Essais de "générateur" de sync pulse pour video composite.

[Nezo123]

Bonjour,

Avis aux connaisseurs en video analogique ! Peut-être pouvez vous m'aider ?

J'essaye de concevoir un petit circuit permettant de récupérer la composante sync pulse d'un signal video composite pour pouvoir la réinjecter au besoin dans ce même signal.

Pourquoi faire ?

Aujourd'hui beaucoup de moniteurs qui acceptent un signal composite en entrée sont configurés pour afficher un écran noir/bleu lorsque que la force du signal reçu descend sous un certain seuil. Sans cette fonction et en cas de dégradation du signal reçu, on peut voir la qualité de l'image video se dégrader progressivement à l'écran jusqu'à la "neige" affichée par nos vielles télés.
Ce phénomène de dégradation progressive est parfois souhaitable, notament lorsque l'image reçue à l'écran provient d'une source en mouvement dont le contrôle s'appuie sur la video reçue. (Véhicules RC pilotés en FPV).

Le but du montage est de pouvoir "tromper" le moniteur en lui fournissant la composante sync pulse du signal video lors d'une baisse momentanée de la qualité du signal entrant. Ceci devrait permettre l'affichage d'une image dégradée à l'écran plutot que le déclanchement de l'écran bleu/noir.

Comment faire ?

Le montage s'appuie sur deux LM1881 et un oscillateur LC. Le premier LM1881 reçoit le signal vidéo brut sur sa broche 2. Il fournit la composante sync pulse extraite du signal sur sa broche 1 et le reste du signal video sur sa broche 3.
Cette broche 1 alimente l'oscillateur LC au travers d'une résistance de forte valeur. la fréquence de l'oscillateur LC doit être ajustée à la fréquence de la sync pulse (15,625khz) et la résistance permettant la mise en oscillation doit être de valeur suffisament élevée pour que l'oscillation perdure le plus longtemps possible en cas d'arrêt de sollicitation de l'oscillateur (perte de signal).
D'un autre coté, l'oscillateur est connecté à l'entrée d'un deuxième LM1881 qui est censé fournir sur sa broche 1 une nouvelle sync pulse, plus durable en cas de baisse momentanée de signal.
Enfin, Cette nouvelle sync pulse est recombinée avec le signal video entrant dépourvu de sa sync pulse.

Le shéma de l'idée de la chose :


Si quelques connaisseurs pouvaient se pencher sur mon shéma et le critiquer j'en serais très content. J'aimerais avoir quelques retours sur les chances de fonctionnement du montage et éventuellement des pistes pour pouvoir en réaliser un fonctionnel.

En guise d'auto-critique j'ai plusieurs doutes : mon oscillateur LC va-t-il vraiment permettre de générer de nouvelles sync pulses correctes ? Est-ce que la sync pulse fournie par l'oscillateur sera synchronisée avec le signal vidéo ? La façon de recombiner les 2 signaux semble peu orthodoxe, vau-t-il mieux utiliser un LT1251 pour cette opération ?

et une dernière remarque : Les inductances et condensateurs qui composent l'oscillateur sont multipliés pour obtenir des valeurs théoriquement fonctionnelles avec des composants disponibles actuellement sur le marché.

merci de m'avoir lu !
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[jiherve]

bonjour et bienvenue,
il n'y a aucune chance de voir ce montage fonctionner.
Ce que tu cherches à faire c'est un Time Base Corrector simplifié, il faut pour cela concevoir un générateur de synchro TV et le synchroniser sur la synchro incidente, j'en ai fait plusieurs modèles tant en CPLD qu'en FPGA et ce n'est pas si simple que çà.
Je me demande si ce n'est pas tentable avec un petit µC assez rapide, il existe déjà des générateurs sur le net mais non synchronisables, çà m'amuse je vais peut être voir çà.

JR

[Nezo123]

Bonjour jiherve,

Merci beaucoup pour ta réponse! j'espérais que tu verrais mon sujet car vu tes autres interventions ailleurs sur le forum j'ai pensé que tu pourrais sûrement m'éclairer.

Time Base Corrector, en effet j'ai vu ailleurs que certains solutionnaient ce problème d'écran bleu avec cet appareil. J'ai conçut mon shéma sur la base d'une explication trouvée ici : https://www.rcgroups.com/forums/show...-is-lost/page2 (post 23), il parle de "freerunning frequency" une sorte de fonction similaire inclue dans les vielles TV.

