La présente invention a pour objet un appareil de modification, par rapport à un signal de base de temps de référence définissant une base de temps déterminé, de la base de temps d'un signal d'information ayant une composante de base de temps à fréquence nominale déterminée.
Lors du traitement de signaux électriques variant au cours du temps, par exemple la transformation, l'analyse ou la correction des signaux, la base de temps du signal doit souvent être modifiée, compensée ou régénérée. Par exemple, la compensation de la base de temps du signal est couramment utilisée pour la correction des différences de la base de temps des signaux ayant des composantes récurrentes de synchronisation de base de temps. La modification d'un signal de base de temps permettant la correction des déviations indésirables est particulièrement importante lorsque le signal subit des transformation entre des domaines différents, par exemple au cours de l'enregistrement et de la restitution de signaux sur des matières magnétiques d'enregistrement ou autres.
Lors des processus d'enregistrement et de restitution, la fonction temporelle du signal est transformée en une fonction spatiale puis à nouveau en une fonction temporelle. Lorsque le signal subit les transformations, il subit souvent des erreurs de rythme ou de base de temps. La nature dynamique ou variant au cours du temps de ces erreurs sur la base de temps empêche l'obtention de la restitution nécessaire sans parasite et stable au cours du temps du signal, imposée dans les ensembles de traitement de signaux de résolution poussée. Par exemple, la création d'un signal stable au cours du temps est souhaitable dans tous les ensembles de traitement des signaux de télévision et la création de signaux extrêmement stables est absolument indispensable dans les ensembles utilisés pour la préparation des signaux de télévision destinés à être émis sur les réseaux publics.
On utilise deux techniques pour corriger les erreurs indésirables sur la base de temps dans les signaux reproduits à partir d'une matière d'enregistrement, une technique électromécanique et une technique électronique. Les techniques électromécaniques permettent la correction des erreurs importantes sur la base de temps, cette correction étant obtenue par synchronisation du fonctionnement de l'appareillage d'enregistrement et de restitution de signaux. Les techniques électroniques permettent la correction des erreurs résiduelles plus faibles qui n'ont pas été corrigées par les dispositifs électromécaniques, cette correction étant réalisée par déplacement dans le temps du signal après sa restitution. L'invention concerne la technique électronique de correction des erreurs sur la base de temps.
Jusqu'à présent, les circuits de modification ou d'altération de la base de temps d'un signal électronique ont compris des dispositifs à retard réglable placés sur le trajet des signaux et destinés à corriger les erreurs sur la base de temps. Dans de tels circuits, l'erreur est mesurée et le retard introduit dans le parcours du signal est réglé de manière qu'il compense et corrige l'erreur mesurée sur la base de temps. Un type particulier de circuit qui est très utilisé comprend une ligne à retard variable avec la tension dans laquelle des éléments inductifs constants localisés et des diodes capacitives variant avec la tension sont interconnectés suivant une configuration de ligne à retard. Une tension correspondant à l'erreur mesurée sur la base de temps est appliquée aux diodes variables et fixe le retard nécessaire à la correction de l'erreur sur la base de temps.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 3202769 décrit un circuit de modification de la base de temps d'un signal à ligne à retard variant avec la tension.
Dans un autre circuit de modification de la base de temps d'un signal électronique, un certain nombre de lignes à retard fixe ou une ligne unique à retard ayant une série de prises espacées sur sa longueur, sont disposées en combinaison avec des commutateurs électroniques. Les erreurs sur la base de temps sont corrigées par commande des commutateurs en fonction de l'erreur mesurée de manière que le retard correcteur nécessaire soit introduit sélectivement dans le trajet du signal. Un circuit de modification de la base de temps d'un signal à ligne à retard fixe est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 3763317, et un circuit à ligne à retard comportant des prises est décrit dans le brevet des
Etats-Unis d'Amérique N0 3748368.
Récemment, on a utilisé des dispositifs numériques à retard, par exemple des registres rythmés de mémoire, dans des circuits de correction des erreurs sur la base de temps de signaux analogiques. Dans les circuits numériques, le signal analogique qui est corrigé est mis sous forme numérique puis corrigé et restitué. La correction est réalisée par introduction ou écriture du signal numérisé dans un registre réglable de mémoire, à une fréquence fixe déterminée par la fréquence d'un signal d'horloge de référence. Le registre de mémoire fonctionne de manière qu'il corrige les erreurs sur la base de temps par lecture du signal du registre à une fréquence réglée plus rapide ou plus lente suivant l'erreur sur la base de temps.
Cette technique à fréquence constante d'écriture et fréquence variable de lecture ne peut pas compenser les variations importantes discontinues ou partielles de la base de temps du signal. Dans les appareils d'enregistrement sur bande magnétique, de telles variations discontinues sont couramment dues aux anomalies du fonctionnement et surtout lors de la commutation entre les têtes des transducteurs magnétiques.
Dans les ensembles de modification de la base de temps d'un signal, notamment destinés à éliminer les erreurs sur la base de temps et à donner une stabilité très élevée de cette base de temps, on a couramment monté en cascade des dispositifs de correction grossière et des dispositifs de correction fine. Des circuits à ligne à retard variant avec la tension ont été utilisés pour la correction fine voulue, alors que des circuits à ligne à retard commuté ont été utilisés pour les corrections plus grossières de la base de temps.
Etant donné que tous les circuits à ligne à retard sont des dispositifs analogiques, ils peuvent présenter une dérive et présentent d'autres inconvénients caractéristiques. Les variations discontinues de la base de temps qui apparaissent à la suite d'anomalies du fonctionnement des appareils d'enregistrement sur bande magnétique provoquent souvent des erreurs ou des interruptions coûteuses lors de la mise en oeuvre des opérations de traitement de signaux étant donné l'impossibilité des dispositifs de correction de ce type à répondre aux variations discontinues. De plus, lorsque la plage d'erreurs à corriger doit être très large, des circuits importants et complexes de correction sont nécessaires.
