Brevet FR2625058A1 — publié le 19890623

Procédé et dispositif de transmission d'images de télévision comportant un nombre pair de lignes. L'invention s'applique à tout système de télévision mettant en oeuvre un balayage entrelacé d'images comportant un nombre pair de lignes. Elle trouve une application en télévision haute définition dans le balayage entrelacé des lignes pendant l'analyse et la restitution d'images de télévision. En télévision classique, le nombre de lignes par image est impair. L'une des techniques de balayage entrelacé delignes (appelée 625/50/2 car la fréquence de chaque trame est de 50 Hertz et une image comprend deux trames) consiste à effectuer l'analyse d'une image de télévision sur 625 lignes en traitant d'abord les lignes impaires formant une première trame, puis les lignes paires formant la seconde trame. Pour obtenir l'entrelacement des deux trames, le retour du balayage trame s'effectue au milieu de la trois cent treizième ligne de la première trame. En télévision haute définition (TVHD), le nombre'de lignes peut être pair ou impair mais, d'une façôn générale, plus élevé qu'en télévision classique, en vue notamment de porter la qualité de l'image de télévision au niveau de celle du film cinématographique. Les Européens proposent une norme TVHD dans laquelle le nombre de lignes est porté à 1250. Pour le balayage d'une image de télévision de 1250 lignes, deux techniques sont possibles. La première, dite séquentielle, permet de balayer les 1250 lignes de l'écran en une seule fois. Le balayage est progressif et s'effectue ligne par ligne. La seconde, dite entrelacée, permet de balayer les 1250 lignes de 1 'écran pendant deux trames successives entrelacées l'une par rapport à l'autre. Malheureusement, l'entrelacement de deux trames consécutives comportant un nombre entier de lignes chacune (625 lignes par exemple) pose des problèmes technologiques difficiles à résoudre. Une solution consiste à entrelacer deux trames consécutives de fréquence trame 50 Hertz. L'entrelacement est réalisé grâce au retour du balayage trame qui s'effectue au milieu de la dernière ligne (625ème) de la première trame. Cet entrelacement est similaire à celui du balayage entrelacé utilisé en télévision classique (625/50/2) décrit ci-avant. Les deux trames sont de durée inégale, 624,5 lignes pour la première, 625,5 lignes pour la seconde. I1 en résulte une modulation de la fréquence trame qui peut être gênante lors de la synchronisation par un générateur externe. Une autre solution consiste à générer la dent de scie du balayage trame à l'aide d'un convertisseur numérique-analogique. Cette solution, techniquement intéressante, est malheureusement très coûteuse. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cette fin, elle propose un procédé de transmission d'images de télévision qui permet un entrelacement de deux trames consécutives comportant un nombre entier de lignes chacune, tout en évitant une modulation de la fréquence trame. Ce résultat est obtenu en ajoutant à la dent de scie du balayage trame, au moins une trame sur deux, une tension continue de décalage, L'invention porte sur un procédé de transmission d'images de télévision comportant un nombre pair de lignes, ledit procédé comprenant - l'analyse des images à des dents de scie de trame et de ligne prédéterminées; - la transmission du signal vidéo; et - la restitution des images à partir du signal vidéo à l'aide de fréquences de trame et de ligne synchronisées, à travers le signal vidéo, sur les dents de scie utilisées à l'analyse des images. Selon une définition générale de l'invention, à l'analyse des images, on ajoute à la dent de scie de balayage trame, au moins une trame sur deux, une tension continue de décalage, tandis qu'on incorpore au signal vidéo une information repérant la trame ainsi modifiée, et, à la restitution des images, on ajoute à la dent de scie de balayage trame, au moins une trame sur deux, ladite tension de décalage, après avoir décodé dans le signal vidéo ladite information repérant la trame ainsi modifiée. Plus particulièrement, à l'analyse ainsi qu'à la restitution des images, le décalage du balayage trame est, une trame sur deux, égal à un demi-interligne. Selon un mode préféré de mise-en oeuvre du