EP1131810A1 - Procede d'adressage pour ecran a plasma base sur un adressage separe des lignes paires et impaires - Google Patents

Procede d'adressage pour ecran a plasma base sur un adressage separe des lignes paires et impaires

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EP1131810A1
EP1131810A1 EP99947562A EP99947562A EP1131810A1 EP 1131810 A1 EP1131810 A1 EP 1131810A1 EP 99947562 A EP99947562 A EP 99947562A EP 99947562 A EP99947562 A EP 99947562A EP 1131810 A1 EP1131810 A1 EP 1131810A1
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EP
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line
lines
sub
bits
addressing
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EP99947562A
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Didier Thomson Multimedia DOYEN
Jean-Claude Thomson Multimedia CHEVET
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Thomson Multimedia SA
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Definitions

  • the invention relates to an addressing method and device for a plasma panel based on separate addressing of the even lines and the odd lines.
  • the gray level is not produced in a conventional manner from an amplitude modulation of the signal but from a temporal modulation of this signal, by exciting the corresponding pixel, more or shorter depending on the desired level. It is the phenomenon of integration of the eye which makes it possible to render this level of gray. This integration takes place during the frame scanning time. The eye actually integrates much faster than the frame duration and thus risks detecting, in cases of particular transition of the addressing bits, variations in level which do not reflect reality. Contouring defects or "contouring" according to the English name can thus appear on moving images. These defects can be compared to a poor temporal restitution of the gray level. More generally, false colors appear on the contours of objects, each of the cells of a color component may be subject to this phenomenon.
  • the plasma cell has a trigger threshold which is not independent of the state of its immediate neighbors.
  • a cell will be all the more easily excitable that its neighbors will be excited, we speak in fact of a phenomenon of priming.
  • the barriers separating the different cells are not completely hermetic, a certain a number of free electrons from excited neighboring cells promote excitation of the addressed cell.
  • This priming problem is in fact amplified by the non-uniformity of the panel. It is always possible, to encourage the excitation of the cells to vary the control voltages, but this becomes impossible when the glass slabs do not have the same spacing, for example, over the entire panel. In this case, the compromise found at the level of the control voltages does not make it possible to optimize the ignition of all the cells.
  • the plasma panel unlike the cathode ray tube has a linear response, that is to say that the level of luminance emitted is strictly proportional to the video level.
  • Today's visualization systems are largely based on the use of cathode ray tubes. It is then carried out at the level of the shooting, an operation of a priori compensation for the response of the cathode ray tube. In order to be able to correctly visualize such a signal on a plasma panel, it is therefore necessary to perform the reverse correction (gamma correction) in order to obtain real information in the end.
  • Figure 1 shows the shape of the compensation curve 1 of the response of a tube to the emission, the abscissa axis representing the video input level and the ordinate axis representing the video output level after correction.
  • Curve 2 corresponds to a linear response obtained after application of the correction as shown in 3.
  • the object of the invention is to solve the cited drawbacks.
  • the subject of the invention is a method for addressing cells arranged according to a matrix table, each cell being located at the intersection of a row and a column, the table having row and row entries.
  • the column inputs each receiving a command word from this column corresponding to the relative video word, for this column, to an addressed line, this word being composed of n bits transmitted sequentially, each sequence corresponding to a sub - scanning, each bit triggering or not, depending on its state, the ignition of the cell of the addressed line and of the column receiving the control word, for a time proportional to the weight of this bit in the word, characterized in that 'the column control words are coded differently depending on whether the word relates to an even or odd line, this difference consisting in that at least m successive bits of determined ranks have different weights from a control word to the other, the sum of the weights of these bits remaining identical from one control word to the other, in order to obtain writing times which are substantially different from one line to the next.
  • the writing is simultaneous on two successive lines for at least the first bit of the m successive bits of a control word relating to one of the two lines.
  • At least two successive lines are simultaneously selected for at least one of the bits of the column control words whose weight is common from one control word to the other.
