Brevet FR2586152A1 — publié le 19870213

15Z "Système analyseur numériquepour mesurer et contrôler des paramètres de synchronisation d'un signal de vidéo couleur" 1 La présente invention consiste ren un système analyseur ntmlérique des paramètres de synchronisation d'un signal de vidéo couleur. L'invention qui nous occupe a pour objet de mesurer et contrôler de façon automatique les paramètres de synchronisa- tion d'un signal de vidéo couleur, pour systèmes simultanés de télévision, c est-à-dire pour les systèmes, PAL, NTSC, et des systèmes dérivés de ceux-ci. Après avoir été mis en service le système selon l'in- vention fonctionne automatiquement pour effectuer la mesure de chacun des paramètres et vérifier si la mesure réalisée est com- prise dans la gamme des valeurs normalisées. Dans le cas o les paramètres en question ne seraient pas compris dans la gamme des valeurs normalisées, le système fait fonctionner une alarme qui indique l'existence d'une anomalie dans le paramètre mesuré. Par 'conséquent le système remplit deux fonctions prin- cipales qui sont: 1.- contrôler automatiquement la synchronisation des signaux de vidéo. 2.- mesurer ces signaux et représenter la valeur obte- nue sur un dispositif d'affichage à cristaux liquides (écran de représentation de données),et sur un moniteur de vidéo blanc et noir de type traditionnel. La réalisation du présent système est due à ce que '1 on ne connait aucun appareil spécialement conçu pour réaliser des mesures des paramètres de synchronisation des signaux de vidéo couleur. Certaines de ces mesures peuvent être réalisées avec l'appareillage général de vidéo, comme par exemple les moniteurs de forme d'onde, ou les vectroscopes, ainsi qu'au moyen d'appa- reils spécifiques qui permettent de réaliser une seule mesure, comme par exemple les appareils de mesure de phase de sous- porteuse horizontale (SCM). On peut réaliser également certaines mesures avec des équipements de calcul de haut niveau, mais au- cun des équipements mentionnés dans ce qui précède permet de réaliser spécialement toutes les mesures de paramètres de syn- 8 6 1 5 2 1 chronisation d'un signal de vidéo couleur. Comme il vient d'être indiqué, le système fonctionne automatiquement et réalise la mesure de chacun des paramètres, pouvant être contrôlé au moyen d'un interrupteur externe, de fa- çon à ce que le technicien puisse réaliser la mesure d'un para- mètre complet. Le système en question est caractérisé en ce qu'il est constitué par un micro-processeur qui commande toutes les mesures à effectuer, ces dernières étant présentées sur le dispositif d'affichage à cristaux liquides. Le micro-processeur est complété par un bloc de mémoire VRAM, dans lequel on emmagasine tous les résultats obtenus, pour la présentation ultérieure de l'ensemble de tous ces résultats sur un moniteur blanc et noir traditionnel. Le signal de vidéo dont on désire mesurer les différents paramètres, attaque trois blocs distincts, c'est-à-dire l'extrac- teur de synchronisation de précision, l'extracteur de BURST, ain- si qu'un bloc dans lequel on effectue une boucle fermée de phase (PLL), ces trois blocs étant d'un modèle conventionnel. Les signaux obtenus à partir de l'extracteur de synchro nisation de précision et de l'extracteur de BURST sont appliqués à un bloc de traitement de synchronisation, lequel produit grâce -à un réseau de bascules logiques, une pluralité de signaux de-ré- férence de temps pour le micro-processeur, et une pluralité de signaux pour le bloc de mesure de temps, la pluralité de signaux de référence de temps destinés au micro-processeur étant consti- tués par les signaux de synchronisation horizontale (SH), syn- chronisation verticale (SV), impulsion de fin d'exploration (F), suppression de BURST (BB) et un signal d'identification du sys- tème PAL (IP), (seulement pour les signaux-appartenant au systè- me PAL). Le processeur de synchronisation en question fournit également un groupe de signaux de "fenêtre" et un groupe de si- gnaux d'horloge, qui sont appliqués à un bloc de mesure de temps approximatif. 