Brevet FR2627043A1 — publié le 19890811

Procédé pour la compression des blancs d'un signal vidéo et circuit pour la mise en oeuvre du procédé". L'invention part d'un procédé pour la com- pression des blancs des parties d'un signal vidéo se situant au-dessus du niveau normal d'environ 100 % à un niveau s'établissant automatiquement entre 80 et % avec un circuit de tension de saturation disposé sur le trajet de signal vidéo et dont le point d'in- tervention en vue de la compression est réglé en fonc- tion du niveau du signal dépassant le niveau normal. Des prises de vues à l'extérieur à l'aide de caméras de reportage ne peuvent souvent-être faites que dans des conditions d'éclairage extrêmes. Il peut alors facilement arriver que des parties d'images soient fortement surmodulées. Pour éviter cette surmo- dulation, une compression dynamique des parties d'ima- ges blanches s'est avérée nécessaire. Il était habituel, jusqu'a maintenant de fixer préalablement un point d'intervention constant de la compression, indépendamment de ce qu'un niveau supérieur pouvait être escompté ou non dans la scène suivante. Dans ce cas, le signal d'entrée n'était transmis, de façon linéaire, que jusqu'à un niveau d'environ 80 %, et ensuite de façon non linéaire jusqu'à un niveau d'environ 105 %, c'est-à-dire que même des valeurs de niveau se situant entre 80 % et % n'étaient plus transmises de façon linéaire, mais comprimées. Pour éviter cet inconvénient, on connaît déjà par le document DE 34 46 821 Ai, un circuit grâce auquel au lieu du point d'intervention fixé de façon rigide, on obtient une intervention variable de la compression en fonction du signal vidéo. Dans ce cir- cuit connu, la valeur de pointe du signal vidéo est mesurée à la sortie du courant de tension de satura- tion et comparée avec une valeur de référence. Cette comparaison s'effectue dans les intervalles de sup- pression, mais une intervention sur la valeur de poin- te de sortie ne peut seulement avoir lieu qu'au cours du cycle de réglage suivant. Le courant de tension de saturation fonctionne en conséquence lentement et pour fonctionner de façon stable, il doit fonctionner seu- lement avec une amplification en marche à vide rédui- te. De ce fait, des défauts de réglage peuvent se pro- duire. La présente invention a en conséquence pour but d'indiquer un procédé du type initialement men- tionné, qui garantisse en supprimant les défauts de réglage, un mode de fonctionnement stable. Ce but est atteint, conformément à l'inven- tion en ce qu'en amont du circuit de tension de satu- ration, un signal pulsé est respectivement dérivé de la valeur de pointe du signal vidéo en dehors des in- tervalles de suppression, ce signal étant ajouté au signal vidéo à l'intérieur de l'intervalle de suppres- sion immédiatement suivant, tandis qu'en aval du cir- cuit de tension de saturation, une tension est dérivée par comparaison de l'amplitude du signal pulsé avec un niveau de référence 100 %, tension grâce à laquelle, le circuit de tension de saturation est réglé. Le procédé conformne à l'invention, avec les caractéristiques énoncées ci-dessus, présente l'avan- tage que pendant la comparaison on a un circuit de ré- glage fermé continu. De ce fait, le procédé conforme à l'invention se distingue par un mode de fonctionnement stable et rapide, ainsi qu'une régulation précise à % de valeur de pointe de sortie. Lors de l'utili- sation de ce procédé dans une caméra de télévision en couleurs, un synchronisme de canal élevé est en outre garanti. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager des compléments avantageux et des perfectionnements du procédé défini ci-dessus. C'est ainsi que selon une caractéristique de l'invention, le signal vidéo est exploré entre les in- tervalles de suppression et la valeur de pointe cor- respondante est maintenue, et l'amplitude du signal pulsé qui est introduit dans le signal vidéo à l'inté- rieur de l'intervalle de suppression immédiatement suivant, est égale à cette valeur de pointe. