CHROMINANCE-SIGNAL DE-EMPHASIS FILTER AND TELEVISION RECEIVER COMPRISING SUCH A FILTER

Abstract: 1. A digital low-pass filter used to desaccentuate the chrominance signal in a SECAM TV-receiver, characterized in that it presents a z-transfer function according to the following formula : T(z) = a + bz**-1 /c + dz**-1 a, b, c and d being constant values, and that it comprises elements which are arranged in such a manner that at the output of one of these elements, the following intermediate function is available : U(z) = X(z)/1 + d/c z**-1 X(z) being the z-transform of the signal at the input of the filter, these elements comprising a first adder (10), one input of which (11) receives the signal X and a second input (12) of which receives the output signal of a delay element (14) via a multiplier (13) having a multiplication factor of (-d/c), the input of the delay element being connected to the output of said first adder, and comprising a second adder (18) having two inputs, the first of which (17) is connected to the output of the delay element via a multiplier (16) having a multiplication factor of (b/a) and the second input (19) of which is connected to the output of the first adder (10).

Description: FILTRE DE DESACCENTUATION DU SIGNAL DE CHROMINANCE ET RECEPTEUR DE TELEVISION COMPORTANT UN TEL FILTRE L'invention est relative à un filtre passe-bas, notamment un filtre de désaccentuation d.l signal de chrominance pour un récepteur de télétision., ainsi qu'à un récepteur de télévision comportant un tel filtre On sait que dans le procédé SECAM de télévision pour améliorer le rapport signal sur bruit- c'est à dire pour diminuer le bruit-le signal de télévision est préaccentué dans les aigües à l'émission et est complémentairement désaccentué à la réception. Pour cette désaccentuation on utilise un filtre Dasse-bas appelé filtre de désaccentuation. Par ailleurs on connait l'avantage présenté par la transmission sous forme numérique, ou échantillonnée dans le temps, de signaux par rapport à la transmission sous forme analogique, notamment en ce qui concerne la précision, la sensibilité au bruit et les dérives dûes aux variations de caractéristiques de composants. Mais l'application de la technique numérique à la télévision est particulièrement difficile en raison des valeurs élevées des fréquences des signaux et du fonctionnement en "temps réel", c'est à dire de la simultanéité du traitement du signal avec l'émission. L'invention permet de surmonter ces difficultés. Le filtre de désaccentuation pour récepteur de télévision SECAM est, selon l'invention, caractérisé en ce qu'il est numérique avec une fonction de transfert en z de la forme suivante: T(z) = a bz + (1) c + dz-1 A partir de cette formule on peut réaliser ur. filtre numérique comprenant un ou plusieurs dispositifs à retard, un ou plusieurs éléments de muitiplication par un facteur constant, et un ou plusieurs éléments d'addition ori de soustraction. Pour plus de détail sur les techniques mathématiques utilisées pour le calcul et la conception des filtres numériques et sur des réalisations de tels filtres on pourra se reporter par exemple à l'ouvrage de Andreas Antoniou intitulé "Digital filters analysis and design" (filtres numériques: analyse et conception) des Editions Mac Graw Hill. On a constaté qu'avec un filtre numérique ayant cette fonction de transfert le fonctionnement du téléviseur est au moins aussi satisfaisant qu'avec un filtre analogique. Pour minimiser le cott de réalisation du filtre et pour minimiser les retards qu'il introduit on a intérêt à limiter le nombre d'éléments de ce filtre, notamment le nombre d'éléments à retard. Pour obtenir ce résultat, dans une réalisation préférée, le filtre comprend des éléments agencés de façon telle qu'ils font intervenir à la sortie de l'un d'entre eux la fonction suivante: EMI2.1 X(z) étant la transformée en z du signal à l'entrée du filtre. Un tel filtre comporte, dans un exemple, un premier additionneur à deux entrées dont la première constitue l'entrée du filtre et dont la seconde est reliée à la sortie d'un élément à retard par l'intermédiaire d'un premier multiplicateur par une constante Pen- trée de l'élément à retard étant connectée à la sortie de cet additionneur, et un second additionneur dont une première entree est reliée à la sortie de l'élément à retard par Pintermêdiaire d'un second multiplicateur par une constante et dont la seconde entrée est reliée à la sortie du premier additionneur, la sortie de ce second additionneur constituant, éventuellement par l'intermédiaire d'un registre, la sortie du filtre. D'autres caractéristiques de i'invention apparaitront avec la description de certains de ses modes de réalisations, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexes sur lesquels: - La figure 1 est un schéma d'un filtre connu, - La figure 2 est un graphique représentant les variations, en fonction de la pulsation