Si tu en as envie, pourrais-tu me dire un peu pourquoi je n'ai aucune chance avec ce montage ? Est-ce que c'est l'oscillateur qui pose problème ? la recombinaison des deux signaux ? Tout ?

Tu parles de microcontrôleurs, je viens de découvrir la bibliothèque ArduinoTVOut https://github.com/Avamander/arduino-tvout dont les sortie video et sync sont séparée. Si la partie séparation du signal en sync pulse d'un coté + video de l'autre est correcte, peut être pourrais-je utiliser l'arduino pour générer ma sync pulse à la place de l'oscillateur LC et ensuite recombiner les deux signaux ?

[Nezo123]

Et voilà, je crois que j'ai trouvé quelque chose d'intéressant : un OSD réalisé avec un arduino et un LM1881. Peut être une bonne base ?
http://f5mna.free.fr/ArduiTVout.htm

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

bonsoir,
l'oscillateur ne fonctionnera pas car il n'y a rien pour entretenir l'oscillation et de toute façon cela ne suffirait pas une synchro composite c'est tout de même un signal complexe.
J'ai commencé avec un Attiny45 cela ne se présente pas mal , encore un soucis avec l'entrelacement car je suppose que ta vidéo est entrelacée.
je te tiens au courant.
JR

[Nezo123]

Bonsoir,

Whaou je suis impressionné ! Je ne m'attendais pas à autant de réactivité !
Bon d'accords, la piste du microcontrôleur semble plus réaliste. J'ai regardé de mon coté le montage et le code du projet arduinoOSD :

Le montage me semble réalisable avec mes moyens bien que je n'ai pas vraiment compris comment il fonctionne notamment les deux interrupteurs...
Le code ne m'éclaire pas plus, je ne connais pas les timers et j'ai bien l'impression que les choses intéressantes se passent là ! à creuser.

J'attends de tes nouvelles,

[f6bes]

Bjr à toi, On ne sait jamais:
https://www.canford.fr/LYNX-YELLOBRI...-HD-SD-Genlock
Bonne journée

[Nezo123]

bonjour f6bes,
merci pour le partage. En effet ça pourrait être une solution de dernier recours mais l'idéal pour moi serait évidement de pouvoir faire un petit circuit à pas cher
une autre piste à base d'arduino : https://www.rcgroups.com/forums/show...nd-opensource)
Bonne journée

[Nezo123]

Bonsoir,

J'ai un peu creusé de mon coté et voilà où j'en suis :

esquisse d'un rectifieur de sync pulse arduino

Le montage reprend le cablage de ArduinoTVOut avec en plus une entrée en Pin2. voilà le shéma :


Le principe est de surveiller la présence de la sync pulse au sein du signal video composite pour pouvoir en générer une chaque fois qu'elle n'est pas détectée.

Ce que doit faire le programme :

-la sync pulse est détectée sur la broche 2 (interruption INT0 lorsque la broche passe à low)
-un 1er timer est mis a zéro puis démarré, il doit déclencher une interruption quand la durée d'une pulse sera terminée.

-Si la prochaine sync pulse est détectée : pas besoin d'intervenir le timer 1 reprend à zéro

-Si la prochaine sync pulse n'est pas détectée avant la fin du timer1 (perte de signal par ex), ce dernier déclenche l'interruption :
On démarre une sync pulse artificielle en mettant la broche 9 à low
on démarre un 2eme timer qui activera une 2eme interruption (interne cette fois) à la fin de la durée de la sync pulse
La deuxième interruption remet la broche 9 à high

Ensuite j'ai un peu regardé ce document sur le signal vidéo composite : http://electronique.marcel.free.fr/V..._composite.pdf

Et j'en déduit que mon système n'est (au minimum) pas capable de reproduire les sync pulses des changements de trames, et donc de l'entrelacement. Mais est-ce un problème dans la mesure ou il s'agit juste de prévenir le passage en mode "no signal" du moniteur ?

