Brevet FR2666188A1 — publié le 19920228

FILTRE DE RÉJECTION DE LA SOUS-PORTEUSE COULEUR EN SECAM La présente invention concerne des appareils adaptés à fonctionner dans le cadre du système SECAM tels que des télévi seurs oeuleur, des magnétoscopes, des caméras video, des transcodeurs, des mixeurs, etc. Plus particulièrement, la présente invention oenoerne la réalisation du filtre de réjection de bande utilisé pour séparer le signal de luminance (Y) du signal de chrominance (C). En effet, en SECAM, on doit traiter un signal vidéo composite qui consiste en la superposition d'un signal de luminance Y et d'une sous-porteuse de chrominance modulée en fréquence. A chaque ligne correspond une sous-porteuse de chrominance distincte, elle-meme modulée en fréquence, correspondant pour l'une des lignes à l'information de route (R-Y) et pour l'autre ligne à l'informa- tion de bleeu (B-Y), On traitera ici seulement des circuits destinés à fournir le signal de luminance Y à partir du signal vidéo composite, en considérant que l'appareil dans lequel est incorporé ce circuit de séparation de signal de luminance comprend par ailleurs des éléments classiques de synchronisation et de démodulation de signal de chrominance. Classiquement, pour obtenir le signal de luminance Y, on filtre le signal vidéo composite pour en éliminer les signaux correspondant aux sous-porteuses de chrominance qui, selon la norme usuelle, sont respectivement à une fréquence fOb = 4,250 MHz pour le signal bleu for à une fréquence de 4,406 MHz pour le signal rouge. Le filtre de réjection de bande utilisé à oette fin est couramment appelé filtre trappe. Ce filtre est soumis à des contraintes assez sévères car il doit éliminer les signaux de chrorinance qui peuvent varier d'environ + 500 kHz autour de leurs fréquences centrales respectives et il doit être suffisamment étroit pour ne pas éliminer trop d'informations de luminance.En effet, dans les appareils SECAM modernes, on souhaite conserver pour le signal de luminance un spectre allant du continu jusqu'à environ 6 MHz avec une bande passante perdue correspondant à la réjection par le filtre trappe aussi étroite que possible. Ainsi, pour réaliser le filtre trappe, le constructeur s'impose de respecter un gabarit tel que celui illustré en traits gras dans les figures 1 à 3. Entre des fences f1 et 2, l'atténuation est supérieure à une valeur choisie Al, par exemple 20 db et, en dessous d'une fréquence inférieure f3 et au-dessus d'une fréquence supérieure f4, cette atténuation est inférieure à une deuxième valeur choisie A2, par exemple 3 db. La courbe 1 de la figure 1 représente 1 'allure caractéristique d'une fonction de transfert de filtre LC classique du deuxième ordre permettant de satisfaire approximativement un tel gabarit. En pratique, les valeurs choisies amènent à fabriquer un filtre ayant un facteur de qualité Q de l'ordre de 3 et une atténuation maximale importante. La réalisation d'un tel filtre nécessite l'utilisation d'un circuit à uotnces et capacités qui ne sont pas intégrables. Même si on utilisait des filtres à résistances et capacités, on arriverait à des valeurs trop fortes pour permette une intégration. Pour pallier cet inconvénient, on a tenté dans l'art antérieur de réaliser le filtre trappe au meeen de la mise en série de deux filtres, respectivement centrés sur les fréquences for et fob, présentant des fonctions de transfert telles que désignées par les références 2 et 3 en figure 2. En pratique, on est amené à réaliser des filtres ayant des facteurs de qualité Q au moins égaux à 3 et une atténuation maximale supérieure à 25 db.On arrive là à la limite des possibilités de réalisation de filtres sous forme de circuit intégré car la sensibilité des caractéristiques du filtre à la précision des éléments du circuit intégré le constituant devient alors élevée, ce qui rend la fabrication extrêmement délicate (faibles rendements de fabri cation) . Ainsi, un objet de la présente invention est de prévoir un filtre trappe pour séparateur de signal de luminance dans un téléviseur SECAM qui puisse être réalisé de façon totalement intégrée, sans composant externe, qui occupe une faible surface sur un circuit intégré de démodulateur SECAM et qui minimise la consommation. Pour attendrie cet objet, la présente invention prévoit un filtre de réjection de la sous-porteuse de chrominance d'un signal vidéo composite en télévision selon la norme SECAM, comprenant des moens pour qu'à tout instant la fréquence centrale de coupure du filtre suive sensiblement la fréquence de la sous-porteuse. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les mayens susmentionnés reçoivent en tant que signal de cannande et en combinaison un signal constant de aonsigne ; pendant chaque ligne, l'un ou l'autre de deux signaux de déviation pour centrer le filtre sur la fréquence de la sous-porteuse correspondant à cette ligne ; et à chaque instant un signal (b) prpportionnel à la valeur instantanée du signal de chrominance (R-Y ou B-Y) correspondant à la ligne considérée. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le signal de commande est un corant. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les moyens susmentionnés comprennent un multiplieur et le signal de déviation et le signal proportionnel agissent en tant que coefficients multiplicateurs sur le signal de consigne. La présente invention vise également un appareil SECAM comprenant notamment des circuits de synchronisation et de démodulation de chrominance et incorporant un filtre de réjection de la sous-porteuse couleur dans le signal vidéo composite du type susmentionné. Un avantage supplémentaire du filtre selon la présente ireention, outre sa possibilité d'intégration, réside dans le fait que, étant donné qu'il s'agit d'un filtre suiveur qui s'adapte à chaque instant à la fréquence que l'an veut rejeter, sa largeur de réjection sera plus faible que celle d'un filtre unique ou d'un ensnble de filtres à fonction de transfert fixe permettant de rejeter toute la plage de fréquences que l'on veut éliminer. Ainsi, on pourra capter plus d'informations relatives au signal de luminance. En pratique, ceci est particulièrement utile quand l'image affichée sur le téléviseur canprend une zone de couleur constante mais de lu iwan variable, par exemple des rayures jaune foncé sur fond jaune clair. Plus le filtre de réjection de chrominance sera étroit, plus le contraste entre ces teintes de même couleur mais d'intensité différente sera net. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles les figures 1 et 2, décrites précédeement, illustrent des fonctions de transfert pour, respectivement, un filtre unique satisfaisant à un gabarit donné, et un ensemble de deux filtres en série satisfaisant à ce même gabarit. la figure 3 représente la fonction de transfert d'un filtre selon la présente invention satisfaisant au même gabarit que les filtres des figures 1 et 2 ; et la figure 4 représente un sma de ocmnnde de filtre trappe selon la présente invention. Comme l'illustre la figure 3, la présente invention propose d'utiliser un filtre présentant une fonction de transfert 4 qui est en permanence commandée pour suivre la fréquence de la sous-porteuse de chrominance que l'on veut éliminer. Ainsi, on remplace selon l'invention un filtre de caractéristique fixe permettant de rejeter tout signal de chrominance situé à l'intérieur de la bande que l'on veut éliminer par un filtre suiveur qui s'adapte à tout instant à la fréquence que l'on veut rejeter. Il en résulte, came cela est illustré sur la figure 3, que les contraintes imposées sur ce filtre sont beaucoup plus faibles puisque sa largeur de réjection au-dessus de l'atténuation maximale Al est faible puisqu'elle doit seulement compenser les erreurs éventuelles de réglage.En figure 3, la oeurbe 4 en traits pleins et la courbe 4 en traits pointillés correspondent à deux exemples de fonction de transfert du même filtre dont la fréquence centrale de réjection est décalée par un réglage. Un mode de commande d'un tel fitre va être exposé en relation avec le sima sous forme de blocs de la figure 4. En figure 4, le filtre trappe est désigné par la référence 10. Ce peut être l'un quelconque de nombreux types de filtres connus dont la fréquence centrale est réglable en fonction d'un signal de commande appliqué sous forme d'un courant ou d'une tension. On considérera dans l'exemple décrit le cas où oe signal de carnIande est un courant. Ainsi, le filtre 10 reçoit un courant de consigne 10 destiné à régler sa fréquence au repos, qui est située entre les fréquences fOb et fOr. Le courant 10 est transmis au filtre 10 par l'intermédiaire d'un multiplieur 11. Dans le système SECAM, carme cela est connu, à chaque ligne successive d'une