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, un signal d'ouverture est dérivé du signal vidéo en amont du circuit de tension de saturation, ce si- gnal étant ajouté à la tension de réglage. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la régulation s'effectue par moitié d'image, de sorte que le signal pulsé est mis en oeuvre respecti- vement dans les intervalles de suppression de fréquen- ces V. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, la valeur de pointe d'un signal vidéo en couleur est dérivée des trois signaux de valeur de couleurs par mélange non additif. Par ailleurs, l'invention concerne également un circuit avantageux pour la mise en oeuvre du procé- dé, caractérisé en ce qu'il comporte un étage de tota- lisation à la première entrée duquel est appliqué le signal vidéo et à la seconde entrée duquel est appli- qué le signal pulsé, et en ce qu'il cômporte également le circuit de tension de saturation dont l'entrée'de signaux est raccordée à la sortie de l'étage totalisa- teur, et dont la borne de sortie est reliée à l'entrée inversée d'un circuit comparateur, à l'entrée non in- versée duquel est appliqué le signal de référence, tandis que sa sortie est reliée à l'entrée de réglage du circuit de tension de saturation, cependant qu'à l'entrée de commande du circuit comparateur, est ap- pliqué un signal de succession d'impulsions, qui rend passant le circuit comparateur pendant la durée du si- gnal pulsé à l'intérieur des intervalles de suppres- sion. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, pour l.a mesure des valeurs de pointe, il est prévu un circuit d'exploration et de maintien, à l'en- trée de signaux duquel est appliqué le signal vidéo d'entrée, et dont la sortie de signaux est reliée par l'intermédiaire d'un commutateur à touches à la deuxième entrée de l'étage totalisateur, tandis qu'à une première entrée de synchronisation de commande.du circuit d'exploration et de maintien, est appliqué un signal pulsé de mesure qui est actif pendant la durée du signal vidéo, et qu'à une seconde entrée de syn- chronisation de commande est appliqué un signal pulsé d'extinction, qui est actif à la fin de l'intervalle de suppression, et le commutateur à touches est commu- té par un signal pulsé d'introduction qui est actif à peu près dans le milieu de l'intervalle de suppres- sion. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, il est prévu un circuit d'ouverture à l'entrée duquel est appliqué le signal vidéo d'entrée, et dont la sortie est reliée avec l'une des entrées d'un autre étage totalisateur, à l'autre entrée duquel est rac- cordée la sortie du circuit comparateur, *et la sortie de l'autre étage totalisateur est reliée à l'entrée de réglage du circuit de tension de saturation. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le circuit de tension de saturation con- siste en un étage de transistor branché entre la cana- lisation du signal vidéo et un pôle de la source de tension de service, l'entrée de commande de cet étage de transistor étant reliée à la sortie de l'autre éta- ge totalisateur, tandis qu'entre l'entrée de signaux du circuit de tension de saturation et l'étage du transistor, est branché un diviseur de tension consti- tué par deux résistances, au point de jonction des- quelles est raccordé un amplificateur-tampon sur le- quel peut être prélevé le signal vidéo de sortie. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un circuit de mixage non ad- ditif, aux entrées duquel sont appliqués les signaux de valeur de couleurs, et dont la sortie est reliée.à l'entrée du circuit d'exploration et de maintien. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et vont être exposés plus en détail dans la description ci- apres: - la figure 1 est un schéma par blocs d'un circuit conforme à l'invention, - la figure 2 montre quelques uns des si- gnaux se présentant dans le circuit de la figure 1, - la figure 3 est un schéma détaillé d'une autre réalisation, - la figure 4 est un schéma par blocs pour un traitement de signal vidéo sur trois canaux. Dans le circuit représenté sur la figure 1, pour la compression des blancs des parties d'un signal vidéo se situant au-dessus du niveau normal d'environ %, le signal vidéo (avec les valeurs d'amplitude allant jusqu'à environ 400 %), s'appliquant à la borne 1 et produit par un générateur de signaux vidéo non représenté sur la figure, est modifié à l'aide d'un dispositif 2 connu en soi, appelé circuit de tension de saturation, ou bien en abrégé "circuit-coude" de façon qu'on puisse prélever sur la borne de sortie 3, un signal vidéo conforme à la norme, c'est-à-dire ré- duit à environ 100 %. Le circuit-coude 2 est alors disposé dans un circuit de réglage qui est commandé par le signal de sortie. Pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, le signal vidéo appliqué à la borne 1 (selon la figure 2a seules quatre lignes d'une demi- image sont représentées pour des raisons de simplifi- cation) est tout d'abord amené, d'une part, à la pre- mière entrée d'un étage totalisateur 4, et, d'autre part, à un circuit d'exploration et de maintien 5. Ce circuit d'exploration et de maintien 5 est synchronisé par un signal pulsé 4M, conformément à la figure 2b, ce signal agissant pendant la durée du signal d'image, c'est-à-dire en dehors des intervalles de suppression, de sorte que pendant cette période, a lieu une mémori- sation du signal. La valeur du signal maintenue par le circuit d'exploration et de maintien 5 est indiquée sur la figure 2 sous la forme d'une ligne en tirets m. A la fin de l'intervalle d'exploration, -la valeur de pointe û du signal vidéo intervenu pendant cette pé- riode, est ainsi mémorisée. Cette valeur û s'applique alors également à un commutateur à touches 6 commandé par un signal pulsé 4E conformément à la figure 2c. Le commutateur 6 est, dans ce cas, toujours fermé lorsqu'interviennent les impulsions se situant à peu près dans le milieu de l'intervalle de suppression VA. En conséquence, la valeur û est introduite pendant l'intervalle de suppression par l'intermédiaire de la deuxième entrée de l'étage totalisateur 4 dans le si- gnal vidéo se trouvant dans cet étage.. Il apparait ainsi un signal vidéo selon la figure 2b, ce signal étant appliqué à l'entrée du circuit-coude 2. Pour la régulation de la limitation de cou- de, le signal vidéo de sortie est appliqué à l'entrée inversée d'un circuit comparateur 7, à l'entrée non inversée duquel est appliquée une tension de source 8 représentant un signal de référence de 100 %. Par ma- nipulation du circuit comparateur au moyen d'un signal pulsé 4A selon la figure 2e, ce n'est que pendant l'apparition de cette impulsion à l'intérieur de la durée de l'impulsion de valeur de pointe n, qu'une tension de réglage obtenue après comparaison avec le signal de référence peut être prélevée. A l'aide d'un condensateur 9, cette tension de réglage est maintenue jusqu'au cycle immédiatement suivant. Pour permettre la mémorisation dans le circuit d'exploration et de maintien 5 d'une nouvelle valeur de pointe dérivée de la demi-image immédiatement suivante, la valeur précé- dente est finalement effacée à la fin de l'intervalle de suppression V au moyen du signal pulsé 4L selon la figure 2f. Sur la figure 2d, la valeur de référence % est représentée, à titre indicatif par une ligne en pointillés r. Jusqu'à cette valeur, les pointes du signal vidéo sont limitées par le circuit-coude 2 et la valeur des blancs est comprimée conformément à l'exigence initialement mentionnée (ligne en tirets k sur la figure 2d). Sur la figure 3 est représenté un exemple de réalisation du circuit-coude 2 avec quelques parties de circuit déjà décrites sur la figure 1, et munies des mêmes références. Le signal vidéo délivré par l'é- tage totalisateur 4 sur la figure 1, et s'appliquant dans ce cas, à la borne 1', est amené, d'une part, à l'entrée du circuit-coude 2 et, d'autre part, à un circuit dit d'ouverture 11. Ce circuit d'ouverture 11 a pour fonction de dériver, par exemple par double différenciation de signaux d'arêtes, des signaux de correction à partir de structures fines et de détails dans le signal vidéo. Ces signaux de correction d'ou- verture sont alors appliqués par l'intermédiaire de la borne 12 à l'une des entrées d'un autre circuit tota- lisateur 