FR2463540A1 - Circuit d'equilibrage pour filtre en peigne - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN FILTRE EN PEIGNE POUR SEPARER DEUX SIGNAUX A FREQUENCES IMBRIQUEES, ET IL COMPREND UNE SOURCE DES SIGNAUX; UN MOYEN DE COMBINAISON POUR PRODUIRE UN SIGNAL DE SORTIE FILTRE EN PEIGNE; DES PREMIER ET SECOND TRAJETS DE SIGNAUX RELIES ENTRE LA SOURCE ET LES ENTREES DU MOYEN DE COMBINAISON; ET UN MOYEN A RETARD INCORPORE DANS L'UN DES TRAJETS. SELON L'INVENTION, LE FILTRE COMPORTE UN PREMIER DETECTEUR D'AMPLITUDE 24 AYANT UNE ENTREE RELIEE A L'UNE DES ENTREES DU MOYEN DE COMBINAISON; UN SECOND DETECTEUR D'AMPLITUDE 26 AYANT UNE ENTREE RELIEE A L'AUTRE; UN MOYEN COMPARATEUR 16 AYANT SES ENTREES RELIEES AUX SORTIES DES DETECTEURS D'AMPLITUDE, ET UNE SORTIE POUR PRODUIRE UN SIGNAL DE REGLAGE PROPORTIONNEL A LA DIFFERENCE DES AMPLITUDES DETECTEES; ET UN MOYEN DE REGLAGE DU NIVEAU DU SIGNAL 18 INCORPORE DANS L'UN DES TRAJETS, SENSIBLE AU SIGNAL DE REGLAGE POUR REGLER LE NIVEAU DU SIGNAL SUR CE TRAJET. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AU TRAITEMENT DES SIGNAUX VIDEO.

Description

La présente invention se rapporte à.des filtres en peigne en général et

plus particulièrement à des circuits pour équilibrer les signaux d'entrée d'un

circuit de matriçage d'un filtre en peigne.

Les signaux électroniques qui sont de nature périodique peuvent avantageusement être traités en codant des répliques du signal qui sont séparées dans le temps par la période de récurrence. Le signal est restitué en extrayant les répliques codées et en les

combinant pour recréer la teneur en information du signal.

Par exemple, les systèmes traditionnels de diffusion de télévision sont agencés afin que la plus grande partie de l'information de luminosité (luminance) contenue dans une image soit représentée par des fréquences concentrées autour de multiples entiers de la fréquence de balayage horizontal. L'information de couleur (chrominance) est codée ou insérée dans une partie du spectre du signal de luminance autour des fréquences qui se trouvent à mi-chemin entre les multiples de la fréquence de balayage horizontal (c'est-à-dire à des multiples impairs de la moitié

de la fréquence de balayage horizontal).

L'information de chrominance et de luminance codée comme on l'a décrit cidessus peut être restituée en filtrant en peigne de façon appropriée-le spectre du signal composé. Les agencements connus de filtrage en peigne utilisent avantageusement le fait que la relation de multiple impair entre les composantes de chrominance et la moitié de la fréquence de balayage horizontal provoque un déphasage de 1800 des composantes de chrominance pour des zones correspondantes de l'image sur des lignes successives (ce que l'on appelle composantesde fréquencesimbriquéeÉ. Les composantes de luminance pour des zones correspondantes de l'image sur des lignes successives sont sensiblement en phase les unes avec les autres (et comprenner&des composantes non imbriquées). Avec ce décalage d'une demi-fréquence de ligne, la caractéristique appropriée-du filtre en peigne pour le signal de-chrominance présente une série de pics récurrents à des multiples impairs de la moitié de la fréquence de ligne et des zéros récurrents à

des multiples de la fréquence de ligne. La caractéristi-

que appropriée du filtre en peigne pour le signal de luminance est le complément, avec des pics récurrents à des multiples de la fréquence de ligne des zéros récurrents à des multiples impairs de la motié de

la fréquence de ligne.

Dans un système de filtrage en peigne, une ou plusieurs répliques du signal vidéo composé sont produites, qui sont retardées dans le temps les unes par rapport aux autres d'au moins unintervalle de balayage horizontal (appelé retard 1-H). Les signaux d'une ligne sont ajoutés aux signaux d'une ligne précédente, avec pour résultat, l'annulation des

composantes de fréquencesimbriquées(c'est-à-dire chromi-

nance) et un renforcement des composantes-non imbriquées (c'est-à-dire la luminance). En soustrayant les signaux de deux lignes successives (c'està-dire en inversant les signaux d'une ligne puis en ajoutant les deux), les composantes non imbriquées sont annulées tandis que les composantesimbriquées sont renforcées. Ainsi, les signaux de luminance et de chrominance peuvent être mutuellement filtrés en peigne

et ainsi peuvent avantageusement être séparés.

Il est habituel d'illustrer un système de filtrage en peigne sous une forme simplifiée, avec un trajet direct et non retardé de signaux illustré sous forme d'un simple fil ou cible et un second trajet retardé de signaux comprenant le dispositif à retard 1-H, chacun des trajets étant relié à une entrée respective

d'un circuit d'addition ou de soustraction de signaux.

Dans les systèmes réels, cependant, le trajet de signaux retardés peut comprendre un élément à retard réglable supplémentaire pour répondre aux retards introduits dans le trajet "non retardé" par des éléments pratiques du circuit comme des amplificateurs et les circuits d'entrée des dispositifs d'addition ou de soustraction de signaux eux-mêmes. Dans d'autres systèmes, le dispositif à retard 1-H et les éléments associés peuvent provoquer une certaine limitation sur largeur de bande des signaux passant par le trajet retardé. Dans ce cas, les signaux passant par le trajet retardé peuvent subir un retard supérieur à un intervalle de balayage horizontal, qui doit être compensé par un retard dans le trajet "non retardé" correspondant à la quantité de retard dépassant 1-H. Le retard 1-H dans le trajet de signaux retardés est critique pour assurer que les signaux additionnés ou soustraits seronten bonne relation de phase, afin de produire ainsi une annulation et un renforcement précis des signaux périodiques

souhaités et non souhaités, respectivement.