[jiherve]

bonsoir
coté génération mon truc fonctionne ,il génère exactement ce qu'il faut, je passe au codage de la PLL demain.
C'est pour le moment tout petit tant en code qu'en hardware car l'Attiny 45 c'est un dip8, mais il faudra un LM1881 en frontal.
JR

[Nezo123]

Bonsoir jihervé,
Vraiment content que tu te plonges dans ce sujet ! Merci. J'ai hâte de pouvoir comprendre un peu plus ce que tu vas produire.

[jiherve]

bonsoir
cela m'occupe et m'amuse.
JR

[Nezo123]

bonsoir,
Des nouvelles de l'avancement ?
De mon coté j'avance doucement sur la compréhension des timers et interruptions et j'ai découvert la manipulation directe des ports.

[jiherve]

bonsoir,
j'ai fini de coder, c'est pour un Attiny45 avec un quartz à 16MHz.
En entrée la synchro composite issue d'un LM1881 ou tout autre separateur de synchro PAL, en sortie une synchro composite verouillée une fois par image sur l'entrée et un signal de commutation (1 synchro d'entrée présente, 0 absente); Le passage à 1 a lieu apres la première synchro trame detectée, le passage à 0 après deux lignes absentes.
le code en zip car le site semble détecter du "suspicious material" !!!!:
tv_sync.zip

cela compile avec AVR studio 4.
Je n'ai cependant pas testé avec un moniteur PAL car je n'en ai plus.
je reste à l’écoute.
JR

[Nezo123]

Bonsoir jiherve,

Wha ! Merci ! j'ai regardé le code et... et je réalise que j'étais loin de pouvoir écrire un truc pareil ! Bon j'espère être bientôt capable de faire les étapes restantes : montage, flash du Attiny45 et test. Par contre je ne vois pas encore comment combiner la synchro générée avec le signal video en direction du moniteur... juste connecter les deux fils ensemble suffit ? ou faut-il plutôt des résistances de somation ou AOPs comme en audio ?

En tout cas si ça fonctionne ça pourrait faire pas mal d'heureux dans le monde du pilotage en immersion RC ! As-tu des restrictions quand à la diffusion du code ?

Je commande les composants et me prépare pour la suite. Si tu as l'envie d'expliquer un peu plus comment fonctionne ton code et/ou les choix que tu as fait (comme par ex de verrouiller la sync à chaque image...) ça m'intéresse ! Mais je comprend très bien aussi si tu n'as ni l'envie ni le temps pour ça. C'est déjà génial d'avoir un programme tout prêt à tester !

Je te tiens au courant de mon avancée, encore merci.
bonne soirée,

[jiherve]

bonsoir,
non tu peux diffuser à condition de m'en laisser la paternité.
attention ce truc ne commute que s'il n'y a plus du tout de synchro, s'il s'agit seulement de renforcer la synchro alors un 1881 ou équivalent suffit avec un peu d'analogique.
Je pensais que tu désirais une synchro de secours pour maintenir l’écran en fonction et que donc on pouvait lui envoyer une image noire, ce qui correspond a une synchro seule.
JR

[Nezo123]

D'accords, pour la paternité si tu le souhaites on peut rajouter une licence avec le code (du genre CC-BY : https://fr.wikipedia.org/wiki/Creati...ns_Attribution).

Ah zut ! Je me suis mal exprimé. En fait mon idée était plutôt de pouvoir renforcer/réhausser/simuler (?) la synchro du signal lorsque celui ci faiblit ou est perturbé. Le but est de pouvoir afficher à l'écran ce qui est reçu par le récepteur vidéo coûte que coûte et surtout éviter le moment où le moniteur va "décider" d'abandonner l'affichage du signal car lorsque c'est le cas, l'image peut mettre "un certain temps" à revenir...

En fait si on pouvait réinjecter dans le signal la synchro générée par l'Attiny45 ce serait parfait je pense. Et j'imagine qu'on peut choisir dans ton code à partir de quand on génère la synchro... une ligne, deux lignes manquantes... ou moins ?

Après peut être que juste renforcer la synchro avec un 1881 comme tu dis serait suffisant, mais comment ?