procédé selon l'invention, à l'analyse ainsi qutà la restitution des images, le décalage du balayage trame est, pendant l'une des deux trames consécutives, égal à un quart d'interligne vers le haut et, pendant l'autre des deux trames consécutives, égal à un quart d'interligne vers le bas. L'invention a également pour objet un dispositif de transmission d'images de télévision, comprenant une entrée vidéo pour la réception d'un signal vidéo, une base de temps ligne ainsi qu'une base de temps trame, des moyens de synchronisation de la base de temps ligne sur le signal vidéo ainsi que des moyens de synchronisation de la base de temps trame sur le signal vidéo. Selon la caractéristique principale du dispositif selon l'invention, les moyens de synchronisation de la base de temps trame comprennent des moyens supplémentaires propres à ajouter à la dent de scie du balayage trame, au moins une trame sur deux, une tension continue de décalage. Selon un aspect de l'invention, le signal vidéo comprend une information repérant la trame ainsi modifiée par l'adjonction de la tension de décalage à la dent de scie de balayage trame. Selon un autre aspect de l'invention, les moyens supplémentaisre comprennent des moyens de reconnaissance de la parité des trames propres à traiter l'information incorporée au signal vidéo et, en réponse à cette reconnaissance de parité des trames, la tension de décalage est ajoutée, au moins une trame sur deux, à la dent de scie de balayage. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, les moyens supplémentaires comprennent des moyens d'asservissement propres à asservir l'amplitude de la ten sion de décalage sur l'amplitude de la dent de scie de balayage trame. Plus particulièrement, les moyens d'asservissement en coopération avec les moyens de reconnaissance trame ajustent la période et l'amplitude de la tension de décalage pour obtenir un décalage égal à un intervalle d'un demi-interligne, d'une trame à la suivante. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, les moyens d'asservissement, en coopération avec les moyens de reconnaissance trame, ajustent la période et l'amplitude de la tension de décalage pour obtenir un décalage trame égal pendant l'une des deux trames consécutives à un quart d'interligne vers le haut et égal pendant l'autre des deux trames consécutives à un quart d'interligne vers le bas. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa raîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique des éléments essentiels et constitutifs du dispositif selon l'invention; - la figure 2 représente des chronogrammes montrant un exemple de l'information incorporée au signal de synchronisation trame en vue de différencier les trames paires des trames impaires selon l'invention; - la figure 3 est une vue schématique des moyens de reconnaissance de la parité des trames selon l'invention; - la figure 4 représente des chronogrammes illustrant le fonctionnement des moyens de reconnaissance selon l'invention;; - la figure 5 est une vue détaillée des éléments essentiels et constitutifs du dispositif selon l'invention, notamment les moyens d'asservissement de l'amplitude de la tension de décalage sur la dent de scie de balayage trame; et - la figure 6 représente des chronogrammes illustrant le fonctionnement des moyens d'asservissement de l'amplitude de la tension de décalage sur la dent de scie de balayage trame. Les dessins annexés comportent à de nombreux titres des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à éclairer la description ci-après, mais aussi contribuer à la définition de l'invention, le cas échéant. Sur la figure 1, un dispositif 2 conforme à l'invention comprend une entrée vidéo 4 recevant un signal véhiculant, outre la variation de luminance de chaque point image en fonction du temps (vidéo), la position de chacun d'eux dans le plan de l'image (synchronisation). La partie vidéo du signal est dirigée vers un amplificateur vidéo 6 alimentant un moniteur récepteur de télévision (non représenté) tandis que la partie synchronisation du signal vidéo est dirigée vers, d'une part, les moyens de synchronisation trame 8 et, d'autre part, les moyens de synchronisation ligne 10. Les moyens de synchronisation trame 8 coopèrent avec la base