1 Le bloc de mesure de temps approximatif compte les im- pulsions qui sont produites dans un intervalle de temps donné, et ce temps est indiqué par le signal de "fenêtre" indiqué plus haut. D autre part, le présent dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositf de mesure de temps de préci- sion, qui est commandé par un bloc sélecteur de mesures, d'une façon analogue à la commande du processeur de synchronisation par le dispositif de mesure de temps approximatif. Le sélecteur de mesures reçoit le signal provenant de l'extracteur de synchronisation de précision, le signal provenant de l'extracteur de BURST, le signal provenant de PLL, ainsi que le signal fourni par un oscillateur de synchronisation de préci- sion. Ces signaux fournissent les données nécessaires pour con- trâler le dispositif de mesure de temps de précision. Le dispositif de mesure de temps de précision effectue les mesures selon le principe d'une conversion de temps-tension, pour transformer ensuite cette tension en un signal numérique des- tiné à représenter la valeur de la mesure obtenue. D autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va sui- vre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente l'aspect externe de l'appareil qui constitue le système, ainsi que le moniteur conventionnel en blanc et noir, qui peut être relié au système, la figure 2 représente le diagramme en blocs de chacu- ne des parties constitutives du système objet de l'invention, les figures 3 et 4 représentent les signaux de réfé- rence appliqués au micro-processeur pour que ce dernier puisse produire les signaux de contrôle pertinents, la figure 5 représente le circuit processeur de syn- chronisation qui fait partie du système objet de l'invention, la figure 6 représente le schéma de l'appareil de me- sure de temps approximatif qui fait partie du système objet de 1 l'invention, la figure 7 représente le diagramme des temps des si- gnaux de '1 appareil de mesure de temps approximatif représenté dans la figure précédente, la figure 8 représente le schéma du circuit du dispositif de mesure du temps de précision qui fait partie du système objet de '1 invention, la figure 9 représente le diagramme des temps de lec- ture dans l'intervalle vertical, et la figure 10 représente le diagramme des temps de l' appareil de mesure de temps de précision. Après avoir relié le système, ce dernier fonctionnera automatiquement pour effectuer la mesure de chacun des paramè- tres et pour vérifier si la mesure réalisée est comprise dans une gamme de valeurs normalisées. Dans le cas o la mesure effec tuée ne serait pas comprise dans la gamme de valeurs en question. le système indiquera cette circonstance en faisant fonctionner l'alarme 1 pour indiquer l'existence d'une anomalie dans la me- sure réalisée. Les résultats obtenus par let mesures effectuées sont représentés localement l'un après l'autre, sur le dispositif d'affichage à cristaux liquides 2, et l'ensemble de tous les ré- sultats obtenus apparaissent sur le moniteur en blanc et noir conventionnel 3. Dans le cas o le technicien désirerait réaliser la mesure d'un paramètre complet, il peut le faire au moyen des com mandes du panneau frontal 4. La liaison du moniteur conventionnel en blanc et noir 3 au système en question s'effectue au moyen du connecteur 5. Comme on peut le voir, tout le système est logé dans une carcasse 6, dans laquelle ont été prévues, sur sa partie avant, des poignées 7. Le signal composé de vidéo est amplifié au moyen d'un buffer/amplificateur qui excite l'extracteur de synchronisation de précision 9, l'extracteur de BURST et le circuit PLL. Ces 1 trois circuits sont de type conventionnel. Le signal provenant de l'extracteur de synchronisation de précision, ainsi que le signal provenant de l'extracteur de BURST sont appliqués au processeur de synchronisation 12, lequel produit une série de signaux de référence de temps pour le micro- processeur 16 et une autre série de signaux pour le bloc de me- sure de temps approximatif 13. Les signaux de référence de temps pour le micro- processeur 16 sont les suivants: A.