to , de l'affaiblissement du filtre de la figure 1, - La figure 3 est un schéma d'un filtre selon l'invention et, - La figure 4 est un schéma d'une autre réalisation de filtre selon l'invention. Un filtre ccnnu de dêsaccentuation du signal de chrominance dans un récepteur de télévision SECAM du type analogique comprend (fig. 1) deux bornes d'entrée 1 et 2 et deux bornes de sorties 1' et 2', la borne 2' étant reliée directement à la borne 2. Entre les bornes 1 et 1' est disposée une première résistance 3 de valeur R1 et entre les bornes 2 et 2' se trouve une seconde résistance 4 de valeur Re en série avec un condensateur 5 de capacité C. La figure 2 montre ta courbe de réponse de ce filtre, la pulsation du signal d'entrée étant portée en abscisses ; en ordonnées on a porté le logarithme, exprimé en décibels, de l'affaiblissement A du filtre, c'est-à-dire Log A = Log (v92 ) (2) () Dans cette formule Vs représente la tension de sortie et Ve la tension d'entrée (figure 1). Le calcul montre que la fonction de transfert du filtre de la figure 1 est la suivante EMI3.1 Dans cette formule: EMI3.2 Pour obtenir la fonction de transfert en z d'un filtre numérique ayant la même courbe de réponse que ce filtre analogique on remplace la variable j w par la variable z-1 (cette transformation z+1 s'appelle transformation en z du type homographique) et on cbtient la fonction de transfert en Z suivante: T(z) = a bz-1 Y(z) (6) c + dz-1 Dans cette formule Y(z) est la tension à la sortie du filtre numérique tandis que X(z) est la tension à l'entrée de ce filtre numérique. La formule ci-dessus peut s'écrire encore de la façcn suivante: K . Y(z) = EMI4.1 Avec K = c a Cette formule peut encore être transformée comme suit K . Y(z) = S(z) (1 = (1 + b/a z-1) U(z) (s), avec EMI4.2 d'où on déduit: U(Z) = X(Z)- b U(z). z 1. (10) Les formules (8) et (10) conduisent à réaliser le filtre numérique conformément au schéma de la figure 3. Dans cette réalisation le filtre comprend un additionneur binaire 10 à deux entrées 11 et 12 dont la première reçoit le signal d'entrée X et dont la seconde est connectée à la sortie d'un multi d plicateur 13 par le coefficient c La sortie de l'additionneur 10 est reliée à l'entrée d'un élément de retard 14 représentant la fonction z-l et sur une entrée 15 duquel est appliqué un signal d'horloge H à la fréquence d'échantillonage qui est égale, dans l'exemple, à 4286 KHz. La sortie de Pélément de retard 14 est reliée à l'entrée du muitiplicateur 13 ainsi qu'à l'entrée d'un autre multiplicateur 16 qui effectue la multiplication par un coefficient égal à ba. La sortie du multiplicateur 16 est reliée à la seconde entrée 17 d'un autre additionneur 18 dont la première entrée 19 est connectée à la sortie du premier additionneur 10. La sortie de l'additionneur 18 est connectée à la sortie 20 du filtre par l'intermédiaire d'un registre 21 présentant une entrée 22 pour le signal d'horloge H. On peut vérifier aisément que ce filtre réalise les fonctions définies par les formules (8) et (10). La fonction U(z) est obtenue à la sortie de l'additionneur 10. A la sortie de l'élément de retard 14 on obtient la fonction U(z).z-1. A la sortie du registre 21 apparait la fonction S(z) = K.Y(z). Dans l'exemple les divers éléments (additionneurs, retard et multiplicateurs) du filtre sont réalisés en technologie bipolaire du type TTL dont la rapidité de fonctionnement est satisfaisante pour l'application envisagée. Chacun des multiplicateurs, 13, 16, est constitué par une mémoire morte programmable (PROM). L'élément de retard 14 comporte des bascules bistables du type D. L'ensemble des éléments du filtre peut également faire partie d'un unique circuit intégré. Dans ce cas il est avantageux de constituer les multiplicateurs 13 et 16 par des mémoires mortes programmables (PROM) éventuellement effaçables aux rayons ultraviolets (UV PROM) et dont le contenu peut être modifié à volonté de l'extérieur. Dans une réalisation particulière, pour laquelle la fréquence d'échantillonage est de 4286 KHz, le coefficient b a la valeur - 0,685 d - a et le coefficient d la valeur -0,8827. Le calcul montre que si le signal X à l'entrée 1 1 du filtre est un signal binaire à 7 bits, le signal sur la seconde entrée 12 de l'additionneur 10 devrait être à 10 bits, le signal de sortie U(z) de l'additionneur 10 sera aussi à 10 bits, de même que le signal U(z).z a la sortie de l'élément de retard 14. Le signal sur l'entrée 17 de l'additionneur 18 est à 9 bits tandis que le signal de sortie de cet additionneur est à 8 bits de même que le signal de sortie S(z) du filtre. Le filtre représenté sur la figure 4 est, comme celui décrit en relation avec la figure 3, constitué de multiplicateurs par des coefficients constants, d'éléments de retard, d'additionneurs et, en outre, d'un soustracteur. Son architecture se déduit de la formule (6) de fonction de transfert en z. L'entrée 30 de ce filtre sur