trame est associée l'une puis l'autre des sous-porteuses dont les fréquences centrales sont fOb et for. La fréquence de répétition des lignes d'une trame est généralement appelée fréquence fL/2, pour indiquer qu'il s'agit de la moitié de la fréquence de ligne foL. Un commutateur 12 transmet au multiplieur 11 l'un ou l'autre de signaux correcteurs ar et ab pendant la durée de chaque ligne pour corriger la fréquence imposée par le corant 10 en la fréquence centrale for ou fOb. Le commutateur 12 est commandé par un circuit de synchronisation 13 existant dans tout décodeur SECAM D et fournissant notamnent le signal fL/2. Le circuit d'un décodeur SECAM classique comprend également un permutateur 14 recevant le signal vidéo composite. Ce permutateur est associé à un démodulateur SECAM 15 fournissant pour chaque ligne sur l'une ou l'autre de ses sorties le signal R-Y ou le signal B-Y. On a également représenté dans le décodeur D un circuit de désaccentuation 16 prévu selon la norme SECAM. Le signal R-Y ou B-Y utilisé selon l'invention sera de préférence recueilli avant oe circuit de désaccentuation 16 pour éviter les retards introduits par ce circuit. Le signal R-Y ou le signal B-Y est appliqué par l'intermédiaire d'un second commutateur 17, également commandé par le signal fL/2 à un convertisseur 18. Ce convertisseur fournit un faceur de correction b au multiplieur 11 pour tenir compte de la valeur instantanée de la fréquence de la sousporteuse de chrominance telle que déterminée par la sortie R-Y ou B-Y. En effet, il existe une relation biunivoque entre la valeur de cette sortie et la fréquence instantanée. Cette relation n'est en fait pas strictement linéaire. on pourra toutefois en pratique se contenter d'une conversion linéaire de la sortie R-Y ou B-Y en le factur de correction b. En effet, même s'il se produit un léger décalage de la fréquence centrale du filtre 10 par rapport à la fréquence exacte de la sous-porteuse à l'instant considéré, cela n'aura pas grande importance du moment que le filtre 10 présente une atténuation maximale légérement supérieure à la valeur Al. Il présentera donc l'atténuation souhaitée sur une certaine bande de fréquence et un léger défaut de réglage ne sera pas prohibitif. Parmi les nombreux types de filtres utilisables selon la présente ineention, on peut citer les filtres décrits par Yoshio Ishigaki et al le 9 juin 1983 à IEEE International Conference on Consumer Electronics (publié dans le N 4, Vol CE 29, Nov. 1983, PP. 475-485 de IEEE Tansactions on Consumer Electonics). REVENDICATIONS 1. Filtre de réjection de la sous-porteuse de chrcmi- nuance d'un signal vidéo composite en télévision selon la norme SECAM, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour qu'à tout instant la fréquence centrale de coupure du filtre suive sensiblement la fréquence de la sous-porteuse. 2. Filtre selon la revendication 1, à fréquence cen- trale réglable par un signal de bande, caractérisé en ce que lesdits mayens reçoivent en tant que signal de commande la combi- naison de: - un signal instant de consigne (IO) ; - pendant chaque ligne, l'un ou l'autre de deux signaux de déviation (ar, ab) pour centrer le filtre sur la fréquence de la sous-porteuse (fOr, fOb) correspondant à cette ligne; et - à chaque instant un signal (b) proportionnel à la valeur instantanée du signal de chrominance (R-Y ou B-Y) oerees- ponant à la ligne considérée. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal de commande est un courant. 4. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un multiplieur (11) et en ce que le signal de déviation et le signal proportionnel agissent en tant que coefficients multiplicateurs sur le signal de consigne. 5. Appareil SECAM comprenant notameent des circuits de synchronisation et de démodulation de chrominance , caractérisé en ce qu'il comprend en wtre un filtre (10) de réjection de la sous-porteuse couleur dans le signal vidéo composite, ce filtre ayant une fréquence centrale de réjection réglable par un signal de commande, ce signal de commande correspondant à la combinaison d'un signal constant de consigne (IO), d'un signal de déviation (ar ou ab) correspondant au fait que l'an est sur une ligne portant les informations de chrominance bleues ou rouges et d'un signal instantané (b) proportionnel à la sortie (R-Y ou B-Y) de la voie considérée du démodulateur de chrominance.