Systèmes de correction de défauts d'image en couleurs pour appareils
de restitution de.vidéodisques.
La présente invention concerne généralement des sys- tèmes de correction de défauts d'image, pouvant être utilisés dans un dispositif de restitution de vidéodisques en couleurs, restituant des signaux vidéo composites en couleurs, avec des composantes intercalées de signaux de luminance et de chromi- nance, et en particulier à des tels systèmes incorporant une double utilisation d'un dispositif à retard ou de temporisation pour la séparation par filtrage en peigne des composantes du
<EMI ID=1.1> signal, et pour la mémorisation, pour masquer les défauts.
Dans le brevet américain n[deg.] 3.842.194, accordé le
15 octobre 1974, au nom de Jon K. Clemens, est révélé un système d'enregistrement/restitution de vidéodisques, dans lequel l'information enregistrée apparaît sous forme de variations géométriques au fond d'un sillon en spirale à la surface d'un substrat formant disque, couvert d'un revêtement conducteur, avec une
couche diélectrique recouvrant le revêtement conducteur. Une aiguille de lecture, avec une électrode conductrice fixée à un support isolant, est reçue dans le sillon du disque. L'aiguille de lecture coopère avec les revêtements du disque pour former une capacité qui varie, tandis que le disque tourne, selon les variations de forme du fond du sillon qui passent en dessous de l'électrode de l'aiguille. Un circuit approprié relié à l'électrode de l'aiguille transforme les variations de capacité en variations de signaux électriques représentant l'information enregistrée.
Dans une forme souhaitée du système capacitif de vidéodisques ci-dessus décrit, l'information enregistrée se compose d'une fréquence porteuse modulée par des signaux vidéo, et elle apparaît sous la forme de changements successifs de profondeur au fond du sillon, entre des profondeurs maximum et minimum. En utilisant un tel format d'enregistrement à porteuse modulée en fréquence, iJ faut employer un détecteur FM dans le dispositif de restiti:'
pour obtenir, à partir du signal FM, des signaux vidéo.
<EMI ID=2.1>
de restitution peut se composer d'un détecteur du zéro engendrant une impulsion de sortie d'une largeur et d'une amplitude normales en réponse à chaque passage du zéro du signal d'entrée. Le signal de sortie du détecteur du zéro est appliqué à un filtre passe-bas dont la bande passante correspond sensiblement à la largeur de bande du signal vidéo enregistré, pour engendrer les signaux vidéo souhaités.
Lors du fonctionnement d'un dispositif de restitution
de vidéodisques du type ci-dessus décrit, pour restituer des signaux vidéo enregistrés dans le but de les visualiser, l'apparition in.termittente, en des emplacements, perturbations sous forme de tâches et raies blanches et/ou noires, remplaçant l'information d'image appropriée, pose un problème qui peut être observé dans l'image visualisée. La longueur, l'épaisseur et la persistance d'apparition de ces défauts d'image peuvent varier. Tandis qu'ils ne détruisent pas l'information de l'image en sa totalité, l'apparition intermittente de ces-défauts peut être une source d'ennuis considérables pour le spectateur. La présente invention a pour but des procédés et un dispositif pour corriger et sensiblement éliminer ou réduire de façon importante les effets ennuyeux de tels défauts de l'image.
Une analyse du problème a révélé qu'une grande variété de causes différentes peut conduire à la production des différentes tâches et raies de l'image. Certaines des causes peuvent être associées aux défauts du disque lui-même. D'autres causes peuvent être associées aux conditions rencontrées lors d'une lecture particulière d'un disque donné (par exemple rencontre de l'aiguille avec des débris de diverses formes dans diverses régions du disque). D'autres causes (par exemple rayures, coups et autres), peuvent être associées à l'utilisation abusive du disque qui est restitué. Sans détailler plus amplement les causes des défauts de l'image,
il est clair qu'il y a de très nombreuses causes de types différents, par conséquent le problème ne peut être prédit et varie
d'un disque à l'autre, d'une lecture à l'autre, d'une région de sillon à l'autre, et autres.
Dans le brevet belge de ce jour au nom de la Demanderesse intitulé "Procédés et dispositifs pour la détection et la correction de défauts dans l'image issue d'un vidéodisque", est révélé un système pour masquer efficacement les effets des défauts de signal pendant la lecture d'un vidéodisque..Dans cet agencement, la détection du défaut repose sur la comparaison entre le niveau ,instantané d'un signal vidéo engendré à la sortie d'un détecteur FM du dispositif de restitution, et de niveaux maximum et minimum préselectionnés. Ces derniers niveaux correspondent sensiblement aux niveaux du signal vidéo instantané engendré par ce détecteur
<EMI ID=3.1>
d'étendue de déviation du signal FM. Selon une caractéristique avantageuse de cet agencement, qui améliore la capacité du détecteur de défauts pour reconnaître clairement et rapidement la présence d'un défaut, le signal d'entrée des comparateurc de niveau
de tension est un signal vidéo sur large bande, engendré dans un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est bien au-dessus
de la fréquence la plus élevée du signal vidéo enregistré. Des excursions du niveau de tension hors de l'étendue de niveau présélectionnée donnent des indications des défauts qui servent à commander la substitution par commutation de l'information issue d'une ligne précédente par une information de courant. Etant donné l'abondance générale d'informations dans des lignes successives,
le remplacement du signal de la ligne précédente sert à masquer
le défaut, le rendant relativement peu perceptible pour le spectateur.
Afin que le signal relatif à une ligne précédente puisse servir de substitut de défaut pour l'information de courant, il est nécessaire que le dispositif de restitution comprenne une forme appropriée de mise en mémoire du signal. Selon les principes de la présente invention, les nécessités de mise en mémoire du signal d'un système de correction de défauts tel que celui proposé dans le brevet de ce jour au nom de la Demanderesse intitulé "Procédés et dispositifs pour la détection et la correction des défauts dans l'image issue d'un vidéodisque", sont réalisées d'une façon relativement économique par un agencement dans lequel le signal de "substitution" souhaité est dérivé d'une ligne à retard 1H présente dans le dispositif de restitution en association avec un circuit de filtrage en peigne, servant de séparation de signaux
de luminance/chrominance.
Dans le brevet américain n[deg.] 3.872.497 accordé le 18 mars
1975 à Jon G. Amery et Col., et intitulé "Signal Translating Apparatus", sont révélés des agencements de circuits de filtres en peigne à utiliser dans un dispositif de restitution de vidéodisques. Ces agencements sont particulièrement avantageux pour convertir un signal composite restitué en un format de "sous-porteuse enfouie"
<EMI ID=4.1>
dulée, est enfouie dans des trous du spectre dans la bande moyenne d'un signal de luminance sur une bande plus large), en un signal
<EMI ID=5.1>
ploie le filtrage en peigne pour séparer les composantes du signal de chrominance sur sous-porteuse enfouie des composantes du signal de luminance sur bande moyenne. Une étape d'hétérodynage précédant le filtrage en peigne est accomplie d'une façon empêchant sensiblement qu'un "tremblotement" des signaux restitués ne perturbe la précision de l'action de séparation du filtre en peigne, permettant l'utilisation d'une seule ligne à retard 1H pour le filtre en peigne, et permettant l'utilisation d'une structure à bande étroite relativement peu coûteuse pour la seule ligne à retard.
Dans la tentative de système de correction de défauts selon la présente invention, une ligne à retard 1H, servant dans
le filtre en peigne formant la séparation des signaux de luminance/ chrominance comme dans le brevet américain n[deg.] 3.872.497, sert également de source de signaux de "substitution" pour masquer les défauts .
Selon un mode de réalisation de la présente invention,
<EMI ID=6.1>
d'une porteuse modulée en fréquence enregistrée soumise à une restitution, est appliqué à un modulateur pour engendrer des porteuses modulées en amplitude. Un dispositif de commutation électronique, pour établir de façon contrôlable des modes de fonctionnement normal ou défectueux du dispositif de restitution, permet d'appliquer le signal de sortie du modulateur à l'entrée de la ligne à retard 1H dans des conditions "normales". Des filtres en peigne traitent le signal d'entrée et le signal de sortie de la ligne à retard pour obtenir des composantes séparées de signal de luminance et de chrominance, qui sont encore traitées pour les uti-
<EMI ID=7.1>
teur de défauts, à titre d'exemple contrôlant le signal de sortie du détecteur FM, commande le dispositif de commutation électronique; lors de l'apparition d'un défaut, l'application normale du signal de sortie du modulateur à l'entrée de la ligne à retard est
<EMI ID=8.1>
la ligne à retard, est appliqué à l'entrée de la ligne à retard
(à la place du signal de sortie du modulateur). Cette dérivation du signal de substitution met en cause un décalage de phase différentiel des composantes de bande latérale de sous-porteuse couleurs et de la porteuse à la sortie de la ligne à retard, pour assurer une suppression efficace des défauts.