En plus de maintenir la bonne relation de phase entre les signaux additionnés ou soustraits, il est également nécessaire de maintenir une bonne relation d'amplitude entre ces signaux pour assurer une annulation et un renforcement maximum. Les lignes à retard du type à ultra-sons comme des lignes à retard en verre,

ont une perte d'insertion énorme, de l'ordre de 10-15dB.

L'atténuation des signaux retardés dans un filtre en peigne à ligne à retard en verre doit par conséquent être compensée par un amplificateur dans4e trajet de signaux retardés, ou un atténuateur correspondant dans le trajet non retardé. Typiquement, de tels filtres eni.peigne nécessitent l'addition d'un élément de compensation réglable à la main qui doit être établi avec précision pendant l'essai et l'alignement du filtre en peigne. Cependant, cet ajustement initial ne peut compenser des changements subséquents des caractéristiques de fonctionnement du filtre en peigne, résultant d'effets tels qu'un vieillissement des composants et des changements de température. Selon les principes de la présente invention, on prévoit un filtre

en peigne o est incorporé un moyen qui maintient automa-

tiquement et continuellement la bonne relation d'amplitude entre les signaux produits par les trajets retardé

etipn retardé.

Tandis qu'il est souhaitable de filtrer en peigne le signal vidéo sur toute la largeur de bande de luminance, on a trouvé qu'il était très important d'obtenir des niveaux égaux des signaux pour une annulation maximum des signaux non souhaités sur la largeur de bande plus étroite des signaux de chrominance

(environ 1 mégahertz). Selon un autre aspect de l'inven-

tion, les amplitudes des signaux retardés et non retardés sont comparées sur la bande passante de chrominance, et leursniveaux sont équilibrés sur la base de cette comparaison. L'équilibrage des niveaux sur cette base assure qu'il y aura une annulation maximum o les signaux imbriqués de chrominance sont à leursniveaux les plus élevés, car une annulation incomplète dans cette gamme de fréquencespeut provoquer des conditions très sévères

de diaphonie chrominance-luminance.

Le maintien d'une annulation maximum du signal non souhaité dans un filtre en peigne est encore plus important si l'on emploie un format de codage de télévision en couleurs tel que celui décrit dans le

brevet US no 3 872 498 au nom de Dalton H. Pritchard.

Dans ce format, la sous-porteuse couleur modulée n'est pas placée à l'extrémité haute de la bande vidéo des signaux de luminance comme dans le système NTSC, mais elle est plutôt "enfouie" dans la bande vidéo, c'est-à-dire que la fréquence de la sous-porteuse couleur est choisie pour être considérablement plus faible que la valeur de la fréquence de sous-porteuse NTSC de 3,58 MHz. Dans l'exemple présenté dans ce brevet, la sous-porteuse est placée à environ 1,53 MHz, avec des bandes latérales de couleur de 500 kHz placées entre environ 1 et 2 mégahertz. Pour des scènes visuelles typiques, les composantes de luminance sont supposées appara tre imbriquées dans la région de bande médiane de 1-2 MHz, avec une plus forte teneur en énergie que dans la bande supérieure à laquelle le format NTSC consigne le signal de chrominance. Ainsi, il y a une plus forte possibilité de diaphonie de luminance dans les signaux de couleur avec ce format de sous-porteuse enfouie, problème qui est mieux résolu en filtrant en peigne les composantes de luminance pour les retirer aussi totalement que possible du signal de chrominance. De

même, le motif de taches ou points associé à la visuali-

sation des composantes de sous-porteuse aux fréquences de luminance sur bande médiane, est considérablement plus important et ainsi plus visible que le motif de taches ou points associé à la visualisation des composantes de sous-porteuse aux fréquences sur bande supérieure assignéesdans le format NTSC (environ 3-4 MHz), on peut donc s'attendre à un problème important

de diaphonie de chrominance dans la luminance, accompa-

grant le partage de la bande moyenne. Ce problème doit être résolu en annulant le signal de chrominance aussi complètement que possible dans le filtre en peigne

de luminance.

Selon les principes de la présente invention, on prévoit un dispositif de filtrage en peigne avec un moyen pour équilibrer les niveaux des signaux retardés et non retardés aux entrées de la matrice d'addition ou de soustraction, pour effectuer ainsi une annulation et un renforcement maximum des signaux non souhaités et souhaités. Un signal d'entrée est appliqué à une matrice d'addition ou de soustraction par un trajet de signaux non retardés et un trajet de signaux retardés. Les signaux retardés et non retardés aux entrées de la matrice sont appliqués chacun à un détecteur par un filtre passe-bande, qui laisse passer les fréquences auxquelles le filtrage en peigne du signal est le plus critique. Lesdétecteursdétectent les niveaux des signaux dtentrée et appliquent les niveaux détectés sous forme de deux entrées à un circuit de différence. Les deux niveaux de signaux sont comparés dans le circuit de différence pour produire un signal de réglage du gain. Le signal de réglage du gain est utilisé pour régler le gain d'un étage à gain réglable qui est relié en série à l'un des trajets de signaux afin d'équilibrer ainsi les niveaux des signaux d'entrée à la matrice de combinaison. L'étage à gain réglable et le circuit associé produisent ainsi un équilibrage automatique et continu des niveaux

