dudit modulateur double. 2.Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la modulation dans ledit oscillateur double est effectuée sur des fréquences différentes l'une pour B-Y, l'autre pour R-Y pour l'identification des lignes. 3.Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que le dispositif d'identification de trames comprend au moins un intégrateur, une bascule et un transistor, recevant les signaux de synchronisation et formant fenêtre pour les lignes 7 à 15 à partir du top de synchro-trame avec excursion totale de fréquence. 4.Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les sorties du double modulateur sont connectées à un mélangeur suivi d'un circuit de mise en forme sinusoidale et d'un circuit anti-cloche. 5.Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que le circuit anti-cloche est constitué par un montage à transistor employé en émetteur commun avec circuit d'accord amorti dans le circuit émetteur et sortie par le collecteur. 6.Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé par le fait que les signaux de chrominance issus du circuit anti-cloche et les signaux de luminance préalablement passés par une trappe de luminance arrivent à un mélangeur video émettant le signal video composite. 7.Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que les signaux de texte sont également amenés au mélangeur video. 8.Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé par le fait que la trappe de luminance est constitués par un filtre d'élimination des harmo niques de luminance aux fréquences de chrominance. 9.Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait que le circuit de sortie video est constitué par un transistor monté en collec teur commun. 10.Dispositif selon la revendication 9 caractérisé par le fait que le circuit de sortie UHF est constitué par un modulateur dont l'entrée est connectée à la sortie video.