Dans une modification de l'agencement ci-dessus décrit, selon un autre mode de réalisation de la présente invention, la commutation entre les signaux "normal" et "de substitution" se pro-duit quand les signaux sont à des fréquences vidéo. Un signal vidéo composite à la sortie du détecteur FM est normalement appliqué à l'entrée du modulateur d'amplitude mais, lors de la détection d'un défaut, il est remplacé par une version détectée de la porteuse modulée en amplitude à la sortie de la ligne à retard.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels :
- la figure 1 illustre, partiellement schématiquement et partiellement sous forme de bloc, un dispositif de restitution de vidéodisques incorporant un système de correction des défauts selon un mode de réalisation de la présente invention;
- la figure 2 illustre, sous forme de schéma bloc, une modification de l'agencement de la figure 1 selon un autre mode de réalisation de la présente invention.
Dans le dispositif de restitution de vidéodisques selon <EMI ID=9.1> dispositif de restitution, est engendré à la borne R par des circuits de lectures-11.de vidéodisques. A titre d'exemple, le système de lecture de vidéodisques est du type capacitif antérieurement décrit, et la structure et l'agencement des circuits de lecture
11 peuvent généralement être comme décrits dans le brevet américain n[deg.] 3.842.194.
On suppose que le format d'enregistrement du disque à restituer est tel que le signal restitué apparaisse à la borne R sous forme d'une porteuse modulée en fréquence, dont la fréquence porteuse instantanée dévie dans des limites d'étendue de déviation <EMI ID=10.1>
inférieure à l'étendue de déviation, et représentant une succession d'images à visualiser.
Le signal FM d'entrée à la borne R est appliqué par un limiteur 13 (servant le but classique d'enlever ou de réduire une modulation parasite d'amplitude du signal FM d'entrée), à un détecteur 15 du zéro. Le détecteur 15 peut se composer de circuits d'un type bien connu pour engendrer une impulsion d'une amplitude, d'une largeur et d'une polarité fixes en réponse à chaque passage au zéro du signal FM limité d'entrée. L'impulsion à la sortie du détecteur 15 est appliquée à un système de filtrage de sortie, comprenant, à titre d'exemple, en cascade, un premier filtre passebas 31 et un second filtre passe-bas 17. La bande du filtre passebas de sortie 17 correspond sensiblement à la bande (c'est-à-dire 0-3 MHz) occupée par. l'information vidéo enregistrée.
La bande du premier filtre passe-bas 31 est plus large que celle du filtre 17, mais elle a une fréquence de coupure (c'est-à-dire 6 MHz), considérablement plus élevée que la fréquence la plus élevée du signal vidéo enregistré. Le filtre 31 sert de filtre d'entrée de bande large d'un détecteur de défauts 30 (qui sera subséquemment décrit).
Le détecteur 15 et son système de filtrage de sortie
<EMI ID=11.1>
signal de sortie a la forme d'un signal vidéo correspondant à la modulation du signal FM d'entrée. A titre d'exemple, l'information vidéo restituée du disque se compose d'un signal vidéo couleurs composite codé en format de usons-porteuse enfouie", comme cela est révélé dans le brevet belge n[deg.] 798.481.
A titre d'exemple, on peut supposer que les paramètres suivants décrivent la forme de la sous-porteuse enfouie du signal vidéo couleurs composite enregistré : (1) fréquence de la sous-
<EMI ID=12.1>
d'Amérique pour les diffusions de télévision ; (2) Signal de chrominance : somme des phases respectives de la sous-porteuse en quadrature modulées en amplitude par les signaux de différence du rouge et du bleu (R-Y, B-Y) dans la bande de 0 à 500 KHz, ce avec des bandes latérales supérieure et inférieure égales (500 KHz) préservées(et porteuse supprimée); (3) Bande du signal de luminance
(Y) : 0-3 MHz ; (4) composante de synchronisation de couleurs :
<EMI ID=13.1>
facement horizontal (correspondant à toutes les composantes de synchronisation en couleurs des normes NTSC, sauf la fréquence).
Le signal vidéo couleurs composite à la sortie du filtre
17 est appliqué à un modulateur 19, qui reçoit également des porteuses d'une borne d'entrée J, pour engendrer, à sa sortie, une porteuse modulée en amplitude. La fréquence nominale f des porteuses à la borne J correspond de façon souhaitable à la somme de
<EMI ID=14.1>
de sous-porteuse de sortie (f s) pouvant être appliquée à un canal de chrominance d'un téléviseur couleurs. A titre d'exemple, la fré-
<EMI ID=15.1>
quence (f ) souhaitée, correspondant à la somme nominale, pour les porteuses à la borne J, correspond à 325 fH, ou environ 5,-Il MHz.
De façon souhaitable, le modulateur 19 n'est équilibrée que par rapport au signal vidéo composite d'entrée, mais pas par
<EMI ID=16.1>
pourcentage de modulation des porteuses, effectué dans le modulateur
1 19 est maintenu à une valeur relativement faible (c'est-à-dire 20 %) par une relation appropriée des niveaux d'entrée. Comme cela est mieux expliqué dans le brevet américain n[deg.] 3.872.497, quand les conditions de restitution du disque produisent un "tremblotement" non souhaité des fréquences du signal composite restitué, les porteuses à la borne J doivent de façon souhaitable avoir sensiblement le même "tremblotement", pour que les produits de la somme et de
la différence de l'action d'hétérodynage du modulateur 19 soient sensiblement sans tremblotement.
Un filtre de bande latérale résiduelle 21, relié à la sortie du modulateur 19, laisse passer la porteuse non équilibrée et sa bande latérale inférieure. Dans la bande latérale inférieure
(comprenant les produits des différences de modulation), la sous-
<EMI ID=17.1>
De façon souhaitable, la fréquence de la porteuse (f ) tombe au point médian de la pente extrême élevée de la caractéristique du filtre 21, ainsi une faible partie de la bande latérale supérieure passe également.
Le signal de sortie du filtre 21 est appliqué à la borne d'entrée N du signal "normal" du dispositif de commutation électronique 23. Le dispositif 23 sert à : (1) appliquer le signal apparaissant à la borne d'entrée N du signal "normal" à la borne de sortie 0 du dispositif de commutation ; ou bien (2) appliquer le signal apparaissant à une borne d'entrée S de signal de "substitution" à la borne de sortie 0 du dispositif de commutation. La commutation entre les états respectifs "normal" et "de substitution", est effectuée par des signaux de commande appliqués à une borne d'entrée P de signaux de commande (provenant d'un dispositif qui sera subséquemment décrit).
Le signal à la borne de sortie 0 du dispositif de commu-tation (qui, dans le mode "normal" de fonctionnement du dispositif de restitution, est la sortie du filtre 21), est appliqué à un amplificateur 40 qui sert d'étage d'attaque de ligne à retard. A titre d'exemple, l'amplificateur 40 comprend un étage d'entrée dont l'émetteur est mis à la masse, employant un transistor 41, et un étage de sortie dont le collecteur est mis à la masse, employant un transistor 43, avec une contre-réaction entre l'émetteur du transistor de sortie et la base du transistor d'entrée,
<EMI ID=18.1>
à basse impédance pour appliquer des signaux à une ligne à retard 1H 50 (à titre d'exemple du type Amperex DL 56).
En choisissant bien les paramètres de la connexion de sortie (bobine 53, mise en dérivation par la résistance 55) et de
<EMI ID=19.1>
bande de la ligne à retard 50 pour tenir compte d'une bande de fréquence s'étendant d'une valeur légèrement supérieure à f (par exemple 5,11 MHz) jusqu'à une valeur légèrement inférieure à la
<EMI ID=20.1>
séquent dans des conditions "normales", le signal à la sortie de la ligne à retard représente le signal d'une ligne précédant immédiatement la ligne que le signal à l'entrée de la ligne à retard représente. Avec la largeur de bande indiquée pour la ligne à retard 50 comprenant la bande de fréquences (c'est-à-dire 3,08 -
<EMI ID=21.1>
de'chrominance intercalées, on peut obtenir, par des combinaisons appropriées des signaux d'entrée et de sortie de la ligne à retard, une séparation des composantes intercalées par des techniques de filtre en peigne (comme cela est indiqué par exemple dans le brevet belge n[deg.] 798.481 et américain n[deg.] 3.872.497).
On prévoit, pour cette séparation, dans le dispositif illustré sur le dessin, des circuits formant filtre en peigne 70. Une connexion à la sortie de l'amplificateur 40 relie l'entrée de la ligne à retard aux circuits filtre en peigne 70. Le signal de sortie de la ligne à retard est appliqué aux circuits 70 par un amplificateur 60. L'amplificateur 60 crée un gain du signal suffisant pour compenser l'atténuation introduite par la ligne à retard
50, pour que les signaux retardés puissent être appliqués aux circuits de filtre en peigne à un niveau comparable à celui du signal d'entrée non retardé. L'amplificateur 60 comprend un étage d'entrée employant un transistor 61 dont l'émetteur est mis à la masse,et un étage de sortie employant un transistor 63 dont le collecteur est mis à la masse.
Le signal de sortie de l'amplificateur apparaît à travers une résistance d'émetteur formée par l'élément résistif d'un potentiomètre 64. Une quantité fixe de contre-réaction obtenue par une résistance 65 reliée entre l'émetteur du transistor de sortie et la base du transistor d'entrée, est complétée par une quantité ajustable de contre-réaction, obtenue par la combinaison en série de la résistance 66 et du condensateur 67. La combinaison en série 66, 67 est reliée entre les curseurs ajustables du potentiomètre 64 et la base du transistor d'entrée; l'ajustement du curseur commande le gain de l'amplificateur pour un ajustement optimum du niveau.