Afin de remédier à ces inconvénients, l'appareil de modification de la base de temps d'un signal d'information selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un premier dispositif de mémorisation destiné à recevoir et à mémoriser chacun des intervalles successifs du signal d'information pendant un temps correspondant à une fraction d'une période de la fréquence nominale, et un second dispositif de mémorisation 164 destiné à recevoir le signal mémorisé d'information de chaque intervalle successif et à mémoriser celui-ci ultérieurement pendant un temps correspondant à un nombre entier de périodes de la fréquence nominale.
D'autres aspects de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:
la fig. 1 est un diagramme synoptique d'un circuit numérique de compensation de base de temps, destiné à traiter un signal de télévision en couleurs;
la fig. 2 est une diagramme synoptique détaillé représentant la mémoire numérique recyclable du circuit de compensation de la fig.
I;
les fig. 3A et 3B sont des diagrammes des temps représentant la compensation de la base de temps d'un signal, avec élimination des erreurs de base de temps, dans le cas des signaux de télévision en couleurs;
la fig. 4 est un diagramme synoptique de circuits permettant la correction par le circuit de compensation de la fig. 1, des erreurs supérieures à un cycle de l'impulsion de synchronisation de sousporteuse du signal, et
la fig. 5 est un diagramme synoptique de circuits permettant le fonctionnement des circuits de compensation de base de temps selon les modes de réalisation des fig. I et 4 lorsque le signal introduit est un signal de télévision monochrome.
Le circuit 110 de compensation de base de temps de signaux, représenté sur la fig. 1, est destiné à éliminer les erreurs sur la base de temps, présentes dans un signal d'information de télévision en couleurs reproduit par un dispositif d'enregistrement vidéo (non représenté), par exemple un dispositif à disques magnétiques.
Cependant, il faut noter qu'il peut s'agir aussi d'autres compensations de base de temps de signaux, par exemple la correction des erreurs de base de temps présentes dans d'autres signaux d'information variant au cours du temps, l'élimination des différences des bases de temps de signaux et la modification volontaire de la base de temps de signaux. Comme représenté sur la fig. 1, le signal non corrigé de télévision en couleurs reproduit par l'enregistreur parvient à l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique de codage 111 qui transmet à sa sortie 112 une représentation modulée par impulsions codées du signal de télévision. Ce signal de représentation est de plus traité de manière qu'il soit transmis finalement sans erreur à un convertisseur numérique-analogique 113 de décodage qui restitue à la sortie 114 le signal de télévision sous forme analogique.
Comme les composantes de synchronisation incorporées au signal de télévision transmis par le convertisseur 113 sont habituellement déformées et contiennent des signaux transitoires indésirables étant donné le passage dans le circuit 110 de compensation, le signal de télévision est couplé à un circuit 116 de traitement de sortie du type couramment utilisé dans les dispositifs d'enregistrement vidéo. De tels dispositifs 116 de traitement sont destinés à retirer les composantes de synchronisation du signal entrant de télévision et à introduire de nouvelles composantes de synchronisation de configuration et de rythme convenables dans le signal de manière que la sortie 117 transmette le signal composite voulu de télévision.
Dans le circuit 110 de compensation, le convertisseur 111 transmet une représentation sous forme de mots à plusieurs bits du signal entrant à la sortie 112 chaque fois que le convertisseur 111 est commandé par le signal d'horloge qui lui parvient par une ligne 118 comme représenté. Le convertisseur 111 est commandé de manière qu'il échantillonne l'amplitude analogique instantanée du signal entrant de télévision, si bien qu'une série de mots binaires est créée à la sortie 112, chaque mot comprenant un certain nombre de bits qui représentent ensemble une amplitude particulière en format binaire. En général, cette opération de conversion analogique-numérique peut être considérée comme une modulation par impulsions codées du signal entrant. L'inverse de cette opération est réalisé par le convertisseur 113 numérique-analogique de décodage.
Celui-ci reçoit les mots binaires codés à l'entrée reliée à la ligne 119 et, à la suite d'une série de signaux d'horloge de référence reçus par les lignes 121 et 122, il transmet un signal analogique restitué ou décodé de télévision à un circuit 116 de traitement de sortie qui transmet le signal corrigé de télévision à la sortie 117. Selon l'invention, la compensation d'erreur de base de temps est réalisée par dérivation d'un signal d'horloge d'une composante de base de temps incorporée au signal de télévision de manière que le rythme du signal dérivé d'horloge soit compatible avec la composante de base de temps.
Le signal dérivé d'horloge est utilisé pour la commande du convertisseur 111 qui échantillonne le signal non corrigé de télévision et réalise le codage de ce signal en représentations numériques binaires sous forme de mots. Après codage, le signal numérisé de télévision est placé dans un circuit tampon et il est décodé par le convertisseur 113 sous la commande d'un signal d'horloge, à un moment compatible avec un signal de base de temps de référence, par exemple une sous-porteuse de référence de couleur. A la suite de ces opérations tampon et de décodage, le signal décodé de télévision est mis en phase avec la sous-porteuse de référence de couleur.
Dans le cas d'un signal de télévision en couleurs, des corrections précises de base de temps peuvent être réalisées par dérivation du signal d'horloge relatif au signal d'information d'une composante de base de temps de l'impulsion (salves) de synchronisation de sous-porteuse, placée au palier arrière de chaque intervalle de suppression de ligne horizontale. La dérivation est réalisée par couplage à l'entrée d'une mémoire numérique recyclable 123 des représentations des mots binaires d'un ou plusieurs cycles de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse du signal, disponibles à la sortie 112 du convertisseur 111. La mémoire 123 est une mémoire numérique capable de conserver plusieurs mots binaires correspondant au niveau d'amplitude de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse aux moments des échantillons.
