Brevet FR2643528A1 — publié le 19900824

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DEBRUITAGE D'UN SIGNAL ET LEUR APPLICATION A LA CORRECTION DE CONTOUR D'UNE CAMERA DE TELEVISION La présente invention se rapporte à un procédé de débruitage de signaux, notamment dans une caméra, au dispositif correspondant, et à leur application à la correction de contour d'une caméra de télévision. Classiquement, dans le circuit de correction de contour d'une caméra, le débruitage est obtenu par un écrêtage du signal bruité, le niveau d'écrêtage étant égal à l'amplitude du bruit. L'écrêtage du signal est obtenu par un circuit électronique utilisant le seuil de conduction d'une diode ultra rapide ou de la jonction d'un transistor hyperfréquence à commutation très rapide et monté en diode. L'inconvénient de ce dispositif est qu'il réduit de la même quantité le signal utile et le niveau de bruit, ce qui pose un problème pour les signaux d'amplitude faiblement supérieure au niveau du bruit qui sont pratiquement annulés. Un autre inconvénient provient de la réalisation pratique à l'aide de diodes ou de transistors montés en diodes dont la courbe de conduction n'est pas idéale. Par ce fait, la réduction du niveau du signal utile affecte et déforme aussi les signaux de plus grande amplitude. Pour résoudre le problème de débruitage d'un signal sans que l'amplitude du signal utile ne soit réduite et sans déformation de ce signal utile, le procédé de débruitage d'un signal selon l'invention consistant à écrêter ce signal, est caractérisé en ce qu'il consiste à annuler les signaux d'amplitude Inférieure à un seuil égal au niveau de bru- et à transmettre intégralement les signaux d'amplitude supérieure ou égale au seuil et sans déformation. L'invention a également pour objet un dispositif de débruitage d'un signal pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention a enfin pour objet une application à la correction de contour d'une caméra de télévision. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante faite en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, la courbe de transfert d'un dispositif à seuil, selon l'art antérieur; - la figure 2, la courbe de transfert d'un dispositif selon l'invention, - la figure 3, le synoptique général d'un circuit de débruitage selon l'invention; - la figure 4, un circuit électronique de débruitage du signal, selon l'invention. La figure 1 montre la courbe de transfert d'un dispositif à seuil obtenue lorsque le débruitage du signal est réalisé par un écrêtage dont le seuil se situe au niveau du bruit en considérant que le circuit électronique remplissant la fonction d'écrêtage utilise le seuil de conduction d'une diode idéale. Cette courbe de transfert obéit aux lois mathématiques suivantes: IVe V = o IVel > IVdl --> VS = IVel - IVdI Lorsque la valeur absolue de l'amplitude du signal d'entrée Ve est en dessous du niveau de bruit Vd, l'amplitude du signal en sortie du circuit de débruitage Vs est nulle. Dans le cas contraire, l'amplitude du signal de sortie est égale à la différence des valeurs absolues de l'amplitude du signal d'entrée et du niveau du bruit. La figure 2, Illustre la courbe de transfert obtenue lorsque le débruitage du signal est réalisé par annulation des signaux d'amplitude inférieure à un seuil égal au niveau du bruit, le signal original étant transmis intégralement et sans déformation lorsque la valeur absolue de l'amplitude d'entrée est supérieure au seuil. Cette courbe de transfert obéit alors aux lois mathématiques suivantes IVel Vs = o IVel > lVdl -->Vs =Ve La figure 3 est le schéma synoptique du circuit de débruitage selon l'invention. Un dispositif à seuil i est associé à un dispositif d'amplification en courant 2 à grand gain saturable. Une polarisation, ajustable manuellement, est délivrée à basse impédance par un amplificateur d'adaptation d'impédance 3. En fonction du signal d'entrée Ve, cette polarisation est commutée: soit en source de tension 4 pour asservir le niveau de seuil du dispositif à seuil 1, soit en source de courant 5 pour maintenir la saturation de l'amplificateur 2 lorsque le signal est transmis du dispositif à seuil i vers le dispositif d'amplification 2. Enfin, les signaux en sortie du dispositif à seuil et en sortie du dispositif d'amplification sont sommés dans un amplificateur sommateur 6 pour obtenir le signal de contour débruité Vs. Les figures 4a et 4b montrent un exemple de circuit électronique réalisant le débruitage d'un signal selon l'invention, et particulièrement adapté au signaux de télévision c'est-à-dire avec un traitement sur le signal de ligne et un traitement sur le signal de trame. La figure 4a met en évidence que pour des signaux de télévision le montage comporte deux parties, ces deux parties concernent une voie pour le traitement du signal en ligne et une vole pour le traitement du signal en trame. Les signaux d'entrée ligne et trame passent respectivement par un circuit de débruitage ligne 100 ou trame via un condensateur 10 ou 30. Ces circuits de déit-:itage ligne 100 et trame 110 sont alimentés par une source de tension symétrique 120 réglée par un potentiomètre 130. Les signaux ligne et trame débruités sont ensuite transmis au potentiomètre P via les condensateurs 20 ou 40 respectivement. Le signal de contour, somme des deux signaux ligne et trame, est disponible après réglage d'équilibrage des amplitudes des deux signaux ligne et trame par le potentiomètre P sur le curseur de ce potentiomètre et transmis par l'amplificateur d'adaptation d'impédance Z2. Les circuits de débruitage ligne et trame sont Identiques et sont détaillés sur la figure 4b dans laquelle une autre symétrie du montage est mise en évidence par l'utilisation des couples de transistors NPN 11 et 14 et PNP 12 et 13 pour obtenir le fonctionnement du circuit électronique de débruitage avec des signaux électroniques positifs et négatifs. Pour des signaux d'entrée Ve positifs, le fonctionnement est assuré par le couple de transistors 13 et 14, la source de courant I2 et le condensateur 9. Pour des signaux d'entrée négatifs, le