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FR2615061A1 - Device for transmitting multiplexed video signals over optical fibre - Google Patents

Device for transmitting multiplexed video signals over optical fibre Download PDF

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FR2615061A1
FR2615061A1 FR8706456A FR8706456A FR2615061A1 FR 2615061 A1 FR2615061 A1 FR 2615061A1 FR 8706456 A FR8706456 A FR 8706456A FR 8706456 A FR8706456 A FR 8706456A FR 2615061 A1 FR2615061 A1 FR 2615061A1
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binary
multiplex
signal
analog
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FR8706456A
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Jean Arnaud
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Treficable Pirelli SA
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Abstract

The invention relates to a device for transmitting video signals, comprising means for multiplexing the said signals, electroluminescent means for transforming the multiplex signal at one end of an optical fibre and, at the other end of the optical fibre, photoreceiver means for receiving the said multiplex signal, and means for demultiplexing the multiplex signal and restoring the video signals. According to the invention, this device comprises means 10, 20, 30 for carrying out a binary analog/digital conversion of the said analog video signals before multiplexing, the multiplexing means being configured to produce a multiplex signal having more than two electrical levels; the demultiplexing means being configured to restore, from the multiplex signal, the video signals in binary digital form, means 310, 320, 330 being provided for carrying out a digital/analog conversion of the video signals. Application to remote surveillance.

Description

L'invention concerne un dispositif de transmission de signaux vidéo, comprenant des moyens pour multiplexer lesdits signaux disponibles sous forme électrique analogique en un signal multiplex unique, des moyens électroluminescents pour transformer ledit signal multiplex sous forme lumineuse à une extrémité d'une fibre optique et, à l'autre extrémité de la fibre optique, des moyens photorécepteurs pour recevoir ledit signal multiplex et le restituer sous forme électrique, et des moyens pour démultiplexer le signal multiplex et restituer les signaux vidéo. The invention relates to a device for transmitting video signals, comprising means for multiplexing said signals available in analog electrical form into a single multiplex signal, electroluminescent means for transforming said multiplex signal in light form at one end of an optical fiber and , at the other end of the optical fiber, photoreceptor means for receiving said multiplex signal and rendering it in electrical form, and means for demultiplexing the multiplex signal and reproducing the video signals.

Le problème posé est de proposer un tel dispositif à un prix modéré, donc sans faire appel à des composants électroniques très sophistiqués. The problem is to offer such a device at a moderate price, so without using very sophisticated electronic components.

I1 est connu de transmettre- des signaux vidéo grâce à un multiplexage analogique de ces signaux par répartition en fréquence, chaque signal étant présent en permanence dans une bande de fréquence qui lui est propre. Cette solution exige une assez grande bande passante. Par ailleurs, elle impose le choix de composants électriques linéaires, notamment pour les moyens électroluminescents et photorécepteurs, afin que les bandes de fréquence affectées aux différents signaux ne risquent pas de se chevaucher à la réception. Or, les moyens électroluminescents et photorécepteurs linéaires existant sur le marché sont coûteux. It is known to transmit video signals by analog multiplexing of these signals by frequency distribution, each signal being permanently present in its own frequency band. This solution requires a fairly large bandwidth. Furthermore, it requires the choice of linear electrical components, in particular for light-emitting and photoreceptor means, so that the frequency bands assigned to the different signals do not risk overlapping upon reception. However, the electroluminescent means and linear photoreceptors existing on the market are expensive.

I1 s'agit par exemple de la diode-laser, qui par ailleurs ne présente pas une grande fiabilité. I1 is for example the diode-laser, which also does not have a high reliability.

Une autre solution aurait pu consister à effectuer un multiplexage analogique des signaux vidéo par répartition en longueur d'onde, chaque signal étant pré, sent en permanence dans une bande de longueur d'onde qui lui est propre. Cette solution impose le choix de compo sants électroluminescents coûteux, émettant de façon sélective autour d'une longueur d'onde donnée. Another solution could have consisted in carrying out analog multiplexing of the video signals by wavelength distribution, each signal being permanently present in its own wavelength band. This solution requires the choice of expensive electroluminescent components, emitting selectively around a given wavelength.

Selon l'invention, on a effectué un multiplexage à répartition dans le temps, c'est-à-dire un multiplexage sous forme numérique, autorisant l'usage de composants non linéaires et peu coûteux mais fiables, tels que la diode électroluminescente. En outre, en vue de réduire la bande passante du signal multiplex, l'invention réalise un compromis entre une transmission numérique classique binaire à deux niveaux électriques et une transmission analogique présentant une infinité de niveaux électriques, en effectuant une transmission présentant un nombre fini de niveaux électriques, supérieur à deux. According to the invention, a time division multiplexing has been carried out, that is to say a multiplexing in digital form, authorizing the use of non-linear and inexpensive but reliable components, such as the light-emitting diode. In addition, with a view to reducing the bandwidth of the multiplex signal, the invention achieves a compromise between a conventional binary digital transmission at two electrical levels and an analog transmission having an infinity of electrical levels, by performing a transmission having a finite number of electrical levels, greater than two.