La conservation des mots binaires disponibles lors de l'échantillonnage de l'impulsion de synchronisation de sousporteuse du signal permet la conservation d'une information suffisante dans la mémoire 123 pour la régénération répétée d'un cycle complet de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse si bien qu'un signal continu identique à l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse du signal non corrigé de télévision se poursuit au-delà de la fin de la durée de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse du signal. Le signal dérivé d'horloge est obtenu par traitement ultérieur du signal d'impulsion de synchronisation de sous-porteuse régénéré de façon continue et il est utilisé pour la mise sous forme numérique du reste de la ligne horizontale du signal de télévision à partir duquel il est régénéré.
Le convertisseur 111 est d'abord commandé pendant l'échantillonnage de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse du signal de télévision et la conservation des échantillons résultants par un signal d'horloge à un moment compatible avec le signal d'horloge de référence de manière que le signal continu et en conséquence le signal dérivé d'horloge régénéré à partir des échantillons d'impulsion de synchronisation de sous-porteuse conservés dans la mémoire recyclable 123 restent en phase avec l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse, donc le signal non corrigé de télévision. Ainsi, le convertisseur 111 doit être commandé par deux signaux d'horloge, parvenant par la ligne 118.
La commande initiale d'horloge est réalisée en mode d'échantillonnage et de mémorisation, de préférence, pendant une durée correspondant à plusieurs cycles de la composante de base de temps de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse. Au cours de ce mode initial, l'impulsion d'horloge CL du convertisseur 111 reçoit par la ligne 118 un signal d'horloge verrouillé en phase sur le signal d'horloge de référence. Le convertisseur 111 est commandé par le second signal dérivé d'horloge reçu par la ligne 118 en mode suivant de recyclage, qui se poursuit pendant le reste de l'intervalle de ligne horizontale après le déclenchement initial.
Un ensemble de commutation portant la référence géné- rale 124 est incorporé au circuit de manière qu'il commande ces deux modes de fonctionnement et il comporte un dispositif 126 de commutation placé dans un premier état ou d'échantillonnage et de mémorisation dans lequel il relie la ligne 118 à la ligne 122 de sortie d'horloge, provenant d'une source 128 d'horloge de référence X3. Le dispositif 126 de commutation peut être commandé dans un second état ou de recyclage dans lequel la ligne 118 transmet le signal dérivé d'horloge transmis par le circuit 129 à mémoire numérique par la ligne 127. En mode de recyclage, le dispositif 126 relie l'entrée d'horloge CL du convertisseur 111 à une horloge 131 de signal X3 transmettant un signal d'horloge destiné au circuit 129 de mémoire.
L'horloge 131 est commandée par l'intermédiaire d'un filtre passe-bande 132 par un signal provenant d'un convertisseur numérique-analogique 133. Celui-ci transforme ou restitue les représentations de mots binaires de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse recyclée dans la mémoire recyclable 123 sous forme analogique. Ainsi, le signal disponible à la sortie du convertisseur 133 paraît être une réplique continue non filtrée de la composante d'entrée de base de temps du signal qui, dans le mode de réalisation préféré, est une impul sion sinusoïdale de synchronisation de sous-porteuse d'un signal de télévision en couleurs.
Le filtre passe-bande 132 est réglé de manière que sa fréquence centrale soit égale à celle de l'impulsion de synchronisation du signal qui subit la correction, cette fréquence étant égale à 3,58 MHz dans le cas d'un signal de télévision en couleurs suivant la norme NTSC. On constate que, lorsqu'il est placé entre la sortie du convertisseur 133 et une entrée de l'horloge 131, le filtre 132 restitue de façon avantageuse la fréquence de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse, après les diverses manipulations de transformation et de mise numérique en mémpire.
Lorsqu'un certain nombre de cycles de l'impulsion de synchronisation est échantillonné et conservé dans la mémoire 123 en vue de la régénération du signal dérivé d'horloge, le filtre 132 fait la moyenne du bruit qui peut être contenu dans l'impulsion recyclée de synchronisation, sur le nombre de cycles conservés, si bien que la précision du rythme du signal dérivé d'horloge est améliorée.
Comme décrit précédemment, le dispositif 126 de l'ensemble 124 de commutation est normalement dans son second état ou de recyclage et relie l'horloge 131 à l'entrée d'horloge du convertisseur 111 si bien qu'il rythme le codage du signal non corrigé de télévision avec les échantillons recyclés de l'impulsion de synchronisation tirés du signal. La commande du dispositif 126 vers son premier état d'échantillonnage et de mémorisation est réalisée par un circuit incorporé à l'ensemble 124 et destiné à détecter l'apparition de la composante de base de temps de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse dans le signal de télévision, commandant en conséquence le dispositif 126.
En particulier, un séparateur 134 de synchronnisation détecte à l'entrée du circuit 110 de compensation l'apparition de chaque impulsion de synchronisation horizontale H apparaissant lors de l'intervalle de suppression de chaque ligne horizontale du signal de télévision. Le signal de sortie du séparateur est relié à l'entrée d'un générateur 136 d'impulsions de commande de commutation.
Après détection du flanc antérieur de l'impulsion de synchronisation horizontale, le séparateur 134 transmet un ordre destiné au générateur 136. Après 6 ps environ, le générateur 136 transmet une impulsion qui dure 2,0 ps environ et qui commande le dispositif 126 qui passe dans son premier état d'échantillonnage et de mémorisation. Ainsi, après apparition d'une impulsion de synchronisation horizontale à l'entrée du convertisseur 111, le séparateur 134 et le générateur 136 provoquent l'application par le dispositif 126 du signal d'horloge de référence X3 de codage à l'entrée d'horloge du convertisseur 111 qui en conséquence assure la numération pendant un nombre choisi de cycles de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse.
