Brevet FR2489065A1 — publié le 19820226

i "Circuit suppresseur de bruit pour un signal vidéo" La présente invention concerne un uircuit sup- presseur de bruit pour un signal vidéo comportant un circuit à retard présentant un retard d'environ un temps de trame et un circuit combineur dans lequel un signal de sortie du circuit à retard est combiné avec un signal d'entrée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4.058.836 décrit un circuit suppresseur de bruit du type précité. Par rapport à un circuit suppresseur de bruit comportant un circuit à retard qui a un retard d'un temps d'image, on réalise des économies de composants appréciables pour une suppression de bruit qui n'est que légèrement diminuée. Il s'avère cependant qu'un tel circuit suppresseur de bruit fait apparaître dans l'image des motifs de bruit qui se déplacent. L'invention a pour but d'éviter ces motifs de bruit qui se déplacent. Un circuit suppresseur de bruit du type mention- né plus haut conforme à l'invention est, par conséquent, caractérisé en ce que le retard du circuit à retard peut être commuté en alternance entre, pendant un temps d'ana- lyse de trame, un temps de trame moins un demi-temps de ligne et, pendant un temps d'analyse de trame suivant, un temps de trame plus un demi-temps de ligne. L'utilisation d'un circuit à retard présentant un retard alternant de la manière indiquée a pour effet que pratiquement aucun motif de bruit en mouvement n'ap- parait plus dans l'image, tandis que la suppression de bruit est presque égale à celle obtenue avec un circuit suppresseur de bruit comportant un circuit à retard qui présente un retard d'un temps d'image. Quelques exemples d'exécution de l'invention seront décrits ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma synoptique d'un circuit suppresseur de bruit conforme à l'invention pour un signal vidéo monochrome ou un signal de différence de couleur; - la figure 2 est un schéma synoptique d'un circuit suppresseur de bruit conforme à l'invention pour un signal vidéo N.T.S.C. composé; - la figure 3 est un schéma synoptique d'un circuit suppresseur de bruit suivant l'invention pour un signal vidéo P.A.L. composé, et - la figure 4 est un schéma synoptique d'une modification du circuit suppresseur de bruit représenté sur la figure 1 pour un signal qui doit être retardé d'un temps de trame en vue d'un traitement ultérieur. Un signal vidéo est amené sur la figure 1 à une entrée 1 d'un circuit séparateur 3. A l'intervention du circuit séparateur 3, ce signal est séparé en une compo- sante de basse fréquence, par exemple jusqu'à environ 1 mHz pour un signal monochrome ou jusqu'à environ 500 kHz pour un signal de différence de couleur, qui devient dis- ponible à une sortie 5, et en une composante de haute fréquence, qui devient disponible à une sortie 7. La composante de basse fréquence est amenée de la sortie 5 du circuit séparateur 3 vers une entrée 9 d'un circuit combineur 11 qui comporte une autre entrée 13 connectée à une sortie 15 d'un circuit à retard 17. Une entrée 19 du circuit à retard 17 est connectée à une sortie 21 du circuit combineur qui est connectée, en outre, à une entrée 23 d'un circuit additionneur 25. Le circuit à retard 17 forme, avec le circuit combineur 11, un circuit suppresseur de bruit qui, dans ce cas, n'agit que sur la composante de basse fréquence du signal vidéo. Cela suffit le plus souvent, par exemple pour des récepteurs de télévision, parce que c'est dans ce domaine que les bruits de basse fréquence sont les plus gênants. Dans le circuit combineur 11, la composante de basse fréquence non retardée et la composante de basse fréquence retardée des entrées 9 et 13 respectivement est amenée à des entrées 27, 29 d'un circuit soustracteur 31 dont une sortie 33 est connectée à une entrée 35 d'un circuit présentant un facteur de transmission variable 37. Le circuit à facteur de transmission variable peut être un circuit non linéaire qui laisse passer des signaux d'une faible amplitude avec une atténuation plus importante que des signaux d'une grande amplitude ou peut être un circuit dont l'atténuation est réglée à l'aide d'un signal de réglage