[jiherve]

bonjour,
çà y est j'ai mieux compris ton probleme; Ta vidéo perd en amplitude (signal+sync) et ton moniteur décroche donc la question est le LM1881 reste t il accroché?
JR

[Nezo123]

Bonjour,
Oui c'est peut être ça. En faisant des tests en conditions limites de réception j'ai remarqué ceci :
Récepteur fixe. Émetteur puissance minimum.
J'oriente l'émetteur de façon à dégrader progressivement la qualité de l'image observée à l'écran. J'arrive à dégrader l'image jusqu'à passer en noir et blanc avec très peu de détail visibles.
A ce moment là 2 possibilités :
- Soit je réoriente l’émetteur dans l'axe où la réception est bonne et je récupère mon image parfaite instantanément.
- Soit je fais un petit mouvement plus loin avant de revenir tout de suite à la position de parfaite réception. Dans ce cas le moniteur coupe, écran noir, quelques flash bleus. Et c'est bien plus long à récupérer l'image. (Je me demande si c'est pas la procédure d'auto-détection PAL/NTSC qui recommence...)
Donc ce que j'aimerais, c'est pouvoir injecter dans le signal vidéo dégradé la synchro nécessaire pour éviter le passage au noir de l'écran, juste le temps de réorienter l’émetteur dans une meilleur orientation.

Du coup, j'ai l'impression qu'il faut bien à la fois le LM1881 pour permettre au ATtiny45 de se caler sur la synchro, et le ATtiny pour pouvoir réinjecter la synchro dans le signal quand le LM1881 décroche. Mais peut-on injecter la synchro simplement en connectant la sortie du attiny directement sur le signal vidéo ? J'en doute...

[jiherve]

Bonjour,
tu en as rêvé JR l'a fait!
ci joints un zip avec le code révisé plus précis en synchro et toute la conf pour AVR Studio, il y a le .inc de l'Attiny car celui de la distri est incomplet et un .dxf du schéma(si tu as Diptrace j'ai le .dch)
tv_sync.zip
On peut se passer de L 'Attiny en connectant les pin 3 du LM1881 et du LT1251.
Le montage à un gain de 2 pour tenir compte des charges.
J'ai testé le fonctionnement nominal mais pas encore en affaiblissement de vidéo.
JR

[Nezo123]

Whaa !
Génial. Merci !
Si j'ai bien compris ton montage, en se passant de l'attiny on réinjecte la synchro amplifiée dans le signal video. Quand l'attiny est présent il génère lui-même la synchro lorsque le LM1881 ne la fournit plus.
Y'a plus qu'à on dirait...

[Nezo123]

ah mince ! on dirait que le LT1251 est un peu cher (13€) comme composant. Du coup, ça fait un montage vers les 20€ à la louche. Et la je sait plus si ça vaut le coup.

[jiherve]

bonsoir,
j'ai fait des tests en affaiblissement global et c'est la m...e, en fait dès que la vidéo à moins de 200mv cc le LM1881 fait n'importe quoi, je suis arrivé à filtrer une partie des bêtises mais pas toutes.
Je vais essayer autre chose mais il y aura une limite au niveau minimum, car quand il n'y a plus de signal il n'y en a plus.
nb : je croyais que tu avais des LT1251 comme j'en avais je suis parti la dessus mais on peut faire autrement.
JR

[Nezo123]

bonsoir,
C'est drôle, à chaque nouvelle étape que tu franchis je réalise à quel point j'étais loin de pouvoir faire quelque chose !
Oui je comprends bien que même un très bon montage ne va pas "inventer" le signal. Mais attention, dans mon cas il ne s'agit pas tant d'améliorer la réception (même si c'est vraiment un plus) que d'éviter la perte de synchro du moniteur qui provoque la mise en mode "pas de signal". Le cas typique est le passage rapide du véhicule RC derrière un obstacle : si on pouvais éviter le "passage au noir" du moniteur à ce moment là, l'image réapparaîtrait dès l'obstacle passé. Sinon, le moniteur passe au noir et la vidéo ne sera pas de retour immédiatement après passage de l'obstacle mais peut être 1 seconde plus tard.
Pour les LT1251 si tu as moyen de le remplacer par un composant moins cher ça relance l’intérêt économique du montage. Je ne l'ai pas précisé en début de sujet mais je pense que c'est surtout sur les écrans de 3 à 7 pouces que ça peut être utile : de ce que j'ai compris les écrans plus gros auraient plus souvent l'option permettant de désactiver l'"écran bleu" via le menu.