Les circuits de filtre en peigne 70 forment une paire de sorties, à des bornes respectives C et L, qui ont été soumises, dans des conditions "normales" à des bandes complémentaires du filtre en peigne. Le signal de sortie à la borne C, normalement soumis à un filtrage d'un type ayant des crêtes récurrentes à des multiples impairs de la moitié de la fréquence de ligne, et des points nuls récurrents à des multiples de la fréquence de ligne, se compose de la composante du signal de chrominance occupant un
<EMI ID=22.1>
posantes de signal de luminance d'accompagnement. Le signal de sortie à la borne L, normalement soumis (sur la:bande partagée) à un filtrage d'un type ayant des crêtes récurrentes à des multiples de la fréquence de ligne, et des points nuls récurrents à des multiples impairs de la moitié de la fréquence de ligne, comprend la composante de signal de luminance, dont la bande moyenne n'a pas
de composantes de sous-porteuse enfouie d'accompagnement antérieurement indiquées.
Les composantes séparées, apparaissant aux bornes C et L r
sont appliquées aux circuits 75 de traitement de signaux, pour être encore traitées en une forme appropriée pour être appliquées à un téléviseur couleurs 80, où des visualisations d'image couleurs peuvent être produites selon l'information d'image enregistrée. A titre d'exemple, si l'on souhaite que le signal soit appliqué aux terminaux d'antenne du téléviseur couleurs, les circuits de traitement des signaux peuvent comprendre des moyens pour recombiner les composantes séparées pour former un nouveau signal composite, lequel signal module une porteuse haute fréquence appropriée.
Jusqu'à maintenant, la description du dispositif a concerné le fonctionnement du dispositif de restitution en conditions "normales". Il faut maintenant considérer un mode modifié de fonctionnement permettant de masquer les défauts de l'image. La reconnaissance de la présence d'un défaut de signal, nécessitant la modification du mode de fonctionnement du dispositif de restitution, est la fonction du détecteur de défauts 30.
Selon les principes de détection de défauts du brevet belge de ce jour au nom de la Demanderesse intitulé "Procédés et dispositifs pour la détection et la correction des défauts dans l'image issue d'un vidéodisque", le détecteur 30 comprend, comme filtre d'entrée, le filtre passe-bas 31 à bande large (par exemple 0-6 MHz), qui reçoit l'impulsion à la sortie du détecteur du zéro 1?. Le filtrage des impulsions de sortie du détecteur 15, par le filtre d'entrée 31 donne un signal, dont l'amplitude instantanée est sensiblement linéairement proportionnelle à la fréquence instantanée du signal limité à l'entrée du détecteur 15. Des variations instantanées de la fréquence d'entrée du détecteur entre f max
<EMI ID=23.1>
produiront des variations de l'amplitude instantanée, du signal à la sortie du filtre entre des limites sensiblement fiyes de tension
<EMI ID=24.1>
détecteur 15 est décalée au-dessus de f max , , cependant, l'amplitude instantanée du signal de sortie du filtre 31 s'élèvera au-dessus de
<EMI ID=25.1>
min
Des comparateurs de niveau Y de tension 33 et 35, reliés à la sortie du filtre 31, servent à identifier les occasions où l'amplitude instantanée du signal de sortie du filtre 31 s'écarte
<EMI ID=26.1>
une indication de défaut à sa sortie, pendant la durée de chaque excursion de l'amplitude à la sortie du filtre 31 au-dessus d'un premier niveau de tension de comparaison établi à proximité immé-
<EMI ID=27.1>
de défaut d'un caractère similaire, à sa sortie, pendant la durée de chaque excursion de l'amplitude du signal de sortie du filtre 31 en dessous d'un second niveau de tension de comparaison établi à
<EMI ID=28.1>
extrêmes réelles de l'information d'image souhaitée, ne produisent pas une indication de défaut (particulièrement vis-à-vis de la possibilité de légères erreurs de la vitesse de rotation du disque
qui est restitué, qui pourraient légèrement modifier l'étendue de déviation effective du signal souhaité). L'inclusion d'une telle tolérance dans les ajustements des niveaux de comparaison, ne s'écarte pas de façon importante de la précision de la détection
de défaut, car les défauts gênants que l'on cherche à détecter, mettent de façon type en cause un écart important de la fréquence par
<EMI ID=29.1>
signaux à la sortie des deux comparateurs (33, 35) pour appliquer à la borne D une seule impulsion d'indication de défaut, indiquant
en commun les écarts dans chaque direction à partir de l'étendue
fmax à f min*.
La réponse sur bande large du filtre 31 permet à son signal de sortie de suivre de très près la présence abrupte d'un défaut de signal. En effet, en présence d'un défaut de signal, l'excursion du signal de sortie du filtre au-delà d'un seuil de comparaison, peut être effectuée avec un temps de montée court, permettant un début précoce d'une impulsion d'indication de défaut. Si
le dispositif de commande de correction associé (par exemple le dispositif de commutation électronique 23), donne une réponse assez rapide, le dispositif de restitution peut passer en mode de fonctionnement de correction avant que le signal de sortie du filtre de sortie 17 en bande étroite (réponse plus lente) n'ait été perturbé de façon importante par le défaut du signal.
La réponse sur bande large du filtre 31 permet également à son signal de sortie de suivre de très près un retour de la fréquence du signal d'entrée à une valeur dans les limites, par conséquent la fin d'une impulsion d'indication de défaut à la sortie d'un comparateur peut précéder la fin de la perturbation qui s'y rapporte à la sortie du filtre 17 à réponse lente. Cela pourrait produire un retour prématuré du dispositif de restitution à son mode normal de fonctionnement, si l'impulsion d'indication de défaut à la sortie de l'additionneur 37 devait être utilisée telle quelle, comme signal de commande du dispositif de commutation 23. Pour éviter des fins prématurées d'une correction de défaut, il
<EMI ID=30.1>
les impulsions d'indication de défaut, jusqu'à un temps suivant la fin de la perturbation qui s'y rapporte dans le signal de sortie
du filtre 17.
Le générateur 39 des signaux de commande de commutation, répondant aux impulsions d'indication de défaut à la borne D, accomplit la fonction "d'étirement" souhaitée, en engendrant des signaux pour commander l'état de commutation du dispositif de commutation électronique 23. On peut se reporter au brevet belge de ce jour au nom de la Demanderesse intitulé "Circuit de commutation des signaux pour système de correction de défauts d'images en couleurs issues de vidéodisques", pour une description détaillée d'un dispositif permettant d'accomplir la fonction du générateur de signaux de commande de commutation 39.
Cet agencement comprend un détecteur d'enveloppe des impulsions d'indication de défaut, une charge résistive du détecteur créant une constante choisie de temps de décharge du condensateur du détecteur, et un comparateur pour comparer le signal de sortie du détecteur à une tension de seuil choisie.
Des ondes de commutation engendrées par le détecteur 39, pendant des intervalles bien "étirés", lors de la détection par le détecteur 30, d'un défaut de signal, sont appliquées à la borne d'entrée de commande.P du dispositif de commutation 23, pour faire passer le dispositif de restitution à un mode de fonctionnement en défaut, dans lequel le trajet de signal "normal" entre les bornes
N et 0 est interrompu, et un trajet de signal de "substitution" entre les bornes S et 0 est activé. On peut se reporter au brevet belge de ce jour au nom de la Demanderesse intitulé: "Circuit de commutation des signaux pour système de correction de défaut d'images en couleurs issues de vidéodisques", pour une description d'un circuit de commutation particulièrement avantageux pour accomplir la fonction du dispositif 23. Dans cet agencement, les trajets de signaux "normal" et de "substitution" respectifs, ne mettent pas
en cause une inversion de phase du signal; on supposera qu'une telle caractéristique est valable pour les trajets dans le dispositif de commutation 23 de la présente invention.
Selon les principes de la présente invention, des porteuses modulées en amplitude, dérivées de la sortie de la même
ligne à retard (50) qui engendre les signaux retardés appliqués au filtre en peigne 70, servent de signal de "substitution" appliqué
à la borne S du dispositif de commutation 23.
La dérivation du signal de substitution est accomplie par un filtre passe-tout 90, dont l'entrée est reliée à la sortie de l'amplificateur 60 et dont la sortie est reliée à la borne de commutation S. Le filtre 90 comprend un transistor 92 disposé en configuration de diviseur de phase, avec des sorties de polarités opposées formées par la résistance d'émetteur 93 et la résistance de collecteur 94. Les sorties respectives sont combinées en un réseau formé par une résistance 95 connectée entre le collecteur du transistor et la borne S, et par la combinaison en série d'un condensa--96 et d'une résistance 97 connectée entre l'émetteur du transistor et la borne S. Un diviseur de tension du signal d'entrée comprend
un potentiomètre 91 dont le curseur ajustable est connecté à la
base du transistor 92. Le curseur ajustable facilite un ajustement optimum du niveau du signal de substitution pour la suppression efficace du défaut.