des signaux d'entrée à la matrice de combinaison.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaltront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence 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, sous forme de schéma bloc, un filtre en peigne construit selon la présente invention; - la figure 2 illustre, sous forme de schéma bloc, un mode de réalisation de la présente invention produisant deux signaux de sortie filtrés en peigne; - la figure 3 illustre, sous forme de schéma bloc, un filtre en peigne utilisant deux dispositifs à retard construits selon les principes de la présente invention; - la figure 4 illustre, sous forme de schéma bloc, un filtre en peigne utilisant une ligne à retard en verre construite selon les principes de la présente invention; - la figure 5 illustre, sous forme schématique, un filtre en peigne sur bande étroite construit selon les principes de la présente invention; - la figure 6 illustre, sous forme schématique, un filtre en peigne sur bande large construit selon les principes de la présente invention; et - la figure 7 illustre, sous forme schématique, un filtre en peigne pouvant être utilisé avec un signal

vidéo à sous-porteuse enfouie.

En se référant à la figure 1, elle montre un filtre en peigne construit selon les principes de la présente invention. Un signal vidéo reçu est appliqué à une borne d'entrée 10 et est couplé à un additionneur 14 par un trajet de signaux non retardés 11 et un trajet de signaux retardés 13. Le trajet de signaux retardés 13 comporte un dispositif qui retarde le signal vidéo d'un intervalle de balayage horizontal et qui peut, par exemple, être une ligne à retard du type à ultra-sonscomme une ligne à retard en verre ou une ligne retard à chargescouplées(CCD). Le trajet de signaux retardés 13 contient également un amplificateur à gain réglable 18, dont le fonctionnement sera

mieux décrit ci-après.

Les deux entrées de l'additionneur 14 sont également reliées aux entrées de deux filtres passe-bande 20 et 22. Les filtres 20 et 22 sont ajustés pour laisser passer les fréquences des signaux reçus sur lesquelles le filtrage en peigne est leplus critique. Par exemple, le filtre en peigne de la figure 1 peut être mis en oeuvre pour séparer un signal de luminance de télévision d'un signal de chrominance dont les fréquences sont imbriquées. Dans le système NTSC, la plupart des bandes latérales de l'information de chrominance occupent ure largeur de bande de 1 MHz centrée sur 3,58 MHz, qui sont imbriquées en fréquence avec les signaux de luminance à des fréquences supérieures. Dans cet exemple, les filtres passe-bande seront ajustés pour laisser passer les signaux de luminance et de chrominance occupant cette bande de 1 MHz, car il est très important de séparer avec précision les deux signaux

sur cette bande de fréquences partagée.

Les sorties des filtres passe-bande 20 et 22 sont reliées aux entrées de deux détecteurs d'amplitude 24 et 26. Les détecteurs détectent les niveaux des signaux ayant passé par les filtres passe-bande, et peuvent fonctionner comme des détecteurs de la moyenne (teneur en courant continu) , détecteurs du signal de crête ou détecteurs qui sont verrouillés sur d'autres indices de l'amplitude du signal comme l'impulsion de synchronisation ou le niveau du palier. Les niveaux des signaux détectés

sont appliqués aux entrées d'un comparateur 16. Le -

comparateur 16 produit un signal de différence utilisé

pour régler le gain de l'amplificateur à gain réglable 18.

Les filtres passe-bande 20 et 22, les détecteurs 24 et 26, le comparateur 16 et l'amplificateur à gain réglable 18 assurent que les signaux retardés et non retardés combinés par l'additionneur 14 auront des niveaux sensiblement égaux afin d'obtenir un renforcement maximum des signaux souhaités ainsi qu'une annulation des signaux non souhaités dans le signal filtré en peigne à la sortie de l'additionneur 14. En comparant les niveaux des signaux détectés des signaux à la sortie de l'additionneur et en réglant en conséquence l'amplificateur à gain réglable, le circuit maintient continuellement des niveaux égaux des signaux aux entrées de l'additionneur 14. Dans l'exemple donné pour la séparation des signaux de luminance et de chrominance en NTSC, les niveaux des signaux sont maintenus en examinant la gamme des fréquences sur bande passante, o les deux signaux d'entrée sont imbriqués en fréquence, et en maintenant en conséquence les signaux à l'entrée de l'additionneur. Les niveaux

égaux des signaux seront maintenus sans aucun pré-

ajustement manuel du circuit, et compenseront-continuelle-

ment des variations du niveau des signaux retardés

provoquéespar le dispositif à retard 12.

Le filtre en peigne représenté sur la figure 2 -est semblable à celui de la figure 1 à la différence qu'un moyen de soustraction 32 est incorporé pour produire un second signal complémentaire et filtré en peigne de sortie. De plus, la ligne à retard 1-H 12 de la figure 1 est remplacée par une ligne à retard dont le retard, quand il est combiné au retard produit par l'amplificateur 18, produit un signal à la sortie de l'amplificateur 18 qui est retardé d'un intervalle de balayage horizontal par rapport au

signal vidéo reçu à l'entrée de la ligne àretard 30.

La ligne à retard 30 est de préférence un dispositif sur bande large, permettant ainsi un filtrage en peigne sur toute la gamme des fréquences des signaux de luminance et de chrominance. L'additionneur 14 et le moyen de soustraction 32 reçoivent un signal non retardé de la borne d'entrée 10 et un signal retardé et équilibré en amplitude de la ligne à retard 30 et de l'amplificateur 18. Le signal de chrominance est annulé dans l'additionneur 14 pour produire un signal

de luminance filtré en peigne à lasortie de l'additionneur.

De même, le signal de luminance est annulé dans le moyen de soustraction 32 pour produire un signal de

chrominance filtré en peigne à la sortie du soustracteur.