[Nezo123]

Et sinon je me suis amusé avec un Arduino et la bibliothèque TVOut : En branchant la sortie vidéo de l'arduino (post #9) sur la sortie du récepteur vidéo et dans l'entrée du moniteur j'arrive à obtenir un "mix" des deux vidéos... ça "fonctionne" seulement si j'alimente l'arduino après le récepteur vidéo. Le moniteur verrouille sur la caméra et la démo de TVOut s'affiche en incrustation semitransparante qui glisse en diagonale... si je coupe la caméra sans fil tout disparaît ! Pas de resynchronisation sur le signal de l'arduino...

[jiherve]

bonjour,
il serait utile de savoir ce qui se passe exactement : affaiblissement du niveau ou bien perte totale car cela fait une sacrée différence , dans un cas on récupère de la zoubida en sortie du LM1881 dans l'autre un chouette niveau 1.
Mais je continuerais demain aujourd'hui c'est "Salon des vignerons indépendants" avec modération bien sur.
JR

[Nezo123]

bonjour,
Après réflexions je me dit que ce qui déclenche le "reboot" du moniteur doit être la perte de syncro trame :
De ce que j'ai observé en simulant des conditions de mauvaise réception, le moniteur se débrouille avec des lignes manquantes dans le signal : flash de neige en bande horizontales à l'écran. Et il tiens le coup jusqu'aux conditions extrêmes (image en N/B dégradée au max). Par contre impossible d'obtenir une image qui "roule" ou bien coupée en deux. J'en déduis que le contrôleur du moniteur lâche l'affaire dès qu'il perd la syncro trame... mais je peux me tromper.
Bon salon à toi !

[jiherve]

bonsoir,
Bon j'ai trouvé une solution sans LT1251, avec des AOP MCP6021(il en faut idéalement 2 mais un pourrait suffire), ils passent la bande y compris le burst couleur.
Reste à faire des tests et sans doute des modifs du code , avec mes réalisations FPGA cela m'a demandé des années pour résoudre tous les cas exotiques rencontrés dont certains hyper vicieux qu'aucun produit commercial ne savait traiter, mais j'ai appris.
JR

[Nezo123]

Bonjour,
Super pour la solution avec les MCP6021.
De mon coté j'essaye de mieux comprendre comment réagit le moniteur. En faisant des tests avec 2 sources vidéo différentes connectées au moniteur via 1 simple inter 2 positions :
Si je bascule l'inter d'un coup sec la transition d'une vidéo à l'autre est instantanée dans 90% des cas (peut être 10% de mauvaise manip ?)
Si je bascule l'inter doucement pour que le contact ne soit pas franc, le moniteur fait son "reboot".

Je vais peut être essayer de modifier un montage permettant de choisir entre 2 récepteurs selon la force du signal reçu (module "Diversity"). Le but serait de pouvoir commuter rapidement sur une deuxième source vidéo (le menu du module) lorsque que le signal du récepteur principal passe en dessous d'un certain seuil. Ce n'est pas l'idéal mais si ça fonctionne assez vite ça permettrait de gagner un peu d'image lors du retour de la réception vidéo, le "reboot" du moniteur n'ayant pas lieu.

[jiherve]

bonsoir
j'ai continué mes travaux et je suis arrivé à un truc qui me semble robuste,le µC commence à être bien chargé en temps d’exécution, je l'ai testé avec un signal vidéo haché de façon erratique et cela semble résister, par contre comme le LM1881 déconne grave je suis obligé de remplacer la vidéo par un signal de synchro pur donc image noire , pour ce faire il faut un switch (type 4052 mais n'importe lequel fera le job ) car il ne suffit plus de booster la synchro.
Le montage assure toujours un gain de 2 mais maintenant en frontal ce qui donne du gras à l'extracteur tant qu'il y a encore un peu de signal.
Le système bascule en synchro interne des qu'il manque une ligne ou que la synchro extraite devient erratique et ne revient au mode normal que si 128 lignes consécutives sont bonnes, soit environ 8ms.
Je posterais plus tard un zip avec les infos utiles, le temps de modifier le schéma et de commenter un peu le code.
Je fais les vérifications à l'oscillo donc avec un moniteur cela pourrait être différent car certains sont très chatouilleux.
JR