de temps trame 12 en vue de délivrer une dent de scie de balayage trame. La sortie de la base de temps trame 12 est reliée à un amplificateur vertical 16 via des moyens supplémentaires 19 que l'on décrira plus.en détail ci-après et propres à ajouter à la dent de scie de balayage trame, au moins une trame sur deux, une tension continue de décalage. Les moyens de synchronisation ligne 10 coopèrent avec la base de temps ligne 14 en vue de délivrer une dent de scie de balayage ligne. La sortie de la base de temps ligne 14 est reliée à un amplificateur horizontal 18. Les signaux électriques reçus par les amplificateurs 6, 16 et 18 sont convertis en image optique sur un moniteur TV. On a seulement représenté un dispositif de transmission d'images de télévision en mode réception (restitution d'images de télévision). Pour l'analyse d'une image de télévision (prise de vues), on opère la conversion inverse (c'està-dire conversion d'une image optique en signaux électriques proportionnels à la luminance de chacun des points images explorés). Les moyens supplémentaires 19 comprennent des moyens de reconnaissance de parité trame 20 que l'on décrira ci-après et propres à trier les trames selon leur parité. Ces moyens de reconnaissance sont commandés par les moyens de synchronisation trame 8. En réponse à cette reconnaissance de parité de trames, la tension continue de décalage est ajoutée, au moins une trame sur deux, à la dent de scie de balayage trame. Des moyens d'asservissement de l'amplitude de la tension de décalage 22, que l'on décrira plus en détail ci-après, reçoivent la dent de scie de balayage trame délivrée par la base de temps trame 12. Ces moyens d'asservissement ajustent en coopération avec les moyens de reconnaissance de parité trame, l'amplitude et la période de la tension de décalage ajoutée par l'intermédiaire d'un sommateur 24 à la dent de scie de balayage trame. Sur la figure 2, on a représenté des chronogrammes montrant l'information incorporée au signal vidéo (synchronisation) pour repérer la trame modifiée par l'adjonction de la tension de décalage. Sur la partie A de la figure 2, on voit les signaux de la synchronisation d'une trame impaire prenant début en ligne No 1, tandis que sur la partie B de la figure 2, on voit les signaux de la synchronisation d'une trame paire prenant début en ligne No 626. Par exemple, pour différencier les signaux de synchronisation de la trame paire de la trame impaire, deux tops de durées différentes sont délivrés en correspondance d'une information de comptage émise par exemple pàr des compteurs de numéros de lignes. Ainsi, pour la trame impaire, le top de synchronisation est constitué d'une impulsion trame d'une durée de deux lignes tandis que pour la trame paire, le top de synchronisation est constitué d'une impulsion d'une durée de quatre lignes. Ces impulsions de durées différentes sont délivrées par un compteur-de lignes et un circuit de décodage (non représentés). Il est bien entendu que ceci n'est qu'un exemple de réalisation. Dans la pratique, la durée des tops peut être différente. On notera que les signaux de synchronisation ne comprennent pas d'impulsions d'égalisation avant ni arrière. Sur la figure 3, on a représenté d'une façon plus détaillée les éléments essentiels et constitutifs des moyens de reconnaissance de la parité trame 20. Les moyens de synchronisation trame 8 délivrent des impulsions de synchronisation trame (comme celles décrites en référence à la figure 2) sur une entrée 28 d'un circuit de déclenchement 26 (trigger). La sortie 30 du circuit de déclenchement 26 est reliée d'une part à une entrée 34 de déclenchement sur front montant d'un monostable 32 et, d'autre part, à une entrée de donnée 40 d'une bascule de type D 38. La sortie 36 du monostable 32 délivrant le signal Q est reliée à l'entrée d'horloge 42 de la bascule 38. La sortie 44 délivrant le signal Q' est reliée aux moyens d'asservissement de l'amplitude de la tension continue de décalage 22. Le fonctionnement des moyens de reconnaissance de la parité trame va maintenant être expliqué à l'aide des chronogrammes des figures 4A à 4E. La figure 4A représente les impulsions de synchronisation d'une trame impaire (Vip) délivrées par la sortie 30 du circuit de déclenchement 