FR2590095A1

FR2590095A1 - Procede et dispositif de circuit pour detecter et masquer des defauts dans un signal numerique video

Info

Publication number: FR2590095A1
Application number: FR8615047A
Authority: FR
Inventors: Jurgen Heitmann; Heitmann Et Peter Wagner Jurgen; Peter Wagner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1986-10-29
Publication date: 1987-05-15
Anticipated expiration: 2006-10-29
Also published as: DE3539415A1; JPS62117486A; FR2590095B1; DE3539415C2; US4837624A

Abstract

A.PROCEDE ET DISPOSITIF DE CIRCUIT POUR DETECTER ET MASQUER DES DEFAUTS DANS UN SIGNAL NUMERIQUE VIDEO. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE LE SIGNAL NUMERIQUE VIDEO DEFECTUEUX EST TOUT D'ABORD SOUMIS A UNE FILTRATION PASSE-HAUT 12 POUR DETECTER DES DEFAUTS ISOLES A PARTIR DES MONTANTS D'ENERGIE DU SIGNAL AYANT SUBI LA FILTRATION PASSE-HAUT AU VOISINAGE DE LA DEMI-FREQUENCE DE BALAYAGE, TANDIS QUE PAR SOUSTRACTION DE CE SIGNAL AYANT SUBI LA FILTRATION PASSE-HAUT DU SIGNAL D'ENTREE, IL EST FORME EN TANT QUE VALEUR DE REMPLACEMENT, UN SIGNAL D'INTERPOLATION FILTRE PASSE-BAS 18 QUI, EN CAS DE DEFAUT, EST MIS EN PLACE EN REMPLACEMENT DU SIGNAL INITIAL. C.L'INVENTION SE RAPPORTE AUX PROCEDES ET AUX DISPOSITIFS DE CIRCUITS POUR DETECTER ET MASQUER DES DEFAUTS DANS UN SIGNAL NUMERIQUE VIDEO.

Description

1 _ Procédé et dispositif de circuit pour détecter et masquer

des défauts dans un signal numérique vidéo."

-_______________

L'invention part d'un procédé pour détecter et masquer des défauts dans un signal numérique vidéo, pro- cédé dans lequel, à la place d'une valeur défectueuse pour

un point d'image, il est mis en place une valeur de rempla-

cement formée par interpolation à partir de points d'image voisins. Un tel procédé est connu par l'article de Goldberg und Rossi "Digital Television Error Correction

without Overhead Bits" qui est publié dans un ouvrage spé-

cialisé "Television Technology in the 80' s" pages 80 à 88.

Ce procédé connu utilise le fait que lors du codage numéri-

que d'un signal vidéo limité par une filtration passe-bas,

il apparait des maxima d'énergie dans la zone de la fréquen-

ce de balayage et de ses harmoniques, tandis qu'un défaut de chiffres binaires isolé engendre des montants d'énergie notables dans la zone de la demi-fréquence de balayage, dans laquelle le signal vidéo non perturbé présente à son tour un minimum d'énergie. En conséquence, les défauts de chiffres binaires sont détectés en mesurant la teneur en énergie à la demi-fréquence de balayage. Des montants d'énergie plus élevés sont alors produits par des défauts pour des chiffres binaires de valeur élevée que par des 2.-

défauts de chiffres binaires de valeur réduite. En consé-

quence l'amplitude d'un signal ayant subi une filtration

passe-bande à la demi-fréquence de balayage permet de dé-

terminer la valeur significative du chiffre binaire défec-

tueux.

Le dispositif de circuit pour l'identifica-

tion des défauts comporte en conséquence, après un conver-

tisseur numérique-analogique, entre autres un filtre ana-

logique passe-bande avec un maximum de la courbe de pas-

sage pour la demi-fréquence de balayage, et comporte éga-

lement un démodulateur synchrone ainsi qu'un détecteur de passage par zéro pour localiser le défaut à partir du signal démodulé, ayant subi une filtration passe-bas et différencié. Le dispositif de correction de défauts placé

à la suite modifie l'état logique du chiffre binaire re-

connu comme défectueux et corrige ainsi les défauts isolés

de chiffres binaires. Toutefois dans la pratique, la dé-

termination correcte du chiffre binaire défectueux trans-

mis à partir des deux critères que constitue l'instant des

défauts et son amplitude, présente de grandes difficultés.

Egalement la nécessité de la conversion en numérique ana-

logique pour la localisation du défaut et la détermination

de l'importance du défaut est désavantageuse.

