FR2813154A1 - Decodeur de signaux video composites analogiques - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un décodeur (12) de signaux (10) vidéo analogiques composites générant des signaux (28) d'incrustation à afficher sur un écran.Ces incrustations (28) sont synchronisées aux images à partir d'une impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation dans chaque trame.Pour s'affranchir des variations dues au bruit affectant le signal (1 20) composite, le décodeur (12) comprend des moyens (50, 52) pour déterminer l'instant où se produit l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation d'une trame à partir de mesures d'instants d'apparition d'impulsions (20) horizontales précédentes, dites impulsions horizontales d'évaluation, de cette même trame.
Description
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L'invention est relative à un décodeur de signaux vidéo composites analogiques.
L'invention est relative à un décodeur de signaux vidéo composites analogiques.
on sait qu'un signal vidéo composite analogique contient, d'une part, les informations vidéo de luminance et de chrominance et, d'autre part, les impulsions de synchronisation verticales et horizontales.
Ces impulsions sont utilisées pour localiser l'image sur un écran. Elles peuvent aussi être utilisées par un décodeur pour produire des incrustations à afficher sur un écran. Ces incrustations sont, par exemple, des données relatives à des réglages, tel que le volume sonore. Pour afficher de façon stable une incrustation à l'écran, le décodeur doit générer l'incrustation en synchronisme exact avec le début d'une trame, c'est-à-dire en synchronisme avec l'impulsion verticale de cette trame. Pour cela, une méthode classique consiste à détecter une impulsion horizontale, dite de synchronisation d'incrustation, puis à attendre un intervalle de temps prédéterminé, correspondant au délai entre celle-ci et l'impulsion verticale de la trame suivante, pour générer l'incrustation.
Toutefois, un fort bruitage ou un traitement défectueux de cette impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation peut entraîner une détection précoce ou tardive de cette impulsion, introduisant un décalage entre le début de trame et l'incrustation.
L'invention concerne un décodeur de signaux vidéo analogiques composites générant des incrustations qui comporte des moyens pour prédéterminer l'instant où se produit une impulsion horizontale d'une trame servant à synchroniser l'incrustation, à partir de mesures d'instants d'apparition d'impulsions horizontales précédentes de cette même trame, dites impulsions horizontales d'évaluation.
Connaissant le moment d'apparition de cette impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation, il suffit alors d'ajouter l'intervalle prédéterminé entre celle-ci et
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l'impulsion verticale de la trame suivante pour connaître l'instant auquel la nouvelle trame débute.
Ainsi, le décodeur génère l'incrustation en fonction d'une prévision théorique insensible au bruit ou à un éventuel défaut de détection qui affecterait l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation. Cette synchronisation entre l'impulsion verticale de début de trame et l'incrustation est donc améliorée puisqu'elle ne dépend plus d'une seule impulsion horizontale du signal vidéo, mais d'un ensemble de telles impulsions.
Dans une réalisation, pour mesurer les instants d'apparition des impulsions horizontales, on utilise un compteur utilisant les impulsions d'une horloge, telle que l'horloge d'un microprocesseur.
Dès lors, lorsque les impulsions horizontales d'évaluation sont régulièrement espacées, on peut "mesurer" le bruit affectant une nième impulsion horizontale d'évaluation, par exemple en soustrayant à la valeur du compteur relevée lors de la détection de cette nième impulsion horizontale d'évaluation le produit de l'écart théorique des valeurs du compteur entre deux impulsions horizontales d'évaluation par n, nombre d'impulsions horizontales d'évaluation de la même trame déjà reçues.
Dans une réalisation, on déduit des mesures du bruit affectant les impulsions horizontales d'évaluation la valeur du compteur qui est prise en considération pour l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation.
Dans une réalisation préférée, lorsque l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation est régulièrement espacée avec les impulsions horizontales d'évaluation, la valeur du compteur pour l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation correspond à la moyenne des mesures de bruit précédemment calculées plus le produit de l'écart théorique de compteur entre deux impulsions horizontales d'évaluation par le nombre d'impulsions horizontales d'évaluation plus une.
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on prévoit donc à l'avance l'instant où l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation doit apparaître. De ce fait, on prédétermine, en tenant compte de l'intervalle connu entre l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation et l'impulsion verticale, le moment où une nouvelle trame va se réaliser. I1 suffit alors de générer l'incrustation suivant cette valeur obtenue pour que l'incrustation soit synchronisée avec le début de trame.