26. Le créneau représentant ces impulsions de synchronisation de trames impaires est déclenché sur front montant et a une durée de l'ordre de deux lignes par exemple (comme les impulsions de synchronisation de trame impaire décrites en référence à la figure 2). La figure 4B représente les impulsions de synchronisation d'une trame paire (Vp) délivrées par la sortie 30 du circuit de déclenchement 26. Le créneau représentant ces impulsions de synchronisation de trame paire est déclenché sur front montant et a une durée de l'ordre de quatre lignes par exem ple (comme les impulsions de synchronisation de trame paire décrites en référence à la figure 2). La figure 4C représente le signal Q délivré par la sortie 36 du monostable 32. Le signal Q est déclenché par le front montant de l'entrée 34 du monostable 32. La durée T de l'impulsion recueillie en 36 est déterminée par le réseau RC (non représenté) branché sur le monostable 32. T a une valeur comprise entre 2 et 4 lignes. Ce signal Q commande l'entrée horloge 42 de la bascule D 38. Les figures 4D et 4E représentent le signal Q' délivré par la sortie 44 de la bascule D 38. Ce signal Q' est fonction du signal délivré par la sortie 3Q du circuit de déclenchement 26 et fonction du signal délivré par la sortie 36 du monostable 32. La sortie 44 recopie le complément de l'entrée 40 de façon synchrone avec le signal Q du monostable 32. Sur la figure 4D, on a représenté le signal Q' pour une trame impaire. Dans cette configuration, le complément du signal à l'entrée 40 est au niveau logique haut au front montant du signal Q du monostable 32. Sur la figure 4E, on a représenté le signal Q' pour une trame paire. Dans cette configuration, le complément du signal à l'entrée 40 est au niveau logique bas au front montant du signal Q du monostable 32. Le signal Q' délivré par la sortie 44 et reçu par les moyens d'asservissement 22 est donc un signal carré avec un niveau haut pendant les trames impaires et un niveau bas pendant les trames paires. Sur la figure 5, on a représenté d'une façon plus détaillée les moyens d'asservissement de l'amplitude de la tension continue de décalage 22. La sortie 13 de la base de temps trame 12 délivre une dent de scie de balayage trame vers les moyens d'asservissement 22 et vers une entrée 25 du sommateur 24. La sortie 13 de la base de temps trame 12 est reliée d'une part à l'entrée 52 d'un interrupteur 50 et, d'autre part, à l'entrée 56 d'un premier différentiateur 54. Le différentiateur 54 traite la dent de scie de balayage trame. Pendant l'aller trame, le différentiateur 54 génère un créneau de faibie amplitude tandis que pendant le retour trame il génère un créneau de forte amplitude car le retour trame est plus rapide que l'aller trame. La sortie 58 du différentiateur 56 est reliée à l'entrée 62 d'un comparateur 60 qui compare les créneaux relatif s au retour trame et à l'aller trame à une tension de référence égale par exemple à 0 Volt. En correspondance du créneau relatif au retour trame, une première sortie 64 du comparateur 60 délivre un signal propre à ouvrir l'interrupteur 50, tandis qu'une seconde sortie 66 du comparateur 60 délivre un signal 60 propre à remettre à zéro un différentiateur 70. La sortie 68 de l'interrupteur 50 est reliée à l'entrée 72 du différentiateur 70. L'entrée 78 d'un filtre passebas 76 est reliée à la sortie 74 du différentiateur 70. La sortie 80 du filtre passe-bas est reliée à l'entrée 84 d'un interrupteur 82. La commutation de l'interrupteur 82 est commandée par le signal Q' délivré par la bascule D 38 des moyens de reconnaissance trame 20 décrits en référence à la figure 3. L'entrée 90 d'un étage tampon 88 est reliée à la sortie 84 de l'interrupteur 82. La sortie 92 de l'étage tampon 88 est reliée à une seconde entrée 27 du sommateur 24. Le fonctionnement des moyens d'asservissement de l'amplitude de la tension continue de décalage va maintenant être expliqué à l'aide des chronogrammes des figures 6A à 6E. La figure 6A représente les dents de scie de balayage trame délivrées par la base de temps trame 12. Ces dents de scie sont reçues par l'entrée 56 du différentiateur 54 ainsi que par l'entrée 52 de l'interrupteur 50. La figure 6B représente les créneaux délivrés par le différentiateur 