qui est, par exemple, obtenu par un détecteur de mouvement à partir du signal vidéo ou d'une de ses composantes. Une sortie 39 du circuit à facteur de transmis- sion variable est connectée,-à une entrée 41 d'un circuit additionneur 43 dont une autre entrée 45 est connectée à l'entrée 13 et dont une sortie 47 est connectée à la sortie 21 du circuit combineur 11. Le fonctionnement du circuit combineur est décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.058.836, de sorte qu'il n'est plus nécessaire d'y revenir. Dans le circuit à retard 17, le signal amené à l'entrée 19 est converti par un convertisseur analogi- que-numérique 49 en un signal numérique et est amené, d'une part directement, et d'autre part par l'intermédiaire d'une ligne à retard 51 présentant un retard d'un temps de ligne (L), à un inverseur 53 qui est actionné par un signal de la demi-fréquence de trame (Jfv) et qui, pendant le premier temps de trame, se trouve dans l'état représenté et, pendant le temps suivant, dans l'état non représenté. Par l'intermédiaire de l'inverseur 53, le signal est amené par une ligne à retard 55 avec un retard d'un temps de trame moins un demi-temps de ligne (R-JL) et puis, par l'intermédiaire d'un convertisseur numériqueanalogique 57, vers la sortie 15. Le circuit à retard a ainsi, en alternance, pendant-la première trame, un retard d'un temps de trame moins un demi-temps de ligne (R-IL) et, pendant la trame suivante, un retard-d'un temps de trame plus un demi-temps de ligne (R+JL) ce qui empêche l'appa- rition de motifs de bruit en mouvement dans une image à restituer au moyen du signal vidéo, tandis que la sup- pression de bruit n'est qu'un peu moindre que celle que l'on obtiendrait, par exemple, avec un circuit à retard présentant un retard de deux temps de trame, de sorte qu'une économie notable de composants peut être réalisée. A l'entrée 23 du circuit additionneur 25 appa- rait la comp>sante de basse fréquence du signal vidéo dans lequel le bruit est supprimé. A une autre entrée 59 du circuit additionneur 25 est amenée la composante de haute fréquence provenant de la sortie 7 du circuit séparateur 3, de sorte qu'à une sortie 61 de ce circuit, on obtient à nouveau un signal vidéo complet dans lequel le bruit de basse fréquence est supprimé. Avec la réalisation représentée au dessin, dans laquelle le bruit n'est supprimé que dans la composan- te de basse fréquence, on réalise une nouvelle économie de composants, parce que le convertisseur analogique-numé- rique 49 permet maintenant un échantillonnage à une fréquen- ce assez basse et que les lignes à retard 51 et 55 exigent beaucoup moins d'éléments de mémoire que si le signal vidéo total devait les traverser. Il est clair qu'une suppression de bruit peut, le cas échéant, être quand même réalisée sur la totalité du signal vidéo. Il est clair également qu'en lieu et place d'un circuit de suppression de bruit récurrent tel que décrit plus haut, on peut, le cas échéant, utiliser un circuit de suppression de bruit transversal. Sur la figure 2, les éléments correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Pour leur description, on peut se référer à la figure 1. Des conversions éventuelles de valeurs analogiques en des valeurs numériques et inversement ne sont pas indiquées. L'entrée 1 du circuit est maintenant connectée directement à l'entrée 9 du circuit combineur. Un signal vidéo N.T.S.C. composé est maintenant amené à l'entrée 1 et comprend un signal de luminance Y et un signal de chro- minance CHRNTSC' Le circuit à retard 17 est adapté au traitement de ce signal et comporte une ligne à retard 63 connectée à l'entrée 19 et présentant un retard d'un tempm de trame moins un demi-temps de ligne (RJL). Une sortie 65 de la ligne à retard 63 est connectée à l'inverseur 67, d'une part, directement, et d'autre part, par l'intermédiaire d'un circuit 69 avec un retard d'un temps de ligne (L) dans lequel la phase du signal de chrominance est adaptée. La sortie 65 de la ligne à retard 63 y est connectée à une entrée 71 d'un circuit séparateur 73 qui, à une sortie , donne la composante de basse fréquence et, à une sor- tie 77, la composante