En bref, l'invention concerne un décodeur de signaux vidéo analogiques composites générant des signaux d'incrustation à afficher sur un écran, dans lequel les incrustations sont synchronisées aux images à partir d'une impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation dans chaque trame et dans lequel, pour s'affranchir des variations dues au bruit affectant le signal composite, ce décodeur comprend des moyens pour déterminer l'instant où se produit l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation d'une trame à partir de mesures d'instants d'apparition d'impulsions horizontales précédentes, dites impulsions horizontales d'évaluation, de cette même trame.
Dans une réalisation, les mesures d'instants d'apparition d'impulsions horizontales d'évaluation sont référencées par rapport à une horloge, telle que l'horloge d'un microprocesseur du décodeur, en relevant, grâce à un compteur, les valeurs de cette horloge lors de la détection des impulsions horizontales d'évaluation.
Selon une réalisation, le décodeur comporte un moyen pour estimer le bruit affectant chacune des impulsions horizontales d'évaluation, cette estimation de bruit étant utilisée pour effectuer la détermination de l'instant d'apparition de l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation.
on peut, dans ces deux réalisations, prévoir que les impulsions horizontales d'évaluation soient régulièrement espacées et, dans ce cas, le décodeur, de préférence, comporte un moyen pour qu'une mesure de l'instant d'apparition de la
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nième impulsion horizontale d'évaluation permette d'évaluer le bruit affectant cette impulsion, en calculant une valeur de bruit obtenue en soustrayant à la valeur du compteur une valeur théorique résultant de la multiplication du rang de cette impulsion par l'écart théorique entre deux valeurs du compteur pour deux impulsions horizontales d'évaluation successives.
Dans ce dernier cas, le décodeur peut comporter un moyen pour que l'instant d'apparition de l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation de la trame soit dérivé de la somme de la moyenne des valeurs de bruit pour les impulsions horizontales d'évaluation avec le produit de l'écart théorique (K) par le nombre (N+1), N étant le nombre d'impulsions d'évaluation.
Ces objets, ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 est un schéma d'un décodeur de signaux vidéo analogiques composites, la figure 2 représente un signal composite analogique avec des impulsions verticales et horizontales, et la figure 3 est un diagramme représentant un procédé conforme à l'invention.
On a représenté sur la figure 1 diverses parties d'un décodeur numérique 12 de signaux vidéo analogiques composites. Lorsque le signal vidéo composite analogique 10 est reçu par le décodeur 12, il est dédoublé pour être transmis vers une matrice audiovidéo 16, dont le fonctionnement sera décrit plus loin, et vers un élément d'extraction 14 dont le rôle est d'extraire les impulsions verticales 18 et horizontales 20 du signal vidéo 10 et de les transmettre à un commutateur 22. Ce commutateur 22 produit, à partir des signaux 18 et 20, de façon prédéterminée, un signal de déclenchement 24 destiné à un codeur numérique 26, faisant partie du décodeur 12, qui produit des signaux à
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incruster synchronisés avec le signal vidéo composite 10. Ainsi, suite au signal 24, le codeur 26 produit des signaux RVB 28 et de commutation 30 permettant l'insertion des incrustations dans le signal vidéo.
Le signal 30 est un ordre pour commuter de l'image vidéo 10 au signal d'incrustation RVB 28. Cet ordre est destiné à un dispositif 31 d'affichage de l'image pouvant être, par exemple, un téléviseur. Les trois signaux 10 (composite), 28 (RVB) et 30 (ordre de commutation), transmis par la matrice audiovidéo 16, permettent donc l'incrustation d'un signal RVB 28 dans le signal vidéo 10.
Pour obtenir une image avec une incrustation correctement positionnée sur un écran, l'ordre donné à l'élément d'affichage 31 pour commuter du signal vidéo 10 au signal d'incrustation 28 doit se réaliser en synchronisme avec le début de lecture d'une trame, image après image.