L'invention concerne donc un dispositif de transmission du type défini au début de l'exposé et caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour effectuer une conversion analogique/numérique binaire desdits signaux vidéo analogiques avant multiplexage, les moyens de multiplexage étant agencés pour produire un signal multiplex présentant un nombre de niveaux électriques supérieur à deux, les moyens de démultiplexage étant agencés pour restituer, à partir du signal multiplex, les signaux vidéo sous forme numérique binaire, des moyens étant prévus pour effectuer une conversion numérique/analogique des signaux vidéo. The invention therefore relates to a transmission device of the type defined at the beginning of the description and characterized in that it comprises means for carrying out a binary analog / digital conversion of said analog video signals before multiplexing, the multiplexing means being arranged to producing a multiplex signal having a number of electrical levels greater than two, the demultiplexing means being arranged to restore, from the multiplex signal, the video signals in binary digital form, means being provided for carrying out digital / analog conversion of the signals video.

Avantageusement les moyens de multiplexage sont agencés pour produire simultanément deux signaux multiplex binaires,des moyens étant prévus pour produire, à partir de ces deux signaux multiplex binaires, un seul signal multiplex à quatre niveaux électriques, et des moyens étant prévus pour produire, à partir du signal multiplex à quatre niveaux issu des moyens photorécepteurs, deux signaux multiplex binaires reçus par lesdits moyens de démultiplexage. Advantageously, the multiplexing means are arranged to simultaneously produce two binary multiplex signals, means being provided for producing, from these two binary multiplex signals, a single multiplex signal at four electrical levels, and means being provided for producing, from the four-level multiplex signal from the photoreceptor means, two binary multiplex signals received by said demultiplexing means.

Avantageusement le dispositif comprend un générateur agencé pour produire de façon répétitive une séquence déterminée de bits qui est transmise en même temps que les signaux vidéo, et un dispositif agencé pour reconnaître cette séquence et qui coopère avec lesdits moyens de démultiplexage. Advantageously, the device comprises a generator arranged to repeatedly produce a determined sequence of bits which is transmitted at the same time as the video signals, and a device arranged to recognize this sequence and which cooperates with said demultiplexing means.

Selon une forme préférée de réalisation, lesdits moyens pour produire un signal multiplex à quatre niveaux électriquescomprennent un décodeur recevant les deux signaux multiplex binaires et trois sources de courant montées en parallèle qui sont activées sélectivement par le décodeur en fonction de chaque paire de bits issue de ces signaux multiplex binaires. According to a preferred embodiment, said means for producing a multiplex signal at four electrical levels comprises a decoder receiving the two binary multiplex signals and three current sources connected in parallel which are selectively activated by the decoder according to each pair of bits from these binary multiplex signals.

Selon une forme préféree de réalisation lesdits moyens pour produire deux signaux multiplex binaires à partir du signal multiplex à quatre niveaux comprennent trois comparateurs de niveau montés en parallèle et produisant trois signaux intermédiaires, et une logique combinatoire agencée pour restituer les deux signaux multiplex binaires à partir de ces trois signaux. According to a preferred embodiment, said means for producing two binary multiplex signals from the four-level multiplex signal include three level comparators connected in parallel and producing three intermediate signals, and combinational logic arranged to reproduce the two binary multiplex signals from of these three signals.

Avantageusement lesdits moyens de multiplexage et de démultiplexage comprennent deux registres à décalage montés en parallèle. Advantageously, said multiplexing and demultiplexing means comprise two shift registers mounted in parallel.

Dans le cas où le dispositif est agencé pour recevoir trois signaux vidéo en noir et blanc, chaque signal vidéo analogique est converti svr six voies binaires et il est prévu une voie binaire supplémentaire pour la transmission de ladite séquence déterminée et une autre voie binaire supplémentaire pour la transmission d'un signal numérique, ces vingt voies binaires étant réparties en deux groupes de dix voies à partir desquels sont produits les deux signaux multiplex binaires susdits. In the case where the device is arranged to receive three black and white video signals, each analog video signal is converted into six bit channels and an additional bit channel is provided for the transmission of said determined sequence and another additional bit channel for the transmission of a digital signal, these twenty binary channels being divided into two groups of ten channels from which the two above-mentioned binary multiplex signals are produced.

Avantageusement les moyens de conversion analogique/numérique comprennent des moyens d'échantillonnage. Advantageously, the analog / digital conversion means comprise sampling means.

D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme de réalisation préférée mais non limitative, en regard des dessins annexés dans lesquels
la figure 1 représente schématiquement le
circuit électronique relatif à la partie émetteur du
dispositif de transmission selon l'invention.
Other details and advantages of the invention will appear during the following description of a preferred but non-limiting embodiment, with reference to the appended drawings in which
Figure 1 shows schematically the
electronic circuit relating to the transmitter part of the
transmission device according to the invention.