de haute fréquence du signal présent à son entrée 71. La composante de basse fréquence est amenée via un inverseur 78 à partir de la sortie 75, en alternan- ce par l'intermédiaire d'une ligne à retard 79 avec un retard d'un temps de ligne L et directement à une entrée 81 d'un circuit sommateur 83. La composante de haute fréquence qui comprend également le signal de chrominance est amenée de la sortie 77 du circuit séparateur 73 à un circuit d'interpolation qui présente un trajet de signal direct vers une entrée d'un circuit additionneur 87 et un trajet de signal avec une ligne à retard 89 présentant un retard de deux temps de ligne (2L) vers une autre entrée 91 du circuit additionneur 87. Ce circuit d'interpolation maintient la phase du signal de chrominance égale à celle présente à l'entrée 19 de la ligne à retard 63, mais produit, par interpolation, un signal qui correspond en ce qui concerne le retard en substance au signal de basse fréquence. Le circuit additionneur 87 comporte une sortie 93 qui, par l'intermédiaire d'un interrupteur 94, est connectée à une entrée 95 du circuit sommateur 83 qui divise par deux l'amplitude du signal à l'entrée 95 et additionne ce signal d'amplitude divisée par deux au signal présent à l'entrée 81 du circuit. L'inverseur 67 se trouve chaque fois dans l'état représenté pendant les trois pre- miers temps de trame et dans l'état non représenté pendant le quatrième. L'inverseur 78 se trouve chaque fois dans l'état non représenté pendant le premier et le deuxième temps de trame et dans l'état représenté pendant le deu- xième et le quatrième temps de trame. L'interrupteur 94 se trouve chaque fois dans l'état non représenté pendant le premier et le deuxième temps de trame et dans l'état représenté pendant le troisième et le quatrième temps de trame. Ce cycle de commutation se répète tous les quatre temps de trame. Le signal de chrominance a ainsi toujours la phase correcte. La suppression de bruit agit donc dans ce circuit sur le signal vidéo total. Le signal dans lequel le bruit est supprimé est amené à partir de la sortie 21 du circuit combineur 11 à la sortie 61. Le circuit 69 servant à adapter la phase du signal de chrominance peut aussi être réalisé d'une maniè- re différente, par exemple par remplacement de l'inver- seur 67 par un circuit additionneur qui additionne les signaux de sortie de deux inverseurs dont le premier com- mute entre l'entrée et la sortie de la ligne à retard 79 et l'autre entre l'entrée et la sortie de la ligne à retard 89, ce dernier inverseur par exemple commutant à la demi-fréquence de trame et occupant donc une autre position d'une trame à une autre, tandis que l'autre inver- seur se trouve chaque fois pendant une trame parmi quatre trames successives dans la première position et pendant les trois autres trames dans l'autre position, les deux inverseurs interconnectant, pendant cette première trame des quatre citées, les sorties des lignes à retard 79, 89 et le circuit additionneur. Sur la figure 3, les parties correspondant à celles des figures précédentes sont désignées par les mêmes chiffres de référence que celles-ci. A l'entrée 1 est amené maintenant un signal vidéo comportant un signal de luminance Y et un signal de chrominance PAL CHRpAL. Le signal provenant de l'entrée 19 est amené dans le circuit à retard 17 à l'entrée 71 du circuit sé- parateur 73 par l'intermédiaire d'une ligne à retard 99 présentant un retard d'un temps de trame moins deux temps de ligne et demi (R-21L) dont une sortie 101 est connectée à un inverseur à demi-fréquence de trame 103, d'une part, directement et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une ligne à retard 105 présentant un retard d'un temps de ligne (L). L'inverseur 103 est connecté à l'entrée 71 du circuit séparateur 73. A la sortie 75 du circuit séparateur 73, apparaît la composante de basse fréquence du signal vidéo et, à la sortie 77, la composante de haute fréquence avec, en alternance, un retard d'un temps de trame moins deux temps de ligne et demi et d'un temps de trame moins un temps de ligne et demi. La sortie 75 est connectée par l'inter- médiaire d'une ligne à retard 