La figure 2 montre un exemple de signal vidéo composite analogique 32 sur lequel on a représenté, le long d'une échelle de temps 33, les impulsions verticales 18 et certaines des impulsions horizontales 20. Dans cet exemple, pour réaliser un compromis entre la vitesse de traitement des données et la précision du calcul, on choisit de ne considérer que certaines des impulsions horizontales placées en tête de paquet de 25 lignes comme impulsions d'évaluation. Ainsi, on dispose d'un nombre suffisant de mesures pour prévoir la valeur de l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation tout en limitant la charge de travail du microprocesseur.
Dans cette représentation, on observe aussi que le décodeur utilise la décomposition habituelle de chaque image 34 en deux trames 36 et 38. Dans l'exemple, chaque trame 36 comprend douze paquets de 25 lignes et la trame 38 comprend il paquets de 25 lignes. Par ailleurs, en ajoutant les lignes non comprises dans ces paquets de 25, les deux trames ont ensemble 625 lignes. I1 convient de noter que le nombre de lignes non- comprises dans les paquets et leurs distributions au sein des
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trames varient d'une trame impaire (36) à une trame paire (38). Par exemple, la première trame 36 présente un intervalle de 4 lignes (lignes 308 à 312) entre l'impulsion horizontale 40 et l'impulsion verticale 18 de la trame suivante 38. Dans le cas de la seconde trame 38, l'intervalle correspondant est de 17 lignes (lignes 608 à 625). De ce fait, pour tenir compte de ces différences, le décodeur intègre des moyens qui lui permettent de connaître le type de trame, 36 (impaire) ou 38 (paire), qui est en cours d'analyse.
Dans un procédé conforme à l'invention, lorsque le décodeur analyse une trame, par exemple, la trame impaire 36, on dispose la première impulsion horizontale de chaque paquet de 25 lignes, utilisée comme impulsion horizontale d'évaluation, sur une échelle de temps interne. Pour cela, on fait appel à des moyens internes ou externes, tel que l'horloge 50 du microprocesseur du décodeur, pour attribuer à chacune des impulsions horizontales d'évaluation de la trame 36 une valeur de compteur 52. Cette valeur permet alors de situer ces impulsions horizontales d'évaluation, les unes par rapport aux autres, le long d'une référence de temps définie par rapport au compteur.
Lorsque les impulsions horizontales d'évaluation ont été ainsi disposées sur une échelle de comptage, on détermine une moyenne du bruit affectant ces impulsions horizontales d'évaluation de la trame 36, et on déduit, à partir de cette moyenne, la valeur de compteur pour l'impulsion horizontale 40 (ligne 308) de cette trame qui constitue la référence pour la synchronisation de l'incrustation.
on peut ainsi, après détermination de l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation, attendre le délai convenable pour déclencher l'incrustation en synchronisme avec le début de trame suivante.
Un exemple va être décrit avec le diagramme de la figure 3.
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Sur ce diagramme, on a représenté, suivant l'axe des abscisses 42, le numéro de l'impulsion horizontale d'évaluation. Ainsi, pour la trame 36, on évalue 11 impulsions horizontales. Elles sont représentées sur l'axe des abscisses, par l'ordre du paquet correspondant n = 1 pour la première impulsion horizontale du 1' paquet, n = 2 pour la première impulsion horizontale du 2à` paquet, et ainsi de suite jusqu'à n = 11, pour le onzième paquet.
Suivant l'axe des ordonnés 44 deux types de valeurs sont représentés. La première, dénommée yn, est la valeur du compteur lue lors de la réception de chaque impulsion horizontale d'évaluation n. La deuxième, dénommée bn, est la valeur obtenue après évaluation de l'impulsion n suivant un procédé qui consiste à soustraire à yn le produit de n par l'écart théorique K de compteur entre les valeurs de deux impulsions horizontales d'évaluation successives. Autrement dit, bn = yn - n. K. On voit ainsi sur la figure 3 que bn se trouve à l'intersection de l'axe 44 des ordonnées avec la droite Dn passant par le point de coordonnées n, yn et de pente K.
I1 apparaît que les valeurs bn varient autour d'une valeur moyenne b'. A partir de b', on peut prévoir la valeur théorique de compteur y'12 obtenue lors de la douzième impulsion horizontale en tête du douzième paquet. Dans l'exemple, y'12 = b' + 12 *K est une valeur particulièrement propice puisqu'elle consiste à prévoir cette douzième impulsion horizontale à partir de la moyenne arithmétique des onze valeurs précédentes, les impulsions étant régulièrement espacées entre elles.