La figure 2 représente le circuit électro
nique relatif à la partie récepteur correspondante.
Figure 2 shows the electro circuit
nique relating to the corresponding receiving part.

La figure 3 précise la composition du train
numérique à quatre niveaux émis sur la voie unique.
Figure 3 specifies the composition of the train
digital four-level broadcast on the single channel.

La figure 4 est un diagramme temporel du -train numérique à quatre niveaux. Figure 4 is a time diagram of the four-level digital train.

La figure 5 représente les diagrammes tempo
rels des trois signaux binaires résultant du traitement
du signal de la figure 4 par les trois comparateurs
241, 242, 243.
Figure 5 shows the tempo diagrams
of the three binary signals resulting from the processing
of the signal of figure 4 by the three comparators
241, 242, 243.

L'émetteur du dispositif de transmission repré
senté sur la figure 1 comprend trois convertisseurs analogi
que/numérique 10, 20, 30 recevant respectivement à leur
entrée 17, 27, 37 un signal vidéo relatif à une image de
télévision en noir et blanc. Ces signaux proviennent
par exemple de trois caméras vidéo de télé-surveillance
disposées sur un site, à proximité du dispositif de trans
mission auquel elles sont reliées par trois câbles élec
triques coaxiaux.
The transmitter of the transmission device represented
shown in Figure 1 includes three analog converters
that / digital 10, 20, 30 respectively receiving their
input 17, 27, 37 a video signal relating to an image of
black and white television. These signals come from
for example three remote surveillance video cameras
arranged on a site, near the trans device
mission to which they are connected by three electrical cables
coaxial triques.

Chaque convertisseur analogique/numérique
code le signal d'entrée : le signal vidéo ana
logique est échantillonné à une fréquence fe chaque échan
tillon étant transformé en un nombre binaire déterminé tra
duisant son amplitude. Compte tenu de l'application envisa
gée et du fait que l'image est en noir et blanc, il a été
considéré qu'un nombre binaire à six bits était suffisant
pour restituer une image.
Each analog / digital converter
encodes the input signal: the video signal ana
logic is sampled at a frequency fe each sample
tillon being transformed into a determined binary number tra
doubling its amplitude. Given the application envisaged
and the fact that the image is in black and white, it has been
considered that a six-bit binary number was sufficient
to restore an image.

Par ailleurs, la fréquence maximale du spectre des signaux vidéo analogiques en noir et blanc étant de l'or
dre de 5 MHz, la fréquence d'échantillonnage f a été
e
choisie égale à 9,6 MHz.
Furthermore, the maximum frequency of the spectrum of analog black and white video signals being gold
dre of 5 MHz, the sampling frequency was
e
chosen equal to 9.6 MHz.

Les convertisseurs analogique/numérique sont ceux commercialisés par la Société ANALOG DEVICE sous la référence AD 9000. The analog / digital converters are those sold by the company ANALOG DEVICE under the reference AD 9000.

L'émetteur de la figure 1 comprend aussi un générateur numérique 40 agencé pour produire de façon répétitive une séquence déterminée de seize bits portant la référence 47 sur la figure 3, dite séquence pseudo-aléatoire. Les bits "0" ou "1" constituant cette séquence sont émis successivement à une fréquence déterminée. Comme indiqué par la suite, cette séquence pseudo-aléatoire permettra une resynchronisation des signaux vidéo à la réception. The transmitter of FIG. 1 also comprises a digital generator 40 arranged to repeatedly produce a determined sequence of sixteen bits bearing the reference 47 in FIG. 3, called the pseudo-random sequence. The bits "0" or "1" constituting this sequence are transmitted successively at a determined frequency. As indicated below, this pseudo-random sequence will allow resynchronization of the video signals on reception.

L'émetteur comporte encore une entrée 57 pour un signal numérique, par -exemple un signal de commande des caméras-vidéo, pouvant présenter un débit inférieur ou égal à I Mbits/s.  The transmitter also has an input 57 for a digital signal, for example a video camera control signal, which may have a bit rate less than or equal to I Mbits / s.

Selon l'invention, les vingt voies numériques précitées sont réparties en deux groupes de dix voies chacun qui attaquent respectivement deux registres à décalage 71, 72. Chaque registre à décalage comprend dix bascules bistables montées en série et présente donc dix entrées parallèles et une sortie série. Ainsi, les six voies numériques du consertisseur 10 et quatre voies numériques du convertisseur 20 attaquent le registre 71, tandis que les deux autres voies numériques du convertisseur 20, les six voies du convertisseur 30 et les deux voies numériques relatives à la séquence pseudo aléatoire et au signal numérique attaquent le registre 72. According to the invention, the aforementioned twenty digital channels are divided into two groups of ten channels each which respectively attack two shift registers 71, 72. Each shift register comprises ten bistable flip-flops connected in series and therefore has ten parallel inputs and one output series. Thus, the six digital channels of the converter 10 and four digital channels of the converter 20 attack the register 71, while the other two digital channels of the converter 20, the six channels of the converter 30 and the two digital channels relating to the pseudo-random sequence and at digital signal attack register 72.