105 présentant un retard de deux temps de ligne (2L) à une entrée 107 d'un circuit sommateur 109 dont une sortie 111 est connectée à la sortie du circuit à retard 17. La composante de basse fréquence est donc retardée par le circuit à retard 17 en alternan- ce d'un temps de trame moins un demi-temps de ligne et d'un temps de trame plus un demi-temps de ligne. La composante de haute fréquence est divisée à partir de la sortie 77, par l'intermédiaire de deux filtres en peigne avec deux lignes à retard 113, 115 pré- sentant chacune un retard de deux temps de ligne et de deux circuits sommateurs 117, 119, en un signal de chro- minance CHR qui apparaît à une sortie 122 du circuit som- mateur 117 et un signal de luminance à haute fréquence YH qui apparaît à une sortie 123 du circuit sommateur 119. Ces deux signaux correspondent à un signal corres- pondant qui est retardé de deux temps de ligne par rapport au signal présent à la sortie 77 du circuit séparateur 73. La phase du signal de chrominance à la sortie 121 du circuit sommateur 117 est maintenant encore réfléchie de manière spéculaire par un modificateur 125. Le signal de chro- minance réfléchi de manière spéculaire CHR ' est amené par l'intermédiaire d'un filtre de bande 127 à une entrée 129 du circuit sommateur 109 et le signal de luminance à haute fréquence YH est amené à une entrée 131 de ce circuit. A la sortie 111 du circuit sommateur 109 apparaît maintenant un signal qui correspond à un signal qui, par rapport au signal amené à l'entrée 19 du circuit à retard 17, est retardé en alternance d'un temps de trame moins et d'un temps de trame plus un demi- temps de ligne et dans lequel la phase du signal de chrominance est corri- gée pour permettre sa combinaison dans le circuit combi- neur 11 au signal non retardé à l'entrée 1. Le circuit à retard 17 peut, dans ce cas, éven- tuellement être remplacé par une ligne à retard présentant un retard d'un temps de trame moins deux temps de ligne et demi (R-24L) suivie d'un montage en parallèle d'un trajet de signaux de haute fréquence et d'un trajet de signaux de basse fréquence avec, dans le trajet de signaux de haute fréquence, un retard commutable selon un cycle récurrent dans l'ordre, dans des trames successives, de quatre, de quatre, de zéro, de quatre et de zéro temps de ligne (4L, 4L, 0, 4L, 0,) et dans le trajet de signaux de basse fréquence, un retard commutable selon un cycle récurrent dans l'ordre, dans des trames successives, de deux et de trois temps de ligne (2L, 3L,...). Sur la figure 4, les éléments correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Plusieurs éléments sont classés d'une autre manière que sur la figure 1, grâce à quoi le circuit con- vient pour d'autres traitements de signaux pour lesquels un retard de, par exemple, un temps de trame moins un demi-temps de ligne est exigé, comme par exemple pour un circuit de filtrage en peigne pour un signal PAL en vue de séparer les composantes de chrominance et de lumi- nance de ce signal. Le circuit séparateur 3 est ici connecté en aval de la sortie 33 du circuit soustracteur 31. L'entrée 1 du circuit est connectée à l'entrée 9 du circuit combi- neur 11. La sortie de basse fréquence 5 du circuit sépa- rateur 3 est maintenant connectée à l'entrée 35 du circuit à facteur de transmission variable 37. Par ailleurs, le circuit additionneur 25 est connecté en amont de la sortie 21 du circuit combineur 11. L'entrée 23 de ce circuit n'est à présent connectée qu'à la sortie 27 du circuit additionneur 33 et sa sortie 61 à la sortie 21 du circuit combineur 11. L'entrée et la sortie de la ligne à retard qui présente un retard d'un temps de trame moins un demi- temps de ligne 55 sont connectées respectivement aux sor- ties 135 et 137 du circuit qui peuvent, par exemple, être connectées à des entrées d'un circuit de filtrage en pei- gne pour la séparation des composantes de chrominance et de luminance d'un signal PAL lorsqu'un signal PAL est fourni à l'entrée 1. Le circuit à retard 17 doit alors convenir pour laisser passer tout le domaine de fréquence du si- gnal PAL. La partie à haute fréquence du signal à l'en- trée 1 est transmise