La synchronisation des opérations du séparateur 134 et du générateur 136, comme décrit précédemment, est réalisée pour des signaux de télévision NTSC, si bien que le dispositif 126 est commandé dans son état d'échantillonnage et de mémorisation dans l'intervalle médian de l'intervalle d'impulsion de synchronisation de sous-porteuse. Il est
souhaitable que l'échantillonnage et la mémorisation des repré
sentations numériques de l'impulsion de synchronisation soient
réalisés au milieu de l'intervalle de l'impulsion de synchronisation, car cet intervalle correspond à la représentation la plus précise et
la plus fiable de la fréquence de l'impulsion de synchronisation de
sous-porteuse.
De plus, la dérivation du signal d'horloge relié au
signal d'information est moins sujette à erreurs qui peuvent être
introduites par des petites variations d'emplacements de l'impul
sion de synchronisation sur le palier arrière de l'intervalle de
suppression horizontale.
Un détecteur 137 d'impulsion de synchronisation de sousporteuse est relié à l'entrée du circuit 110 de compensation de
manière qu'il prépare la mémoire recyclable 123 en vue de la
conservation de 5 cycles de représentations numériques de l'im
pulsion de synchronisation de sous-porteuse. Après apparition de
cette impulsion de synchronisation dans le signal entrant de
télévision, le détecteur 137 transmet un ordre dans la ligne 138, jusqu'à l'entrée de validation d'écriture WE de la mémoire recyclable. Cet ordre provoque l'écriture dans la mémoire 123 des mots binaires apparaissant à la sortie 112 du convertisseur 111.
L'écriture ou la mémorisation réelle est réalisée à chaque impulsion de l'horloge de référence déterminée par un signal d'entrée d'horloge dans la mémoire 123, provenant de l'horloge de référence X3 128. Le fonctionnement ultérieur de la mémoire 123 apparaît clairement en référence aux fig. 1 et 2.
Comme représenté sur la fig. 2, la mémoire 123 comprend une mémoire 139 à accès direct ayant des entrées classiques de commande d'écriture et d'adresse, comme indiqué par les symboles W et A respectivement. Une entrée de mots binaires est reliée de manière qu'elle reçoive le mot binaire de la sortie 112 du convertisseur 111. Une sortie de mots binaires transmet les signaux numériques recyclés vers la ligne 140. Un générateur 141 d'adresse est commandé par une source de signaux d'horloge de référence X3, reliée par la ligne 122, et transmet par une connexion 142 des signaux d'adresse permettant l'accès d'écriture et de lecture à la mémoire 139 en fonction du signal créé d'adresse. La mémoire 123 contient un générateur 143 d'horloge d'écriture commandé par l'ordre reçu par la ligne 138 à partir du détecteur 137.
L'ordre établit le générateur 143 de manière qu'il transmette par la ligne 144 les signaux de validation d'écriture destinés à l'entrée de validation d'écriture W de la mémoire 139 chaque fois qu'un signal d'horloge de référence X3 est reçu par la ligne 122. Tant que des signaux de validation d'écriture sont reçus par la mémoire 139 à accès direct, les mots binaires transmis par le convertisseur 111 sont écrits et conservés dans la mémoire 139.
La mémoire 123 contient aussi un compteur 145 commandé par l'ordre reçu à son entrée R de rétablissement, reliée à la ligne 138 provenant du détecteur 137. L'ordre remet le compteur 145 à zéro de manière qu'il compte les adresses parvenant du générateur 141.
Le compteur 145 est aussi remis à zéro par un ordre créé intérieurement comme décrit dans la suite. Chaque fois que le compteur 145 est remis à zéro, il transmet un ordre de rétablissement ou de remise à zéro par la ligne 146. Le premier ordre de remise à zéro transmis après l'ordre parvenant par la ligne 138, depuis le détecteur 137, est destiné à interrompre la validation du générateur antérieurement validé 143 d'horloge d'écriture, par rétablissement de celui-ci jusqu'à l'ordre suivant transmis par le détecteur 137. De cette manière, la mémoire 139 ne peut pas recevoir d'autres représentations de mots binaires du signal de télévision après réception de quinze échantillons de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse. Le compteur 145 assure aussi le recyclage du générateur 141 d'adresse.
Chaque fois que le générateur 141 transmet un signal d'adresse, le compteur validé 145 est commandé par un signal d'horloge de référence X3 provenant de la ligne 122 en vue de l'examen, par une ligne 147, de l'adresse transmise par le générateur 141 et parvenant à l'entrée de données D. Lorsque le compteur 145 détecte la transmission du dernier des quinze signaux d'adresse transmis par le générateur 141, il émet un ordre de rétablissement au générateur par la ligne 146. Le compteur met aussi en oeuvre cet ordre de rétablissement à l'intérieur pour sa remise à zéro et pour l'examen à nouveau des signaux d'adresse transmis par le générateur 141.
De cette manière, ce dernier fonctionne constamment de façon cyclique, pour les quinze adresses identifiant les emplacements de la mémoire 139 qui contiennent les quinze mots binaires représentant les cinq cycles échantillonnés de l'impulsion de synchronisation. On décrit maintenant le fonctionnement de la mémoire recyclable 129 avec une séquence réelle de travail du circuit 110 de compensation.
Lors de la sélection de la fréquence d'échantillonnage du signal entrant d'information, la fréquence d'horloge ou d'échantillonnage doit être au moins égale à deux fois la fréquence maximale du signal que doit transmettre l'appareil sans dégradation importante. De plus, la fréquence d'horloge et la capacité de la mémoire 139 doivent être choisies de manière que le nombre d'échantillons numériques conservés dans la mémoire 139 soit équivalent à un nombre entier de cycles complets de la composante de base de temps du signal, c'est-à-dire soit égal au produit du nombre d'échantillons par cycle ou période de la composante de base de temps et d'un nombre entier de cycles.
