Jean-François FOURCADIER
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Montpellier  (France)

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Les lignes test en télévision : application à la télévision d'amateur

 

Généralités

Les standards européens de transmission de signaux de télévision analogique reposent sur une image composée de 625 lignes, image organisée en deux demi-images. Toutes les lignes ne sont pas visibles sur l'écran, en particulier les premières lignes de chaque demi-image. Dans le domaine commercial et professionnel on profite de ces lignes disponibles pour transmettre des signaux test, parfaitement définis à leur point d'émission. Ils permettront d'apprécier la qualité du signal reçu, de mesurer les dégradations et d'en localiser la source. En télévision commerciale, les lignes test sont transmises en permanence, indépendamment du programme transmis.

L'organe qui génère les lignes test est le Générateur Inserteur de Lignes Test (GILT). Il peut être placé en n'importe quel endroit du cheminement du signal vidéo. Le GILT est configurable. Certaines lignes test peuvent traverser le GILT sans modification, d'autres sont "effacées" et recréées dans le GILT. On peut ainsi caractériser une liaison de bout en bout ou bien sur un segment donné.

La forme des lignes test a fait l'objet d'études approfondies et est normalisée. Les lignes test permettent de mesurer la qualité du signal au moyen d'un simple oscilloscope convenablement synchronisé. Il existe par ailleurs dans le domaine professionnel des équipements de mesure automatiques qui observent en continu les lignes test et présentent en clair sur un écran la valeur des paramètres mesurés.

Nous n'examinerons que les lignes 17, 18, 330 et 331 qui sont les plus utiles.

Présentation des lignes test 17, 18, 330 et 33

NB: Les quelques dessins ci-dessous sont issus de la normalisation.

La ligne 17

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Après le top de synchronisation ligne, on trouve successivement sur la ligne 17, la salve de sous-porteuse de chrominance, une impulsion rectangulaire d'une durée de 10 µs appelée "bar pulse", une impulsion arrondie en sinus carré d'une durée à mi-hauteur de 200 ns appelée "2T pulse", une impulsion composite appelée "20T pulse" résultat de la somme d'une impulsion en sinus carré d'une durée à mi-hauteur de 2 µs et de la porteuse chroma à 4,43 MHz, et enfin un signal en marches d'escalier.

La ligne 17 est très utile pour mesurer l'amplitude des tops de synchro et du niveau du blanc, le niveau de chroma, la linéarité et même évaluer la distorsion de temps de propagation de groupe introduite par la chaîne de transmission.

La ligne 18

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La ligne 18 est la ligne "multiburst". Elle est composée d'une barre d'amplitude de 860 mV de durée 4 µs et de 6 salves dont les fréquences sont successivement de 0,5 MHz, 1 MHz, 2 MHz, 4 MHz, 4,8 MHz et 5,8 MHz. C'est la ligne de choix pour mesurer la réponse en fréquence.

La ligne 330

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L'escalier en luminance modulé par la chroma permet de mesurer le gain différentiel et la phase différentielle.

La ligne 331

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Les deux salves de chroma d'amplitudes différentes modulant un signal de gris moyen permettent de mesurer l'intermodulation chrominance/luminance.

 

Utilisation

Au moyen de la ligne 17 (voir chronogramme) on pourra facilement vérifier:

- l'amplitude des tops de synchro et le niveau du blanc

- la linéarité: chaque marche doit avoir une hauteur égale

- l'égalisation et la distorsion de temps de propagation de groupe au moyen du 20T pulse:

Les fréquences hautes ont un niveau trop fort:

efh.gif (7290 octets)

Les fréquences hautes ont un niveau trop bas:

ifh.gif (3947 octets)

 

En l'absence de distorsion de temps de propagation de groupe, le 20T pulse se présente de manière symétrique. Une asymétrie, par rapport à la ligne verticale définissant le milieu de l'impulsion, révèle une distorsion de TPG d'autant plus importante que la dissymétrie est prononcée.

Le TPG croît avec la fréquence:

tpg1.gif (8897 octets)

Le TPG décroît avec la fréquence:

tpg2.gif (9084 octets)

La ligne 18 permet, au moyen des salves, d'apprécier très facilement et très rapidement la bande passante vidéo.

 

 

Le dispositif de synchronisation proposé

Il est très simple et fait appel à un circuit intégré souvent utilisé pour extraire les signaux de synchronisation ligne et trame: le LM 1881. On trouvera sur sa sortie odd/even un signal alternativement haut puis bas, caractéristique de chaque demi-image. Un diviseur résistif est inséré pour protèger le circuit contre d'éventuels court-circuits. Ce signal sera présenté sur l'entrée de synchronisation externe d'un oscilloscope doté d'une loupe "magnifier" ou beaucoup mieux d'un oscilloscope à double base de temps. En sélectionnant simplement sur l'oscilloscope le déclenchement sur le front montant ou sur le front descendant, on pourra visualiser les lignes test 17-18 ou 330-331. Il ne faut pas oublier de charger l'entrée Y de l'oscilloscope par 75 ohms: dans le cas contraire les mesures ne veulent pas dire grand chose.

Télécharger la documentation du LM1881 chez National Semiconductor:
http://www.national.com/ds/LM/LM1881.pdf

Le schéma:

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p_lig17.jpg (1625 octets)                 p_lig18.jpg (1593 octets)

ligne 17                                                          ligne 18

(désolé pour la qualité des photographies, prises en N&B mais c'est mieux sur l'oscilloscope ! )

On notera que la salve à 5,8 MHz de la ligne 18 ne passe pas dans mon téléviseur à 99 fonctions.....

 

Comment générer des lignes test ?

L'idéal est bien sûr de disposer d'un générateur-inserteur de lignes test (cela commence à se trouver chez les marchands de surplus, mais ils sont souvent vendus chers).

A défaut de GILT, on pourra récupérer un signal vidéo quelconque issu d'une émission commerciale, reçu par exemple sur un démodulateur satellite, et après vérification du niveau et de la qualité des lignes test, injecter ce signal dans la chaîne de transmission à caractériser.

 

Quelques idées générales pour le traitement des défauts constatés

Il vaut mieux corriger les éventuels défauts à l'endroit même où ils sont produits et ne pas les propager.

Quelques pistes pour le concepteur:
Une fois que l'on est sûr de son design (gain, polarisations, points de fonctionnement des composants, ...) les problèmes:
- de niveau se corrigent en agissant sur le gain des modulateurs ou amplificateurs vidéo
- de bande passante avec des condensateurs et des inductances (en direct ou en contre réaction)
- de linéarité avec des diodes et des résistances, montées en réseau de post ou pré-distorsion
- de temps de propagation de groupe, avec des cellules de correction (CTPG)

Mais un malheur n'arrive généralement jamais seul et tout ceci est bien plus facile à dire qu'à faire !

Les lignes test ne sont vraiment pratiques que pour poser le diagnostic. Ensuite, pour les plus courageux, les outils à utiliser sont l'oscilloscope, le générateur BF sinusoïdal (jusqu'à 10 MHz), et si on peut en dénicher un, le phasemètre. La méthode consiste à tracer les courbes de réponses amplitude-fréquence (pour la distorsion linéaire), phase-fréquence (pour le temps de groupe) et amplitude-amplitude (pour les distorsions non linéaires).

Lorsqu'on a tout bien corrigé, on peut espérer une meilleure image, en couleur, même après plusieurs bonds successifs ! 

Bonnes réalisations !

 

73 de Jean-François FOURCADIER, F4DAY

 

 

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