De façon souhaitable, les paramètres du filtre passe-tout
90 sont choisis pour donner un gain sensiblement égal pour toutes les fréquences dans la bande de fréquences (c'est-à-dire environ 3,08 à
<EMI ID=31.1>
une caractéristique de phase avec une différence sensiblement de
180[deg.] entre les décalages de phase respectifs introduits aux fré-
<EMI ID=32.1>
le décalage de phase souhaité dans le réseau 90 sur la fréquence porteuse (f ) est sensiblement de 180[deg.]. En prévoyant ces décalages de phase respectifs, il se produit une transition entre l'apparition
de l'information de ligne du courant et l'apparition de l'information de ligne précédente à la borne de sortie de commutation 0 (comme cela se produira lors de la commutation au mode de fonctionnement
en défaut), avec une continuité de phase pour la composante de la
<EMI ID=33.1>
de sous-porteuse couleurs à fs (ea supposant une multitude d'informations dans des lignes d'image qui se suivent).
Par ailleurs, les décalages de phases indiqués des composantes de fréquence de sous-porteuse donnent un décalage de phase net de 180[deg.] à la fréquence de sous-porteuse de sortie, pour un signal mis en recirculation passant de la sortie de l'amplificateur
60, à travers les circuits 90, 23 et 40 jusqu'à l'entrée de la ligne à retard. Ainsi, on est assuré que pendant le mode de fonctionnement en défaut (quand l'information à l'entrée et à la sortie de la ligne à retard représente la même ligne d'image), on obtient le résultat suivant Des composantes à la fréquence de la sous-porteuse cou.leurs peuvent apparaître à la borne de sortie C du signal de chrominance du filtre en peigne 70, tandis que des composantes à la fréquence de la sous-porteuse enfouie seront rejetées du signal à la borne de sortie L du signal de luminance.
Dans l'explication de ce qui précède, il faut d'abord noter que les connexions particulières illustrées sur le dessin pour la ligne à retard DL 56 prise comme exemple, mettent en cause le choix d'un mode de sortie inversé de la récupération du signal à la sortie de la ligne 50. Dans ce mode, une composante de signal à une fréquence qui est un multiple impair de la moitié de la fréquence de ligne (comme la fréquence de la sous-porteuse) et qui continue, à travers des__lignes successives, apparaîtra pendant des fonctionnements "normaux" avec la même phase à l'entrée et à la sortie de la ligne à retard. Etant donné l'inversion nette de phase introduite par l'amplificateur 60, un tel signal apparaîtra à la sortie de l'amplificateur 60 avec une phase opposée au signal à l'entrée de la ligne.
Quand les deux entrées (entrée de la ligne à retard et sortie de l'amplificateur 60) du filtre en peigne 70 sont en telle relation d'opposition de phase, le passage du signal vers la borne C est effectué et le passage du signal vers la borne L est bloqué. Inversement, quand les deux entrées (entrée de la ligne à retard et sortie de l'amplificateur 60) vers le filtre en peigne sont en phase, le passage du signal vers la borne C est bloqué, et le passage du signal vers la borne L est effectué.
Dans le mode de fonctionnement en défaut, quand le signal de sortie de l'amplificateur 60 est mis en recirculation, vers l'entrée de la ligne à retard, l'inversion nette de phase ci-dessus mentionnée à la fréquence de la sous-porteuse dans le trajet 90-23-40 établit la relation d'opposition de phase des entrées du filtre en peigne, produisant le passage de la composante de sous-porteuse vers le borne C et le blocage à la borne L comme on le souhaite.
On peut noter que le signal de "substitution" à la
.sortie de l'amplificateur 60 aura une largeur de bande (c'est-à- <EMI ID=34.1> donné les limitations de largeur de bande de la ligne à retard DL 56
<EMI ID=35.1>
résultante manquera de certair.as composantes haute fréquence (c'est-
<EMI ID=36.1>
réjection à la fréquence de la sous-porteuse enfouie (c'est-à-dire
1,53 MHz). Les composantes du signal de luminance intercalées dans
le signal de chrominance-résultant ne seront pas filtrées. Malgré
ces inconvénients, la substitution effectuée pendant les défauts,
dans la mise en pratique de la présente invention, met en cause une information suffisante d'un caractère approprié pour masquer effi- cacement les défauts gênants de l'image. Par ailleurs, ce résultat souhaitable est obtenu à peu de dépenses pour la source du signal de substitution au-delà de ce qui est déjà requis pour d'autres buts
(filtrage en peigne).
On notera également que la source économique de signaux
de substitution obtenue par la présente invention peut être utilisée avec une grande variété de formes de détecteur de défauts, bien que l'association illustrée avec un détecteur de défauts (30) du type décrit dans le brevet belge de ce jour au nom de la Demanderesse intitulé: "Procédés et dispositifs pour la détection et la correction de défauts dans l'image issue d'un vidéodisque", donne un système de correction particulièrement avantageux. Dans l'association illus- trée, le filtre de sortie 17 du signal vidéo à bande étroite, est illustré comme recevant le signal de sortie du détecteur du zéro 15 par le filtre d'entrée 31 du détecteur de défauts. On peut remarquer que dans une modification acceptable, le filtre 17 peut directement recevoir le signal de sortie du détecteur 15.
Cependant, on pense que l'agencement illustré, avec les filtres 31 et 17 en tandem,
est préférable pour faciliter les nécessités de vitesse de commutation imposées aux dispositifs 39 et 23. Dans l'agencement en tandem, un plus grand retard pour accomplir la commutation au mode de fonc- tionnement en défaut, à la suite du début de l'impulsion d'indica-
<EMI ID=37.1>
est commun aux canaux du signal de sortie vidéo et du signal de com- mutation dans cet agencement.
La figure 2 illustre une modification de l'agencement antérieurement décrit de la figure 1, et qui met en cause l'utili- sation d'une commutation entre des signaux "normaux" et "de substitution" sous forme de signaux vidéo. L'agencement de la figure 2 comprend un dispositif de commutation électronique 123, dont la forme peut être similaire au dispositif indiqué sur la figure 1, et qui
sert à :- (1) compléter un trajet de signal entre une borne d'entrée
N de signal "normal" et la borne de sortie 0 du dispositif de commutation ou bien (2) compléter un trajet de signal entre la borne d'entrée S du signal "de substitution" et la borne de sortie 0. Le passage entre les états "normal" et "de substitution" respectifs,
est effectué par des signaux de commande appliqués à une borne
d'entrée de signaux de commande P par un générateur 139 de signaux
de commande de commutation. A titre d'exemple, le générateur 139
peut avoir la forme décrite dans le brevet belge de ce jour de la Demanderesse intitulé: "Circuit de commutation des signaux pour système de correction de défaut d'images en couleurs issues de vidéo-disques", répondant au signal de sortie d'un détecteur de défaut
(c'est-à-dire tel que le détecteur 30 de la figure 1), pour engendrer une onde de commutation bien temporisée pour faire passer le dispositif de restitution de vidéodisques à un mode de fonctionnement de correction de défaut dans lequel le trajet de signal "normal" entre les bornes N et 0 est interrompu et où un trajet de signal de "substitution" entre les bornes S et 0 est activé.
La borne de sortie 0 du dispositif de commutation 123 est connectée à la borne d'entrée N du signal de modulation d'un modulateur d'amplitude 119, ayant également une borne d'entrée J
de porteuse reliée à la sortie d'une source 120 de porteuses, le signal de sortie du modulateur 119 se composant de porteuses de la source 120 modulées en amplitude selon les signaux appliqués à la borne d'entrée N dans le dispositif de commutation 123. La fréquence nominale f des porteuses appliquées par la source 120 à la borne J correspond, comme sur la figure 1, à la somme de la fréquence de la sous-porteuse enfouie (f ') et de la fréquence de la sous-porteuse
<EMI ID=38.1>
porteuses engendrées par la source 120 varie autour de la fréquence nominale ci-dessus mentionnée selon les "tremblotements" des fréquences du signal vidéo composite restitué pendant la lecture du disque. On peut supposer, dans ce but, que la source 120 est contrôlée comme par exemple par une boucle bloquée en phase de la forme révélée dans le brevet américain n[deg.] 3.872.497.
Le signal de sortie du modulateur 119 est appliqué à un
<EMI ID=39.1>
avoir la forme spécifique indiquée pour les éléments correspondants 50, 60 et 70 de l'agencement de la figure 1. Le signal à l'entrée
de la ligne à retard (c'est-à-dire à la sortie de l'amplificateur
140) et le signal à la sortie de la ligne à retard (c'est-à-dire
à la sortie de l'amplificateur de sortie 160), sont appliqués à un filtre en peigne approprié (non représenté sur la figure 2), pour obtenir une séparation souhaitée de signaux de luminance/chrominance, comme on l'a antérieurement décrit pour la figure 1, Pour une description d'une forme spécifique d'un tel filtre en peigne, on peut avantageusement se reporter à la demande de brevet américain
<EMI ID=40.1>
Contrairement à l'agencement de la figure 1,comme on l'a antérieurement noté, les entrées respectives du dispositif de commutation 123 sont sous forme de signal vidéo composite. Le signal
<EMI ID=41.1>
ainsi transmis à la borne d'entrée du signal de modulation M pendant le mode normal de fonctionnement du dispositif de restitution), est le signal de sortie du détecteur FM du dispositif de restitution, dérivé, dans l'agencement de la figure 2, d'un filtre passe-bas
<EMI ID=42.1>
de sortie d'un détecteur du zéro (tel que le détecteur 15 de l'agencement de la figure 1). Le signal d'entrée de "substitution" (c'està-dire le signal appliqué à la borne S, et ainsi transmis à :La borne d'entrée du signal de modulation M pendant la correction de défaut, ou mode de fonctionnement en "substitution" du dispositif de restitution), est un signal vidéo composite retardé dérivé de la sortie de la ligne à retard 150.