  • at least one of the bits of identical weight from one control word to the other is used to code a partial luminance value common to two successive lines and the writing is simultaneous on these lines for this bit of the command word relating to one of the two lines,
  • the method is implemented for a limited number of rows of the matrix table, these rows corresponding to the areas of the image defined by the video signal having strong vertical transitions, the other areas exploiting sub-scans corresponding to an addressing method for which the column control words have all the identical weights from one line to another.
  • the method is implemented for images having strong vertical transitions, the other images using an addressing method for which the column control words have all the identical weights from one line to another.
  • the switching from the first addressing method comprising n subscans to a second addressing method comprising a greater number of subscans and for which the column control words have a greater number of bits having weights identical from one line to another is carried out by replacing the selection of a line I when writing a bit of different weight on line I, in the first method, by selecting line I and the immediately preceding or immediately following line for a simultaneous writing on these two lines, in the second method.
  • the invention also relates to a device for implementing the above method comprising a video processing circuit for processing the video data received, a correspondence memory for transcoding this data, a video memory for storing the transcoded data, the video memory being connected to column supply circuits for controlling the column addressing of the plasma panel from column control words, a line supply circuit control circuit connected to the video processing circuit for selecting the lines , characterized in that the video processing circuit and the transcoding circuit carry out a different coding of the column control words according to whether the word relates to an even or odd line, this difference consisting in that at least m successive bits of determined ranks among the bits to be transmitted have different weights from one control word to another, l a sum of the weights of these bits remaining identical from one control word to another, in order to obtain writing instants which are substantially different from one line to the next.
  • the device is characterized in that the control circuit for the line supply circuits simultaneously selects two consecutive lines during the transmission by the column supply circuits of the first bit of the successive bits of a word of command relating to one of the two lines.
  • the device is characterized in that it also comprises a selection circuit receiving the video data for selecting a coding of the column control words corresponding to an addressing according to n sub-scans or to an addressing corresponding to a number higher of sub-scans according to the variations in luminance from one line to another of an image.
  • the addressing method according to the invention consists in separating the addressing of the even rows from that of the odd rows using a different coding of the column control words.
  • the writing instants from line to line the other, for certain bits of the control words, are significantly different.
  • This process allows partial and variable copying of video information from one line to the other. We can thus play on the compromise between the number of underscans / loss of vertical resolution. It is then possible, depending on the content of the video, to modify, for each of the pairs of lines, the number of sub-scans and therefore therefore the maximum difference allowed between two luminance values allowing an error lower than the LSB. Thanks to the invention, the contouring effects are eliminated or at least greatly reduced, the quantification of the low levels is improved.
  • FIG. 1 a compensation curve for the response curve of a cathode ray tube
  • FIG. 4 a principle for scanning a plasma panel according to the invention
  • FIG. 5 a timing diagram for the writing of two consecutive lines according to the invention for bits of column control words having different weights
  • FIG. 8 an example of writing on two consecutive lines for bits of column control words having different weights
  • a plasma panel consists of two glass slabs separated by a hundred microns. This space is filled with a gas mixture containing neon and xenon. When this gas is electrically excited, the electrons gravitating around the nuclei are extracted and become free.
  • the term "plasma" designates this gas in the excited state.
  • On each of the two panels of the panel are screen-printed line electrodes for one panel and column for the other panel. The number of row and column electrodes corresponds to the definition of the panel.
  • a barrier system is put in place to physically delimit the cells of the panel and limit the phenomena of diffusion from one color to the other. Each crossing of a column electrode and a row electrode will correspond to a video cell containing a volume of gas.
  • a cell will be called red, green or blue depending on the phosphor deposit with which it will be covered.
  • a video pixel being composed of a triplet of cells (one red, one green and one blue), there are therefore three times more column electrodes than pixels on a line.