Les éléments fonctionnels restants de la figure 2 sont les mêmes que ceux décrits sur la figure 1 et portent

les mêmes repères.

Sur la figure 3, est illustré un filtre en peigne qui contient deux lignes à retard 1-H pour produire

des réponses complémentaires et sinusoïdales complètes-.

Les réponses des deux circuits de filtrage en peigne auront des bandes passantes égales et des régions

nulles égales dans tout le spectre filtré en peigne.

Un signal vidéo reçu est appliqué à une borne d'entrée puis à l'entrée d'une ligne àretard 1-H 12 et à l'entrée d'un additionneur 34. Le signal retardé à la sortie de la ligne à retard 1-H 12 est appliqué à l'entrée d'une seconde ligne à retard 1-H 40 et à l'entrée d'un amplificateur 18. Le signal à la sortie de la seconde ligne à retard 40 est appliqué à une seconde entrée de l'additionneur 34 o le signal

deux fois retardé est additionné au signal non retardé.

Le signal à la sortie de l'additionneur 34 est appliqué à un second additionneur 14 et à un moyen de soustraction 32, qui reçoit également des signaux de l'amplificateur 18. Le signal à la sortie de l'additionneur 34 est également appliqué à une entrée d'un comparateur 16 par un premier filtre passe-bande 22 et un détecteur 26. Le signal une fois retardé et amplifié à la sortie de l'amplificateur 18 est appliqué à une seconde entrée du comparateur 16 par un second filtre passe-bande 20 et un secondffétecteur 24. Le signal de différence produit à la sortie du comparateur 16 est utilisé pour régler le gain de l'amplificateur 18. Le signal appliqué à l'additionneur 14 et au moyen de soustraction 32 par 1'additionneur 34 est la somme de deux signaux (le signal non retardé et le signal deux fois retardé), et a par conséquent une amplitude moyenne qui est le double de celle du signal une fois retardé appliqué aux autres entrées de l'additionneur 14

et du moyen de soustraction 32 par l'amplificateur 18.

Pour compenser cette différence, l'amplificateur 18 a

un gain nominal de deux. Les signaux appliqués à l'addi-

tionneur 14 et au moyen de soustraction 32 sont équilibrés avec précision en faisant varier le gain de l'amplificateur 18 autour de cette valeur nominale en réponse aur- signal de différence produit par le comparateur 16. Les signaux filtrés en peigne de luminance et de chrominance sont produits aux sorties de l'additionneur 14 et du moyen de soustraction 32, respectivement. Sur la figure 4, est illustré un filtre en peigne o un signal de chrominance est séparé par un filtre en peigne contenant une ligne à retard en verre sur bande étroite. Le signal de chrominance séparé est alors soustrait du signal vidéo composé reçu pour produire un signal de luminance filtré en peigne. Le signal vidéo reçu est appliqué à une borne d'entrée 10 et est

appliqué à un amplificateur 18 et unxiltre passe-bande 22.

Le signal amplifié et reçu est appliqué de l'amplifica-

teur 18 à une entrée d'une ligne à retard en verre 50.

La ligne 50 présente typiquement une forte perte d'insertion de l'ordre de 10 à 15 dB, compensée par le gain de l'amplificateur 18. La ligne à retard en verre présente également une bande passante étroite de l'ordre de 1 MHz, qui est sensiblement la même que l'emplacement de fréquences et la largeur de bande de l'information de il chrominance du signal vidéo. Le signal de chrominance produit à la sortie de l'additionneur 14 est ainsi filtré en peigne sur la bande passante de chrominance

de la ligne à retard en verre.

Le signal retardé à la sortie de la ligne à retard en verre 50 est inversé par un inverseur 52 et est appliqué à une entrée d'un additionneur 14. Le signal retardé est également appliqué à un détecteur 24 et le signal détecté est appliqué à une entrée d'un comparateur 16. Le filtre 22 présente une bande passante qui correspond sensiblement à celle de 2aligne à retard en verre 50. Le signal à largeur de bande réduite à la sortie du filtre passe-bande 22 est appliqué à l'autre entrée de l'additionneur 14 et est appliqué sous forme de second signal détecté à l'entrée du comparateur 16 par un détecteur 26. Le comparateur 16 produit par conséquent un signal de différence basé sur la.différence des niveaux des signaux entre les signaux retardés et non retardés occupant la même bande passante de chrominance de la ligne à retard en verre 50 et du filtre passe-bande 22. Ce signal de différence est utilisé pour régler le gain de l'amplificateur 18, qui diminue les différences d'amplitude des signaux appliqués à l'additionneur 14 sur la bande passante

de la ligne à retard en verre 50.

Le signal de chrominance filtré en peigne à la sortie de l'additionneur 14 est appliqué à l'entrée d'un amplificateur inverseur 56. L'information inversée de chrominance est alors appliquée à une entrée d'un additionneur 60. L'autre entrée de l'additionneur 60 est appliquée de la borne d'entrée 10 par une ligne

à retard 70.

Le retard 70 retarde le signal vidéo reçu d'une période qui compense tout retard appliqué au signal de chrominance par réduction de largeur de bande dans le filtre en peigne de chrominance. La ligne à retard assure que l'information de chrominance du signal vidéo

reçu sera en opposition de phase par rapport à l'informa-

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tion de chrominance inversée produite par l'amplificateur

inverseur 56 aux entrées de l'additionneur- 60.

La relation d'opposition de phase donne une annulation réglée avec précision de l'information de chrominance dans l'additionneur 60, on produit ainsi un signal de

luminance nettement filtré en peigne.