Lorsque la fréquence d'horloge et la capacité de mémoire sont ainsi choisies, la mémoire 139 transporte un nombre entier de représentations numériques de cycles complets de la composante de rythme du signal qui, lorsqu'elle est recyclée, provoque la création d'un signal continu d'horloge en mode de recyclage. Dans le cas d'un signal de télévision en couleurs, les deux critères de capacité de la mémoire et de fréquence d'échantillonnage sont avantageusement satisfaits par sélection d'un signal d'horloge de codage de manière que sa fréquence soit égale à 3 fois celle de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse, et par mémorisation de quinze échantillons de cette impulsion de synchronisation.
Ainsi, dans le mode de réalisation considéré, l'horloge 131 comprend un multiplicateur de fréquence qui multiplie par 3 le signal régénéré constamment d'impulsion de synchronisation, créé par la mémoire 123, le convertisseur 133 et le filtre 132. il faut noter que la fréquence du signal d'horloge de codage utilisée en mode d'échantillonnage et de mémorisation doit être égale nominalement à la fréquence établie de codage, bien que la phase puisse différer de celle du signal dérivé d'horloge d'après l'erreur de base de temps du signal qui subit la compensation. Dans le mode de réalisation de la fig. 1, le signal de base de temps de référence est la sous-porteuse de référence disponible, par exemple à partir de la source de référence du studio permettant la synchronisation de tout l'appareillage du studio en vue d'une diffusion.
Cette sousporteuse de référence est transmise à un circuit 148 de traitement de signal de référence qui est un élément classique assurant la compensation des retards fixes existant dans les câbles et analogues, et créant la modification nécessaire de phase du signal de référence dans le cas des ensembles européens en couleurs, par exemple PAL (ligne à alternance de phase). La sortie du circuit 148 de traitement transmet le signal de base de temps de référence par rapport auquel le circuit 110 assure la compensation du circuit entrant de télévision. Etant donné la nécessité de l'utilisation d'un signal d'horloge de référence X3, la fréquence du signal de base de temps de référence est multipliée par 3, par un circuit multiplicateur incorporé au générateur ou source 128 d'horloge de référence X3.
Comme un signal d'horloge de référence Xl est imposé par le mode de réalisation le plus avantageux du circuit 110, un générateur 149 d'horloge de référence Xl est monté de manière qu'il reçoive le signal de base de temps de référence du circuit 148 et qu'il transmette dans la ligne 121 le signal nécessaire d'horloge de référence Xl.
D'après la sélection des fréquences d'horloge de codage et de décodage décrite précédemment, le convertisseur 111 crée un mot binaire séparé à chacun des trois moments d'horloge apparaissant dans la période égale à un cycle de l'impulsion de synchronisation. Dans ce cas, le convertisseur 111 est destiné à transmettre un mot à 8 bits à chaque moment d'horloge, ces 8 bits donnant une capacité de niveaux d'amplitude de 0 à 256 pour la représentation numérique du signal entrant de télévision. En conséquence, la mémoire numérique recyclable 123 a une capacité de quinze mots, chaque mot ayant encore 8 bits. Comme il existe trois points d'échantillonnage pour chaque cycle de l'impulsion de synchronisation, la mémoire 139 assure la conservation de cinq cycles complets de l'impulsion de synchronisation sous forme numérique.
Lors du fonctionnement, lorsque le générateur 136 transmet l'impulsion de 2 gus après détection de l'impulsion de synchronisation horizontale, la mémoire 139 est commandée par le générateur 143 d'horloge d'écriture (après l'apparition de l'impulsion de synchronisation) et écrit ou conserve les mots binaires apparaissant à la sortie 112 du convertisseur 111 à l'instant de chaque signal d'horloge de référence X3 reçu par la ligne 122. Comme représenté sur la fig. 2, cette opération permet en particulier l'accès du générateur 141 à une nouvelle mémoire de mots dans la mémoire 139, à la suite de chacune des impulsions d'horloge de référence X3, chaque nouvelle mémoire de mots atteinte recevant les conditions instantanées de bit du mot présent à la sortie 112.
L'impulsion de 2 us transmise par le générateur 136 établit temporairement le dispositif 126 de commutation à l'état d'échantillonnage et de mémorisation, si bien que le signal d'horloge de référence X3 est transmis au convertisseur 111 qui est ainsi commandé.
L'opération de mémorisation est interrompue, après la conservation des cinq cycles de l'impulsion de synchronisation numérisée, par le compteur 145 qui détecte par la ligne 147 la quinzième adresse créée par le générateur 141 après la transmission de l'impulsion de 2 ps, et il transmet l'ordre de rétablissement au générateur 143. Cet ordre supprime la validation du générateur d'horloge d'écriture et supprime ainsi des signaux de validation d'écriture provenant de la mémoire 139.
Après l'interruption du mode d'échantillonnage et de mémorisation, le générateur 141 continue à avoir accès à la mémoire 139 sous la commande du signal d'horloge de référence X3 parvenant par la ligne 122, avec répétition de la séquence des quinze emplacements de mots atteints au cours de l'opération d'écriture.
De cette manière, le mot conservé à 8 bits est lu successivement par la ligne 140 de sortie et transmis au convertisseur 133. La mémoire 139 est disposée en permanence en mode actif de lecture si bien que les mots conservés sont lus de façon continue par la ligne 140. La fonction de lecture est mise en oeuvre pendant la mémorisation d'une nouvelle information numérique reçue depuis le convertisseur 111, après fonctionnement d'un commutateur de dérivation 151. Celui-ci a deux entrées et une sortie. Une entrée est reliée par une ligne 153 à la sortie de la mémoire 139 et l'autre, par une ligne 154 de dérivation, à la ligne 112, à l'entrée de la mémoire 123.