  • the number of line electrodes is equal to the number of lines on the panel. Given this matrix architecture, it suffices to apply a potential difference to the crossing of a line electrode and a column electrode in order to excite a precise cell and thus occasionally obtain a gas in the plasma state.
  • the UV rays generated during the excitation of the gas will bombard the red, green or blue phosphors and thus give a lit red, green or blue cell.
  • a line of the plasma panel is addressed as many times as there are defined sub-scans in the gray level information to be transmitted to the pixel, as explained below.
  • the selection of the pixel is carried out by the transmission of a voltage called recording pulse, via a supply circuit, along the entire line corresponding to the selected pixel while the information corresponding to the value at the level of gray of the selected pixel is transmitted in parallel on all the electrodes of the column on which the pixel is located. All the columns are fed simultaneously, each of them with a value corresponding to the pixel of this column.
  • Each bit of information of a gray level is associated with time information which therefore corresponds to the ignition time of the bit or more generally to the time between two inscriptions: a bit of weight 4 with the value 1 will thus correspond to an ignition of the pixel for a duration 4 times greater than an ignition corresponding to the bit of weight 1.
  • This holding time is defined by the time separating the writing top from an erasing top and corresponds to a holding voltage which precisely helps maintain the excitement of the cell after addressing.
  • the panel will be scanned n times to transcribe this level, each of these subscans having a duration proportional to the bit that it represents.
  • the eye converts this "global" duration corresponding to the n bits into an ignition level value.
  • a sequential scan of each of the bits of the binary word is therefore carried out by applying a duration proportional to the weight.
  • the addressing time of a pixel, for a bit is the same regardless of the weight of this bit, what changes is the ignition hold time for this bit.
  • a cell therefore has only two states: excited or not excited. Therefore, unlike CRT, it is not possible to achieve analog modulation of the level of light emitted. To account for the different gray levels, a time modulation of the cell transmission time in the frame period (called T) must be carried out.
  • This frame period is divided into as many sub-periods (sub-scans) as there are video coding bits (number of bits called n). From these n sub-periods, we must be able by combination to reconstruct all the gray levels between 0 and 255. The eye of the observer will integrate these n sub-periods over a frame period and thus recreate the desired gray level .
  • a panel is made up of NI rows and Ne columns supplied by NI line supply circuits and Ne column supply circuits. The generation of the gray levels by time modulation requires addressing the panel n times for each pixel of each line. The matrix aspect of the panel will allow us to simultaneously address all the pixels on the same line by sending an electrical pulse of Vccy level to the line supply circuit.
  • the signals transmitted on the columns are called column control words and relate to the video signal to be displayed, this relationship being for example a transcoding function of the number of bits used.
  • On each of the columns will be present the video information corresponding to the bit of this column control word addressed at this time (corresponding to a sub-scan), it will be materialized by an electrical pulse of "binary" amplitude 0 or Vccx (translating the state of the coded bit).
  • Vccx and Vccy at each electrode crossing will cause or not an excitation of the cell. This excitation state will then be maintained over a period proportional to the weight of the underscan performed. This operation will be repeated for all the lines (NI) and for all the addressed bits (n).
  • nx NI lines during the duration of the frame, hence the following fundamental relationship: where tad is the time required to address a line.
  • a sequencing algorithm makes it possible to address all the lines n times while respecting the respective weight of the sub-scanning carried out between each addressing.
  • the abscissa axis represents time and is divided into frame periods of duration T. Each frame period is divided into sub time periods, the duration of which is proportional to the weight of the different sub-scans, thus making it possible to define a level video to be displayed on the plasma screen, (1, 2, 4, 8 ..., 128) for a quantized video on 8 bits and an addressing having 8 sub-scans.
  • the ordinate axis represents the level 0 or 1 of the addressing bits during the corresponding frame periods, in other words the off or on state of a cell as a function of time, for a given coding level.