Pour obtenir le signal de "substitution", le signal de sortie de l'amplificateur de sortie de la ligne à retard est appliqué à un détecteur 200 de modulation d'amplitude qui rétablit un signal vidéo composite à partir de la porteuse modulée en amplitude .1 à la sortie de la ligne à retard. Le signal de sortie du détecteur
200 est appliqué à la borne d'entrée S du dispositif de commutation, par un trajet de signal qui comprend, en cascade, (1) un filtre passe-bas 210 dont la fréquence de coupure bloque le passage des composantes de porteuse et de bandes latérales à la sortie du détec- teur 200 ; (2) un dispositif à retard 220 (par exemple du type
coaxial habituellement employé dans des buts de retard du signal de luminance dans des téléviseurs couleurs) donnant, avec la faible quantité de retard imparti par le filtre 210, un retard du signal
d'une durée correspondant sensiblement à une demi-période de la fré-
<EMI ID=43.1>
du continu comme le condensateur 230 illustré.
Le retard ci-dessus mentionné d'une demi-période assure que pendant le mode de correction de défaut, des composantes à la fréquence de la sous-porteuse couleurs de sortie peuvent bien ap- paraître dans le signal de chrominance à la sortie du filtre en peigne du dispositif de restitution, tandis que des composantes à la fréquence de sous-porteuse enfouie peuvent être rejetées du signal de luminance à la sortie. L'effet obtenu a antérieurement été expli- qué par rapport à la figure 1.
On a trouvé souhaitable de bloquer le passage du continu vers la borne S (et ses variations à long terme) du signal de sortie du détecteur 200, pour éviter des erreurs du niveau de luminosité d'une nature substituée, pouvant empêcher la correction des défauts.
Pour apprécier la nature du problème mis en cause, il faut considérer certains aspects pratiques de l'utilisation de lignes à retard en verre du type relativement peu coûteux exemplifié par la ligne DL 56 illustrée sur la figure 1. On obtient,-à la sortie d'une telle ligne à ' retard, non seulement une composante principale correspondant à un
signal d'entrée de la ligne à retard après une seule traversée (lt) de la ligne à retard, mais également, d'autres composantes qui y sont superposées, comme celles correspondant à un signal d'entrée de la ligne à retard après trois traversées (3t) de la ligne. Tandis que, de façon type, ces autres composantes sont considérablement plus faibles que la composante principale, l'effet net de leur présence force la réponse en fréquence de la ligne à retard à s'écarter d'une nature plate souhaitée sur sa bande passante, pour être d'une forme ondulée (l'espace entre des crêtes d'ondulations adjacentes correspondant à titre d'exemple à la moitié de la fré-
<EMI ID=44.1>
un signal vidéo composite passent dans une telle ligne à retard,
la grandeur de la composante de la porteuse ayant passé par la ligne à retard dépendra de l'emplacement précis de la fréquence porteuse par rapport aux crêtes de la réponse ondulée en fréquence de cette ligne à retard. Lors de la détection d'une porteuse modulée a la sortie de la ligne à retard, la grandeur de la composante en courant continu du signal vidéo composite restitué dépendra en conséquence de cet emplacement précis.
Dans l'environnement du dispositif de restitution de vidéodisques décrit, si des variations de la vitesse moyenne du plateau tournant (au point toléré), produisent des variations à long terme de la valeur moyenne de la fréquence de sous-porteuse enfouie du signal vidéo composite restitué pendant la lecture, et
<EMI ID=45.1>
phase pour la stabilisation de la sous-porteuse de sortie (comme
, cela est décrit dans le brevet américain n[deg.] 3.872.497), peuvent
imposer des variations comparables à la valeur de la fréquence moyenne des porteuses appliquées au modulateur 119, on doit faire face à la probabilité de variations erratiques à long terme de l'emplacement de la fréquence de porteuse, par rapport aux crêtes des ondula-tions de la caractéristique de réponse de la ligne, à un point pouvant avoir un impact important sur la grandeur de la composante en courant continu des versions détectées du signal de sortie de la
ligne à retard.
On a trouvé que l'effet de correction de défaut d'un signal de substitution, dérivé de la sortie d'une ligne à retard
du type ci-dessus mentionné, est considérablement amélioré dans
des cas de tolérances économiques du dispositif de restitution,
quand la composante en courant continu du signal de sortie détecté
de la ligne à retard, et ses variations erratiques à long terme sont supprimées dans le trajet du signal de substitution, par exemple
par l'interposition du condensateur 230. Une connexion en courant alternatif dans le trajet de signal de substitution de la figure 1,
ne peut donner un effet comparable de suppression de composantes erratiques, quand le signal retardé appliqué au dispositif de com- mutation 23 est sous forme de porteuse modulée. Si la vitesse moyenne du plateau tournant est maintenue à une valeur très précise, par exemple, en utilisant un système de commande de vitesse avec un os- cillateur commandé par cristal, comme ce qui indiqué dans la demande
de brevet américain n[deg.] 559.098 du 17 mars 1975 au nom de James C. Schopp, l'étendue de variation de la composante erratique en courant continu peut être suffisamment faible pour permettre facilement d'obtenir une bonne correction des défauts par l'agencement de la figure
1. Cependant, quand on peut accepter des tolérances plus libres par rapport à la vitesse moyenne du plateau tournant, par exemple, en utilisant un système de commande de vitesse économique à la fréquence de ligne, comme ce qui est indiqué dans la demande de brevet
américain n[deg.] 504.486 du 10 septembre 1974 au nom de R.J. Hammond,
et Col., l'agencement de la figure 2 semble préférable.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux
Color image defect correction systems for devices
return of.videodisks.
The present invention relates generally to image defect correction systems, which can be used in a color video disc reproduction device, reproducing composite video signals in color, with components of luminance and color signals interposed. nance, and in particular to such systems incorporating a dual use of a delay or timing device for the separation by comb filtering of the components of the
<EMI ID = 1.1> signal, and for storage, to mask faults.
In U.S. Patent No. 3,842,194, granted on
October 15, 1974, on behalf of Jon K. Clemens, a videodisc recording / playback system is revealed, in which recorded information appears as geometric variations at the bottom of a spiral groove on the surface of a disc substrate, covered with a conductive coating, with a
dielectric layer covering the conductive coating. A reading needle, with a conductive electrode attached to an insulating support, is received in the groove of the disc. The reading needle cooperates with the coatings of the disc to form a capacitance which varies, as the disc rotates, according to variations in the shape of the bottom of the groove which pass below the electrode of the needle. A suitable circuit connected to the needle electrode transforms variations in capacitance into variations in electrical signals representing the information recorded.
In a desired form of the capacitive videodisc system described above, the recorded information consists of a carrier frequency modulated by video signals, and it appears as successive changes in depth at the bottom of the groove, between depths. maximum and minimum. In using such a frequency modulated carrier recording format, an FM detector must be employed in the playback device:
to obtain video signals from the FM signal.
<EMI ID = 2.1>
The feedback signal may consist of a zero detector generating an output pulse of normal width and amplitude in response to each zero crossing of the input signal. The output of the zero detector is applied to a low pass filter, the pass band of which substantially matches the bandwidth of the recorded video signal, to generate the desired video signals.
When operating a restitution device
video discs of the type described above, to restore video signals recorded with the aim of visualizing them, the intermittent appearance, in locations, disturbances in the form of spots and white and / or black lines, replacing the information image, poses a problem which can be seen in the displayed image. The length, thickness and persistence of appearance of these image defects can vary. While they do not destroy the image information in its entirety, the intermittent occurrence of these defects can be a source of considerable inconvenience to the viewer. The object of the present invention is to provide methods and a device for correcting and substantially eliminating or significantly reducing the annoying effects of such image defects.
An analysis of the problem revealed that a wide variety of different causes can lead to the production of different spots and lines in the image. Some of the causes can be associated with the defects of the disc itself. Other causes may be associated with conditions encountered during a particular playback of a given record (eg encountering the needle with debris of various shapes in various regions of the record). Other causes (for example scratches, knocks and others), can be associated with the misuse of the disc which is restored. Without giving more details of the causes of image defects,
it is clear that there are very many causes of different types, therefore the problem cannot be predicted and varies
disc to disc, play to play, groove region to groove, and more.
In the Belgian patent to date in the name of the Applicant entitled "Methods and devices for the detection and correction of defects in the image obtained from a video disc", a system is disclosed for effectively masking the effects of signal defects during the reading of a videodisk ... In this arrangement, the detection of the fault is based on the comparison between the level, instantaneous of a video signal generated at the output of an FM detector of the reproduction device, and of maximum and minimum levels preselected. These latter levels correspond substantially to the levels of the instantaneous video signal generated by this detector.