54 en réponse au signal de dent de scie de balayage trame. Le créneau AT relatif à l'aller trame est de faible amplitude tandis que le créneau RT relatif au retour trame est de plus grande amplitude puisque le retour trame est plus rapide que l'aller trame Par l'intermédiaire du comparateur 60, qui compare à 0 Volt par exemple les créneaux relatifs au retour trame et à l'aller trame, le créneau RT commande l'ouverture de l'interrupteur 50. En d'autres termes, l'interrupteur 50 est fermé seulement pendant l'aller trame. I1 en résulte que l'entrée '72 du différentiateur 70 reçoit seulement l'aller trame. La figure 6C représente le créneau relatif à l'aller trame délivré par le différentiateur 70. Le créneau au est synchronisé grace à la remise à zéro du différentiateur 70 effectuée par le signal issu du comparateur 60 via la sortie 66. Le filtre passe-bas 76 a pour rôle d'extraire la composante continue du signal délivré par le différentiateur 70. Cette composante continue est découpée par le signal carré de rapport cyclique égal à 1 à la fréquence image délivré par la sortie 44 de la bascule D 38 décrite en référence à la figure 4. Ce signal carré est représenté ici sur la figure 6D. Ce signal carré commande l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur 82.Pendant le niveau haut du signal carré, l'interrupteur 82 est ouvert, l'étage tampon 88 ne reçoit aucun signal, tandis que pendant le niveau bas du signal carré l'interrupteur 82 est fermé, ce qui permet à l'étage tampon 88 de recevoir le signal de dent de scie traité et filtré respectivement par le différentiateur 70 et le filtre passe-bas 76. La tension continue de décalage ainsi obtenue et mémorisée dans le tampon 88 est transmise au sommateur 24 via l'entrée 27 pour être additionnée à la dent de scie de balayage trame délivrée par.la base de temps trame 12. La sortie 29 du sommateur 24 est reliée vers un amplificateur vertical propre à alimenter un moniteur TV. La composante continue du créneau représentant la tension de décalage est extraite par le filtre passe-bas 76. Cette composante continue est accordée sur sa valeur moyenne, pendant la période image, ce qui permet d'obtenir un décalage égal à un quart d'interligne vers le haut pour la première trame de deux trames successives et un décalage d'un quart d'interligne vers le bas pendant la seconde trame de deux trames successives. On notera que le décalage de la dent de scie de balayage trame d'un quart d'interligne vers le haut pour une trame. et d'un quart d'interligne vers le bas pour la trame suivante permet de ne pas transmettre la composante continue du créneau représentatif de la tension de décalage, ce qui a l'avantage d'éviter un défaut d'entrelacement dû à la dérive de la composante continue des amplificateurs. La figure 6E représente la dent de scie de balayage trame ainsi modifiée par l'adjonction de la tension de décalage. On note que la dent de scie ainsi modifiée permet un décalage d'un quart d'interligne vers le haut pour une première trame (trait plein) et un décalage d'un quart d'interligne vers le bas pour la trame suivante (trait tireté). On notera que l'amplitude des quarts d'interligne est très agrandie pour une meilleure compréhension de la figure. L'asservissement de l'amplitude du créneau sur l'amplitude de la dent de scie de balayage trame a été réalisé par un circuit différentiateur. En pratique, on peut également utiliser un échantillonnage à la fréquence ligne de la dent de scie de balayage trame. On obtient ainsi, par différence de deux échantillons successifs, l'amplitude de l'interligne, d'où, par un circuit adéquat, l'amplitude du demi-interligne. On peut encore utiliser un échantillonnage de la dent-de scie de balayage trame à une fréquence égale au double de la fréquence ligne. Par différence de deux échantillons successifs, on obtient directement l'amplitude du demi-interligne. L'invention a également pour objet un procédé de transmission d'images de télévision comportant un nombre pair de lignes. Ce procédé comprend les étapes suivantes a) analyse des images à des dents de scie de trame et de ligne prédéterminées, b) transmission du signal vidéo, et c) restitution des images à partir du signal vidéo à l'aide de fréquences de ligne