  • Curve 5 corresponds to an encoding of the value 128, curve 6 to an encoding of the value 127 and curve 7 to an encoding of the value 128 during the first frame and of the value 127 during the second frame and vice versa for the two subsequent frames.
  • the 8 sub-scans being distributed over the 20 ms of the frame, the eye by integrating the video asynchronously, reveals black areas, the part b of the curve 7 corresponding to a level 0 for the duration of two frames successive, and white areas, the part a of the curve 7 corresponding to a level 1 for the duration of two successive frames.
  • the contouring phenomenon manifests itself particularly in moving areas where there are strong transitions (contours of objects) or more generally switches at the level of the most significant in the coding of this video. In the case of a color screen, this takes the form of the appearance on the panel, at these contours, of "false colors" due to an incorrect interpretation of the RV B triplet. This phenomenon is therefore linked to the temporal modulation system of the level of the video and to the fact that the eye in its role of integrator reveals incorrect contours.
  • One solution to this problem consists in coding the gray level to be transmitted on more bits than is theoretically necessary (8 for coding 256 levels) and thus defining more sub-scanning to better distribute the information in time.
  • the respective weights of the sub-scans are reduced, the problems during their switching are limited.
  • a transcoding of the gray level will be for example: 1 2 4 8 16 32 32 32 64 64.
  • the highest weights can therefore be 64 instead of 128. This solution is however applied to the detriment of the image quality, the resolution being limited accordingly.
  • FIG. 3 A sequencing algorithm according to the prior art is shown in FIG. 3 and is exposed below in order to facilitate the understanding of the invention, by exposing the differences compared to this prior art.
  • This sequencing algorithm is known by the English name Simultaneous Addressing Scanning or SAS, that is to say scanning with simultaneous addressing. It makes it possible to address all the lines n times (corresponding to the number n of bits) while respecting, between each addressing, the duration corresponding to the weight of the bit relating to this addressing. Each of the lines is addressed for each of the sub-scans in a defined order as shown in FIG. 3 for a system with 4 sub-scans.
  • the horizontal axis represents time t and the vertical axis the line number.
  • the periods corresponding to the different sub-scans SB0 to SB3 are indicated for the bits 0 to 3 of column control words defining the luminance value to be displayed.
  • the display time in fact the holding time after registration, is a function of the weight of the bits of this control word.
  • These durations are represented, for each of the bits 0 to 3, by two lines in solid oblique lines respectively framing each of the mentions SBO to SB3, for example the holding duration referenced 8 for the subscanning SB3.
  • the shaded areas 9 and 11 correspond to the scanning of the previous frame and the next frame and the intermediate area 10 corresponds to the scanning of the current frame.
  • the intersections with the oblique lines successively represent the beginnings of registration relating to the sub-scans SB3, SB2, SB1 and SBO of the same frame ( in this example) which reported on the ordinate axis correspond to line numbers l 3 , l 3 +1, l 3 +2, l 3 +3, for example 100 and the following lines 101, 102 and 103 for SB3 , l 2 , l 2 +1, l 2 +2, l 2 +3 for SB2, etc ...
  • These addressing of 4 times 4 lines takes place during a time interval dt.
  • the next moment will write lines 104, 105, 106, 107 for SB3 and so on.
  • Figure 4 shows how, in time, the 2 addressing algorithms are nested. Everything happens as if we had in this case 8 sub-scans, each applying to a line parity only (even or odd).
  • the solid oblique lines correspond to the sub-sweeps SBO to SB3 and the dotted oblique lines to the sub-sweeps SB'O to SB'3. For example at time t, the line addressed for the underscan
  • SB3 is an even line l 3 (in fact the group of four successive even lines l 3 , l 3 +2, l 3 +4, l 3 +6)
  • the line addressed for the subscanning SB'2 is a line odd the 2 (in fact the group of four odd lines the 2 , the 2 + 2 , the 2 + 4, the 2 , + 6) and so on for the other sub-scans at this time t .