<EMI ID = 3.1>
the extent of deviation of the FM signal. According to an advantageous characteristic of this arrangement, which improves the ability of the fault detector to clearly and rapidly recognize the presence of a fault, the input signal of the level comparators
voltage is a wideband video signal, generated in a low-pass filter with a cutoff frequency well above
the highest frequency of the recorded video signal. Excursions of the voltage level outside the preselected level range give indications of the faults which serve to control the substitution by switching of the information from a previous line by current information. Given the general abundance of information in successive lines,
the replacement of the signal of the previous line serves to mask
the defect, making it relatively inconspicuous to the viewer.
In order for the signal relating to a previous line to serve as a fault substitute for the current information, it is necessary that the rendering device includes an appropriate form of signal storage. According to the principles of the present invention, the signal storage requirements of a defect correction system such as that proposed in the patent to date in the name of the Applicant entitled "Methods and devices for the detection and correction defects in the image from a videodisc ", are achieved in a relatively economical manner by an arrangement in which the desired" substitution "signal is derived from a 1H delay line present in the reproduction device in association with a comb filter circuit, serving as a signal separation
luminance / chrominance.
In US Patent No. 3,872,497 granted March 18
1975 to Jon G. Amery et al., And titled "Signal Translating Apparatus", disclose circuit arrangements of comb filters for use in a video disc playback device. These arrangements are particularly advantageous for converting a rendered composite signal into a "buried subcarrier" format.
<EMI ID = 4.1>
dule, is buried in holes in the spectrum in the middle band of a luminance signal over a wider band), into a signal
<EMI ID = 5.1>
bends the comb filtering to separate the components of the buried subcarrier chrominance signal from the components of the midband luminance signal. A heterodyning step preceding the comb filtering is accomplished in a manner that substantially prevents "flickering" of the output signals from disturbing the precision of the separating action of the comb filter, allowing the use of a single 1H delay line for the comb filter, and allowing the use of a relatively inexpensive narrowband structure for the delay line alone.
In the attempt of a defect correction system according to the present invention, a delay line 1H, serving in
the comb filter forming the separation of luminance / chrominance signals as in US Pat. No. 3,872,497, also serves as a source of "substitution" signals to mask defects.
According to an embodiment of the present invention,
<EMI ID = 6.1>
of a recorded frequency modulated carrier subjected to playback, is applied to a modulator to generate amplitude modulated carriers. An electronic switching device, to establish in a controllable manner normal or defective operating modes of the reproduction device, makes it possible to apply the output signal of the modulator to the input of the delay line 1H under "normal" conditions. Comb filters process the input signal and the output signal of the delay line to obtain separate luminance and chrominance signal components, which are further processed for use.
<EMI ID = 7.1>
fault detector, for example controlling the output signal of the FM detector, controls the electronic switching device; when a fault occurs, the normal application of the modulator output signal to the input of the delay line is
<EMI ID = 8.1>
the delay line, is applied to the input of the delay line
(in place of the modulator output signal). This derivation of the substitution signal involves a differential phase shift of the sideband components of the color subcarrier and of the carrier at the output of the delay line, to ensure effective defect removal.
In a modification of the above-described arrangement, according to another embodiment of the present invention, the switching between the "normal" and "substitute" signals occurs when the signals are at video frequencies. A composite video signal at the output of the FM detector is normally applied to the input of the amplitude modulator but, upon detection of a fault, it is replaced by a detected version of the amplitude modulated carrier at the output of the delay line.
The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will become more apparent during the explanatory description which follows, with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating several modes of operation. realization of the invention and in which:
- Figure 1 illustrates, partially schematically and partially in block form, a video disc playback device incorporating a defect correction system according to an embodiment of the present invention;
- Figure 2 illustrates, in block diagram form, a modification of the arrangement of Figure 1 according to another embodiment of the present invention.
In the video disc playback device according to <EMI ID = 9.1> playback device, is generated at the terminal R by video disc readings-11.de circuits. By way of example, the video disc playback system is of the capacitive type previously described, and the structure and arrangement of the playback circuits
These may generally be as described in US Patent No. [deg.] 3,842,194.
It is assumed that the recording format of the disc to be restored is such that the output signal appears at terminal R as a frequency modulated carrier, the instantaneous carrier frequency of which deviates within deviation range limits <EMI ID = 10.1>
less than the deviation range, and representing a succession of images to be viewed.
The input FM signal at terminal R is applied by a limiter 13 (serving the conventional purpose of removing or reducing spurious amplitude modulation of the input FM signal), to a zero detector 15. Detector 15 may consist of circuitry of a type well known to generate a pulse of fixed amplitude, width and polarity in response to each zero crossing of the input limited FM signal. The pulse at the output of detector 15 is applied to an output filtering system, comprising, by way of example, in cascade, a first low pass filter 31 and a second low pass filter 17. The band of the low pass filter of output 17 substantially corresponds to the band (i.e. 0-3 MHz) occupied by. recorded video information.
The band of the first low-pass filter 31 is wider than that of the filter 17, but it has a cutoff frequency (i.e. 6 MHz), considerably higher than the highest frequency of the recorded video signal. . The filter 31 serves as the broadband input filter of a fault detector 30 (which will be described subsequently).
Detector 15 and its output filtering system
<EMI ID = 11.1>
output signal is in the form of a video signal corresponding to the modulation of the input FM signal. By way of example, the video information restored from the disc consists of a composite color video signal encoded in the embedded usons-carrier format ", as disclosed in Belgian patent n [deg.] 798,481.
As an example, it can be assumed that the following parameters describe the shape of the buried subcarrier of the recorded composite color video signal: (1) frequency of the subcarrier
<EMI ID = 12.1>
America for television broadcasts; (2) Chrominance signal: sum of the respective phases of the quadrature subcarrier amplitude modulated by the difference signals of red and blue (RY, BY) in the band from 0 to 500 KHz, this with side bands equal upper and lower (500 KHz) preserved (and carrier suppressed); (3) Luminance signal band
(Y): 0-3 MHz; (4) color synchronization component:
<EMI ID = 13.1>
horizontal facement (corresponding to all color synchronization components of NTSC standards, except frequency).
The composite color video signal at the output of the filter
17 is applied to a modulator 19, which also receives carriers from an input terminal J, to generate, at its output, an amplitude modulated carrier. The nominal frequency f of the carriers at terminal J is desirably the sum of
<EMI ID = 14.1>
output subcarrier (f s) that can be applied to a chrominance channel of a color television. For example, the fre-
<EMI ID = 15.1>
Desired frequency (f), corresponding to the nominal sum, for the carriers at terminal J, corresponds to 325 fH, or about 5.1 MHz.
Desirably, modulator 19 is balanced only against the input composite video signal, but not by
<EMI ID = 16.1>
percentage of carrier modulation, performed in the modulator
1 19 is kept relatively low (i.e. 20%) by an appropriate relationship of input levels. As best explained in U.S. Patent No. [deg.] 3,872,497, when the playback conditions of the disc produce unwanted "jitter" in the frequencies of the output composite signal, the carriers at terminal J should desirably have substantially the same "tremor", so that the products of the sum and
the difference in the heterodyning action of modulator 19 are substantially without flickering.
A residual sideband filter 21, connected to the output of modulator 19, passes the unbalanced carrier and its lower sideband. In the lower sideband
(including the products of modulation differences), the sub-
<EMI ID = 17.1>
Desirably, the frequency of carrier (f) falls at the midpoint of the extreme high slope of the characteristic of filter 21, so a small portion of the upper sideband also passes.
The output signal of the filter 21 is applied to the input terminal N of the "normal" signal of the electronic switching device 23. The device 23 is used to: (1) apply the signal appearing at the input terminal N of the signal "normal" to output terminal 0 of the switching device; or (2) apply the signal appearing at an input terminal S of a "substitution" signal to the output terminal 0 of the switching device. Switching between the respective "normal" and "substitute" states is effected by control signals applied to a control signal input terminal P (from a device which will be described later).
The signal at the output terminal 0 of the switching device (which, in the "normal" mode of operation of the reproduction device, is the output of the filter 21), is applied to an amplifier 40 which serves as a stage d delay line attack. As an example, amplifier 40 comprises an input stage whose emitter is grounded, employing a transistor 41, and an output stage whose collector is grounded, employing a transistor 43, with a feedback between the emitter of the output transistor and the base of the input transistor,
<EMI ID = 18.1>
at low impedance to apply signals to a 1H 50 delay line (as an example of the Amperex DL 56 type).
By choosing the parameters of the output connection (coil 53, shunted by resistor 55) and of
<EMI ID = 19.1>
band of the delay line 50 to allow for a frequency band extending from a value slightly greater than f (e.g. 5.11 MHz) to a value slightly less than the
<EMI ID = 20.1>
sequent under "normal" conditions, the signal at the output of the delay line represents the signal of a line immediately preceding the line that the signal at the input of the delay line represents. With the bandwidth indicated for the delay line 50 including the frequency band (i.e. 3.08 -
<EMI ID = 21.1>
of the intercalated chrominance, it is possible to obtain, by appropriate combinations of the input and output signals of the delay line, a separation of the intercalated components by comb filter techniques (as indicated for example in the Belgian patent n [deg.] 798,481 and American n [deg.] 3,872,497).
Comb filter circuits 70 are provided for this separation in the device illustrated in the drawing. A connection to the output of amplifier 40 connects the input of the delay line to the comb filter circuits 70. The output signal of the delay line is applied to the circuits 70 by an amplifier 60. The amplifier 60 creates sufficient signal gain to compensate for the attenuation introduced by the delay line.