- Synchronisation horizontale (SH) B.Synchronisation verticale (SV) C.- Impulsion de fin d'exploration (F) D.Suppression de BURST (BB) E.- Identificateur de PAL (IP). Ce dernier signal seu- lement dans le cas o le signal à mesurer ferait partie du sys- tème PAL. Les signaux fournis par le processeur de synchronisa- tion 12 au dispositif de mesure de temps approximatif 13, sont les suivants: A.- Synchronisation/synchronisation. B.- Signal d'indication de BURST (BF) C.- Signal de position de BURST (PB) D.- Signaux de correction (ECS). Le circuit sélecteur de mesures 14 reçoit le'signal provenant du circuit extracteur de synchronisation de précision 9, le signal provenant du circuit extracteur de BURST 10, le si- gnal du circuit PLL 11, ainsi que le signal de l'oscillateur de synchronisation de précision 17. Tous ces signaux traités par le sélecteur de mesures 14, fournissent les signaux nécessaires pour le circuit de mesure de temps de précision 15. Le micro-processeur 16 sélectionne les signaux de "fenêtre" et d'horloge appropriés pour le dispositif de mesure de temps approximatif 13, en effectuant la lecture de la mesure réalisée par le dispositif de mesure de temps approximatif 13, au moment opportun. 1 Le micro-processeur 16 réalise également la sélection des signaux d'entrée au dispositif de mesure de temps de préci- sion 15, au moment opportun pour réaliser cette mesure en accord avec la séquence de synchronisation. Egalement, le micro-processeur 16, effectue la lecture du compteur d'erreur de fréquence de sous-porteuse 18, après sa mise à zéro, et il effectue ce cycle toutes les 10 secondes pour obtenir une résolution de 0,1 Hz. Le signal provenant du circuit PLL, 11, ainsi que le signal de l'oscillateur de synchronisation de précision 17, at- taquent un ensemble de mélangeur et filtre 18, lequel, à son tour, est relié au compteur d'erreur de fréquence de sous- porteuse 19. Comme il a été indiqué plus haut, le circuit de trai- tement de synchronisation 12 reçoit sur ses bornes d'entrée le signal de synchronisation de vidéo ainsi que le signalnumérique de BURST, à partir desquels il obtient une série de signaux. Le signal SV est obtenu à partir de deux bistables 20, 21, de façon à ce que tous deux reçoivent le signal de synchro- nisation, tandis que le bistable 21 se charge de fournir le si- gnal d'horloge approprié pour déclencher le bistable 20, et obtenir ainsi à sa sortie le signal de synchronisation vertica- le (SV). Le signal SiH est obtenu à partir d'un bistable 22, le- quel reçoit à l'une de ses entrées le signal de synchronisation et fournit à sa sortie le signal SH. Le signal sH est relié à l'entrée d'un bistable 23, lequel reçoit comme signal d'horloge, le signal SV, et par con- séquent on obtient à la sortie du bistable en question 23 le signal d'impulsion de fin d'exploration (F). Egalement, le signal SH est relié à l'entrée du bi- stable 24, dont la sortie est reliée à son tour à l'entrée du bistable 25, pour obtenir à la sortie de ce dernier le signal BF. Les portes NAND 26, 27, sont reliées à la façon d'un bistable de type R-S, le signal SH étant relié à l'entrée de la porteen question 26 tandis qu'à l'entrée de la porte 27 est appliqué le signal de BURST digital, ce qui permet d'obtenir à la sortie de l'ensemble formé par les deux portes le signal BP. D'autre part, le signal BD, est appliqué à l'une des entrées du bistable 28 et l'on obtient à la sortie de ce der- nier le signal BB. Le signal ECS est obtenu à partir du signal de syn- chronisation, lequel attaque les bistables 29 et 30, la sortie inversée du bistable 30 étant reliée à l'entrée d'horloge du bistable 29, pour obtenir le signal ECS. La sortie non inversée du bistable 30 fournit un signal d'horloge M1. Les signaux SII, SV, F, BB, et IP, ont pour mission d'informer le micro-processeur de la fréquence de synchronisa- tion que comporte le signal d'analyse. Les diagrammes de temps de tous les signaux produits par le processeur de synchronisation 12 sont représentés dans les figures 3 et 