De façon connue en soi, sous l'effet d'un signal de commande de chargement C, toutes les bascules prennent simultanément un état correspondant au bit présent à leur entrée, et sous l'effet d'un signal de décalage D, le contenant de chaque bascule est décalé vers la bascule reliée à sa sortie jusqu'à ce que les dix bits chargés soient sorties séquentiellement du registre à décalage. In a manner known per se, under the effect of a loading control signal C, all the flip-flops simultaneously assume a state corresponding to the bit present at their input, and under the effect of an offset signal D, the container of each flip-flop is shifted towards the flip-flop connected to its output until the ten loaded bits are output sequentially from the shift register.

Un signal d'horloge H de fréquence 96 MHz impose le rythme de décalage des registres 71, 72, de sorte qu'en sortie de ceux-ci sont produits deux trains numériques binaires de débit 96Mbits/s selon deux niveaux de tension e et "1".  A clock signal H of frequency 96 MHz imposes the rate of shift of the registers 71, 72, so that at the output of these are produced two digital binary trains of bit rate 96Mbits / s according to two voltage levels e and " 1 ".

En pratique, chaque registre à décalage à dix bascules est obtenu en combinant deux registres à décalage à cinq bascules, eux-mêmes composés d'un registre à quatre bascules auquel est adjointe une bascule. In practice, each shift register with ten flip-flops is obtained by combining two shift registers with five flip-flops, themselves composed of a register with four flip-flops to which a flip-flop is added.

Deux embrouilleurs 81, 82 sont reliés respectivement aux sorties des registres à décalage 71, 72 et comprennent eux-mêmes deux registres à décalage à quatre bascules, rebouclés. De façon connue en soi, un embrouilleur a pour fonction de produire à sa sortie des bits "O" et "1" d'une manière pseudo-aléatoire, alors que l'information présente à son entrée n'a pas forcément ce caractère aléatoire. Le but est de créer un-grand nombre de transitions favorisant la récupération de la raie du signal d'horloge par le récepteur. Two scramblers 81, 82 are respectively connected to the outputs of the shift registers 71, 72 and themselves include two shift registers with four rockers, looped back. In a manner known per se, the function of a scrambler is to produce at its output bits "O" and "1" in a pseudo-random manner, while the information present at its input does not necessarily have this randomness . The goal is to create a large number of transitions favoring the recovery of the line of the clock signal by the receiver.

Une logique 90 reçoit à ses entrées e1, e2 les signaux provenant des deux embrouilleurs 81, 82, et à une entrée e3 le signal d'horloge H. Selon l'invention, cette logique est agencée pour produire à sa sortie un signal dont l'amplitude est proportionnelle à
s = el + 2e2 que l'on peut encore définir par le tableau (I suivant, où e1, e2, s désignent les signaux présents aux entrées et à la sortie correspondante et "1" désigne l'amplitude maximale du signal considéré
TABLEAU I
Nature du e e2
signal 1 2
niveaux O O
électriques 1 0
possibles 0 1
pour ce 1 1
signal
On remarquera que l'on transforme deux signaux multiplex e1, e2 binaires, c'est-à-dire à deux niveaux électriques, arrivant sur deux voies en un seul signal multiplex s à quatre niveaux électriques qui sera transmis sur une voie unique.
A logic 90 receives at its inputs e1, e2 the signals coming from the two scramblers 81, 82, and at an input e3 the clock signal H. According to the invention, this logic is arranged to produce at its output a signal whose l amplitude is proportional to
s = el + 2e2 which can still be defined by the table (I below, where e1, e2, s denote the signals present at the inputs and the corresponding output and "1" denotes the maximum amplitude of the signal considered
TABLE I
Nature of e e2
signal 1 2
OO levels
electric 1 0
possible 0 1
for this 1 1
signal
It will be noted that one transforms two binary multiplex signals e1, e2, that is to say at two electrical levels, arriving on two channels into a single multiplex signal s at four electrical levels which will be transmitted on a single channel.

En pratique, on utilise avantageusement trois sources de courant 94 à 96 disposées en parallèle et produisant des courants d.'amplitudes- rexpectives 1/3, 2/3 et 1. Chaque source de courant est montée en série avec une porte 91, 92, 93 commandée par un décodeur 97, lequel re çoit en entrée les deux signaux e1, e2. En utilisation, le décodeur 97 recevant par exemple à son entrée les valeurs (0, 1), il commande la fermeture de la porte 92 pour transmettre un courant de niveau 2/3 produit par la source de courant 95, jusqu'à l'arrivée de deux nouvelles valeurs (el, e2). In practice, three current sources 94 to 96 are advantageously used, arranged in parallel and producing currents of prospective amplitudes 1/3, 2/3 and 1. Each current source is connected in series with a gate 91, 92 , 93 controlled by a decoder 97, which receives the two signals e1, e2 as input. In use, the decoder 97 receiving for example at its input the values (0, 1), it commands the closing of the gate 92 to transmit a level 2/3 current produced by the current source 95, until the arrival of two new values (el, e2).