laquelle est appliquée un signal X(z) est reliée d'une part à l'entrée d'un multiplicateur 31 par le coefficient b et d'autre part à l'entrée d'un multiplicateur 32 par le coefficient a. La sortie du multiplicateur 31 est reliée à la première entrée 33 d'un additionneur 34 par l'intermédiare d'un élément de retard 35 effectuant l'opération z-1. La seconde entrée 36 de l'additionneur 34 reçoit le signal fourni par le multiplicateur 32. La sortie dudit additionneur 34 est reliée à la première entrée 37 d'un soustracteur 38 qui effectue la soustraction A - B entre le signal A appliqué sur son entrée 37 et le signal B appliqué sur sa seconde entrée 39. C'est la sortie du soustracteur 38 qui constitue la sortie 40 du filtre sur laquelle apparait le signal Y(z). Cette sortie 40 est reliée, par une connexion 41, d'une part à l'entrée d'un multiplicateur 42 par le coefficient d et d'autre part à l'entrée d'un autre multiplicateur 43 par le coefficient c-I. la sortie du multiplicateur 42 est reliée à la première entrée 44 d'un additionneur 45 par l'intermédiaire d'un élément de retard 46. La seconde entrée 47 de l'additionneur 45 reçoit le signal de sortie du multiplicateur 43. La sortie dudit additionneur 45 est reliée à la seconde entrée 39 du soustracteur 38. On peut aisément vérifier que l'architecture de ce filtre permet de réaliser la fonction de transfert en Z définie ci-dessus par la formule (6). Pour la plupart des applications on préférera la réalisation représentée sur ia figure 3 à celle représentée sur la figure 4 car cette dernière fait appel à un nombre supérieur d'éléments et entraîne des retards plus importants. Le filtre selon l'invention peut être utilisé non seulement pour effectuer la dés accentuation du signal de chrominance dans le procédé SECAM de télévision mais également, de façon plus générale, pour constituer un filtre numérique passe-bas par exemple dans une chaîne de traitement numérique du son.

Claims: REVENDICATIONS 1. Filtre passe-bas pour la désaccentuation du signal de chrominance dans un récepteur de télévision SECAM, caractérisé en ce qu'il est numérique avec une fonction de transfert en z de la forme suivante: T(Z) = a+ 1 c + dz'l a, b, c, et d étant des constantes. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments agencés de façon telle qu'ils font intervenir à la sortie de l'un d'entre eux la fonction intermédiaire: EMI8.1 X(z) étant la transformée en z du signal à l'entrée du filtre. 3. Filtre selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend un premier additionneur (10) dont une entrée (11) reçoit le signal X et dont une seconde entrée (12) reçoit le signal de sortie d'un élément de retard (14) par l'intermédiaire d'un multiplicateur (13) par - d, l'entrée de l'élément de retard étant connectée à la c sortie dudit premier additionneur, et un second additionneur (18) à deux entrées dont la première (17) est reliée à la sortie de l'élément de retard par l'intermédiaire d'un multiplicateur (16) par bu et dont la seconde entrée (19) est reliée à la sortie du premier additionneur (10). 4. Filtre selon la revendication 3 caractérisé en ce que chaque multiplicateur est constitué d'une mémoire morte programmable éventuellement effaçable aux rayons ultra-violets (PROM ou UV PROM). 5. Filtre selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que l'élément de retard comporte des bascules du type D. 6. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un soustracteur (38) dont les première et seconde entrées (37, 39) sont reliées aux sorties d'additionneurs (34, 45) respectifs et dont la sortie (40) constitue la sortie du filtre, un multiplicateur (31) par b dont la sortie est reliée à une entrée (33) du premier additionneur (34) par l'intermédiaire d'un élément de retard (35), un multiplicateur (32) par a dont la sortie est reliée à la seconde entrée (36) du premier additionneur (34), le signal d'entrée X(z) du filtre étant appliqué à l'entrée de ces multiplicateurs,deux autres multiplicateurs (42, 43) par les coefficients respectivement d et c-1 et dont les entrées sont connectées à la sortie (40) du soustracteur, la sortie du multiplicateur (42) par d étant reliée à une entrée (44) du second additionneur (45) par l'intermédiaire d'un autre élément de retard (46) et la sortie du multiplicateur (43) par c- 1 étant reliée à une seconde entrée (47) de ce second additionneur (45). 7. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la fréquence d'échantillonnage étant de l'ordre b b d de 4286 KHz le coefficient b a pour valeur -0,685 et le coefficient d a c pour valeur - 0,8827. 8. Récepteur de télévision caractérisé en ce qu'il comporte un filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.

Inventors: DUTASTA, REMY, Dutasta, Rémy
Applicants: SOCIETE D'ELECTRONIQUE DE LA REGION PAYS DE LOIRE - SEREL
Application year: 1982
Main classification: H04N11
IPC codes: H03H17, H04N11, H04N9, H04N17