Brevet FR2511568A1 — publié le 19830218

MODULE RECEPTEUR D'UN SYSTEME DE TRANSMISSION DE SIGNAUX DE TELEVISION La présente invention se rapporte d'une manière générale aux systèmes de transmission de signaux de télévision et concerne plus particulièrement un module récepteur utilisé dans la transmission de signaux de télévision. On connaît déjà un système permettant de transmettre des signaux de télévision constitués par des signaux vidéo composites associés à une voie son. D'une façon générale, celui-ci comporte un module émetteur et un module récepteur reliés entre eux par une ligne ou voie de transmission constituée par exemple par un câble coaxial. Le module récepteur utilisé comporte essentiellement un détecteur des signaux de télévision transmis sur le câble coaxial, un amplificateur des signaux détectés, et un démultiplexeur destiné à restituer les signaux vidéo composites et le son. Dans le but de restituer les signaux vidéo composites avec des amplitudes respectives égales à une valeur normalisée d'un volt crête à crête, le module récepteur du type décrit précédemment comporte un circuit de commande automatique de gain de l'amplificateur précité. Ce circuit de commande est constitué d'un détecteur de niveau dit de synchronisation et d'un détecteur de niveau dit du noir, permettant ainsi de réguler l'amplitude des signaux de synchronisation et l'amplitude des signaux vidéo à ladite valeur normalisée. En outre, dans le but d'obtenir des images de télévision de bonne qualité, il est connu d'équiper le module récepteur d'un circuit permettant d'aligner ou caler tous les signaux vidéo détectés sur une même valeur prédéterminée, au moyen d'une diode et d'un condensateur. Toutefois, un tel module récepteur présente des inconvénients. En effet, le fait d'aligner les signaux vidéo sur une même valeur fixe, c'est-à-dire sans asservissement, conduit à une instabilité de l'image de télévision obtenue. En outre, I'utilisation d'un câble coaxial comme ligne de transmission présente des caractéristiques électriques insuffisamment performantes pour la transmission des si gnaux de télévision. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un module récepteur utilisé dans la transmission de signaux de télévision, qui est entièrement satisfaisant, et assure à la fois une parfaite régulation de l'amplitude des signaux vidéo composites et un alignement desdits signaux vidéo sur leurs niveaux du noir respectifs, au moyen de deux boucles d'asservissement indépendantes l'une de l'autre, donnant ainsi lieu à des images de télévision de très bonne qualité. De plus, la ligne de transmission utilisée est avantageusement une fibre optique, conférant au module récepteur d'excellentes performances en raison de tous les avantages techniques inhérents aux fibres optiques. A cet effet, lvinvention a pour objet un module récepteur d'un système de transmission de signaux de télévision transmis sur une voie de transmission, les signaux de télévision comportant des signaux vidéo composites constitués de signaux vidéo et d'impulsions de synchronisation ligne et trame, le module récepteur comprenant des moyens de détection des signaux vidéo composites transmis sur la voie, et des moyens pour maintenir constante l'amplitude des signaux vidéo composites détectés, commandés par un circuit de commande, caractérisé en ce que le circuit de commande comporte:: - des moyens de restitution des impulsions de synchronisation ligne et trame, reliés aux moyens de détection; - des premiers moyens de sélection du niveau dit de synchronisation correspondant au fond d'impulsion de synchronisation ligne, connectés à la sortie des moyens de restitution; - des seconds moyens de sélection du niveau dit du noir de chaque signal vidéo, connectés à la sortie des moyens de restitution; et - des moyens de différenciation entre le niveau du noir et le niveau de synchronisation, permettant ainsi d'obtenir l'amplitude de chaque impulsion de synchronisation ligne qui est réglée à une valeur déterminée, les moyens de maintien reliés aux moyens de différenciation régulant ainsi l'amplitude de chaque signal vidéo de façon à délivrer un signal vidéo composite d'amplitude constante. Selon une autre caractéristique de l'invention, le module récepteur comporte également un circuit d'asservissement assurant l'alignement des signaux vidéo sur leurs niveaux du noir respectifs, ledit alignement étant obtenu par superposition du signal correspondant au niveau du noir de chaque signal vidéo aux signaux vidéo composites. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma du module récepteur selon l'invention ; et - la figure 2 représente des diagrammes en fonction du temps des signaux présents en différents endroits du schéma de la figure 1. Suivant un exemple de réalisation et en se reportant à la figure 1, le module récepteur d'un système de transmission de signaux de télévision constitués par des signaux vidéo composites associés à une voie son, comporte d'abord une embase 10 dite de réception des signaux de télévision transmis sur une ligne ou voie de transmission, telle que par exemple une fibre optique 20 monomode ou multimode. L'embase de réception 10 comporte un photodétecteur 11, tel que par exemple une photodiode à avalanche ou une diode semiconductrice du type PIN, couplé optiquement à la fibre 20, dont l'anode est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de charge R, et dont la cathode est reliée à une alimentation +U. Le photodétecteur 1 1 convertit le rayonnement lumineux reçu après propagation dans la fibre optique 20 en un signal électrique engendré à la borne T dudit photodétecteur. Ce signal électrique est ensuite présenté à un préamplificateur 12 à faible bruit, constitué par exemple par un transistor à effet de champ, et muni d'un contrôle automatique de gain (CAG). Le préamplificateur 12 est suivi d'un système égalisateur 14, de structure classique, destiné à fournir une réponse correcte en fréquence (bande passante égale par exemple à 8 MHz) de l'embase de réception 10. En sortie de l'égalisateur 14 est connecté un amplificateur de sortie 15 délivrant les signaux de télévision dont l'amplitude est maintenue constante et égale à une valeur normalisée d'un volt crête à crête, comme on le verra par la suite. En sortie de l'embase de réception 10 est connecté un démultiplexeur 25 destiné à restituer les signaux vidéo composites et le son constituant les signaux de télévision transmis sur la fibre optique 20. Le démultiplexeur 25 comporte un filtre passe-bande 26 et un filtre passe-bas 27, dont les entrées respectives sont reliées entre elles en N constituant l'entrée du démultiplexeur 25. Le filtre passe-bande 26 est suivi d'un démodulateur de fréquence 28, de structure classique, générant en sa sortie la voie son S. On notera que le démodulateur de fréquence 28 pourrait être remplacé par un démodulateur d'amplitude, sans sortir du cadre de l'invention. Le filtre passe-bas 27 génère en sa sortie le signal vidéo composite Vc tel que représenté en fonction du temps sur le diagramme a de la figure 2. Comme il apparaît sur le diagramme a, le signal vidéo compo te Vc, respectant par exemple les normes du système de télévision couleurs SECAM, et mettant en oeuvre une analyse dite à tramés intercalées, comporte d'abord un ensemble de signaux vidéo V représentatifs de chaque ligne de la trame, par exemple paire telle que représentée en partie à la partie gauche du diagramme a. L'amplitude de chaque signal vidéo V est comprise entre un niveau dit du noir NN égal à 0 volt et un niveau dit du blanc Ng égal à +0,7 volt. Le signal vidéo composite VC comporte également des signaux dits de synchronisation ligne S1 constitués chacun par une impulsion d'une durée égale à 4,8ours, et dont l'amplitude est définie entre un niveau dit de palier de fin d'impulsion ligne, qui sera pris dans ce qui suit comme référence pour le niveau du noir NN (égal à 0 volt), et un niveau dit de synchronisation ligne NS égal à -0,3 volt. Ainsi, I'amplitude du signal vidéo composite VC, correspondant à l'amplitude des signaux vidéo V et des impulsions de synchronisation ligne Sl, est égale à 1 volt crête à crête.Comme il apparaît sur ce diagramme a, la durée d'une ligne est égale à 64s et la durée du palier de fin d'impulsion ligne ou niveau du noir NN est égale à 5,41us. Pour assurer le passage de la trame paire à la trame impaire, cette dernière n'étant pas représentée, le signal vidéo composite VC comporte de plus un signal dit de synchronisation trame St constitué par un train d'impulsions normalisées (système SECAM) ayant chacune une amplitude égale à celle des impulsions de