Par ailleurs, le signal d'horloge e3 est transmis directement à la sortie s. Furthermore, the clock signal e3 is transmitted directly to the output s.

Ce signal s est amplifié par un amplificateur 100 qui attaque une diode électroluminescente rapide 110 émettant latéralement un rayonnement infra-rouge de longueur d'onde égale à 850 ou 1300 nm. This signal s is amplified by an amplifier 100 which attacks a fast light-emitting diode 110 emitting laterally infrared radiation of wavelength equal to 850 or 1300 nm.

La diode électroluminescente 110 émet à l'extrémité d'une fibre optique du type à gradient d'indice, par exemple une fibre 50/125 présentant un diamètre de coeur égal à 50m et un diamètre de gaine égal à 125/ut
En variante et en remplacement du décodeur 97, des portes 91 à 93, et des sources de courant 94 à 96, on pourrait utiliser un sommateur à deux résistances.
The light emitting diode 110 emits at the end of an optical fiber of the index gradient type, for example a fiber 50/125 having a core diameter equal to 50 m and a cladding diameter equal to 125 / ut
As a variant and in replacement of the decoder 97, of the doors 91 to 93, and of the current sources 94 to 96, one could use a summator with two resistances.

Il faut noter toutefois que, si cette deuxième solution peut être utilisée, celle de la figure 1 est préférable car elle permet une production plus rapide du signal à quatre niveaux s.  It should be noted however that, if this second solution can be used, that of FIG. 1 is preferable because it allows faster production of the signal at four levels s.

La composition du signal s à quatre niveaux est précisée sur la figure 3. Chaque information élémentaire de ce signal traduit deux informations binaires provenant simultanément des registres à décalage 71, 72,par exemple les bits (11, 25) présents respectivement sur la première voie numérique du convertisseur 10 et sur la cinquième voie du convertisseur 20, puis les bits (12, 26), puis les bits (13, 31) présents respectivement sur la troisième voie numérique du convertisseur 10 et sur la première voie numérique du convertisseur 31, etc... jusqu'aux bits (24, 51). The composition of the signal s at four levels is specified in FIG. 3. Each elementary information of this signal translates two binary information originating simultaneously from the shift registers 71, 72, for example the bits (11, 25) present respectively on the first channel digital of converter 10 and on the fifth channel of converter 20, then the bits (12, 26), then the bits (13, 31) present respectively on the third digital channel of converter 10 and on the first digital channel of converter 31, etc ... down to bits (24, 51).

.L'ensemble du contenu des registres 71, 72 est ainsi transféré de façon répétitive sur la fibre optique. The entire content of registers 71, 72 is thus transferred repeatedly over the optical fiber.

En ce qui concerne les informations 41-provenant successivement du générateur de séquence pseudo-aléatoire 40, on notera qu'elles correspondent aux différents bits de cette séquence, lus dans l'ordre. Sur la figure 3, les deux informations 41 correspondent aux deux premiers bits "0", "O" de la séquence.With regard to the information 41-successively coming from the pseudo-random sequence generator 40, it will be noted that it corresponds to the different bits of this sequence, read in order. In FIG. 3, the two pieces of information 41 correspond to the first two bits "0", "O" of the sequence.

Le récepteur du dispositif de transmission est représenté sur la figure 2. Les moyens photorécepteurs comprennent une diode PIN 200 disposée à l'autre extrémité de la fibre optique précitée, qui attaque un amplificateur 210. Un dispositif de contrôle automatique de gain 211 est monté en contre-réaction sur cet amplificateur et permet de façon connue en soi de restituer le signal électrique s à quatre niveaux dont l'amplitude maximale a une valeur constante, égale ici à 1,5 V. The receiver of the transmission device is shown in FIG. 2. The photoreceptor means comprise a PIN diode 200 disposed at the other end of the above-mentioned optical fiber, which drives an amplifier 210. An automatic gain control device 211 is mounted in feedback on this amplifier and allows in a manner known per se to restore the electrical signal s at four levels whose maximum amplitude has a constant value, equal here to 1.5 V.

La composante continue du signal à quatre niveaux, annulée avant l'émission de celui-ci sur la fibre optique, est récupérée de façon connue en soi par verrouillage dans un dispositif 220. The DC component of the four-level signal, canceled before its emission on the optical fiber, is recovered in a manner known per se by locking in a device 220.

Les moyens pour récupérer, à partir du signal ou train numérique à quatre niveaux, deux signaux ou trains numériques binaires, comprennent trois comparateurs 241 à 243 montés en parallèle à la sortie du dispositif 220 de récupération d-e la composante continue. Il s'agit de comparateurs ultrarapides commercialisés par la Société
ANALOG DEVICE sous la référence AM 685.
The means for recovering, from the digital signal or train at four levels, two binary digital signals or trains, comprise three comparators 241 to 243 mounted in parallel at the output of the device 220 for recovering the DC component. These are ultra-fast comparators marketed by the Company
ANALOG DEVICE under the reference AM 685.

