Brevet FR2604042A1 — publié le 19880318

" Procédé pour niveler le temps de propagation de groupes de filtres, de préférence de filtres numériques, notamment pour des signau@ vidéo-numériques et circuits pour la mise en oeu@re de ce procédé." L'invention part d'un procédé pour niveler le temps de propagation de groupes de filtres quelconques, de préférence de filtres numériques, pour des signaux périodiques, notamment des signaux vidéo numériques. Dans la technique des filtres analogiques et numériques, on connaît un grand nombre de types de filtres, qui peuvent certes, présenter chacun la caractéristique d'amplitude souhaitée, mais qui présentent également, des distorsions de phases quelconoues, non souhaitées. Dans de nombreux cas, et surtout dans la tecr.- nique vidéo, des filtres comportant une réponse de phases en proportion d e la fréquence, ont fait leur preuve.Ces filtres linéaires en phases présentent une évolution constante du temps de propagation de groupes, c'est-à-dire que toutes les fréquences sont retardées de la même quantité par le filtre. I1 en résulte un comportement symétri- que des impulsions. Par contre, les filtres non linéaires en phases ont la propriété de fournir une réponse d'impulsion asymétrique. La plupart des filtres catalogués comme analogiques (par exemple le filtre Butterworth, le filtre Tschebyscheff ou le filtre Cauer) fournissent ainsi des réponses d'inpulslons avec distorsion.Pour obtenir l'asymétrie des circuits passe-bout analogiques spéciauz sort alors nécessaires, ces circuits devant être spécialement dimensionnés pour chaque type de filtre, et étant en outre, pour les filtres à flancs raides, plusieurs fois plus coûteux que le filtre proprement dit. Dans la technique du filtre numérique, une évolution de phases linéaires est susceptible d'être réalisée à l'aide de filtres transversaux. Comme ceux-ci sont toutefois souvent techniquement trop complexes pour obtenir une caractéristique d'amplitude souhaitée, on doit parfois recourir aux filtres récursifs et de ce fait, on doit s'accomoder de distorsions de phases ou d'impulsions. la présente invention a er conséquence pour but de proposer un procédé pour l'élimination de ces distorsions de phases ou d'impulsions pour des filtres quelconques, de préférence des filtres numériques. A cet effet, l'invention est caractérisée en ve que, par un traitement en série ou en parallèle éventuellement avec une combinaison correctement tempori- sée et adaptée en amplitude - de signaux filtrés passe-bas direc.ement et de signaux filtrés passe-bas par inversion temporisée périodique répétée deux fois. Le procédé conforme à l'invention défini cidessus, présente l'avantage de pouvcir être mis en oeuvre de façon universelle pour niveler le temps de propagation de groupes de filtres quelconques. Un autre avantage à considérer, est que le temps de propagation de groupes du filtre utilisé, (retard d'impulsion) est compensé par les inversions temporisées. On peut ainsi constituer de façon très élégante, des filtres variables à la fréquence limite avec un temps de prcpagation constant.Dans la technique classique, on devrait dans le cas d'un filtre variable, optimaliser et réaliser à nouveau chaque fois la ccrrection passe-tout en fonction de la caractéristique du filtre mis en place. D'autres caractéristiques de l'invention per mettent d'envisager des compléments avantageuxet des améliorations du procédé défini ci-dessus. Le procédé moins complexe caractérisé en ce que pour le traitement en série, les signaux sont tout d'abord filtrés passe-bas, ensuite inversés périodiquement de façon temporisée, puis ces signaux inversés de façon temporisée sont également filtrés passe-bas et finalement ces signaux sont à nouveau inversés périodiquement de fa çon temporisée, est particulièrement avantageux. Se or une autre caractéristique de l'invention, pour le traitement en parallèle, les signaux sont, d'une part, filtrés passe-bas et retardés de deux périodes, et, d'autre part, inversés périodiquement de façon tempo-. risée, filtrés passe-bas et à nouveau inversés périodique- ment 6 façon temporisée et la moyenne des deux signaux ainsi obtenue est établie arithmétiquement. L'invention concerne également la réalisation de circuit avantageux pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce que les signaux à ccrriger sont appliqués a l'entrée d'un filtre passe-bas dont la sortie est reliée à l'entrée d'ur. premier inverseur temporisé retardant ces signaux chacun d'une période, et ce que ce premier inverseur temporisé est relié par un autre filtre passe-bas à un secon inverseur temporisé retardant les signaux chacun d'une autre période, tandis qu'à la sortie du second inverseur temporisé, les signaux corrigés en temps de propagation de groupes sont susceptibles d'êre prélevés. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu deux dérivations parallèles, à la borne commune d'entrée desquelles sont appliqués les signaux à corriger, la première dérivation étant constituée d'un branchement et série d'un filtre passe-bas et de deux organes de temporisation, qui retardent chacun des signaux d'une période, la seconde dérivation étant constituée d'un premier inverseur temporisé retardant chacun des signaux d'une période, d'un filtre passe-bas et d'un second inver seur temporisé retardant chacun des signaux d'une autre période, tandis que les sorties des deux dérivations parallèles sont respectivement raccordées à une entrée d'un circuit permettant de former la valeur arithmétique moyenne et à 1 sortie duquel les signaux corrigés et temps ce propagation de groupes sont susceptibles d'être prélevés. Selon une autre caractérIstique de l'invention, la période est d'une durée de ligne. Enfin, selon une autre caractérIstique de l'invention chaque inverseur temporisé est constitué de deux mémoires de lignes dont l'entrée de àonnées respective est connectée pour respectivement une période de ligne d'entrée de signaux, dont l'entrée d'adressage respective est commandée respectivement par un compteur vers le haut et vers le bas, commandé à une fréquence d'une demi-ligne et dont l@ sortie de données respective est connectée pour respectivement une période Ce ligne à la sortie de signaux, la mémoire de ligne qui n'est pas alors connectée à l'entrée de signaux étant reliée à la sortie de signaux. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et exposés plus en détail cans la description ci-après : - la figure 1 est un schéma par blocs à'une première variante pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, - la figure 2 montre l'évolution des signaux intervenant par exemple dans le cas de la figure 1, - la filtre 3 est un schéma par blocs d'une seconde variante pour la mise en oeuvre du procédé confor- me à l'invention, - la figure 4 montre l'évolution des signaux intervenant par exemple dans le cas de la figure 3, - la figure 5 est un schéma par blocs d'un des inverseurs temporisés intervenant dans le cas des figures 1 à 3. Une première variante pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est constituée, conformément au schéma par blocs de la figure 1, de deux dérivations parallèles, dont la première comprend le montage en série d'un premier organe de temporisation 2, d'un filtre passe-bas 3 et d'ur second organe de temporisation 4, tandis que la seconde dérivation comprend un premier Inverseur temporisé 6 assurant une temporisation périodique, un filtre passe-bas 7 et un second inverseur temporisé 8 assurant une temporisation périodique. A la borne d'entrée 1 de cette seconae dérivation, est appliqué le signal filtré. Si ce signal est un signal vidéo numérique, le temps de temporisation des organes de temporisation 2 ts, 6 et 8, est respectivement une période de ligne.La sortie de l'organe de temporisation 4 ou bien~de l'inverseur temporisé 8, est respectivement reliée a une entrée d'un circuit 9 pour la formation de la va leur moyenne arithmétique, circuit à la sortie 10 duquel peut alors être prélevé le signal souhaité corrigé en temps de propagation avec des flancs symétriques. Sur la figure 2 sont rerrésentés les tracés a à h des signaux intervenant dans le cas de la figure 1. Comme signal d'entrée, on a choisi dans ce cas pour des raisons de simplification, une impulsion rectangulaire, dont le flanc antérieur est représenté par un trait large et dont le flanc arrière est représenté, pour mieux le distinguer, par un trait étroit. L'impulsion d'entrée a est alors retardée dans la première dérivation d'une durée de ligne au moyen de l'organe de temporisation 2, de sorte qu'a' la sortie de cet organe, le signal b est disponible. Dans la seconde dérivation, le signal d'en- trée a est inversé par l'inverseur temporisé 6 et simul tanément retardé également d'une durée de ligne, de sorte qu'à la sortie le signal c est disponible.Les signaux b et c passent alors respectivement par un filtre passe-bas 3 ou bien 7 à la sortie desquels on a les si- gnaux d et e. Ces signaux sont alors respectivement retardés d'une autre durée de ligne, le signal e étant en outre simultanément inversé. On obtient ainsi les signaux f et g qui sont appliqués au circuit 9 branché à la suite pour former la valeur moyenne. A la sortie 10, le signal h comportant des flancs symétriques est finalement disporible après traitement des signaux f et g. La seconde variante de la filtration passe- tout représentée sur la figure 3 est, comte on peut le voir facilement, quelque peu moins complexe que la première variante. Le signal d'entrée i appliqué à la borne il conformément à la figure 4, et correspondant au signal a de la figure 2, passe tout d'abord par un filtre passebas 12 à la sortie duquel on a le signal k. Ne signal k est alors inversé au moyen d'un inverseur temporisé 13 et retardé d'une durée de ligne, grâce à quoi le signal 1 est disponible à la sortie. À l'aide d'un autre filtre passe-bas 14, on obtient à partir du signal 1 le signal m. Ce signal m présentant déjà des flancs symétriques a alors seulement besoin d'être inversé à l'aide de l'inverseur temporisé 15, pour qu'à la sortie 16 on dispose du signal n, retardé d'une autre durée de ligne, et comportant des flancs à succession correcte. Ce deuxième inverseur temporisé 15 peut, dans ce cas, être éventuellement supprimé lorsque le signal est extrait avant la filtration d'une mémoire ou bien est inscrit dans une mémoire après la filtration. Ce processus doit ensuite cependant subir l'inversion correspondante. L'inverseur temporisé représenté à titre d'exemple sur la figure 5, es essentiellefent constitué de deux mémoires (RAM) 21 et 22 permettant de retarder le signal d'entrée de respectivement une durée de ligne. A cet effet, le signal appliqué à la porte d'entrée 23, est transmis respectivement, pendant une période de ligne aux mémoires 21, 22, à l'aide d'un inverseur 24 commandé à la demi-fréquence de ligne. Si le signal est par exemple inscrit dans la mémoire 21, la mémoire 22 peut alors être lue pendant ce temps, ce signal arrivant alors par l'intermédiaire de l'inverseur 25.