Pour obtenir y'12 à partir de b', on trace, à partir du point de coordonnées 0, b', la droite D'12 de pente K et y'12 est, sur cette droite, l'ordonnée du point d'abscisse 12. Cette valeur obtenue est, en général, différente de la valeur y12 du compteur lors de la détection de l'impulsion 40.
Ensuite, il suffit de réaliser l'incrustation à la valeur du compteur obtenue en additionnant à y'12 le délai
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"compteur" connu entre l'impulsion horizontale de synchronisation d'incrustation, y'12, et l'impulsion verticale.
I1 convient de noter que la présente invention est particulièrement adaptée à un décodeur numérique qui comporte les moyens de calcul nécessaires au procédé décrit. Dans ce cas, il suffit d'ajouter à un décodeur classique, un logiciel mettant en oeuvre le procédé selon l'invention.
Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art.
Notamment, dans une réalisation, on prend en compte un paramètre (zn) qui permet d'appliquer de façon simple le procédé précédent lors du retour à zéro du compteur. Par exemple, dans le cadre de l'exemple précédent, si l'on considère la valeur (y1) du compteur pour le premier paquet pris en compte et une valeur de compteur maximale (yMax) au delà de laquelle le compteur revient à zéro, une variable zn définie comme: Si yn > y1,, alors zn = Yn - Yi Si yn < y1,, alors zn = yMax - Yi + Yn permet de ne pas tenir compte du retour à zéro du compteur. effet, en réalisant l'ensemble des opérations précédentes avec la variable zn à la place de la variable yn , on détermine une valeur z'12 telle que z'12 = b' + 12*K à partir de laquelle on peut déduire y'12 Si y'12 > Y1,, alors y'12 = z'12 + Y1 Si y'12 < Y1,, alors y'12 = z'12 - YMax - Yi
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Claims (5)
1. Décodeur (12) de signaux (10) vidéo analogiques composites générant des signaux (28) d'incrustation à afficher sur un écran, caractérisé en ce que les incrustations (28) étant synchronisées aux images à partir d'une impulsion (40) horizontale de synchronisation d'incrustation dans chaque trame (36, 38), pour s'affranchir des variations dues au bruit affectant le signal (10) composite, le décodeur (12) comprend des moyens pour déterminer l'instant où se produit l'impulsion (40) horizontale de synchronisation d'incrustation d'une trame (36, 38) à partir de mesures (yn) d'instants d'apparition d'impulsions (20) horizontales précédentes, dites impulsions horizontales d'évaluation, de cette même trame.
2. Décodeur (12) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les mesures d'instants d'apparition d'impulsions horizontales d'évaluation sont référencées par rapport à une horloge (50), telle que l'horloge d'un microprocesseur (26) du décodeur (12), en relevant, grâce à un compteur (52), les valeurs (yn) de cette horloge (50) lors de la détection des impulsions horizontales d'évaluation.
3. Décodeur (12) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour estimer le bruit affectant chacune des impulsions horizontales d'évaluation, cette estimation de bruit (bn) étant utilisée pour effectuer la détermination de l'instant d'apparition de l'impulsion (40) horizontale de synchronisation d'incrustation.
4. Décodeur selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les impulsions horizontales d'évaluation étant régulièrement espacées, il comporte un moyen pour qu'une mesure (yn) de l'instant d'apparition de la nième impulsion horizontale d'évaluation permette d'évaluer le bruit affectant cette impulsion, en calculant une valeur de bruit (bn) obtenue en soustrayant à la valeur (yn) du compteur une valeur théorique (n.K) résultant de la multiplication du rang (n) de cette impulsion par l'écart théorique (K) entre deux valeurs du
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compteur (52) pour deux impulsions horizontales d'évaluation successives.
5. Décodeur (12) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour que l'instant d'apparition de l'impulsion (40) horizontale de synchronisation d'incrustation de la trame(36) soit dérivé de la somme de la moyenne (b') des valeurs de bruit (bn) pour les impulsions horizontales d'évaluation avec le produit de l'écart théorique (K) par le nombre (N+1), N étant le nombre d'impulsions d'évaluation.
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2000
- 2000-08-21 FR FR0010976A patent/FR2813154A1/fr active Pending
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