Une annulation maximum de l'information de chrominance dans le circuit de luminance est obtenue par inclusion d'un second circuit de comparaison réglant le gain selon les principes de la présente invention. L'information inversée de chrominance à la sortie de l'amplificateur inverseur 56 est appliquée à une entrée d'un circuit d'addition 72, o elle est combinée au signal de luminance filtré en peigne à la sortie de l'additionneur 60. Le signal combiné, qui contient l'information de luminance et de chrominance,est appliqué à un-filtre passe-bande 74, qui laisse passer l'information de chrominance et l'information de luminance imbriquées en fréquence sur la bande de chrominance. Ce signal est détecté par un détecteur 66 et est appliqué sous

forme d'une entrée d'un circuit de comparaison 68.

Le signal vidéo à la sortie de la ligne à retard 70 est également appliqué à un filtre passe-bande 62,

qui laisse passer l'information de chrominance et l'infor-

mation de luminance imbriquée avec elle sur la bande de chrominance vers un détecteur 64. Le signaldétecté est appliqué à la seconde entrée du circuit de comparaison 68. Le signal de différence produit à la sortie du circuit de comparaison 68 est utilisé

pour régler le gain de l'amplificateur inverseur 56.

Les amplitudes des deux signaux à l'entrée de l'addition-

neur 60 sont ainsi équilibrées.

La configuration de la figure 4 peut fonctionner de façon satisfaisante si l'additionneur 60 a un gain unitaire constant, par exemple en utilisant une matrice résistive d'addition. Le gain unitaire maintiendra les composantes de luminance aux entrées du circuit de comparaison 68 à une relation d'amplitudessensiblement égale forçant le circuit de comparaison à ajuster le gain de l'amplificateur inverseur 56 uniquement pour des variations de chrominance. Si les composantes de luminance qui sont appliquées au circuit d'addition 72 et au filtre passe-bande 62 ne sont pas égales, le signal à la sortie du circuit de comparaison est affecté et le signal de différence doit être compensé pour permettre ce déséquilibre. Cela est particulièrement important si le signal vidéo contient peu ou pas d'information de chrominance. Dans ce cas, le circuit de comparaison tente de faire varier le gain de l'amplificateur inverseur 56 pour surmonter toute différence. du signal de luminance dans les trajets de signaux comparés, condition sur laquelle l'amplificateur inverseur n'a pas de contrôle. Ce problème peut être résolu en inhibant le signal de différence produit par

le circuit de comparaison 68 en l'absence d'une informa-

tion importante de chrominance, ce qui peut être accompli par un signal d'inhibition appliqué de façon appropriée par le circuit suppresseur automatique de couleur, ou par la détection d'un niveau bas du signal de chrominance à la sortie de l'additionneur 14,

de l'amplificateur inverseur 56 ou du détecteur 66.

Sur la figure 5 est illustré sous forme schématique,

un filtre en peigne construit selon la présente invention.

Un signal vidéo reçu est appliqué à la borne 100 puis à la base d'un transistor 102. Le transistor 102 reçoit une polarisation en courant continu d'une résistance d'émetteur 104 reliée à la masse, et d'une résistance de collecteur 106 reliée à une source de tension d'alimentation. Le signal vidéo au collecteur du transistor 102 est appliqué par un filtre passe-bande à l'entrée d'une ligne à retard 1-H 112, à l'anode d'une diode 154 et à une résistance 132. Le filtre passebande se compose d'un condensateur 108 et d'une bobine d'inductance 110 en série, accordés pour résonner avec la capacité d'entrée de la ligne à retard 1-H 112 pour laisser passer les signaux qui sont à proximité de la fréquence porteuse de chrominance. Ces signaux sont retardés par la ligne à retard 1-H 112 pendant la période de balayage d'une ligne horizontale et sont appliqués à la base d'un transistor 114. Le collecteur du transistor 114 est relié à la source de tension d'alimentation par une résistance 118, et son émetteur est relié à un potentiel négatif de référence à la borne 116. Les sigaux retardés sont alors appliqués par un second filtre passe-bande, se composant d'un condensateur 120 et d'une bobine d'inductance de shunt 122 en série, à la jonction d'un condensateur 141,

d'une résistance 130 et de la cathode d'une diode 152.

L'anode de la diode 152 est reliée à la cathode de la diode 154 et àune armature d'un condensateur 156 dont l'autre est reliée à la masse. La jonction des deux diodes est également reliée à la base du transistor 114 par un circuit résonnant en parallèle , qui contient une résistance 162 et une bobine d'inductance 164. Le circuit résonnant 160 est accordé pour résonner avec la capacité de sortie de la ligne

à retard 1-H 112.

Les résistances 130 et 132 sont jointes à leurs extrémités qui sont éloignées des diodes 152 et 154, pour former une matrice qui produit un signal de chrominance filtré en peigne. De même, les signaux retardés fournis par un condensateur 141 sont appliqués par une résistance 140 à une extrémité d'une résistance 142, dont l'autre extrémité est reliée à la borne d'entrée 100 des signaux vidéo, afin de produire un signal deluminance filtré en peigne

à la jonction des résistances 140 et 142.

En fonctionnement, les diodes 152 et 154 détectent les niveaux de tension des signaux retardés et non retardés aux sorties des second et premier filtres de bande passante, respectivement. Toute différence entre les deux niveaux de signaux pouvant se produire, par exemple, du fait d'une. atténuation provoquée par la ligne à retard 1-H, est stockée sous forme d'une tension par le condensateur 156 et appliquée comme une tension de polarisation à la base du transistor 114 par le circuit accordé 160. Cette tension de polarisation varie par rapport à une tension fixe et négative de référence à l'émetteur du transistor 114 pour régler le gain du transistor, et sert à équilibrer les niveaux des signaux qui sont appliqués aux

résistances de matriçage de chrominance 130 et 132.