et de trame synchronisées t à travers le signai vidéo, sur les dents de scie utilisées à la prise de vues. Selon le procédé conforme à l'invention, à l'analyse des images, on ajoute à la dent de scie de balayage trame, au moins une trame sur deux, une tension continue de décalage, tandis qu'on incorpore au signal vidéo une information repérant la trame ainsi modifiée, et, à la restitution des images, on ajoute à la dent de scie de balayage trame, au moins une trame sur deux, ladite tension continue de décalage, après avoir décodé dans le signal vidéo ladite information repérant la trame ainsi modifiée. Ce procédé de transmission d'images de télévision met en oeuvre le dispositif décrit en référence aux figures 1 à 6. Revendications. 1. Procédé de transmission d'images de télévision comportant un nombre pair de lignes, ledit procédé comprenant - l'analyse des images à dents de scie de trame et de ligne prédéterminées, - la transmission du signal vidéo, et - la restitution des images à partir du signal vidéo à l'aide de fréquences de trame et de ligne synchronisées, à travers le signal vidéo, sur les dents de scie utilisées à l'analyse des images, caractérisé en ce que, à l'analyse des images, on ajoute à la dent de scie de balayage trame, au moins une trame sur deux, un tension continue de décalage, tandis qu'on incorpore au signal vidéo une information repérant la trame ainsi modifiée, et en ce que, à la restitution des images, on ajoute à la dent de scie de balayage trame, au moins une trame sur deux, ladite tension continue de décalage, après avoir décodé dans le signal vidéo ladite information repérant la trame ainsi modifiée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'analyse ainsi qu'à la restitution des images, le décalage du balayage trame est, une trame sur deux, égal à un demiinterligne. 3. Procédé selon la-revendication 1, caractérisé en ce que, à l'analyse ainsi qu'à la restitution des images, le décalage du balayage trame est, pendant l'une des deux trames consécutives, égal à un quart d'interligne vers le haut et pendant l'autre des deux trames consécutives, égal à un quart d'interligne vers le bas. 4. Dispositif de transmission d'images de télévision com prenant une entrée vidéo (4) pour la réception d'un signal vidéo, une base de temps ligne (14) ainsi qu'une base de temps trame--(12), des moyens de synchronisation de la base de temps ligne (10) sur le signal vidéo ainsi que des moyens de synchronisation de la base de temps trame (8) sur le signal vidéo, caractérisé en ce que les moyens de synchronisation de la base de temps trame (8) comprennent des moyens supplémentaires (19) propres à ajouter à la dent de scie du balayage trame, au moins une trame sur deux, une tension continue de décalage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le signal vidéo comprend une information repérant la trame ainsi modifiée par l'adjonction de la tension de décalage à la dent de scie de balayage trame. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens supplémentaires (19) comprennent des moyens de reconnaissance de la parité des trames (20) propres à traiter l'information incorporée au signal vidéo et en ce que, en réponse à cette reconnaissance de parité de trames, la tension de décalage est ajoutée, au moins une trame sur. deux, à la dent de scie de balayage. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens supplémentaires (19) comprennent des moyens d'asservissement (22) propres à asservir l'amplitude de la tension de décalage sur l'amplitude de la dent de scie de balayage trame. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement (22) en coopération avec les moyens de reconnaissance trame (20) ajustent la période et l'amplitude de la tension de décalage pour obtenir un décalage égal à un intervalle d'un demi-interligne,d'une trame à la suivante. 9. Dispositif selon a revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement (22) en coopération avec les moyens de reconnaissance trame (20) ajustent la période et l'amplitude de la tension de décalage pour obtenir un décalage trame pendant l'une des deux trames consécutives égal à un quart d'interligne vers le haut et pendant l'autre des deux trames consécutives égal à un quart d'interligne vers le bas.