4. Comme il a été indiqué plus haut, le dispositif de me- sure de temps approximatif 13, reçoit les signaux produits par le processeur de synchronisation 12. Ces signaux sont divisés en deux groupes: un groupe de signaux de "fenêtre" et un groupe de signaux d'horloge, le dispositif de mesure de temps agissant comme compteur d'impulsions d'horloge durant l'activation de la fenêtre. Le groupe de signaux de "fenêtre" est composé par les signaux de synchronisation, BF, BP et ECS, tandis que le groupe de signaux d'horloge est composé par les signaux d'un oscilla- teur à 20 IIIz, le signal BD et le signal Mii. Le groupe de signaux de "fenêtre" sont reliés à l'en trée d'un multiplexeur 31, tandis que le groupe de signaux d'hor loge est appliqué à l'entrée d'un multiplexeur 32. Les entrées de sélection des deux multiplexeurs 31 et 32 sont commandées par le micro-processeur 16, de façon à choisir les signaux de "fe- nêtre" et d'horloge appropriés, en effectuant les lectures du 1 dispositif de mesure de temps approximatif au moment approprié de la séquence de synchronisation. Tandis que l'un des signaux de "fenêtre" est activé, le dispositif de mesure de temps approximatif compte les impul- sions d'horloge sélectionnées, au moyen des circuits 33, 34 et 35. Le résultat du comptage sera toujours présent à l'entrée des registres 36 et 37. Après la désactivation du signal de "fenêtre", les compteurs cessent de compter, et par conséquent la donnée présentée à l'entrée des registres 36 et 37 sera fixe, et le bistable 39 produira un signal 44 qui laisse passer le résultat du compte obtenu au moyen des registres 36 et 37, dont les sorties sont reliées au BUS du micro-processeur 16, et par conséquent on connaît la valeur de la mesure effectuée. D'autre part les bistables 38, 39 et 40, produisent un signal 45 qui remet à zéro les compteurs 33, 34 et 35, et par conséquent, il est possible, à partir de ce moment, de réaliser un nouveau comptage. Le bloc 41 est un circuit qui oscille à la fréquence de 20 lHz. Le diagramme des temps du dispositif de mesure de temps approximatif 13 est représenté dans la figure 7. Le signal qui porte la référence 42 est un signal générique de "fenêtre" et le signal qui porte la référence 43 est un signal générique d'horloge. Les signaux 44 et 45 ont été mentionnés plus haut. Le dispositif de mesure de temps approximatif 13 ef- fectue la mesure du signal SH, lorsque le micro-processeur 16 sélectionne le signal de synchronisation comme signal de "fenê- tre" et le signal à 20 r1Iz comme signal d'horloge, après quoi le micro-processeur 16 effectue la lecture du dispositif de me- sure de temps approximatif au cours d'une ligne déterminée de la séquence de synchronisation, en utilisant à cet effet des si- gnaux F et SIt. Egalement, le dispositif de mesure de temps approxima- tif 13 effectue la mesure du signal ECS, de la même façon que le signal précédent mais sur une ligne distincte. L^^ J i)_ 1P 1 Il en est autant en ce qui concerne le signal SV, pour lequel on choisit la ligne adéquate. Le signal BURST, est également mesuré par le disposi- tif de mesure de temps approximatif 13, et à cet effet le micro- processeur 16 choisit les signaux de BF comme signal de "fenê- tre" et BD comme signal d'horloge, et par la suite le micro- processeur 16 effectue la lecture du résultat sur la ligne adé- quate. La valeur du signal BP est obtenue par le dispositif de mesure de temps approximatif 13, et à cet effet le micro- processeur 16 choisit comme signal de "fenêtre" le signal de BP produit par le processeur de synchronisation 12, et comme si- gnal d'horloge, le signal à 20 MHz, et par la suite, le micro- processeur 16 effectue la lecture de la valeur obtenue, sur la ligne appropriée. Comme il a été indiqué plus haut, le sélecteur de me- sures 14, fournit deux signaux de référence, 46 et 47, pour le dispositif de mesure de temps de précision 15. Le dispositif de mesure de temps de précision 15 en question effectue la mesure de l'intervalle de temps qui s'é- coule entre le flanc descendant du signal de déclenchement 