Ainsi, une annulation maximum des composantes de luminance se produira à la jonction des résistances et 132, produisant un signal de chrominance nettement filtré en peigne à la jonction de ces résistances. Le signal retardé réglé en amplitude à la jonction du condensateur 120 et de la bobine d'inductance 122 est également appliqué à la résistance de matriçage de luminance140 par le condensateur de blocage en courant continu 141. Le signal dont l'amplitude est réglée a pour résultat une annulation maximum des composantes de chrominance dont la bande estftltréelors d'une combinaison avec le signal vidéo reçu à la jonction des résistances et 142. Ce matriçage, qui produit un signal de luminance filtré en peigne, est stabilisé en utilisant une résistance 104 de forte valeur, qui maintient la correspondance d'amplitude nécessaire entre le signal vidéo reçu et le signal dont l'amplitude

est réglée à la sortie du second filtre passe-bande.

Sur la figure 5, la ligne à retard 1-H est supposée avoir une caractéristique de bande passante, et par conséquent l'utilisation des filtres de bande passante en série avec la ligne à retard 1-H ne nuit

pas à la performance du filtrage en peigne de luminance.

Cependant, si l'on utilise une ligne à retard sur large bande,le circuit de la figure 6 peut être employé pour obtenir un filtrage en peigne sur toute

la largeur de bande de luminance.

Sur la figure 6, un signal vidéo est appliqué par

une borne d'entrée 200 à la base d'un transistor 202.

L'émetteur du transistor 202 est relié à la masse par une résistance 204, et son collecteur est relié à une source de tension d'alimentation par une résistance 206. Le signal au collecteur du transistor 202 est appliqué à l'entrée d'une'ligne à retard 1-H 210, et le signal- retardé à la sortie de la ligne

à retard 1-H est appliqué à la base d'un transistor 212.

L'émetteur du transistor 212 est relié à une borne

214 à laquelle est appliqué un potentiel négatif.

de référence. Le collecteur du transistor 212 est relié à la source de tension d'alimentation par une résistance

216, et à la base d'un transistor 220 par un condensa-

teur 218. La polarisation de base du transistor 220 est obtenue par une résistance 222 reliée entre la base du transistor 220 et la source de tension d'alimentation, et par une résistance 224 reliée entre sa base et la masse. L'émetteur du transistor 220 est relié à la masse par une résistance 226 et son collecteur est relié à la source de tension d'alimentation par une résistance 228. Le collecteur du transistor 220 est également relié à une résistance de matriçage de chrominance 236

par un condensateur en série 230 et un filtre passe-

bande relié à la jonction du condensateur 230 et de la

résistance 236,comprenant la combinaison en parallèle -

d'un condensateur 232 et d'une inductance 234. La jonction du condensateur 230 et de la résistance 236

est également reliée à la cathode d'une diode 272.

- Le signal à l'entrée de la ligne à retard 1-H 210 est appliqué à la base d'un transistor 242 par un condensateur 240. La base du transistor 242 est reliée à la source de tension d'alimentation par une

résistance 244, et-à la masse par une résistance 246.

L'émetteur du transistor 242 est reliée à la masse par une résistance 248 et son collecteur est relié à la source de tension d'alimentation par une résistance 250. Le collecteur du transistor 242 est également relié à la jonction de l'anode de la diode 274 et d'une résistance de matriçage de chrominance 238 par un condensateur en série 252 et un second filtre passe-bande se composant de la combinaison en parallèle d'un condensateur 254 et d'une bobine d'inductance 256 relié entre la jonction du condensateur 252 et de la résistance 238 et la masse. L'autre extrémité de la résistance de matriçage 238 est reliée à la résistance 236 pour former une jonction o est produit

un signal de chrominance filtré en peigne.

L'anode de la diode 272 est reliée à la cathode de la diode 274età la base du transistor 212 par une résistance 278. Un condensateur 276 est relié

entre la jonction des diodes 272 et 274 et la masse.

Le signal retardé au collecteur du transistor 212 est appliqué à une résistance de matriçage de luminance 260. Le signal vidéo reçu est appliqué au circuit de filtrage en peigne de luminance par une résistance 262, qui est reliée entre la borne d'entrée de signaux

vidéo 200 et la résistance 260.

En fonctionnement, le signal vidéo reçu est inversé par le transistor 202, retardé d'une période de balayage hozizontal par la ligne à retard 1-H 210 et inversé une seconde fois par le transistor 212. Le signal retardé et deux fois inversé est appliqué par le transistor inverseur 220 et le premier filtre passe-bande, à la diode de détection 272 et à la résistance de matriçage de chrominance 236. Les premier et second filtres passe-bande ne laissent passer que les fréquences qui sont à proximité de la sous-porteuse de chrominance, qui est la largeur de bande sur laquelle le filtrage en peigne est le plus important. De même, le signal non retardé et une fois inversée à l'entrée de la ligne à retard 1-H est appliqué parle transistor 242 et le second filtre passe-bande à la seconde diode de détection 274 et à la seconde résistance de matriçage de chrominance 238. Le niveau. du signal détecté à la jonction des diodes 272 et 274 produit une tension dans le condensateur 276, qui représente la différence des niveaux des signaux entre les signaux retardés et non retardés appliqués à la matrice de chrominance. Cette tension est appliquée à la base du transistor 212 par une résistance 278, et sa variation par rapport à un potentiel négatif de référence à l'émetteur du transistor 212 force le gain du transistor à varier afin d'équilibrer les niveaux des signaux appliqués à la matrice de chrominance. Ainsi, il peut y avoir, à la jonction des résistances 236 et 238, annulation maximum des composantes de luminance et renforcement des

composantes de chrominance.

Le signal retardé et réglé en amplitude au collecteur du transistor 212 est combiné au signal vidéereçu par

des résistances de matriçage de luminance 260 et 262.