50, so that the delayed signals can be applied to the comb filter circuits at a level comparable to that of the undelayed input signal. Amplifier 60 includes an input stage employing a transistor 61 whose emitter is grounded, and an output stage employing a transistor 63 whose collector is grounded.
The output signal from the amplifier appears through an emitter resistor formed by the resistive element of a potentiometer 64. A fixed amount of feedback obtained by a resistor 65 connected between the emitter of the output transistor and the base of the input transistor, is completed by an adjustable amount of feedback, obtained by the series combination of the resistor 66 and the capacitor 67. The series combination 66, 67 is connected between the adjustable sliders of the potentiometer 64 and the base of the input transistor; adjusting the slider controls the gain of the amplifier for optimum level adjustment.
The comb filter circuits 70 form a pair of outputs, at respective terminals C and L, which have been subjected, under "normal" conditions to complementary bands of the comb filter. The output signal at terminal C, normally subjected to filtering of a type having repeating peaks at odd multiples of half the line frequency, and recurring zero points at multiples of the line frequency, is consists of the component of the chrominance signal occupying a
<EMI ID = 22.1>
accompanying luminance signal posing. The output signal at terminal L, normally subjected (on the: shared band) to filtering of a type having recurring peaks at multiples of the line frequency, and recurring zero points at odd multiples of half of the line frequency, includes the luminance signal component, the middle band of which has no
previously indicated accompanying buried subcarrier components.
The separate components, appearing at terminals C and L r
are applied to signal processing circuits 75, to be further processed into a form suitable for application to a color television 80, where color image displays can be produced according to the recorded image information. By way of example, if it is desired that the signal be applied to the antenna terminals of the color television set, the signal processing circuits may include means for recombining the separated components to form a new composite signal, which signal modulates an appropriate high frequency carrier.
Until now, the description of the device has concerned the operation of the reproduction device under "normal" conditions. We must now consider a modified mode of operation making it possible to mask the defects of the image. The recognition of the presence of a signal fault, requiring the modification of the operating mode of the restitution device, is the function of the fault detector 30.
According to the principles of defect detection of the Belgian patent to date in the name of the Applicant entitled "Methods and devices for the detection and correction of defects in the image coming from a videodisk", the detector 30 comprises, as a filter d 'input, the low-pass filter 31 with wide band (for example 0-6 MHz), which receives the pulse at the output of the zero detector 1 ?. The filtering of the output pulses of the detector 15, by the input filter 31 gives a signal, the instantaneous amplitude of which is substantially linearly proportional to the instantaneous frequency of the signal limited to the input of the detector 15. Instantaneous variations of the detector input frequency between f max
<EMI ID = 23.1>
will produce variations in the instantaneous amplitude of the signal at the output of the filter between substantially fixed voltage limits
<EMI ID = 24.1>
detector 15 is shifted above f max, however, the instantaneous amplitude of the output signal of filter 31 will rise above
<EMI ID = 25.1>
min
Voltage level Y comparators 33 and 35, connected to the output of filter 31, serve to identify occasions when the instantaneous magnitude of the output signal of filter 31 deviates.
<EMI ID = 26.1>
a fault indication at its output, during the duration of each excursion of the amplitude at the output of the filter 31 above a first comparison voltage level established in the immediate vicinity
<EMI ID = 27.1>
of a fault of a similar character, at its output, during the duration of each excursion of the amplitude of the output signal of the filter 31 below a second level of comparison voltage established at
<EMI ID = 28.1>
actual extremes of the desired image information, do not produce a fault indication (particularly with respect to the possibility of slight errors in the rotational speed of the disc
which is output, which could slightly modify the extent of effective deviation of the desired signal). The inclusion of such a tolerance in the adjustments of the comparison levels, does not deviate significantly from the accuracy of the detection.
fault, because the troublesome faults that one seeks to detect, typically involve a significant deviation of the frequency by
<EMI ID = 29.1>
signals at the output of the two comparators (33, 35) to apply to terminal D a single fault indication pulse, indicating
in common the deviations in each direction from the extent
fmax to f min *.
The wideband response of filter 31 allows its output signal to closely follow the presence of an abrupt signal fault. Indeed, in the presence of a signal fault, the excursion of the filter output signal beyond a comparison threshold, can be performed with a short rise time, allowing an early start of a pulse d. fault indication. Yes
the associated correction control device (for example the electronic switching device 23), gives a fairly fast response, the rendering device can go into the correction operating mode before the output signal of the narrowband output filter 17 (slower response) was not significantly disturbed by the signal fault.
The wideband response of filter 31 also allows its output signal to closely follow a return of the frequency of the input signal to a value within limits, hence the end of a fault indication pulse. at the output of a comparator may precede the end of the perturbation which relates to the output of the slow response filter 17. This could produce a premature return of the rendering device to its normal mode of operation, if the fault indicating pulse at the output of adder 37 were to be used as is, as a control signal for switching device 23. To avoid premature termination of a fault correction, it
<EMI ID = 30.1>
fault indication pulses, up to a time after the end of the related disturbance in the output signal
filter 17.
The generator 39 of the switching control signals, responsive to the fault indication pulses at terminal D, performs the desired "stretch" function, generating signals to control the switching state of the electronic switching device 23 Reference may be made to the Belgian patent of the date in the name of the Applicant entitled "Signal switching circuit for a system for correcting defects in color images originating from videodiscs", for a detailed description of a device making it possible to perform the function of the switching control signal generator 39.
This arrangement includes a fault indication pulse envelope detector, a resistive load on the detector creating a selected detector capacitor discharge time constant, and a comparator for comparing the detector output signal to a threshold voltage. chosen.
Switching waves generated by detector 39, during well "stretched" intervals, upon detection by detector 30, of a signal fault, are applied to the control input terminal. P of the switching device. 23, to change the rendering device to a faulty operating mode, in which the "normal" signal path between the terminals
N and 0 is interrupted, and a "substitution" signal path between the S and 0 terminals is activated. Reference may be made to the Belgian patent of the date in the name of the Applicant entitled: "Signal switching circuit for a system for correcting defect of color images obtained from video discs", for a description of a particularly advantageous switching circuit. to accomplish the function of the device 23. In this arrangement, the respective "normal" and "substitute" signal paths do not
involved a phase inversion of the signal; it will be assumed that such a characteristic is valid for the paths in the switching device 23 of the present invention.
According to the principles of the present invention, amplitude modulated carriers, derived from the output of the same
delay line (50) which generates the delayed signals applied to the comb filter 70, serve as the applied "substitution" signal
to terminal S of the switching device 23.
The derivation of the substitution signal is accomplished by an all-pass filter 90, the input of which is connected to the output of the amplifier 60 and the output of which is connected to the switching terminal S. The filter 90 comprises a transistor 92 arranged in a phase divider configuration, with outputs of opposite polarities formed by emitter resistor 93 and collector resistor 94. The respective outputs are combined into a network formed by a resistor 95 connected between the collector of the transistor and the collector. terminal S, and by the combination in series of a condensa - 96 and a resistor 97 connected between the emitter of the transistor and the terminal S. A voltage divider of the input signal comprises
a potentiometer 91 whose adjustable slider is connected to the
base of transistor 92. The adjustable slider facilitates optimum adjustment of the level of the substitution signal for effective fault removal.
Desirably, the parameters of the all-pass filter
90 are chosen to give substantially equal gain for all frequencies in the frequency band (i.e. about 3.08 to
<EMI ID = 31.1>
a phase characteristic with a difference of appreciably
180 [deg.] Between the respective phase shifts introduced at fre-
<EMI ID = 32.1>
the desired phase shift in network 90 on the carrier frequency (f) is substantially 180 [deg.]. By providing for these respective phase shifts, there is a transition between the appearance
current line information and the appearance of the previous line information at the switching output terminal 0 (as will occur when switching to the operating mode
faulty), with phase continuity for the component of the
<EMI ID = 33.1>
from color sub-carrier to fs (ao assuming a multitude of information in consecutive image lines).
On the other hand, the indicated phase shifts of the subcarrier frequency components give a net phase shift of 180 [deg.] At the output subcarrier frequency, for a recirculated signal passing from the output of l. 'amplifier
60, through circuits 90, 23 and 40 to the input of the delay line. Thus, it is ensured that during the faulty operating mode (when the information at the input and at the output of the delay line represents the same image line), the following result is obtained Components at the frequency The color subcarrier may appear at the output terminal C of the chrominance signal of the comb filter 70, while components at the frequency of the buried subcarrier will be rejected from the signal at the output terminal L of the comb filter. luminance signal.
In the explanation of the above, it should first be noted that the particular connections illustrated in the drawing for the delay line DL 56 taken as an example, involve the choice of an inverted output mode of the recovery of the signal at the output of line 50. In this mode, a signal component at a frequency which is an odd multiple of one-half of the line frequency (like the subcarrier frequency) and which continues, through lines successive, will appear during "normal" operations with the same phase at the input and output of the delay line. Given the net phase inversion introduced by amplifier 60, such a signal will appear at the output of amplifier 60 with a phase opposite to the signal at the line input.