46 et le flanc ascendant du signal d'arrêt 47. Le signal de déclenchement 46 est relié à l'entrée d'horloge du bistable 48, de façon que celui-ci ayant été choi- si au moyen de sa borne E, au moment de l'application d'un flanc descendant à l'entrée d'horloge en question, le bistable 48 pré- sente à sa sortie un signal "1", en même temps que l'activation de l'entrée E du bistable 49. Tant que n'arrive pas un flanc ascendant du signal 47, la porte 50 présente à sa sortie un si- gnal de niveau "1" et par conséquent le condensateur 50 commen- ce à se charger à travers le transistor 52. Le condensateur 51 continuera à se charger jusqu'à l'arrivée d'un flanc ascendant du signal d'arrêt 47, car ce der- nier fera que la porte 50 présente un signal de niveau "0". A cet instant le lecteur de tension 53 présentera à sa sortie une 2586 152 1 valeur de tension proportionnelle au temps écoulé entre les deux flancs, cette valeur de tension étant transformée par la suite en un signal digital au moyen du convertisseur analogique- numérique pour que le micro-processeur 16 puisse connaître le temps qui s'est écoulé entre les deux flancs. Après la réalisa- tion de la mesure, le condensateur 51 est déchargé à travers la résistance 55, de façon à ce que l'on puisse réaliser une nouvelle mesure. Par conséquent, le dispositif de mesure de temps de précision 15 pourra réaliser la mesure des phases de la sous- porteuse (SCH), le micro-processeur 16 choisissant comme signal de déclenchement le signal de synchronisation, et comme signal d'arrêt, la sous-porteuse provenant du circuit PLL (le circuit PLL comporte une onde continue dont la phase est synchronisée avec la référence de BURST du signal analysé). Lorsque ces si- gnaux ont été choisis par le micro-processeur 16, ce dernier choisit la ligne sur laquelle devra être effectuée la mesure, en utilisant comme signaux de référence les signaux F, SH et BB (ce dernier seulement dans le cas o la mesure effectuée fait partie du système PAL), ainsi que le dispositif de contrôle du dispositif de mesure de temps de précision. Le signal 48 représente le temps qui s'écoule entre les deux flancs. Le signal 49 représente la sortie du lecteur de tension 53. Pour mesurer une erreur possible de la sous-porteuse, le micro-processeur 16 effectue chaque dix secondes la lecture du compteur associé auquel est appliquée comme signal d'horloge la différence de la sous-porteuse et du PLL par rapport à la sous-porteuse de référence. Après quoi on remet le compteur à zéro pour effectuer une nouvelle lecture. D'autre part, le dispositif de mesure de temps approxi matif mesure le temps de l'intervalle vertical, en utilisant les signaux ECS/ECS comme "fenêtre" et [111 comme signal d'horloge, en effectuant la lecture du nombre d'impulsions de pré-compensation, d'impulsions verticales et d'impulsions de post-compensation 1 selon le diagramme de temps représenté dans la figure 9. La mesure de l'impulsion de fin d'exploration (F), est effectuée par le micro-processeur 16 qui prend comme réfé- rence le flanc ascendant du signal F, ce qui donne lieu à l'ac- tivation d'un compteur interne dont la lecture sera effectuée à nouveau par le micro-processeur à l'arrivée d'un nouveau flanc du signal F. La mesure du nombre de lignes est effectuée par le micro-processeur 16 en prenant comme référence le flanc ascen- dant du signal F, le micro-processeur comptant les impulsions de niveau élevé du signal SH jusqu'à l'arrivée d'un nouveau flanc du signal F. Bien entendu, diverses modifications peuvent être ap- portées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limi- tatif sans sortir du cadre de l'invention. 1 REVENDICATIONS 1) Système analyseur nturériue des paramètres de syn- chronisation d'un signal de vidéo couleur qui, ayant pour but d effectuer un contrôle automatique des paramètres en question et de leurs dérivés, en présentant une évaluation de ces der- niers dans le cas oû leurs valeurs ne correspondraient pas aux valeurs normalisées établies, et dans lequel le contrôle est effectué au moyen d'un micro-processeur, et caractérisé essen- tiellement en ce qu'il est constitué à partir d'une structure électronique dont les blocs principaux sont un bloc de traite- ment du signal de synchronisation, un bloc de mesure de temps approximatif et un bloc de mesure de temps de précision, le système étant basé sur la réalisation des opérations suivantes: 1.