  • the even line l 3 is written at time t
  • the addressing separation system for lines I and 1 + 1 therefore implies that the addressing times for these lines are different. Consequently, when addressing line I, we are in a maintenance phase on line i + 1. It is in fact possible to erase lines I and 1 + 1 at this instant and to write the same video information on the 2 lines as explained below. Similarly, it is possible to enter the information only on line I, in this case the maintenance phase of line 1 + 1 will not be disturbed.
  • the nesting of the sub-scans SB 'in the sub-scans SB can be entirely arbitrary and it is not necessary that any correlation exists between the instants of sub-scanning of these two types (sub-scans of SB type for even lines and SB 'type underscan for odd lines).
  • the maintenance times can be completely decorated and depend only on the bit weights of the column control words which will be assigned to each type of underscan.
  • the weights of the column control words can be chosen different for the subscanning SB and for the subscanning SB '.
  • FIGS. 5 and 6 represent timing diagrams of two successive lines I and 1 + 1 and the writing instants W for these lines.
  • Line 1 + 1 is controlled by a nested subscanning SB 'as indicated above.
  • T'1 represents the corresponding sub-sweep holding time
  • FIG. 5 The diagram of FIG. 5 is to be compared to that of FIG. 4.
  • the write orders are specific to a single line, the durations of the subscans are independent from one line to another.
  • a line 13 we start the sub-scanning SB3 which is preceded by the sub-scanning SB2.
  • the next line 13 + 1 we are, at this instant t, in the course of a sub-scan SB'2 which overlaps the sub-scan SB2 and the sub-scan SB3, as it appears in FIG. 5.
  • FIG. 6 no longer refers to FIG. 4 and gives, in general, the principle of the invention using a nested scan.
  • the first timing diagram corresponds to line I and represents 4 successive sub-scans Sb1 to Sb4 of holding time t1 to t4.
  • the second timing diagram corresponds to the line 1 + 1 and represents 4 successive sub-scans Sb'1 to Sb'4 of holding time t'1 to t'4.
  • the holding time T2 is split into two periods t1 and t2 and the holding time T3 in two periods t3 and t4.
  • the addition of the write signal makes it possible to split the holding time T'2 into two periods t'2 and t'3.
  • variable parameter that can be defined according to the video content.
  • the big advantage of this method is that you can easily switch from a 16 sub-scan mode to a 13 sub-scan mode (see example given below) from one frame to another and without transition cycle.
  • the adaptation can therefore be made according to the content of the sequence and even according to the content of the image.
  • a vertical resolution measurement system can be used to make a decision on the number of subscans to use.
  • the method even makes it possible to switch from a couple of lines to another, from a 13 to 16 sub-sweep mode.
  • the decision information can be calculated for each pair of lines.
  • the coding of a gray level according to this principle is carried out taking into account not only the luminance value of the selected pixel but also the luminance value of the pixel located on the adjacent row for the same column.
  • the column control word for a given pixel, is separated into two parts, a first control word corresponding to a value common to the two pixels and a second and third control word corresponding to the specific values of the pixels.
  • ni + n2 + n3 2 x (number of sub-scans per line ). If we consider a given number of subscans, the number of subscans relating to the coding bits of the two specific values and of the common value, which is ni + n2 + n3, must correspond to that of the sub-scans carried out in a conventional manner and relating to the coding bits for the line I and to the coding bits for the line 1 + 1.
  • ni, n2, n3 are not fixed. It is possible to adjust the relationship between the definition of specific values and that of the common value. The loss of resolution linked to coding will be all the smaller the better the specific values are defined. On the other hand, the total number of sub-scans will be all the higher as the specific values are the least well defined. There is therefore a compromise to be found between the loss of resolution on the one hand and the minimization of the viewing faults on the other.
  • the calculation of specific values is carried out as follows:
  • VS1 - VS2 must be equal to NG1 - NG2 (always to have a zero coding error).
  • D this difference between NG1 and NG2
  • ⁇ is a parameter to be defined in the same way as ni, n2, n3.