Ces trois comparateurs 241 à 243 produisent à leur sortie respectivement trois signaux binaires c1, c2, C3 à deux niveaux électriques "O" ou "1" selon que le niveau du signal à leur entrée est inférieur ou supérieur à un.seuil déterminé et égal respectivement à 1/6, 3/6 et 5/6 de l'amplitude maximale du signal à quatre niveaux. These three comparators 241 to 243 produce at their output respectively three binary signals c1, c2, C3 at two electrical levels "O" or "1" depending on whether the level of the signal at their input is less than or greater than a determined and equal threshold. 1/6, 3/6 and 5/6 respectively of the maximum amplitude of the four-level signal.

Sur la figure 5, l'amplitude des signaux c1, c2, c3 est représentée en fonction du temps. Sur la figure 4, l'amplitude du signal s à quatre niveaux est représentée en fonction du temps, et les seuils des trois comparateurs 241 à 243 sont représentés en pointillés.In FIG. 5, the amplitude of the signals c1, c2, c3 is represented as a function of time. In FIG. 4, the amplitude of the signal s at four levels is represented as a function of time, and the thresholds of the three comparators 241 to 243 are represented in dotted lines.

Du tableau (I) précité et des figures 4et 5, on peut tirer le tableauG(II) suivant, qui précise la relation entre d'une part les niveaux des signaux c1, c2, c3 et d'autre part celui du signal s, c'est-à-dire celui des signaux e1 et e2. From the above table (I) and FIGS. 4 and 5, the following table G (II) can be drawn, which specifies the relationship between on the one hand the levels of the signals c1, c2, c3 and on the other hand that of the signal s, that is to say that of the signals e1 and e2.

T A B L E A U II
s c1 c2 c3 e1 e2
ler niveau
nul O 0 0 0 0
2ème niveau 1 0 0 1 0
3ème niveau 1 1 0 0 1
4ème niveau 1 1 1 1 1
Les deux équations suivantes peuvent être déduites du tableau (II) et montrent que l'on peut retrouver les signaux e1 et e2 produits par l'émetteur, à partir des trois signaux c1, c2, c3
e = c3 + c1 ' c2 e2 = C2
La production des deux signaux e1, e2 à partir des signaux c1, c2, c3 est assurée par une logique combinatoire 250. Ensuite, les deux signaux e1, e2 sont traités par deux désembrouilleurs 261, 262 qui sont des circuits dual des embrouilleurs 81, 82 de l'émetteur et restituent donc les signaux tels qu'ils apparaissent à l'entrée de ces embrouilleurs 81, 82.
TABLE II
s c1 c2 c3 e1 e2
1st level
none O 0 0 0 0
2nd level 1 0 0 1 0
3rd level 1 1 0 0 1
4th level 1 1 1 1 1
The following two equations can be deduced from table (II) and show that we can find the signals e1 and e2 produced by the transmitter, from the three signals c1, c2, c3
e = c3 + c1 'c2 e2 = C2
The production of the two signals e1, e2 from the signals c1, c2, c3 is ensured by a combinational logic 250. Then, the two signals e1, e2 are processed by two descramblers 261, 262 which are dual circuits of the scramblers 81, 82 of the transmitter and therefore restore the signals as they appear at the input of these scramblers 81, 82.

Ces signaux sont reçus respectivement par deux registres à décalage 271, 272 présentant une entrée série et dix sorties parallèles. Des signaux de commande
(D,A) des registres permettent d'assurer le décalage des informations arrivant à leur entrée pour charger les registres, puis l'arrêt de ce décalage pour transmettre en parallèle ces informations. Aux sorties des deux registres 271, 272 sont branchés trois convertisseurs numérique/analogique 310, 320, 330 restituant à leurs sorties 317, 327, 337 les trois signaux vidéo analogiques présents à l'entrée de l'émetteur, tandis que le signal numérique est fourni directement par le registre 272 à une sortie 357.
These signals are received respectively by two shift registers 271, 272 having a serial input and ten parallel outputs. Control signals
(D, A) registers make it possible to ensure the offset of the information arriving at their input to load the registers, then the stopping of this offset to transmit this information in parallel. At the outputs of the two registers 271, 272 are connected three digital / analog converters 310, 320, 330 reproducing at their outputs 317, 327, 337 the three analog video signals present at the input of the transmitter, while the digital signal is supplied directly by the register 272 to an output 357.