par l'intermédiaire du circuit sous- tracteur 31, de la sortie 7 du circuit séparateur 11 et du circuit additionneur 25 à l'entrée 19 du circuit à retard 17. Cette partie à haute fréquence revient par l'intermédiaire du circuit à retard 17 à l'entrée 13 du circuit combineur, mais étant donné qu'elle est amenée à la sortie 21 du circuit combineur 11 avec le signal opposé par l'intermédiaire du circuit soustracteur 31, du circuit additionneur 43 et du circuit additionneur 25, elle est devenue zéro à cet endroit. Aucune partie à haute fréquence retardée n'apparaît donc à la sortie 21. La partie à basse fréquence du signal à l'entrée 1 est amenée à l'entrée 19 du circuit à retard 17 par l'intermédiaire du circuit soustracteur 31, ou du circuit à facteur de transmission variable 37, du circuit addition- neur 43 et du circuit additionneur 25 et apparaît avec un certain retard à l'entrée 13 du circuit combineur 11. A partir de cet endroit, elle est amenée au circuit addi- tionneur 43 directement et par l'intermédiaire du circuit soustracteur 33 et du circuit à facteur de transmission variable 37 de sorte qu'elle parvient à nouveau à l'entrée 19 du circuit soustracteur 17 avec une amplitude dépendant du facteur de transmission du circuit 37. Une suppression de bruit se produit ainsi dans la partie à basse fréquen- ce. Aux sorties 135 et 137 du circuit à retard 17 apparaissent donc des signaux PAL retardés l'un par rapport à l'autre d'un temps de trame moins un demi-temps de ligne (R-4L) dans lesquels le bruit est supprimé dans la partie à basse fréquence. Des composantes perturbatri- ces du signal de chrominance et du signal de luminance sont supprimées à l'aide d'un filtre en peigne dont ledit retard fait partie. On admet que le traitement ultérieur des si- gnaux numériques s'effectue aux sorties 135, 137. Ce traitement peut bien entendu, si on le souhaite, être exécuté sur des signaux analogiques par connexion de la sortie 135 à l'entrée du convertisseur analogique-numéri- que 49 et de la sortie 137 par l'intermédiaire d'un conver- tisseur numérique-analogique à la sortie de la ligne à retard 155. Il est clair, en outre, que le circuit de la figure 4 peut aussi être utilisé pour d'autres signaux qui doivent encore subir un traitement pour lequel un retard d'environ un temps de trame moins un demi-temps de ligne est nécessaire. 1 1 REVENDICATIONS 1. Circuit suppresseur de bruit pour un signal vidéo comportant un circuit à retard présentant un retard d'environ un temps de trame et un circuit combineur dans lequel un signal de sortie du circuit à retard est combi- né avec un signal d'entrée, caractérisé en ce que le retard du circuit à retard peut être commuté en alternance, entre, pendant un temps d'analyse de trame, un temps de trame moins un demi-temps de ligne et, pendant un temps d'analy- se de trame suivant, un temps de trame plus un demi-temps de ligne. 2. Circuit suppresseur de bruit suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un cir- cuit séparateur pour la séparation du signal vidéo en une composante de haute fréquence et une composante de basse fréquence. 3. Circuit suppresseur de bruit suivant la revendication 2, destiné à un signal PAL, caractérisé en ce que le circuit séparateur est connecté en aval d'un circuit de ligne à retard présentant un retard, commuta- ble d'une trame à l'autre, d'un temps de trame moins deux temps de ligne et demi et d'un temps de trame moins un temps de ligne et demi. 4. Circuit suppresseur de bruit suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit sépara- teur est connecté en aval d'un circuit soustracteur dont les entrées sont couplées respectivement à une entrée du circuit suppresseur de bruit et à une sortie du circuit à retard tandis qu'une sortie de haute fréquence du cir- cuit séparateur est couplée à une entrée d'un circuit additionneur dont une autre entrée est couplée par l'in- termédiaire d'un autre circuit additionneur et d'un circuit à facteur de transmission variable à une sortie de basse fréquence du eircuit séparateur tandis qu'une autre entrée de l'autre circuit additionneur est couplée à la sortie du circuit à retard.