- Extraction de la synchronisation du signal de vi- déo à analyser, 2.- Extraction du BURST du signal de vidéo à analyser, 3.- Réalisation d'une boucle de phase fermée (PLL,)- pour obtenir une onde continue en phase avec la référence de BURST du signal à analyser, 4.- Traitement des signaux de synchronisation et de BURST pour obtenir les signaux de référence de: a) synchronisation horizontale (SH) b) synchronisation verticale (SV) c) signal de fin d'exploration (F) d) signal de compensation et d'impulsion verticale e) signal d'indicateur de BURST (BF) f) signal de position de BURST (BP) g) signal de suppression de BURST (BB, burst blanking) 5.- Sélection, contrôlée par le micro-processeur, des signaux d'entrée aux blocs de mesure de temps, 6.- Lecture de l'état d'un bloc de comptage d'erreur de fréquence de sous-porteuse et mise à zéro postérieure de celui-ci à intervalles de 10 secondes, 7.- Traitement des mesures réalisées et présentation de ces dernières dans un bloc de mémoire (VRAM) et sur un dispo- sitif d'affichage à cristaux liquides. 2) Système analyseur numérique des paramètres de syn- chronisation d'un signal de vidéo couleur, selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le bloc de traitement de synchro- nisation est formé par un réseau de bascules logiques qui re- goivent à leur entrée les signaux de synchronisation et de BURST, ce bloc produisant une pluralité de signaux de référence de temps pour le micro-- processeur et une autre pluralité de signaux pour le bloc de mesure de temps, la pluralité de signaux de ré- férence de temps pour le micro-processeur étant constituée par les signaux (SH), (SV), (F) et (BB) de la revendication précé- dente, plus un signal d'identification de PAL (IP) seulement dans le cas de signaux appartenant au système PAL, tandis que la pluralité de signaux pour le dispositif de mesure de temps ap- proximatif est divisée en un groupe de signaux de. "fenêtre" et un groupe de signaux d'horloge, le groupe de signaux de "fenê- tre" étant formé par les signaux de synchro/synchro, BF, BP et ECS (signaux de compensation), tandis que les signaux d horloge sont constituas mar une oscillation à 20 1.1Hz, un signal (1il) et le signal numérique de BURST. 3) Système analyseur numérique des paramètres de syn- chronisation d'un signal de vidéo couleur, selon les revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le bloc de mesure de temps approximatif est formé par.un circuit de comptage dont l'entrée est reliée à deux blocs multiplexeurs, qui sont contrô- lés à leur tour par le micro-processeur, l'un de ces blocs mul- tiplexeurs recevant les signaux de "fenêtre" tandis que l'autre bloc multiplexeur reçoit les signaux d'horloge, étant prévu que le micro-processeur choisit avec ces blocs les signaux perti- nents de fenêtre et d'horloge en fonction de la mesure à réali- ser dans chaque cas et pour que le circuit de comptage évalue le nombre d'impulsions d'horloge qui sont produites au cours d'un intervalle de temps équivalent au signal de "fenêtre" actif. 4) Système analyseurnumérique des paramètres de syn- chronisation d'un signal de vidéo couleur, selon les revendica- 1 tions précédentes, caractérisé en ce que le bloc de mesure de temps de précision est constitué par un circuit convertisseur tempsFtension suivi par une étape de conversion analogique- numérique, ce bloc étant contrôlé par un signal de déclenchement (START) et par un signal d'arrêt (STOP), la charge d'un conden- sateur s effectuant durant l'intervalle de temps qui s'écoule entre les flancs ascendants de ces deux signaux et la tension de charge du condensateur étant appliquée au convertisseur analogi- que-numérique àtravers un étage amplificateur suiveur de tension.