  • This value ⁇ is the result of algorithmic tests and is therefore partially determined empirically.
  • the value is chosen according to the induced calculations, for example the value 3/16 facilitating the calculations by the digital signal processor DSP (Digital Signal Processing in English).
  • the difference D between the gray values is coded from the nearest multiple of 5 of this value D.
  • the specific values VS1 and VS2 are multiples of 5 and the proportion of the specific value compared to the global value (the parameter ⁇ ) is chosen equal to 3/16.
  • the value of VS1 is thus the modulo 5 value closest to 60 x 3/16.
  • the specific value which contains the difference information between the two coded pixels, is only defined on a restricted number of bits.
  • the maximum difference that can be coded will therefore be limited in fact to the maximum value that can be coded as a specific value. This will therefore prevent us from coding large differences.
  • the difference that can be coded being limited, one of the specific values will be equal to the maximum value and the other will be equal to 0.
  • the common value will be determined so as to minimize the error on the final value. In this case, the final error may be greater than 1.
  • n3 12 (code 1, 2,4,6,9,12,15,19,23,27,31, 36)
  • FIG. 7 shows such addressing with 16 sub-scans.
  • the writes referenced 14 are common to lines I and 1 + 1, for the values 9, 15, 12.
  • the entries referenced 15 are specific to lines I and 1 + 1 and relate to the values 10, 20.
  • the 16-bit code above corresponds to the weight of the bits of the column control words calculated from the video information: 1 24 56 9 10 12 15 19 20 23 27 31 35 36
  • each video information is separated into information specific to the current line I and information common to the 2 adjacent lines I and 1 + 1.
  • the specific information is coded on 4 bits whose respective weights are multiples of 5 (5,10,20,35).
  • the common information is coded on 12 bits.
  • the principle of nesting of the sub-scans makes it possible to increase the value of this maximum difference from which the errors are no longer negligible, which is particularly useful when the vertical resolution (difference in luminance) is large. It makes it possible to pass dynamically from 16 sub-scans (10 sub-scans common to two lines and 4 separate sub-scans) to 13 sub-scans. First of all, the respective order of the different sub-scans is modified as follows:
  • This order defines the rank of the bits of the transmitted control words, represented by their weight.
  • the first 4 sub-scans (1, 2, 4, 6) are always common to the 2 adjacent lines.
  • the sub-scans 5 and 10 and also 20, 35 are themselves always specific to the lines I and 1 + 1 (we therefore always have 2 different pieces of information for these sub-scans).
  • 3 sub-scans (9, 15, 12) two cases are possible: either they are common to the 2 lines (and we then return to addressing 16 sub-scans) or they are partially specific (addressing 13, 14 or 15 sub-scans).
  • FIG. 8 shows such addressing with 13 sub-scans.
  • On line I there are successive sub-scans corresponding to bits of weight 10, 24, 12, 20.
  • the entries referenced 16 are common to lines I and 1 + 1, for the values 9 and 24.
  • the entries referenced 17 are specific to lines I and 1 + 1 and relate to the values 10, 20, 12 and 27.
  • c ' is the entry relating to the sub-scan 9 which is common but the line I is not erased at the end of the maintenance cycle. If there is no erasure, the information entered remains present which implies that the video information which for weight 9 on line 1 + 1 has a different weight (24) on line I.
  • line 1 + 1 is deleted at the end of the weight cycle 9.
  • the video content of the sub-scan 12 is then written on line I.
  • sub-scanning 15 of line 1 + 1 actually lasts 27 (15 + 12).
  • An erasure signal common to lines I and 1 + 1 is then made before writing the video information corresponding to the specific values of weight 20.
  • sub-scans 19, 23, 27, 31, 36 of an address 16 sub-scans can be transformed into 3 sub-scans 42, 58, 36 for the line I and 19, 50, 67 for line 1 + 1.