Il est en outre connu (DE-OS 31 21 310) d'utiliser des structures numériques de filtration pour le masquage de défauts dans des signaux numériques vidéo,

auquel cas il est fait appel à un nombre successif de va-

leurs de balayage pour former la valeur moyenne. Le filtre passe-bas de nième ordre nécessaire à cet effet, peut être réalisé en ce que dans un filtre passe-haut de nième ordre, le signal filtré est soustrait du signal initial. Un autre filtre est toutefois nécessaire pour l'identification du

défaut. Cela conduit à une dépense de circuit plus élevée.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, à cet effet, un procédé caractérisé 3.- en ce que le signal numérique vidéo défectueux est tout d'abord soumis à une filtration passe-haut pour détecter

des défauts isolée à partir des montants d'énergie du si-

gnal ayant subi la filtration passe-haut au voisinage de la demifréquence de balayage, tandis que par soustrac- tion de ce signal ayant subi la filtration passe-haut du

signal d'entrée, il est formé en tant que valeur de rem-

placement un signal d'interpolation filtré passe-bas qui,

en cas de défaut, est mis en place en remplacement du si-

gnal initial.

Le procédé conforme à l'invention avec les caractéristiques définies cidessus, présente par contre l'avantage que, on améliore des défauts de mots au lieu

de défauts de chiffres binaires isolés difficiles à loca-

liser. Du fait que cette amélioration résulte d'un mas-

quage du défaut, au lieu d'une correction de défauts mathé-

matiquement exacte, elle est à peine visible dans l'image reproduite et présente surtout ce grand avantage que des défauts concernant plusieurs chiffres binaires qui, avec

les-procédés initialement mentionnés ne pouvaient abso-

lument pas être corrigés, peuvent être traités de fa-

çon satisfaisante. Un autre avantage à considérer est que, dans ce cas, on peut en même temps réaliser le masquage du défaut identifié avec une dépense de circuit à peine

supérieure.

Selon une autre caractéristique de l'inven-

tion, comme filtre passe-haut on utilise un filtre trans-

versal d'ordre impair et en cas de défaut, grâce à une correction du coefficient moyen de ce filtre vers "-1l, le

coefficient moyen du filtre passe-bas d'interpolation cons-

titué d'un filtre passe-haut et d'un totalisateur devient fio0l

Des compléments avantageux et des amélio-

rations du procédé défini ci-dessus sont possibles. Il est particulièrement avantageux que la détection de 4.- l'importance des défauts et la localisation des défauts

se fassent exclusivement au plan numérique.

D'autres caractéristiques de l'invention dé-

finissent un dispositif de circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Il est alors particulièrement avantageux que le dispositif de filtration mis en oeuvre pour le masquage des défauts soit également utilisé pour

l'identification des défauts.

Un exemple de réalisation du dispositif de circuit conforme à l'invention est représenté sur les

dessins ci-Joints et exposé plus en détail dans la descrip-

tion ci-après: - la figure 1 représente schématiquement

sous la forme d'un schéma par blocs, un dispositif de cir-

cuit pour l'identification et le masquage de défauts dans un signal numérique vidéo, - la figure 2 montre une extension du schéma par blocs du circuit d'identification et de préparation

des signaux de défauts selon la figure 1.

Sur la figure 1, le signal numérique vidéo en provenance de l'entrée 11 du circuit, est appliqué, d'une part, à l'entrée d'un filtre numérique passe-haut 12

et simultanément à un étage de temporisation 13 pour per-

mettre l'adaptation de la durée de parcours du signal. La sortie du filtre passe-haut 12, qui peut être réalisée sous la forme d'un filtre transversal d'ordre impair, est reliée à l'entrée d'un circuit de détection des défauts et de préparation du signal de défauts 149 et simultanément à une entrée d'un étage totalisateur 15. La seconde entrée de l'étage totalisateur 15 est reliée à la sortie de l'étage de temporisation 13. La disposition est telle que le signal de sortie de l'étage de temporisation 13, est appliqué à l'étage totalisateur 15 avec une position de phases qui est opposée à la position de phases du signal en provenance de la sortie du filtre passe-haut 12. Dans 5.-

l'étage totalisateur 15, la fraction ayant subi une filtra-

tion passe-haut du signal numérique vidéo est en conséquence soustraite du signal initial adapté en ce qui concerne sa durée de parcours dans l'étage de temporisation 13. A cet effet, le signal d'entrée temporisé en provenance de la sortie de l'étage de temporisation 13, est ajouté au signal ayant subi la filtration passe-haut à la sortie du

filtre passe-haut 12. Le facteur d'amplification d'un fil-

tre numérique est égal à 1 dans la zone de passage, mais

dans le présent exemple, le facteur d'amplification du fil-

tre passe-haut dans la zone de passage est choisi de fa-

çon que le coefficient moyen soit - 1. Cela aboutit à ce que, lors de l'addition du signal d'entrée adapté en durée de parcours, on a un filtre d'interpolation passe-bas qui

est caractérisé par un coefficient moyen égal à 0.