fonctionnement est assuré par le couple de transistors 11 et 12, la source de courant Il, et le condensateur 8. La suite de la description est effectuée pour des signaux d'entrée positifs. La description est la même pour des signaux négatifs en considérant les transistors 11 et 12, la source de courant I1, le condensateur 8, le potentiel négatif -Vcc, le potentiel positif +Vcc, la tension de seuil -Vd, au lieu de considérer respectivement les transistors 13 et 14, la source de courant 12, le condensateur 9, le potentiel positif +Vcc, le potentiel négatif -Vcc, la tension de seuil +Vd- Pour le débruitage des signaux d'entrée positifs, le circuit électronique comprend un couple de transistors 13 et 14 tels que la base du transistor 13 est reliée d'une part à l'émetteur du transistor 14, d'autre part, à une source de courant I2 qui fait circuler le courant vers le potentiel négatif -Vcc. Le collecteur du transistor 14 est au potentiel positif + Vcc et sa base est découplée d'une part à la masse via un condensateur 9 et d'autre part à une source de tension dont le potentiel positif est la tension de seuil +Vd. Le signal d'entrée Ve bruité est transmis à l'émetteur du transistor 13 polarisé à travers une résistance 7. Ce transistor est monté en base commune et il est bloqué tant que la jonction émetteur-base n'est pas conductrice. La conduction de la jonction émetteur-base du transistor 13 dépend du potentiel de la base imposé par le transistor 14 monté en collecteur commun. Ce potentiel qui détermine le seuil Vd est assuré par une source de tension symétrique dont la valeur est ajustée par un potentiomètre P. Le potentiel de la base du transistor 14 étant égal à la tension de seuil Vd, le potentiel de base du transistor 13 est égal à la tension de seuil diminuée du potentiel émetteur-base du transistor 14. Tant que la valeur absolue de la tension d'entrée Ve est inférieure à la valeur absolue de la tension de seuil Vd, aucun courant ne circule dans le transistor 13 car il est bloqué. Le courant débité par la source de courant I2 traverse alors intégralement le transistor 14 et la tension de sortie Vs égale à la tension du collecteur du transistor 13 est nulle. Dès que la valeur absolue de la tension d'entrée V est supérieure à la valeur absolue de la tension de seuil Vd, la conduction de la jonction émetteur-base du transistor 13 est effective, il y a amplification en courant, du signal et saturation du transistor 13. Le transistor 13 doit être un excellent transistor hyperfréquence de commutation à très faible tension de saturation. Le transistor 13 étant saturé, le signal d'entrée Ve se retrouve appliqué sur la résistance R. Le potentiel de base du transistor 13 évoluant comme la tension d'émetteur, Il en résulte le blocage du transistor 14. La base du transistor 13 est alors alimentée en courant par la source de courant I2 qui ne peut plus traverser le transistor 14. Ce changement de mode maintient le fonctionnement en réginm saturé du transistor 13. Le signal disponible aux bornes de la résistance R est transmis au potentiomètre P via un amplificateur d'adaptation d'impé- dance Z1. L'invention est particulièrement applicable aux traitements des signaux de télévision, par exemple au débruitage des signaux pour la correction de contour des signaux d'image de télévision dans les caméras, magnétoscopes ou télécinémas. Elle s'applique également au traitement des signaux d'image radar. REVENDICATIONS 1. Procédé de débruitage d'un signal, caractérisé en ce qu'il consiste à annuler les signaux d'amplitude inférieure à un seuil égal au niveau de bruit et à transmettre Intégralement et sans déformation les signaux d'amplitude supérieure ou égale au seuil. 2. Procédé de débruitage d'un signal selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'annulation des signaux d'amplitude inférieure au seuil est obtenue par la non-circulation d'un courant en régime bloqué. 3. Procédé de débruitage d'un signal selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission du signal d'amplitude supérieure au seuil est réalisée par une forte amplification en courant en régime saturé. 4. Procédé de débruitage d'un signal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le niveau de seuil est réglé par une polarisation ajustable manuellement. 5. Procédé de débruitage d'un signal selon la revendication 4, caractérisé en ce que la polarisation est commutée en source de tension (4) pour asservir le niveau de seuil ou en source de courant (5) pour maintenir la saturation. 6. Dispositif de débruitage d'un signal pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'annulation des signaux d'amplitude inférieure au niveau de bruit est réalisé par deux transistors (13) et (11), respectivement pour les signaux d'entrée positifs et négatifs qui fonctionnent en régime bloqué. 7. Dispositif de débruitage d'un signal salon la revendication 6, caractérisé en ce que les transistors (13) et (11) sont des transistors hyperfréquences de commutation à très faible tension de saturation. 8. Dispositif de débruitage d'un signal selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre deux autres transistors (14) et (12) respectivement pour les signaux d'entrée positifs et négatifs qui fonctionnent en régime linéaire et qui imposent le potentiel de la base des premiers transistors (13) et (11) respectivement, ce potentiel déterminant le régime de fonctionnement des transistors (11),> et (13). 9. Dispositif de débruitage d'un signal selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les premiers transistors (13) et (11) sont montés en base commune et les autres transistors (14) et (12) sont montés en collecteur commun. 10. Dispositif de débruitage d'un signal selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les transistors (11) et (14) ont des transistors NPN et les transistors (12) et (13) sont des transistors PNP. 11. Application du dispositif de débruitage d'un signal à la correction de contour d'une caméra de télévision, caractérisé en ce qu'elle comporte un traitement du signal en ligne et un traitement du signal en trame.