  • the only constraint is that the video information of the sub-scan 42 of the line I is the same as that of the sub-scan 19 of the line 1 + 1.
  • the column control words were coded on 16 bits and, depending on the weight of the bits, the lines were addressed separately or 2 by 2.
  • the scanning times for writing the 2 bits, for which the lines were addressed 2 by 2, were therefore divided by 2, reducing the scanning time to that of a column control word of 10 bits (4 + 12/2).
  • the column control words are coded on 13 bits, bits being common to two successive lines.
  • These column control words have bits of different weight depending on whether the line considered is an even or odd line.
  • the weights of the 13-bit column control words (13 subscans) are:
  • the weights of the rank bits 7 and 8 have the same sum 36.
  • the weights of the rank bits 10, 11, 12 have the same sum 136.
  • the lines are addressed 2 by 2, in the example, for the weights: 1, 2, 4, 6, 9 or 24, 19 or 42 (depending on the column command word considered).
  • the lines are addressed separately for the weights 5, 10, 20, 35.
  • the lines are addressed separately for the weight (15 + 12), (23 + 27), (31 + 36).
  • the lines are addressed separately for the weight 12, (27 + 31), 36.
  • This switching which corresponds to the transition from an addressing in accordance with FIG. 8 to an addressing in accordance with FIG. 7, is carried out in a simple manner, by replacing the selection of a line I (or of a line 1 + 1) during writing a bit of different weight on line I (or 1 + 1) by selecting line I and the immediately next (or previous) line for simultaneous writing on these two lines.
  • This number of sub-scans is related to the number of bits having different weights of a column control word corresponding to one line to the column control word corresponding to the next line and this number, therefore the column control words used for the coding of the image, can be chosen according to the images to be processed, this choice being able to be carried out image by image.
  • the weight of the bits concerned can be chosen according to the resolution of the image.
  • the line 1 + 1 can benefit from the possible state of excitation of the lines I and I + 2, these not having been extinguished just before. In fact it is possible to benefit from all the sub-scans of all the lines of this system.
  • FIG. 9 An exemplary embodiment of the device implementing the scanning method is described below.
  • the simplified diagram of the control circuits of a plasma panel 18 is shown in FIG. 9.
  • the digital video information arrives at the input E of the device which is also the input of a microprocessor-based video processing circuit 19 and the input of a selection circuit 20.
  • the video processing circuit is connected to a correspondence memory 21, at the selection circuit 20, at the input of a video memory 22 and at a scanning generator or control circuit for the line supply circuits 24.
  • the video memory transmits the stored information to the input of a circuit 23 grouping the column supply circuits.
  • the scan generator 24 transmits synchronization information to the video memory 22 and controls a circuit 25 grouping together the line supply circuits.
  • the video information coded on 8 bits and received on the input E is thus transmitted to the selection circuit 20 which stores the video data on a complete image.
  • This circuit analyzes the content of the video and calculates the number of times that there is, in the image, a difference in luminance between line I and line 1 + 1 greater than a preset threshold.
  • the scanning is carried out by exploiting the principle of nesting of the sub-scans, that is to say from an addressing with 13 sub-scans. Otherwise, 16 sub-scans are performed.
  • the information relating to the type of scanning is transmitted to the processing circuit 19 which codes the video information accordingly.
  • the processing circuit transmits this information to the scanning circuit 24 so that it scans the screen as a function of this coding.
  • the processing circuit 19 exchanges the video data with the memory or correspondence table 21 which, depending on the values of the video words sent as addresses, will supply as data words corresponding to 13 or 16 bit codes whose weights will have previously been defined.
  • This transcoding from the correspondence table 21 is defined as a function of the addressing mode used.
  • the 13-bit coded words correspond to two types of coding which are differentiated by the bit weight of the coded words:
  • a first type of coding providing a first coding word corresponding to the even lines of the plasma panel
  • the scanning generator 24 performs, for the duration of a frame and by means of the line supply circuits 25, the line scanning of the screen.