On peut voir que le signal retardé au collecteur du transistor 212 n'a pas été limité sur largeur de bande, et que par conséquent le filtrage en peigne

se produira, sur toute la largeur de bande de luminance.

Le signal réglé en amplitude aura également une relation constante avec le signal vidéo reçu en vertu de son couplage par le transistor à gain fixe 202,et en raison de la comparaison des signaux d'entrée et de sortie de la ligne à retard 1-H 210, qui ajuste le niveau du signal au collecteur du transistor 212 uniquement pour des variations du niveau du signal provoquées par le retard 1-H. Ainsi, les signaux appliqués au filtre en peigne de luminance auront des niveaux égaux, les composantes de chrominance étant en opposition de phase afin de provoquer une annulation maximum

de chrominance et un renforcement maximum de luminance.

On peut utiliser un agencement de circuit tel que celui représenté sur la figure 7 pour séparer les composantes de chrominance et de luminance d'un signal ayant le format de "sous-porteuse enfouie", tel que celui décrit dans le brevet US no 3 872 798 ci-dessus mentionné. Comme l'information de chrominance est imbriquée avec l'information de luminance aux fréquences inférieures (c'est-à-dire autour de 1,53 MHz), il est

important que l'information de chrominance soit totale-

ment retirée du signal de luminance. L'information de chrominance non retirée apparaîtra sous forme du bruit aux fréquences inférieures dans le signal de luminance, et sera de 25 dB plus visible que l'information de chrominance qui n'est pas retirée d'un signal de

luminance NTSC.. (sous-porteuse à 3,58 NEz).

Dans l'agencement dtircuit de la figure 7, les filtres passe-bande ne sont pas reliés en série auxtrajets des signaux matricés. Cela assure un filtrage en peigne sur bande large, qui sépare les signaux de luminance

et de chrominance sur toute la bande des signaux vidéo.

Le signal vidéo reçu est appliquée à une borne 300 et est couplé à la base d'un transistor 302. L'émetteur du transistor 302 est relié à la masse par une résistance 304, et son collecteur est relié à une source de tension d'alimentation par une résistance 306. Le signal vidéo au collecteur du transistor 302 est relié à une résistance de matriçage de chrominance 328, une résistance de matriçage de luminance 368, une résistance 336 et l'entrée d'une ligne à retard 1-H 310. Les résistances 336, 328 et 368 doivent avoir des valeurs suffisamment importantes pour ne pas charger indûment le collecteur du transistor 302. Si on le souhaite, le transistor 302 peut être agencé en configuration de collecteur commun, afin de présenter une faible impédance d'émetteur à ces résistances. L'autre extrémité de la résistance 336 est reliée

par un condensateur 338 à l'anode d'une diode 340.

Un circuit accordé 330 sert de filtre passe-bande pour appliquer des signaux à proximité de la sous-porteuse enfouie (c'est-à-dire 1 53 MHz) à la.diode 340 et

il comprend une bobine d'inductance 332 et un condensa-

teur 334 reliés en parallèle entre l'anode de la diode

340 et la masse.

Le signal vidéo à la sortie de la ligne à retard 1-H 310 est retardé de la période de balayage d'une ligne horizontale et est inversé en phase par rapport au signal à son entrée. Le signal à la sortie de la ligne à retard 1-H 310 est appliqué à la base d'un transistor à gain

réglé 312, dont l'émetteur est relié à une borne 314.

Un potentiel négatif de référence est appliqué à cette borne 314. Le collecteur du transistor 312 est relié à la source de tension d'alimentation par une résistance 316, à la base d'un transistor 320, à une résistance de

matriçage de luminance 366 et à une résistance 356.

L'autre extrémité de la résistance 366 est reliée à une résistance 368 pour produire un signal de luminance filtré en peigne. L'autre extrémité de la résistance 356 est reliéepar un condensateur 358 à la cathode d'une diode 360. Un second circuit accordé 350 est relié entre la cathode de la diode 360 et la masse et il fonctionne d'une façon identique au circuit accordé 330 pour appliquer des signaux à proximité de la sous-porteuse enfouie à la diode 360. Le circuit accordé 350 se compose de la combinaison en parallèle d'une bobine d'inductance 352 et d'un condensateur 354. L'anode de la diode 360 est reliée à la cathode de la diode 340 et à une armature d'un condensateur 362 dont l'autre armature est reliée à la masse. La tension produite dans le condensateur 362 est appliquée sous forme d'une tension de réglage du gain, à la base du transistor 312 par

une résistance 364.

L'émetteur du transistor 320 est relié à la masse par une résistance 324. Le collecteur du transistor 320 est relié à la source de tension d'alimentation par une résistance 322, et à une résistance de matriçage de chrominance 326. L'autre extrémité de la résistance 326 est reliée à la résistance 328 pour produire un signal

de chrominance filtré en peigne à leur. jonction.

Le signal vidéo à l'entrée de la ligne à retard 1-H 310 et des résistances de matriçage 328 et 368 est appliqué à la diode de détection 340 qui, par fonctionnement du circuit accordé 330, détecte le niveau du signal à proximité de la fréquence de sous-porteuse de chrominance et applique le niveau du signal détecté au condensateur 362. Simultanément, le signal vidéo retardé à la base du transistor 320 et à la résistance de matriçage 366 est appliqué à l'autre diode de détection 360 qui, par fonctionnement du circuit accordé 350, détecte le niveau du signal retardé à proximité de la fréquence de sous-porteuse de chrominance et applique ce niveau de signal détecté au condensateur 362. Le niveau net de tension dans le condensateur 362 est ainsi représentatif

de la différence entre les deux niveaux de signaux détectés.