Lorsqu'il est réglé de manière qu'il transmette des signaux de validation d'écriture au cours du mode d'échantillonnage et de mémorisation, le générateur 143 prépare le commutateur 151 de manière qu'il relie les lignes 112 et 140 et transmette ainsi directement à la sortie les mots binaires conservés dans la mémoire 139. A la fin du mode d'échantillonnage et de mémorisation, le générateur 143 cesse d'être validé si bien que le commutateur 151 est mis dans la position dans laquelle il relie la ligne 153 de sortie de la mémoire 139 à la ligne 140. Le commutateur 151 reste dans cet état pendant la totalité du mode de recyclage, et valide les mots mémorisés de l'impulsion de synchronisation qui sont transmis au convertisseur 133 de manière que celui-ci dérive le signal d'horloge relié au signal d'information.
La disposition du commutateur 151 permet la préparation des circuits du signal d'horloge X3 en vue de la création du signal dérivé d'horloge X3.
En mode de recyclage, le générateur 141 et le compteur 145 provoquent ensemble la création répétée de la même séquence d'adresse. En conséquence, les mots conservés dans la mémoire 139 sont lus de façon répétée, dans cette séquence, pendant le reste de la durée de l'intervalle de ligne horizontale, après l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse.
Les fig. 3A et 3B montrent comment le signal dérivé d'horloge est créé de manière qu'il soit en phase avec la composante de base de temps du signal d'information à partir duquel il est dérivé. La fig. 3A représente la condition qui existe lorsque le signal entrant de télévision ne comprend pas d'erreur. Lors de l'intervalle d'échantillonnage et de mémorisation, l'horloge de référence X3 commande l'échantillonnage de l'impulsion de synchronisation du signal dans le convertisseur 111 et la mémorisation des valeurs échantillons dans la mémoire 123. Comme le signal entrant ne contient pas d'erreur, le premier échantillon de chaque cycle de l'impulsion de synchronisation apparaît au début du cycle de cette impulsion.
Après recyclage des quinze mots conservés dans la mémoire 123, le signal de sortie du filtre 132 est en phase avec l'impulsion de synchronisation contenue dans le signal entrant de télévision. Sur les fig. 3A et 3B, les flèches placées en haut dési gnent l'horloge de référence X3 et les flèches placées en bas l'horloge de signal X3. La première forme d'onde, à partir du haut, représente l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse du signal, les croix de la seconde forme d'onde représentent les valeurs échantillonnées, la troisième forme d'onde représente l'impulsion recyclée de synchronisation, et la dernière forme d'onde représente l'impulsion recyclée X3 de synchronisation.
Lorsqu'une erreur de base de temps existe dans le signal entrant de télévision comme représenté sur la fig. 3B, les valeurs de l'échantillon, représentées par les mots tirés du convertisseur 111, sont différentes. Cette différence est due à la différence des bases de temps du signal de référence et du signal entrant de télévision, donc des différents points d'échantillonnage au cours du cycle de l'impulsion de synchronisation. Après recyclage des quinze mots conservés dans la mémoire 123, le signal régénéré d'impulsion de synchronisation transmis par le filtre 132 est en phase avec le signal de synchronisation contenu dans le signal entrant. En conséquence, le signal d'horloge tiré de la sortie du filtre est toujours en phase avec la composante de base de temps contenue dans le signal de télévision quels que soient les changements ou erreurs de base de temps qui peuvent apparaître.
Bien que le circuit décrit comprenne une mémoire à accès direct, dans le générateur d'adresse et un compteur constituant la mémoire recyclable 123, il faut noter que d'autres circuits numériques de mémoire conviennent. Par exemple, un registre recyclable à décalage peut remplir le rôle de la mémoire 123, comme peuvent le noter les spécialistes.
Un circuit tampon 156 simplifie la suppression des erreurs lors de la nouvelle synchronisation des représentations numériques du signal de télévision transmis par le convertisseur 111 en mode de recyclage, et il comporte un convertisseur 157 à un mot série et trois mots parallèles, à l'entrée, et un convertisseur 158 complémentaire à trois mots parallèles et un mot série, placé à la sortie.
Les convertisseurs 157 et 158 sont représentés sur la fig. 4. La succession des mots individuels créés à la sortie 112 passe dans le convertisseur 157. Celui-ci reçoit chacun des mots de la série à une fréquence d'horloge égale à 3 fois celle de l'impulsion recyclée de synchronisation, par application des impulsions d'horloge de la source d'horloge X3 disponible par la ligne 118 à l'entrée d'horloge CL de ce convertisseur, comme indiqué. Le convertisseur 157 est réalisé de manière qu'il conserve trois des mots créés à la sortie 112, en mode série, et il est d'un type dans lequel chaque nouveau mot ajouté au convertisseur chasse le dernier mot et laisse toujours le convertisseur rempli par trois mots complets.
L'information chargée en série est transférée en parallèle au convertisseur 158 par un circuit d'isolement d'horloge 163 (fig. 4) incorporé au circuit tampon 156. Au cours de chaque intervalle de ligne du signal de télévision d'entrée, le moment du transfert au circuit 163 d'isolement est déterminé par les impulsions d'horloge créées par l'horloge 159 de signaux 1X (fig. 1). Cette horloge est reliée à la sortie du filtre 132 de manière qu'elle crée une impulsion d'horloge à la fréquence de l'impulsion recyclée de synchronisation qui est la fréquence de l'impulsion de synchronisation apparaissant au début de l'intervalle de ligne.
En particulier, l'horloge 159 peut être réalisée par limitation du signal de sortie du filtre et utilisation d'un flanc antérieur allant vers les valeurs positives de la forme d'onde rectangulaire ainsi créée, formant les impulsions d'horloge. Chaque flanc antérieur tourné vers les valeurs positives de l'impulsion régénérée limitée de synchronisation identifie le début d'un cycle de l'impulsion de synchronisation. L'horloge 159 est reliée au circuit tampon 156 par une ligne 161. De cette manière, le circuit d'isolement ou séparateur 163 reçoit, après application de chaque impulsion d'horloge, le contenu de la totalité du convertisseur 157 qui, comme décrit précédemment, contient toujours trois mots complets créés par le convertisseur 111 à la sortie 112.