synchronisation ligne Sl. On décrira dans ce qui suit la structure des moyens mis en oeuvre pour assurer d'une part le maintien des signaux vidéo composites VC à une amplitude constante d'un volt crête à crête et d'autre part l'alignement ou calage des signaux vidéo V sur leurs niveaux de noir respectifs NN. En se reportant à la figure 1, le module récepteur comporte un générateur 30 de restitution des impulsions de synchronisation ligne S1 et trame St, recevant le signal vidéo composite VC engendré par le démultiplexeur 25. Ce générateur 30, comportant par exemple un ensemble de filtres suivi d'un amplificateur et d'un comparateur (non représentés), délivre en sortie un signal D restituant les impulsions de synchronisation ligne et trame. Le diagramme b de la figure 2 représente ce signal D en fonction du temps. Celui-ci est constitué par les impulsions de synchronisation ligne S1 et trame !it, mises sous forme logique en utilisant par exemple une logique dite positive, c'est-à-dire qu'à une tension nulle correspond un niveau "0" et qu'à une tension positive ou négative (-+ 5 volts sur la figure 2) correspond un niveau "1". La sortie S' du générateur 30 est reliée à un circuit 40 permettant de sélectionner le niveau de synchronisation N5 correspondant au fond d'impulsion de synchronisation ligne Sl. Plus préci- sément, ce circuit 40 comporte un premier monostable 41 dont la constante de temps (48,ils) est choisie supérieure à la durée d'une demi-ligne (32us). De plus, ce monostable 41 se déclenche sur le front de montée de chaque impulsion du signal D engendré par le générateur 30, et se redéclenche pour toute impulsion présente pendant l'intervalle de temps (48rus) correspondant à l'état stable dudit monostable. Le diagramme c de la figure 2 représente en fonction du temps le signal Q1 généré par le monostable 41. Ce signal Q1 passe du niveau"0" au niveau "1" à chaque impulsion de synchronisation ligne Sl, et reste au niveau "1" pendant toute la durée du signal de synchronisation trame Le monostable 41 est suivi d'un second monostable 42 dont la constante de temps (78jus) est choisie supérieure à la durée d'une ligne (64,pus). De plus, ce monostable 42 se déclenche sur chaque front de montée du signal Q1 engendré par le premier monostable 41, et se redéclenche pour tout front de montée présent pendant l'intervalle de temps (78Sus) correspondant à l'état stable dudit monostable 42. Le diagramme d de la figure 2 représente en fonction du temps le signal Q2 engendré par le monostable 42. Ce signal Q2 est au niveau "0" pendant sensiblement toute la durée du signal de synchronisation trame Le circuit 40 comporte également des moyens de commutation, tels que par exemple une porte analogique 43, commandée par le signal Q2 généré par le monostable 42, et recevant le signal vidéo composite Vc. Ainsi, lorsque le signal Q2 présente son ni veau "0" (diagramme d de la figure 2), la porte 43 se déclenche et détecte le niveau N5 du fond des impulsions de synchronisation. La sortie de la porte analogique 43 est reliée à une mémoire 44, par exemple du type capacitif, mémorisant le niveau du fond des impulsions de synchronisation une fois détecté par ladite porte 43. La sortie S' du générateur 30 est également reliée à un circuit 50 permettant de sélectionner le niveau du noir NN de chaque ligne. Plus précisément, ce circuit 50 comporte un premier monostable 51 dont la constante de temps (2jais) est choisie inférieure à la durée du niveau du noir NN (5,4us sur le diagramme a de la figure 2). De plus, ce monostable 51 se déclenche sur le front de descente de chaque impulsion du signal D engendré par le générateur 30, et délivre en sortie un signal prélevé sur sa borne Q'1- Le diagramme e de la figure 2 représente en fonction du temps le signal Q'1 généré par le monostable 51.Ce signal Q'1 est constitué par un train d'impulsions présentant un niveau "0" à chaque front de descente des impulsions de synchronisation ligneS1 et trame Le monostable 51 est relié à un second monostable 52 ayant une première entrée reliée à la sortie Q'1 du monostable 51 et une seconde entrée de remise à zéro (RAZ) reliée à la sortie Q2 du monostable 42. Ce monostable 52 a une constante de temps identique à celle du monostable 51 (2Sus dans l'exemple- choisi), et se déclenche sur le front de descente