Cette tension est appliquée à la base du transistor à Ain réglé 312, o elle ajuste le gain du transistor afin d'équilibrer les niveaux des signaux vidéo retardés et non retardés. Les niveaux de signaux égaux qui sont alors appliqués aux résistances de matriçage des deux circuits de filtrage en peigne produisent ainsi une annulation et un renforcement maximum des signaux non souhaités et filtrés en peigne aux sorties de chrominance

et de luminance.

La teneur en information du signal de luminance et de chrominance sera normalement à peu près la même d'une ligne à l'autre, ce qui fait du concept du filtrage en peigne, une réalité pratique. Cependant, certaines différences du signal d'une ligne à l'autre seront généralement présentes, car la teneur d'une scène n'est généralement pas uniforme, et il y aura des transitions du signal. Habituellement, ces différences ne sont pas notables, mais sont suffisamment importantes pourque le niveau du signal détecté d'une ligne non retardée ne soit pas exactement le même que celui de la ligne retardée précédente. Ainsi, un équilibrage exact des niveaux des signaux retardés et non retardés dans un filtre en peigne n'est ni nécessaire ni souhaitable, car un tel équilibrage ligne par ligne produira une image déformée. La présente invention a pour but d'équilibrer des inégalités à long terme des niveaux des signaux, comme ce qui peut résulter du vieillissement des composants des lignes à retard ou des changements de température. Pour cette raison, le condensateur 362 et la résistance 364 de la figure 7, ainsi que leurs composants complémentaires de la figure 5 (condensateur 156, résistance 162 et bobine d'inductance 164) et de la figure 6 (condensateur 276 et résistance 278) doivent être choisis pour avoir des valeurs produisant une longue constante de temps en comparaison à un intervalle de balayage horizontal. Cette constante de temps, qui peut être de l'ordre de l'intervalle de balayage de toute ine imagevidéo, empêchera un système selon l'invention d'introduire une déformation vidéo

ligne par ligne dans l'image reproduite.

Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises

en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.

Claims (11)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Filtre en peigne pour séparer deux signaux à fréquences imbriquées du type comprenant: une source de signaux reçus, contenant deux signaux imbriqués en fréquence; un moyen de combinaison ayant deux entrées pour combiner les signaux aux entrées afin de produire un signal de sortie filtré en peigne; des premier et second trajets de signaux reliés entre ladite source et les entrées dudit moyen de combinaison; un moyen à retard incorporé dans l'un desdits trajets, pour retarder les signaux dans ledit trajet; caractérisé par un premier détecteur d'amplitude (24) ayant une entrée reliée à l'une des entrées dudit moyen de

combinaison, et une sortie; un second détecteur d'ampli-

tude (26) ayant une entrée reliée à l'autre entrée dudit moyen de combinaison et une sortie; un moyen comparateur (16) ayant des première et seconde entrées reliées aux sorties desdits détecteurs d'amplitude et

une sortie pour produire un signal de réglage proportion-

nel à la différence des amplitudes des signaux détectés par lesdits détecteurs d'amplitude; et un moyen de réglage du niveau du signal (18) incorporé dans l'un desdits trajets, et sensible audit signal de réglage

pour régler le niveau du signal dans ledit trajet.

2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux d'entrée précités sont des signaux vidéo et en ce que le moyen à retard précité retarde lesdits signaux dans le premier trajet précité du

temps de balayage d'une ligne horizontale de télévision.

3. Filtre selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de combinaison

(14) précité ajoute les deux signaux à ses entrées.

4. Filtre selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de combinaison

(32) précité soustrait les deux signaux à ses entrées.

5. Filtre selon l'une quelconque des revendications

2463540 '

précédentes, caractérisé en ce que les détecteurs d'amplitude (24, 26) précités détectent les niveaux des signaux en courant continu aux entrées du moyen de

combinaison précité.

6. Filtre selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisé en ce que les détecteurs d'amplitude précités détectent les crêtes des niveaux des signaux

aux entrées du moyen de combinaison précité.

7. Filtre selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le moyen précité de réglage du niveau du signal est relié en série avec

le moyen à retard (12) précité.

8. Filtre selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de réglage du niveau du signal précité comprend un amplificateur à gain fractionné qui est relié dans le trajet de signaux

o n'est pas incorporé le moyen à retard précité.

9. Filtre selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé par un premier filtre passe-

bande (20) relié entre la première entrée du moyen de combinaison (14) précité et l'entrée du premier des détecteurs d'amplitude (24) précité; et un second filtre passe-bande (22) relié entre l'autre entrée

dudit moyen de combinaison (14) et l'entrée du second-

détecteur d'amplitude (26) précité.

10. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que les filtres de bande passante précités laissent passer une gamme de fréquences contenant la

fréquence d'un signal de sous-porteuse de chrominance.

11. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux signaux à fréquences imbriquées correspondent aux composantes de luminance et de chrominance d'un signal vidéo composé, en ce que la source de signaux vidéo précitée produit des composantes imbriquées en fréquence de luminance et de chrominance; en ce que le

moyen de combinaison précité contient un circuit d'addi-

tion (14) ayant une première entrée reliée à la source de signaux, une seconde entrée et une sortie pour produire un premier signal de sortie filtré en peigne; un circuit de différence (32) ayant une première entrée reliée à ladite source, une seconde entrée et une sortie pour produire un second signal de sortie filtré en peigne; le moyen à retard (30) précité relié entre la source de signaux et les secondes entrées desdits circuits d'addition et de différence, retarde les signaux reçus; le premier filtre passe-bande (22) a une entrée reliée à la source de signaux et une sortie; et un second filtre passe-bande (20) a son entrée reliée aux secondes entrées desdits circuits d'addition

et de différence (14 et 32) et une sortie.