De plus, les trois mots reçus en format parallèle par le circuit 163 correspondent aux trois mots créés au cours d'un cycle de l'impulsion régénérée de synchronisation de sous-porteuse.
Le signal de sortie du convertisseur 157 est un mot a 24 bits transmis à l'entrée du circuit 163. Celui-ci peut simultanément lire et écrire les mots à 24 bits. Comme le circuit 163 peut lire et écrire simultanément, les opérations d'horloge peuvent être réalisées à l'entrée et à la sortie en référence à différents signaux d'horloge non cohérents, si bien que le circuit peut constituer un circuit tampon dans le temps et peut transmettre des signaux de nouvelle synchronisation. Les signaux d'horloge créés par l'horloge 159 sont transmis par la ligne 161 aux entrées d'adresse d'écriture WA et de validation d'écriture WE du circuit 163 lors de l'écriture ou de la mémorisation du signal de sortie du convertisseur 157. Ce signal d'horloge est en phase avec l'impulsion de synchronisation du signal non corrigé de télévision.
Les mots mémorisés à 24 bits associés à chaque cycle de la composante de base de temps sont lus ou transmis par le circuit 163 sous la commande des signaux d'horloge de référence IX transmis par le générateur 149 et parvenant à une entrée RA d'adresse de lecture du circuit 163 par la ligne 121.
La phase de signal de sortie du circuit 163 est synchronisée à nouveau et elle est synchronisée sur la phase de la sous-porteuse de référence de couleur par commande du circuit 163 à l'aide des deux signaux d'horloge.
Le convertisseur 158 est un élément complémentaire du convertisseur 157 car il assure un transfert à entrée parallèle et sortie série des informations contenues dans les mots numériques reçus à partir du convertisseur 157 par l'intermédiaire du circuit séparateur ou d'isolement 163. Le convertisseur 158 retransforme ainsi l'information numérique en un format série à un mot mais dans ce cas, les mots séries sont transmis hors du convertisseur 158 à un moment d'horloge déterminé par l'horloge de référence IX, les signaux parvenant au convertisseur 158 par la ligne 121, comme indiqué sur la fig. 4. Ces mots séries sont transmis par la ligne 119 à l'entrée du convertisseur 113 et sont ensuite décodés sous la commande de l'horloge de référence 3X, transmettant les signaux par la ligne 122.
Le convertisseur 113 reconstitue le signal analogique voulu à la sortie 114, en synchronisme avec la phase de la sous-porteuse de référence.
Comme décrit précédemment, le circuit numérique de compensation assure la synchronisation d'un signal entrant d'information avec un signal de référence ou de base de temps normalisé. il faut noter que la plage de corrections de temps est, dans le mode de réalisation considéré, une période correspondant à un cycle complet de la composante de base de temps.
Plus précisément, dans le cas d'un signal de télévision en couleurs, la plage de corrections correspond à un cycle de la fréquence de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse dont la durée est égale à 1/3,58 MHz soit environ 0,28 us Lorsque l'erreur de phase du signal vidéo entrant peut dépasser cette plage, par exemple lors de la restitution de signaux de télévision à partir d'enregistreurs à bande magnétique, le signal transmis à la sortie 114 est décalé, si bien que la phase de la composante de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse est synchronisée sur la sous-porteuse de référence de couleur. Cependant, la synchronisation horizontale du signal de télévision n'est pas convenablement en phase par rapport au signal de synchronisation horizontale de référence.
Dans certaines applications, par exemple lors de l'utilisation d'un appareillage d'enregistrement à disques, la plage de corrections correspondant à un cycle complet de l'impulsion de synchronisation ou 0,28 us dans le mode de réalisation considéré, convient sans circuit supplémentaire de compensation d'erreur sur la base de temps.
Lorsque des erreurs sur la base de temps plus importantes que la plage précitée peuvent se présenter, une mémoire 164 à accès direct est placée entre le circuit 163 et le convertisseur 158 comme représenté sur la fig. 4. La mémoire 164 corrige la base de temps du signal par quantités élémentaires égales à des multiples entiers de la période correspondant à un cycle de l'impulsion de synchronisation. Cette opération est réalisée par écriture du mot à 24 bits aux adresses, dans la mémoire 164, qui sont déterminées par un générateur 166 d'adresse d'écriture. La mémoire 164 est validée, par son entrée de validation WE, de manière qu'elle écrive le mot à 24 bits, et le générateur 166 est commandé par le signal d'horloge de référence 1 X de la ligne 121.
Le contenu de la mémoire 164 est lu en fonction de l'adresse transmise par un générateur 167 d'adresse de lecture. L'adresse de lecture transmise par le générateur 167 est déterminée par le moment relatif de 4'apparition des signaux de synchronisation horizontale du signal et de la référence. Le moment relatif de l'apparition est déterminé
par un compteur qui constitue un comparateur 168 de synchroni
sation horizontale. Le compteur 168 est commandé de manière
qu'il compte à partir du signal de synchronisation horizontale de
référence et il est arrêté par l'apparition de l'impulsion de syn
chronisation horizontale du signal. Le compteur 168 compte à la
fréquence de l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse.
Le
signal de sortie du compteur 168 est relié à l'entrée d'établisse
ment S du générateur 167 et il varie par établissement de l'adresse
de lecture de sortie en fonction du nombre contenu dans le comp
teur 168 après apparition de l'impulsion de synchronisation
horizontale du signal.
Les mots successifs à 24 bits sont écrits aux adresses succes
sives de la mémoire 164. La capacité de celle-ci peut être réglée le
cas échéant. La mémoire 164 a une capacité de 256 mots lors
qu'elle assure une correction d'au moins un intervalle de ligne
horizontale, c'est-à-dire d'environ 63,5 ps. Chaque mot représente
une période de l'impulsion de synchronisation c'est-à-dire 0,28 ,us
environ. En conséquence, une capacité de 256 mots donne plus de
63,5 us de mémoire.