When the two inputs (input of the delay line and output of the amplifier 60) of the comb filter 70 are in such an opposing phase relation, the signal passage to terminal C is effected and the signal passage to terminal L is blocked. Conversely, when the two inputs (input of the delay line and output of amplifier 60) to the comb filter are in phase, the passage of the signal to terminal C is blocked, and the passage of the signal to terminal L is done.
In the faulty operating mode, when the output signal of amplifier 60 is recirculated, to the input of the delay line, the net phase inversion mentioned above at the frequency of the sub- carrier in path 90-23-40 establishes the phase opposition relationship of the comb filter inputs, causing the subcarrier component to pass to terminal C and blocking at terminal L as desired.
Note that the "substitution" signal at the
.Output of amplifier 60 will have one bandwidth (i.e. <EMI ID = 34.1> given the bandwidth limitations of the DL 56 delay line
<EMI ID = 35.1>
resultant will lack certain high frequency components (i.e.
<EMI ID = 36.1>
rejection at the frequency of the buried sub-carrier (i.e.
1.53 MHz). The components of the luminance signal interspersed in
the chroma-resulting signal will not be filtered. Despite
these disadvantages, the substitution carried out during the faults,
in the practice of the present invention, involves sufficient information of an appropriate character to effectively mask disturbing image defects. On the other hand, this desirable result is obtained at little expense for the source of the substitution signal beyond what is already required for other purposes.
(comb filtering).
Note also that the economical source of signals
substitution obtained by the present invention can be used with a wide variety of forms of defect detector, although the association illustrated with a defect detector (30) of the type described in the Belgian patent to date in the name of the Applicant entitled: "Methods and devices for the detection and correction of defects in the image obtained from a videodisk", gives a particularly advantageous correction system. In the illustrated association, the output filter 17 of the narrowband video signal, is illustrated as receiving the output signal of the zero detector 15 through the input filter 31 of the defect detector. It can be seen that in an acceptable modification, the filter 17 can directly receive the output signal of the detector 15.
However, it is believed that the illustrated arrangement, with filters 31 and 17 in tandem,
is preferable to facilitate the switching speed requirements imposed on devices 39 and 23. In the tandem arrangement, a greater delay to accomplish switching to the faulty operating mode, following the start of the pulse. indication-
<EMI ID = 37.1>
is common to the video output signal and switch signal channels in this arrangement.
Figure 2 illustrates a modification of the previously described arrangement of Figure 1, which involves the use of switching between "normal" and "surrogate" signals in the form of video signals. The arrangement of Figure 2 includes an electronic switching device 123, the shape of which may be similar to the device shown in Figure 1, and which
is used to: - (1) complete a signal path between an input terminal
N of the "normal" signal and the output terminal 0 of the switching device or else (2) complete a signal path between the input terminal S of the "substitution" signal and the output terminal 0. The passage between the respective "normal" and "substitute" states,
is performed by control signals applied to a terminal
input of control signals P by a signal generator 139
switch control. For example, generator 139
may have the form described in the Belgian patent of the date of the Applicant entitled: "Signal switching circuit for a fault correction system for color images from video discs", responding to the output signal of a detector default
(i.e. such as detector 30 of Fig. 1), to generate a well-timed switching wave to switch the video disc player to a fault correction mode of operation in which the "normal" signal between terminals N and 0 is interrupted and a "substitution" signal path between terminals S and 0 is activated.
The output terminal 0 of the switching device 123 is connected to the input terminal N of the modulation signal of an amplitude modulator 119, also having an input terminal J
carrier connected to the output of a source 120 of carriers, the output signal of the modulator 119 consisting of carriers of the source 120 amplitude modulated according to the signals applied to the input terminal N in the switching device 123. The nominal frequency f of the carriers applied by the source 120 to the terminal J corresponds, as in figure 1, to the sum of the frequency of the buried subcarrier (f ') and the frequency of the subcarrier
<EMI ID = 38.1>
Carriers generated by the source 120 vary around the nominal frequency mentioned above according to the "jitters" of the frequencies of the composite video signal output during playback of the disc. It can be assumed, for this purpose, that the source 120 is controlled, for example by a phase locked loop of the form disclosed in US patent no. [Deg.] 3,872,497.
The output signal of modulator 119 is applied to a
<EMI ID = 39.1>
have the specific form indicated for the corresponding elements 50, 60 and 70 of the arrangement of figure 1. The signal at the input
of the delay line (i.e. at the output of the amplifier
140) and the signal at the output of the delay line (i.e.
at the output of the output amplifier 160), are applied to a suitable comb filter (not shown in Figure 2), to achieve a desired separation of luminance / chrominance signals, as previously described for the Figure 1, For a description of a specific form of such a comb filter, one can advantageously refer to the US patent application
<EMI ID = 40.1>
Unlike the arrangement of Fig. 1, as noted previously, the respective inputs of the switching device 123 are in the form of a composite video signal. The signal
<EMI ID = 41.1>
thus transmitted to the input terminal of the modulation signal M during the normal mode of operation of the reproduction device), is the output signal of the detector FM of the reproduction device, derived, in the arrangement of FIG. 2, d '' a low pass filter
<EMI ID = 42.1>
output of a zero detector (such as detector 15 of the arrangement of Figure 1). The "substitution" input signal (that is to say the signal applied to terminal S, and thus transmitted to: The input terminal of the modulation signal M during fault correction, or operating mode in " substitution "of the rendering device), is a delayed composite video signal derived from the output of the delay line 150.
To obtain the "substitution" signal, the output signal of the delay line output amplifier is applied to an amplitude modulation detector 200 which restores a composite video signal from the amplitude modulated carrier. 1 at the output of the delay line. The detector output signal
200 is applied to the input terminal S of the switching device, by a signal path which comprises, in cascade, (1) a low-pass filter 210 whose cutoff frequency blocks the passage of the carrier and band components lateral to the output of the detector 200; (2) a delay device 220 (for example of the type
coaxial usually employed for the purposes of delaying the luminance signal in color televisions) giving, with the small amount of delay imparted by the filter 210, a delay of the signal
of a duration corresponding roughly to half a period of the
<EMI ID = 43.1>
DC as the capacitor 230 shown.
The above-mentioned delay of half a period ensures that during the fault correction mode, components at the frequency of the output color subcarrier can properly appear in the chrominance signal at the output of the filter. comb of the restitution device, while components at the buried sub-carrier frequency can be rejected from the luminance signal at the output. The effect obtained has previously been explained with respect to Figure 1.
It has been found desirable to block the passage of DC to terminal S (and its long term variations) of the output signal of detector 200, to avoid errors in the brightness level of a substituted nature, which may prevent the correction of faults. .
To appreciate the nature of the problem involved, it is necessary to consider certain practical aspects of the use of glass delay lines of the relatively inexpensive type exemplified by the DL 56 line illustrated in FIG. 1. One obtains, -at the output of such a delay line, not only a principal component corresponding to a
input signal of the delay line after a single crossing (lt) of the delay line, but also, other components which are superimposed on it, such as those corresponding to an input signal of the delay line after three crossings (3t) of the line. While these other components typically are considerably weaker than the principal component, the net effect of their presence forces the delay line's frequency response to deviate from a desired flat nature over its bandwidth. , to be of a wavy shape (the space between adjacent corrugation peaks corresponding, for example, to half of the
<EMI ID = 44.1>
a composite video signal passes through such a delay line,
the magnitude of the component of the carrier that has passed through the delay line will depend on the precise location of the carrier frequency relative to the peaks of the waveform frequency response of that delay line. When detecting a modulated carrier at the output of the delay line, the magnitude of the DC component of the output composite video signal will depend accordingly on that precise location.
In the environment of the video disc playback device described, if variations in the average speed of the turntable (at the tolerated point), produce long-term variations in the average value of the embedded subcarrier frequency of the composite video signal played back during playback, and
<EMI ID = 45.1>
phase for stabilization of the output subcarrier (as
, this is described in US Patent No. [deg.] 3,872,497), can
to impose comparable variations to the value of the average frequency of the carriers applied to the modulator 119, one must deal with the probability of long-term erratic variations in the location of the carrier frequency, relative to the peaks of the ripples of the response characteristic of the line, at a point that can have a significant impact on the magnitude of the DC component of the detected versions of the output signal of the
delay line.
It has been found that the fault correction effect of a substitution signal, derived from the output of a delay line
of the type mentioned above, is considerably improved in
cases of economic tolerances of the restitution system,
when the DC component of the output signal detected
of the delay line, and its long-term erratic variations are suppressed in the path of the substitution signal, for example
through the interposition of capacitor 230. An AC connection in the substitution signal path of Figure 1,
cannot give a comparable effect of suppressing erratic components, when the delayed signal applied to the switching device 23 is in the form of a modulated carrier. If the average speed of the turntable is kept at a very precise value, for example, by using a speed control system with a crystal controlled oscillator, as stated in the application
of U.S. Patent No. 559,098 of March 17, 1975 in the name of James C. Schopp, the range of variation of the erratic component in direct current may be sufficiently small to easily allow good correction of the faults to be obtained by the arrangement of the figure
1. However, when more free tolerances can be accepted with respect to the average speed of the turntable, for example, by using an economical speed control system at line frequency, as indicated in the patent application
American n [deg.] 504.486 of September 10, 1974 in the name of R.J. Hammond,
et al., the arrangement of Figure 2 seems preferable.
Of course, the invention is in no way limited to