à la borne de sortie 26. L'inscription dans les mémoires 21 et 22 et l'extraction à partir de ces mémoires, s'effectuent dans ce cas à l'aide de compteurs vers le haut et vers le bas 27 et 28 qui sont également co=uTes entre le comptage vers le haut et le comptage vers le bas. par un signal de demi- fréquence de ligne. Les compteurs 27, 28, sont commandés par la fréquence d'impuls@o@ CP (impulsion d'horloge) qui correspond à la fréquence de balayage du signal à filtrer. Grâce à ce processus, les signaux d'entrée sont respectivement inscrits dans une première succession et extraits dans une seconde succession inverse de la précédente. La demifréquence de ligne (2 E ou bien 2 H) pour la commande du mode de comptage (compteurs 27, 28) et des inverseurs 24, 25, est obtenue dans une bascule 25 réalIsée sous la forme d'un bi-divlseur et commandée par des impulsions de fréquences H. A la sortie 26 on aispose ainsi toujours d'un signal in@erse par rapport au signal d'entrée à la borne 23 et retarde' d'une durée de ligne. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé pour niveler le temps de propagation de groupes de filtres quelconques, de préférence de filtres numériques, pour des signaux périodiques, no tamment des signaux vidéo numériques, procédé caractérisé par un traitement en série ou en parallèle - éventuellement avec une combinaison correctement temporisée et adaptée en amplitude - de signaux filtrés passe-bas directement et de signaux filtrés passe-bas par inversion temporisée périodique répétée deux fois. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour le traitement en série, les signaux sont tout d'abord filtrés passe-bas, ensuite inversés pérIodiquement de façon temporisée, puis ces signaux inversés de façon temporisée sont également filtrés passe-bas et finalement ces signaux sont à nouveau inversés périodiquement de façon temporisée. 3.- Procedé selon la revendication 1, Ca- ractérisé en ce que pour le traitement en parallèle, les- signaux sont, d'une part, filtrés passe-bas et, retardés de deux périodes, et, d'autre part, inversés périodiquement de façon temporisée, filtrés passe-bas et à nouveau inversés périodiquement de façon temporisée, et que la moyenne des deux signaux ainsi obtenus est établie aritr- métiquement. 4.- Circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon ia revendication 2, caractérisé en ce que les signaux à corriger sont appliqués à l'entrée d'un filtre passe-bas (12) dont la sortie est reliée à l'entrée d'un premier inverseur temporisé (13) retardant ces signaux chacun d'une période, en ce que ce premier inverseur temporisé (13) est relié par un autre filtre passe-bas (14) à un second inverseur temporisé (15) retardant les signaux chacun d'une autre période, tandis qu'à la sortie (16) au second inverseur temporisé, les signaux corrigés en temps de propagation de groupes sont susceptibles d'être prélevés. 5.- Circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu deux dérivations parallèles, à la borne commune d'entre (1) desquelles sont appliqués les signaux à corriger, la première dérivation étant constituée d'un bran chient en série d'un filtre passe-bas (3) et de deux organes de temporisation (2, 4), qui retaraent chacun des signaux d'une période, la seconde dérivation étant constituée d'un premier inverseur temporisé (6) retardant chacun des signaux d'une période, d'un filtre passe-bas (7) et d'un second inverseur temporisé (8) retardant chacun des signaux d'une autre période, tandis que les sorties des deux dérivations parallèles sont respectivement raccordées à une entrée d'un circuit (9) permettant de former la valeur arithmétique moyenne, et à la sortie (10) duquel les signaux corrigés en temps de propagation de groupes sont susceptibles drêtre prélevés. 6.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la période est c'une durée de ligne. 7.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérsé en ce que chaque inverseur temporisé (6, 8, 13, 15) est constitué de deux mémoires de lignes dont l'entrée de données respective est connectée pour respectivement une période de ligne d'entrée de signaux (2X), dont l'entrée d adressage respective est commandée respectivement par un compteur vers le haut et vers le bas (27, 28) commandé à une fréquence d'une demiligne, et dont la sortie de données respective est connectée pour respectivement une période de ligne à la sortie de signaux (26), la mémoire de ligne qui n'est pas alors connectée à l'entrée ae signaux étant reliée à la sortie de signaux.