Le générateur 167 est établi par rapport au
générateur 166 de manière que, lorsque les impulsions de synchro
nisation horizontale du signal et de la référence sont en phase, des
adresses identiques créées par les deux générateurs soient séparées
dans le temps d'une valeur équivalente à celle qui est nécessaire pour le fonctionnement cyclique de la moitié environ de la capacité de la mémoire, la création de l'adresse d'écriture étant en avance par rapport à celle de l'adresse de lecture.
Pour une capacité de correction d'un intervalle de ligne horizontale, la séparation est d'environ 32 11st
La construction et le fonctionnement du circuit précité concernent un ensemble de corrections d'un signal d'information ayant une composante de synchronisation de base de temps qui est récurrente, sous forme d'une impulsion de synchronisation de variations alternatives d'amplitude, par exemple une impulsion de synchronisation de sous-porteuse. L'invention permet aussi la compensation des erreurs de base de temps de signaux d'information n'ayant pas de composante de base de temps ou en ayant sous une forme autre qu'un signal de base de temps à amplitude alternative.
Par exemple, un signal de télévision monochrome peut être corrigé selon l'invention par introduction d'un signal pilote ou artificiel de synchronisation comprenant des variations d'amplitude alternative du signal de télévision pendant un intervalle de suppression. En particulier, un tel signal de synchronisation peut être ajouté au palier arrière de chaque intervalle de
suppression accompagnant une ligne horizontale du signal de télévision monochrome, l'impulsion de synchronisation horizontale constituant la composante de base de temps par rapport à laquelle le signal pilote introduit présente une relation prédéterminée de phase.
La fig. 5 représente une variante du circuit de la fig. 1, destinée à la compensation d'un signal de télévision monochrome par introduction d'un signal artificiel comprenant un signal de synchronisation d'information de base de temps à amplitude alternative. L'introduction d'une telle impulsion de synchronisation est assurée par un générateur 171 à oscillateur d'appel ayant une entrée commandée par l'impulsion de synchronisation horizontale monochrome non corrigée, transmise par le séparateur 134 de synchronisation. Une ligne 173 de sortie du générateur 171 transmet une impulsion de synchronisation d'information de base de temps à amplitude alternative destinée à être introduite dans le signal de télévision monochrome à la connexion d'addition 174 par un fil 177 provenant d'une porte 176. La connexion 174 est celle d'un circuit classique d'addition de signaux.
Grâce à cette disposition, le signal artificiellement créé de synchronisation est introduit dans le signal de télévision monochrome avant application du signal entrant au convertisseur 111 de codage dans le cas considéré. Cette disposition fonctionne uniquement en l'absence d'une impulsion de synchronisation de sous-porteuse apparaissant dans le signal entrant. A cet effet, la sortie du détecteur 137 est reliée à la porte 176 et supprime la validation de cette dernière lorsqu'une impulsion de synchronisation de sous-porteuse en couleur est détectée dans le signal entrant.
Mis à part le fait que, dans le circuit de la fig. 5, le signal de synchronisation est créé et introduit artificiellement, ce circuit destiné au traitement de signaux de télévision monochrome, fonctionne pratiquement de la même manière que celui qu'on a décrit en référence à la fig. 1 pour le traitement des signaux de télévision en couleurs. Le générateur 171 est destiné à créer un signal de synchronisation ayant la même relation de phase et de fréquence que l'impulsion de synchronisation de sous-porteuse en couleur si bien que la sous-porteuse classique de référence de télévision en couleurs peut être utilisée comme signal de référence de base de temps dans le circuit monochrome de la fig. 5.
Ce phénomène est obtenu selon l'invention par mise en oeuvre du générateur 171 qui reçoit, à partir du séparateur 134,1'impulsion de synchronisation horizontale de chaque ligne de télévision monochrome lorsqu'elle apparait dans le signal entrant de télévision, et il met en oeuvre le flanc antérieur de l'impulsion de synchronisation horizontale pour la commande d'un circuit d'appel commandé en phase destiné à transmettre une fréquence d'oscillation égale à celle de l'impulsion classique de synchronisation de sous-porteuse qui est elle-même égale nominalement à la fréquence de la sous-porteuse de référence de couleur.
La phase du signal de sortie de synchronisation créé par le générateur 171 est commandée par le-signal de sortie d'une bascule 179 de division par 2 ayant une entrée commandée par le flanc antérieur de l'impulsion de synchronisation horizontale transmise par le séparateur 134. La bascule 179 a deux sorties 181 et 182 correspondant aux côtés opposés de la bascule 179, et transmet ainsi des signaux opposés de l8O#'. Le rôle de la bascule 179 de division par 2 est l'excitation de l'oscillateur 171 de manière qu'il assure un déphasage de 180 de chaque ligne de télévision et conforme ainsi le signal créé artificiellement de synchronisation aux alternances de phase normalisée existant entre l'impulsion de synchronisation de couleurs et la synchronisation dans un signal de télévision normalisée NTSC en couleurs.
Ainsi, la bascule 179 est commandée par chaque impulsion de synchronisation horizontale qui la fait changer d'état. Après la réception d'une première impulsion de synchronisation horizontale par le séparateur 134, la sortie 181 passe d'un état bas à un état élevé et la sortie 182 passe simultanément d'un état élevé à un état bas. L'impulsion suivante de synchronisation horizontale provoque une transition opposée. L'oscillateur 171 commandé en phase est destiné à répondre uniquement aux transitions des signaux de sortie 181 et 182 passant d'un état faible à un état élevé.
Lorsque chaque impulsion artificielle de synchronisation apparaît à la sortie 173 après l'impulsion de synchronisation horizontale, l'impulsion de sortie de 2 us transmise par le générateur 136 commande la porte 176 qui est établie ainsi. De plus, un commutateur 183 couleur-monochrome est réglé de manière que l'impulsion de générateur 136 commande la mémoire recyclable 123 à la place du détecteur 137.