Afin que les signaux multiplexés puissent être correctement aiguillés vers les sorties correspondantes des registres à décalages 271, 272 et de façon connue en soi, un dispositif 340 de reconnaissance de la séquence pseudo-aléatoire 47 (figure 3) reçoit en entrée le signal démultiplexé relatif à cette séquence et provenant du registre à décalage 272, et fournit en sortie un signal de commande aux deux registres à décalage 271, 272. Ce dispositif de reconnaissance 340 comprend de façon connue en soi un registre à décalage et un cDmparateur logique montés en série. So that the multiplexed signals can be correctly routed to the corresponding outputs of the shift registers 271, 272 and in a manner known per se, a device 340 for recognizing the pseudo-random sequence 47 (FIG. 3) receives the relative demultiplexed signal as an input. to this sequence and coming from the shift register 272, and outputs a control signal to the two shift registers 271, 272. This recognition device 340 comprises in a manner known per se a shift register and a logic controller connected in series .

Un dispositif 230 de récupération du signal d'horloge H est monté en sortie de l'amplificateur 210. A device 230 for recovering the clock signal H is mounted at the output of the amplifier 210.

Il comprend de façon connue en soi une boucle à verrouillage de phase à bande très étroite constituée à partir d'un
VCO (oscillateur commandé en tension). Le signal d'horloge
H récupéré est appliqué à la logique combinatoire 250 et aux registres à décalage 271, 272.
It comprises, in a manner known per se, a very narrow band phase-locked loop formed from a
VCO (voltage controlled oscillator). The clock signal
H recovered is applied to combinatorial logic 250 and shift registers 271, 272.

Toutes les fonctions électroniques de l'émetteur et du récepteur sont réalisées au moyen de circuits de technologie ECL 10 000.  All electronic functions of the transmitter and receiver are carried out using ECL 10,000 technology circuits.

On notera que le dispositif de transmission décrit précédemment offre une grande souplesse d'emploi puisqu'il possède dix-neuf voies numériques utilisables pour transmettre une information, par exemple dix-neuf signaux numériques de débit 1Mbits/s, moyennant la suppression des convertisseurs analogique/numérique et numérique/analogique. It will be noted that the transmission device described above offers great flexibility of use since it has nineteen digital channels usable for transmitting information, for example nineteen digital signals with a 1Mbit / s speed, by eliminating the analog converters. / digital and digital / analog.

Toute autre affectation est également possible, par exemple celle consistant à conserver six voies numériques pour la transmission d'un signal vidéo en noir et blanc et treize voies pour la transmission de treize signaux numériques.Any other assignment is also possible, for example that of keeping six digital channels for the transmission of a black and white video signal and thirteen channels for the transmission of thirteen digital signals.

Le dispositif de transmission selon l'invention peut trouver différentes applications dans lesquelles il est nécessaire de transmettre à distance des informations, et notamment des images. La distance de transmission utile pour ce dispositif est de 9 Km sur une fibre 50/125. On peut ainsi relier un véhicule sous-marin d'observation à un bateau, une caméra de télésurveillance disposée sur un site à un local de surveillance, etc... The transmission device according to the invention can find different applications in which it is necessary to transmit information, and in particular images, remotely. The useful transmission distance for this device is 9 km on a 50/125 fiber. It is thus possible to connect an underwater observation vehicle to a boat, a remote surveillance camera placed on a site to a surveillance room, etc.

Dans le présent exemple, le nombre de niveaux du signal multiplex s sur la voie unique a été choisi égal à quatre, ce qui conduit à une dégradation de 4dB du rapport signal/bruit en comparaison avec les deux signaux binaires e1, e2. Le choix d'un nombre de niveaux plus important est possible, mais risque de conduire à une dégradation non acceptable du rapport signal/bruit et d'imposer le remplacement des comparateurs numériques du récepteur par des dispositifs analogiques complexes. In the present example, the number of levels of the multiplex signal s on the single channel has been chosen equal to four, which leads to a degradation of 4dB of the signal / noise ratio in comparison with the two binary signals e1, e2. The choice of a larger number of levels is possible, but may lead to an unacceptable deterioration of the signal / noise ratio and force the replacement of the digital comparators of the receiver by complex analog devices.

Le doublement du nombre de niveaux permet avantageusement de diviser la fréquence de transmission dans un rapport 2.  Doubling the number of levels advantageously makes it possible to divide the transmission frequency in a ratio 2.

Claims (8)