13, à l'autre entrée duquel s'applique le si- gnal de réglage produit par le circuit comparateur 7. Grâce à cette addition de signaux de correction d'ou- verture, on arrive à transmettre en complète grandeur, même dans la zone comprimée, les valeurs de signal vi- déo représentant de fines structures qui ont été ré- duites en soi lors de la compression. Le signal de sortie de l'étage totalisateur 13 est ensuite appliqué à l'électrode de commande d'un transistor 14 placé entre la canalisation de signal vidéo et le pôle négatif de la tension d'alimentation. A l'aide de la tension de réglage appliquée, la possi- bilité de transmission du transistor 14 est modifiée, de sorte que la compression souhaitée des blancs des signaux vidéo s'effectue au-dessus de 100 %. La pente de la courbe caractéristique de compression ou bien de coude est susceptible d'être réglée à l'aide des deux résistances 15 et 16, les valeurs de ces résistances et 16 s'étant révélées favorables lorsqu'elles sont dans un rapport de 1 à 15. La pente de la courbe ca- ractéristique de coude serait ainsi: S = R/(R + 15R) = 1/16. Ce signal vidéo s'appliquant au point de jonc- tion des deux résistances 15 et 16 passe encore par l!intermédiaire d'un amplificateur tampon 17 et est ensuite susceptible d'être prélevé sur la borne de sortie 3. Sur la figure 4, il est prévu pour chaque canal de couleur d'une caméra de télévision en cou- leurs, avec les signaux de valeurs de couleurs R, G, B s'appliquant aux bornes d'entrée 21, 22, 23, respecti- vement un circuit coude 24, 25, 26, circuit aux sor- ties 27, 28, 29 desquelles les signaux de valeurs de couleurs avec compression des blancs, sont suscepti- bles d'être prélevés. Les signaux de valeurs de cou- leurs produits par exemple par les convertisseurs op- to-électriques d'une caméra de télévision en couleurs et respectivement pré-traités dans un pré- amplificateur, sont, d'une part, appliqués respective- ment à une première entrée d'un étage totalisateur 31 ou bien 32 ou bien 33, et, d'autre part, amenés res- pectivement à une entrée d'un circuit de mixage non additif (NAM) 34. Dans ce circuit NAM 34, un signal est dérivé pendant une demi-image de la plus grande valeur se présentant, ce signal étant appliqué au cir- cuit d'exploration et de maintien 5. Ce circuit 5 dé- livre alors un signal de valeur de pointe, tel que déjà décrit en corrélation avec la figure 1, à respec- tivement un commutateur à touches 36 ou bien 37 ou bien 38, ces commutateurs étant commandés par des si- gnaux pulsés pointe est alors ajoutée au signal de valeur de cou- leur correspondant. Les trois étages fonctionnent ain- si avec la même caractéristique de compression pour l'équilibrage souhaité des canaux. Le traitement com- plémentaire des signaux de valeur de couleur s'effec- tue comme déjà décrit, en corrélation avec la figure 1. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la compression des blancs des parties d'un signal vidéo se situant au-dessus du niveau normal d'environ 100 % à un niveau s'établissant automatiquement entre 80 et 100%, avec un circuit' de tension de saturation disposé sur le trajet de signal. vidéo et dont le point d'intervention en vue de la com- pression est réglé en fonction du niveau du signal dé- passant le niveau normal, procédé caractérisé en ce qu'en amont du circuit de tension de saturation, un si- gnal pulsé est respectivement dérivé de la valeur de pointe du signal vidéo en dehors des intervalles de suppression, ce signal étant ajouté au signal vidéo à l'intérieur de l'intervalle de suppression immédiate- ment suivant, tandis qu'en aval du circuit de tension de saturation, une tension est dérivée par comparaison de l'amplitude du signal pulsé avec un niveau de réfé- rence 100 %, tension grâce à laquelle le circuit de tension de saturation est réglé. 2.- Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le signal vidéo est exploré entre. les intervalles de suppression et la valeur de pointe cor- respondante est maintenue, et l'amplitude du signal pulsé qui est introduit dans le signal vidéo à l'inté- rieur de l'intervalle de suppression immédiatement sui- vant, est égale à cette valeur de pointe. 