Le filtre passe-haut est par exemple réali-

sé par un filtre(FIR) de onzième ordre. Les coefficients sont alors déterminés d'après le tableau suivant s K1

E2

K3 X4 Coefficient K5 moyen K6

K7 = K5

K8 = K4

K9 = K3

K10= K2

K11 = K1

Le résultat à la sortie de l'étage totalisa-

teur 15 est un signal d'interpolation ayant subi une fil-

tration passe-bas qui est fourni à une sortie d'un dispo-

sitif de commutation 16, tandis que le signal de sortie de

l'étage de temporisation 13, après une nouvelle temporisa-

tion dans un second étage de temporisation 17, pour adapter 6.- sa durée de parcours, est amené à la seconde entrée du circuit de commutation 16. La temporisation de l'étage de temporisation 17 et d'un autre étage de temporisation 19 entre la sortie de l'étage de totalisation 15 et la première entrée du circuit de commutation 16, sont choi- sies d'une part, de façon que leurs signaux de sortie soient synchrones entre eux, et, d'autre part, qu'ils égalent le temps de calcul du circuit de détection de défauts et de préparation des signaux de défauts 14. Le filtre passe- haut 12, l'étage de temporisation 13 et l'étage totalisateur 15, constituent ainsi en commun un

filtre passe-bas d'interpolation 18. A la sortie du dis-

positif de commutation 16, on a un signal vidéo dont les défauts de mots individuels ont été masqués. Le signal à

la sortie du circuit de détection de défauts et de prépa-

ration des signaux de défauts 14 commande en cas de dé-

faut le dispositif de commutation 16 de façon qu'au lieu

du signal initial adapté en durée de parcours et en prove-

nance de la sortie de l'étage de temporisation 17, c'est

le signal d'interpolation ayant subi une filtration passe-

bas en provenance de la sortie de l'étage totalisateur

qui est transmis àala sortie.

Sur la figure 2 le circuit de détection de

défauts et de préparation des signaux de défauts est re-

présenté sous la forme d'un schéma par blocs développé.

A partir de l'entrée 21, le signal vidéo ayant subi une filtration passehaut est amené successivement à deux

étages numériques de différenciation 22, 23. Cette diffé-

renciation en deux temps permet une filtration plus étroi-

te et l'élimination de fractions de courant continu dans le signal ayant subi la filtration passe-haut et qui peuvent exister du fait de l'amortissement en final de barrage du filtre passe-haut pour la fréquence f = 0. La réponse brusque du filtre passe-haut 12 (figure 1) est représentée sur la figure 2a, et le signal à la sortie du 7.- second étage de différenciation 23, sur la figure 2b. A partir de la sortie de l'étage numérique de différenciation 23,1e signal arrive à un dispositif redresseur à actions numériques 24. Dans ce dispositif redresseur numérique, le signal reçoit une forme qui est représentée dans le haut de la figure 2c. Ce signal est différencié dans un autre différenciateur numérique 25. Le point d'amplitude maximal dans le signal (fig.2c)est exactement déterminé par le changement

de signes du signal selon la figure 2d.

Le signal redressé selon la figure 2c en provenance de la sortie du circuit redresseur 24 arrive à un détecteur à valeur de seuil 27, qui compare l'amplitude du signal avec une valeur de référence prédéfinie, et qui lorsque cette amplitude dépasse la valeur de référence, délivre pour la durée de ce dépassement un signal de fenêtre

conforme à celui représenté dans le bas de la figure 2c.

Ce signal de fenêtre, après une temporisation appropriée dans l'étage de temporisation 28 pour adapter sa durée de parcours, est délivré à l'entrée de commande du circuit

de commutation logique 26. Ce circuit de commutation logi-

que 26, dans le cas de l'inversion du signe du signal en

provenance du différenciateur numérique 25, et de la pré-

sence simultanée du signal de fenttre, délivre à sa sortie un signal d'erreurs F, lequel comme cela a été représenté

et exposé en corrélation avec la figure 1, assure la com-

mutation du signal initial sur le signal de remplacement

avec masquage des défauts de mots individuels.

8.-

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

1.- Procédé pour détecter et masquer des

défauts dans un signal numérique vidéo, procédé dans le-

quel, à la place d'une valeur défectueuse pour un point d'image, il est mis en place une valeur de remplacement

formée par interpolation à partir de points d'image voi-

sins, procédé caractérisé en ce que le signal numérique

vidéo défectueux est tout d'abord soumis à une filtration passe-

haut (12) pour détecter des défauts isolés à partir des montants d'énergie du signal ayant subi la filtration passe-haut au voisinage de la demi-fréquence de balayage, tandis que par soustraction de ce signal ayant subi la filtration passe-haut du signal d'entrée, il est formé

en tant que valeur de remplacement un signal d'interpo-

lation filtré passe-bas ":8) et qui en cas de défaut est mis en

place en remplacement du signal initial.

2.- Procédé selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que, comme filtre passe-haut (12) on utilise un filtre transversal d'ordre impair (filtre FIR) et qu'en cas de défaut, grâce à une correction du coefficient moyen

de ce filtre vers "-1' le coefficient moyen du filtre passe-

bas d'interpolation constitué d'un filtre passe-haut et

d'un totalisateur devient "n0".

3.- Dispositif de circuit pour la mise en

oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2, caractérisé par un filtre passe-haut qui est le mime que celui pour la détection des défauts et pour le

masquage des défauts des mots numériques.