des impulsions du signal Q'1. Le diagramme f de la figure 2 représente en fonction du temps le signal de sortie Q'2 du monostable 52. Ce signal Q'2 comporte des impulsions correspondant au niveau du noir N N de chaque ligne, et reste au niveau "0" (état bloqué du monostable 52) pendant sensiblement toute la durée du signal de synchronisation trame Le circuit 50 comporte également des moyens de commutation, tels que par exemple une porte analogique 53, commandée par le signal Q'2 généré par le monostable 52, et recevant le signal vidéo composite Vc pour lequel les niveaux du noir NN peuvent varier d'une ligne à l'autre. Ainsi, lors de chaque impulsion du signal Q'2 (diagramme f de la figure 2) correspondant au niveau du noir, la porte 53 se déclenche et détecte le niveau du noir N N de chaque ligne. La sortie de la porte analogique 53 est reliée à une mémoire 54, par exemple du type capacitif, mémorisant chaque niveau du noir une fois détecté par ladite porte 53. On expliquera maintenant la manière dont s'effectue d'une part le maintien des signaux vidéo composites à une amplitude constante (I volt crête à crête) et d'autre part l'alignement des signaux vidéo sur le niveau du noir. Comme il apparaît sur la figure 1, on a représenté en 60 un différenciateur, de structure classique, connecté en sortie des deux mémoires 44 et 54, et effectuant la différence entre le signal correspondant aux niveaux NS des fonds d'impulsions de synchronisation détectés puis mémorisés, et le signal correspondant aux niveaux du noir NN détectés puis mémorisés. Le différenciateur 60 restitue donc en sa sortie l'amplitude des impulsions de synchronisation ligne S1 qui est ajustée à la valeur normalisée de -0,3 volt au moyen par exemple d'un potentiomètre (non représenté). Le différenciateur 60 est suivi d'un filtre passe-bas 62 relié à la borne CAG du préamplificateur 12. Ainsi, une fois l'amplitude des impulsions de synchronisation ligne réglée à ladite valeur normalisée (-0,3 volt), on effectue la régulation de l'amplitude de chaque signal vidéo V à la valeur normalisée de +0,7 volt par mise en oeuvre du contrôle automatique de gain (CAG) du préamplificateur 12 en faisant varier la transconductance du transistor à effet de champ onstituant ledit préamplificateur. Dès lors, le signal vidéo compo site engendré par l'amplificateur 15 a une amplitude constante normalisée à 1 volt crête å crête. On a représenté en 70 sur la figure 1 un sommateur, de structure classique, effectuant la superposition du signal correspondant aux niveaux du noir N N détectés puis mémorisés, au signal vidéo composite Vc. Ainsi, le sommateur 70 restitue les compo santes basse fréquence de chaque signal vidéo et aligne ou cale les signaux vidéo V au niveau du noir NN. Les signaux vidéo V ainsi alignés sont ensuite filtrés par un filtre passe-bas 72 de façon à restituer une image vidéo de bonne qualité. Bien entendu, I'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté et comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles ci sont effectuées suivant Itesprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Module récepteur d'un système de transmission de signaux de télévision transmis sur une voie de transmission (20), les signaux de télévision comportant des signaux vidéo composites (VC) constitués de signaux vidéo (V) et d'impulsions de synchronisation ligne (sol) et trame (St), le module récepteur comprenant des moyens (11) de détection des signaux vidéo composites transmis sur la voie, et des moyens (12) pour maintenir constante l'amplitude 'des signaux vidéo composites détectés, commandés par un circuit de commande, caractérisé en ce que le circuit de commande comporte:: - des moyens (30) de restitution des impulsions de synchronisation ligne (S1) et trame (St), reliés aux moyens de détection (11); - des premiers moyens (40) de sélection du niveau dit de synchronisation (Ns) correspondant au fond d'impulsion de synchronisation ligne, connectés à la sortie des moyens de restitution (30); - des seconds moyens (50) de sélection du niveau dit du noir (NN) de chaque signal vidéo, connectés à la sortie des moyens de restitution ; et - des moyens (60) de différenciation entre le niveau du noir et le niveau de synchronisation, permettant ainsi d'obtenir l'amplitude de chaque impulsion de synchronisation ligne (S1) qui est réglée à une valeur déterminée, les moyens de maintien (12) reliés aux moyens de différenciation régulant ainsi l'amplitude de chaque signal vidéo (V) de façon à délivrer un signal vidéo composite (VC) d'amplitude constante. 