REVENDICATIONS (200) pour recevoir ledit signal multiplex et le restituer sous forme électrique, et des moyens (271, 272, 310, 320, 330) pour démultiplexer le signal multiplex et restituer les signaux Vidéo, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (10, 20, 30) pour effectuer une conversion analogique/numérique binaire desdits signaux vidéo analogiques avant multiplexage, les moyens de multiplexage étant agencés pour produire un signal multiPlex présentant un nombre de niveaux électriques supérieur à deux, les moyens de démultiplexage étant agencés pour restituer, à partir du signal multiplex, les signaux vidéo sous forme numérique binaire, des moyens (310, 320, 330) étant prévus pour effectuer une conversion numérique/analogique des signaux vidéo. (200) for receiving said multiplex signal and restoring it in electrical form, and means (271, 272, 310, 320, 330) for demultiplexing the multiplex signal and restoring the Video signals, characterized in that it comprises means ( 10, 20, 30) for carrying out a binary analog / digital conversion of said analog video signals before multiplexing, the multiplexing means being arranged to produce a multiPlex signal having a number of electrical levels greater than two, the demultiplexing means being arranged to restore , from the multiplex signal, the video signals in binary digital form, means (310, 320, 330) being provided for performing digital / analog conversion of the video signals. (110) pour transformer ledit signal multiplex sous forme lumineuse à une extrémité d'une fibre optique et, à l'autre extrémité de la fibre optique, des moyens photorécepteurs (110) for transforming said multiplex signal into light form at one end of an optical fiber and, at the other end of the optical fiber, photoreceptor means l.Dispositif de transmission de signaux vidéo, comprenant des moyens (10, 20, 30, 71, 72) pour multiplexer lesdits signaux disponibles sous forme électrique analogique en un signal multiplex unique, des moyens électroluminescentsl.Video signal transmission device, comprising means (10, 20, 30, 71, 72) for multiplexing said signals available in analog electrical form into a single multiplex signal, electroluminescent means 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de multiplexage sont agencés pour produire simultanément deux signaux multiplex binaires, des moyens (90) étant prévus pour produire, à partir de ces deux signaux multiplex binaires, un seul signal multiplex à quatre niveaux électriques, et des moyens (241 à 243, 250) étant prévus pour produire, à partir du signal multiplex à quatre niveaux issu des moyens photorécepteurs, deux signaux multiplex binaires reçus par lesdits moyens de démultiplexage.2. Device according to claim 1, in which the multiplexing means are arranged to produce two binary multiplex signals simultaneously, means (90) being provided for producing, from these two binary multiplex signals, a single four-level multiplex signal electrical, and means (241 to 243, 250) being provided for producing, from the four-level multiplex signal from the photoreceptor means, two binary multiplex signals received by said demultiplexing means. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, qui comprend un générateur (40) agencé pour produire de façon répétitive une séquence déterminée de bits qui est transmise en même temps que les signaux vidéo, et un dispositif (340) agencé pour reconnaitre cette séquence et qui coopère avec lesdits moyens de démultiplexage. 3. Device according to claim 1 or claim 2, which comprises a generator (40) arranged to repetitively produce a determined sequence of bits which is transmitted at the same time as the video signals, and a device (340) arranged to recognize this sequence and which cooperates with said demultiplexing means. 4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens pour produire un signal multiplex à quatre niveaux électriques comprennent un décodeur (97) recevant les deux signaux multiplex binaires et trois sources de courant (94, 95, 96) montées en parallèle qui sont activées sélectivement par le décodeur en fonction de chaque paire de bits issue de ces s-ignaux multiplex binaires.4. Device according to claim 2, wherein said means for producing a multiplex signal at four electrical levels comprises a decoder (97) receiving the two binary multiplex signals and three current sources (94, 95, 96) connected in parallel which are selectively activated by the decoder according to each pair of bits from these binary multiplex signals. 5. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens pour produire deux signaux multiplex binaires à partir du signal multiplex à quatre niveaux comprennent trois comparateurs de niveau (241, 242, 243) montés en parallèle et produisant trois signaux intermédiaires, et une logique combinatoire (250) agencée pour restituer les deux -signaux multiplex binaires à partir de ces trois signaux.5. Device according to claim 2, in which said means for producing two binary multiplex signals from the four-level multiplex signal comprise three level comparators (241, 242, 243) connected in parallel and producing three intermediate signals, and logic combinatorics (250) arranged to reproduce the two binary multiplex signals from these three signals. 6. Dispositif selon la revenidcation 2, dans lequel lesdits moyens de multiplexage et de démultiplexage comprennent deux registres à décalage (71, 72; 271, 272) montés en parallèle.6. Device according to revenidcation 2, wherein said multiplexing and demultiplexing means comprise two shift registers (71, 72; 271, 272) mounted in parallel. 7. Dispositif selon la revendication 3 agencé pour recevoir trois signaux vidéo en noir et blanc, dans lequel chaque signal vidéo analogique est converti sur six voies binaires et il est prévu une voie binaire supplémentaire pour la transmission de ladite séquence déterminée et une autre voie binaire supplémentaire pour la transmission d'un signal numérique, ces vingt voies binaires étant ré- parties en deux groupes de dix voies à partir desquels sont produits.les deux signaux multiplex binaires susdits.7. Device according to claim 3 arranged to receive three black and white video signals, in which each analog video signal is converted into six bit channels and an additional bit channel is provided for the transmission of said determined sequence and another bit channel. additional for the transmission of a digital signal, these twenty binary channels being divided into two groups of ten channels from which the two aforementioned binary multiplex signals are produced. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lesquelles moyens de conversion analogique/numérique comprennent des moyens d'échantillonnage. 8. Device according to any one of the preceding claims, in which analog / digital conversion means comprise sampling means.
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