3.- Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'un signal d'ouverture est dérivé du si- gnal vidéo en amont du circuit de tension de satura- tion, ce signal étant ajouté à la tension de réglage. 4.- Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que la régulation s'effectue par moitié d'image, de sorte que le signal pulsé est mis en oeuvre respectivement dans les inter- valles de suppression de fréquences V. il 5.- Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la valeur de pointe d'un signal vidéo en couleur est dérivée des trois signaux de valeur de couleur (R, G, B) par mélange non additif.- 6.- Circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il com- porte un étage de totalisation (4) à la première entrée duquel est appliqué le signal vidéo et à la seconde en- trée duquel est appliqué le signal pulsé, et en ce qu'il comporte, également, le circuit de tension de sa- turation (2) dont l'entrée de signaux est raccordée à la sortie de l'étage totalisateur (4) et dont la borne de sortie (3) est reliée à l'entrée inversée d'un cir- cuit comparateur (7), à l'entrée non inversée duquel est appliqué le signal de référence (source 8), tandis que sa sortie est reliée à l'entrée de réglage du cir- cuit de tension de saturation, cependant qu'à l'entrée de commande du circuit comparateur (7) est appliqué un signal de succession d'impulsions (hA), qui rend pas- sant le circuit comparateur (7) pendant la durée du si- gnal pulsé à l'intérieur des intervalles de suppres- sion. 7.- Circuit selon la revendication 6, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention selon la revendication 2, circuit caractérisé en ce que, pour la mesure des valeurs de pointe, il est prévu un cir- cuit d'exploration et de maintien (5), à l'entrée de signaux duquel est appliqué le signal vidéo d'entrée, et dont la sortie de signaux est reliée par l'intermé- diaire d'un commutateur à touches (6) à la deuxième en- trée de l'étage totalisateur (4), tandis qu'à une pre- mière entrée de synchronisation de commande du circuit d'exploration et de maintien (5) est appliqué un signal pulsé de mesure (4M) qui est actif pendant la durée du signal vidéo et qu'à une seconde entrée de synchronisa-. tion de commande, est appliqué un signal puls6 d'ex- tinction (IL), qui est actif à la fin de l'intervalle de suppression, et le commutateur à touches (6) est commuté par un signal pulsé d'introduction (SE) qui est actif à peu près dans le milieu de l'intervalle de sup- pression (VA). 8.- circuit selon la revendication 6 pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention selon la revendication 3, circuit caractérisé en ce qu'il est prévu un circuit d'ouverture (11) à l'entrée duquel est appliqué le signal vidéo d'entrée, et dont la sortie est reliée avec l'une des entrées d'un autre étage to- talisateur (13), à l'autre entrée duquel est raccordée la sortie du circuit comparateur (7), et la sortie de l'autre étage totalisateur (13) est reliée à l'entrée de réglage du circuit limiteur du coude (2). 9.- Circuit selon la revendication 6, carac- térisé en ce que le circuit de tension de saturation (2) consiste en un étage de transistor (14) branché en- tre la canalisation du signal vidéo et un pôle de la source de tension de service, l'entrée de commande de cet étage de transistor étant reliée à la sortie de l'autre étage totalisateur (13), tandis qu'entre l'en- trée de signaux du circuit de tension de saturation (2) et l'étage de transistor (14) est branché un diviseur de tension constitué par deux résistances (15, 16), au point de jonction desquelles est raccordé un amplifica- teur-tampon (17) sur lequel peut être prélevé le signal vidéo de sortie. 10.- Circuit selon la revendication 6, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5, circuit caractérisé en ce qu'il est prévu un circuit de mixage non additif (34), aux entrées duquel sont appli- qués les signaux de valeur de couleurs (R, G, B) et dont la sortie est reliée à l'entrée du circuit d'ex- ploration et de maintien (5).