2. Module récepteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de sélection (40) comportent des premier (41) et second (42) monostables reliés en série, et des premiers moyens (43) de commutation recevant les signaux vidéo détectés et étant commandés par le signal engendré par le second monostable, ces moyens de commutation détectant le niveau de synchronisation (nu). 3. Module récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier monostable (41) a une constante de temps supérieure à la durée d'une demi-ligne et en ce que le second monostable (42) a une constante de temps supérieure à la durée d'une ligne. 4. Module récepteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le niveau de synchronisation (Ns) est sélectionné pendant sensiblement toute la durée de l'impulsion de synchronisation trame 5. Module récepteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les seconds moyens de sélection (50) comportent des troisième (51) et quatrième (52) monostables reliés en série, le quatrième monostable (52) ayant une entrée de remise à zéro connectée à la sortie du second monostable (42), et des seconds moyens (53) de commutation recevant les signaux vidéo détectés et étant commandés par le signal engendré par le quatrième monostable, ces moyens de commutation détectant le niveau du noir (NN) de chaque signal vidéo. 6. Module récepteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les troisième (51) et quatrième (52) monostables ont chacun une constante de temps inférieure à la durée du niveau du noir des signaux vidéo. 7. Module récepteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des premiers moyens (44) de mémorisation du niveau de synchronisation engendré par les premiers moyens de sélection (40), et des seconds moyens (54) de mémorisation du niveau du noir engendré par les seconds moyens de sélection (50), les sorties respectives des premiers et seconds moyens de mémorisation étant reliées aux moyens de différenciation (60). 8. Module récepteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens d'alignement de chaque signal vidéo sur le niveau du noir (NN). 9. Module récepteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'alignement comportent les moyens (30) de restitution précités, les seconds moyens (50) de sélection précités, les seconds moyens (54) de mémorisation précités, et des moyens (70) de superposition du signal correspondant au niveau du noir de chaque signal vidéo aux signaux vidéo composites (VC), délivrant ainsi les signaux vidéo (V) alignés sur le niveau du noir (NN). 10. Module récepteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir constante l'amplitude des signaux vidéo composites détectés comportent des moyens d'amplification (12) ayant une entrée de contrôle automatique de gain reliée à la sortie des moyens de différenciation (60). 11. Module récepteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux vidéo composites (VC) transmis sur la voie de transmission (20) sont associés à un signal son (S), et en ce que le module comporte des moyens (25) de démultiplexage des signaux vidéo composites et du son, ayant une entrée reliée aux moyens de détection et deux sorties reliées à la voie vidéo (VC) et à la voie son (S), respectivement. 12. Module récepteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de démultiplexage (25) comportent un filtre passe-bande (26) dont la sortie est reliée à la voie son, et un filtre passe-bas (27) dont la sortie est reliée aux moyens de restitution (30), les entrées respectives des deux filtres étant reliées entre elles, constituant ainsi l'entrée (N)-des moyens de démultiplexage. 13. Module récepteur selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la sortie des moyens de démultiplexage reliée à la voie son (S) est connectée à un démodulateur de fréquence (28). 14. Module récepteur selon l'une des revendications précérentes, caractérisé en ce que la voie de transmission (20) est une libre optique et en ce que les moyens de détection comportent un photodétecteur (11) disposé en regard de la fibre optique.