  • This circuit 25 supplies the addressing voltage and also the holding voltage for the duration corresponding to the sub-scanning relating to the weight of the bit sent to the columns for this addressing.
  • the scan generator 24 performs the sub-scans based on the commands received from the processing circuit.
  • Switching from a 13 sub-scan mode to a 16 sub-scan mode is very simple by selecting lines 21 and 21 + 1 instead of the single line 21 or the only line 21 + 1 when writing the bits corresponding to the common value VC.
  • the selection circuit 20 can very well be placed upstream of the device and in particular of the processing circuit in order to avoid any delay in the coding of the video words.
  • the previous description assumed a line selection of the plasma panel for transmission of video information on the column inputs of the display, but other types of addressing could be envisaged, for example by reversing the function rows and columns without the method departing from the scope of the invention.
  • the invention is not limited by the number of bits quantifying the digital video signal to be displayed, nor the number of sub-scans.
  • the cells of this device or matrix table with row and column entries can be cells of plasma panels but also micromirrors of circuits with micromirrors. Instead of emitting light directly, these micromirrors reflect, in a punctual manner (a cell corresponding to a micromirror), a light received, when they are selected. Their addressing for selection is then identical to the addressing of the cells of the plasma panels as described in the present application.

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Abstract

Le procédé est caractérisé en ce qu'on effectue un codage différent des mots de commande colonne selon que le mot est relatif à une ligne paire ou impaire, cette différence consistant en ce qu'au moins m bits successifs de rangs déterminés ont des poids différents d'un mot de commande à l'autre, la somme des poids de ces bits restant identique d'un mot de commande à l'autre, pour obtenir des instants d'écriture sensiblement différents d'une ligne à la suivante. Les applications concernent l'adressage des panneaux à plasma.

Description

Procédé d'adressage pour écran à plasma basé sur un adressage séparé des lignes paires et impaires
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'adressage pour panneau à plasma basé sur un adressage séparé des lignes paires et des lignes impaires.
Sur les écrans à plasma, le niveau de gris n'est pas réalisé d'une manière classique à partir d'une modulation d'amplitude du signal mais à partir d'une modulation temporelle de ce signal, en excitant le pixel correspondant, plus ou moins longtemps selon le niveau souhaité. C'est le phénomène d'intégration de l'oeil qui permet de rendre ce niveau de gris. Cette intégration s'effectue pendant le temps de balayage de la trame. L'oeil intègre en fait beaucoup plus rapidement que la durée de trame et risque ainsi de déceler, dans des cas de transition particulière des bits d'adressage, des variations de niveau ne reflétant pas la réalité. Des défauts de contour ou "contouring" selon l'appellation anglaise peuvent ainsi apparaître sur les images en mouvement. Ces défauts peuvent être comparés à une mauvaise restitution temporelle du niveau de gris. D'une manière plus générale, des fausses couleurs apparaissent sur les contours d'objets, chacune des cellules d'une composante couleur pouvant être sujette à ce phénomène. Ce phénomène est encore plus gênant lorsqu'il apparaît sur des zones relativement homogènes. Une solution théorique simple pour limiter l'apparition des faux contours est connue de l'art antérieur pour être décrite par exemple dans la demande de brevet française déposée le 25 avril 1997 et publiée sous la référence FR 2762704 et qui consiste à multiplier le nombre de sous-balayages pour rendre minimes les perturbations liées aux modifications du niveau vidéo d'une trame sur l'autre. Les sous-balayages supplémentaires nécessaires proviennent des balayages économisés par l'adressage simultané de deux lignes adjacentes. Cet adressage simultané entraîne cependant des pertes de résolution, l'information recopiée d'une ligne à l'autre étant obtenue par recodage du niveau de gris, en utilisant les possibilités de redondance de codes. Il n'est toutefois pas possible de maîtriser l'amplitude de ces pertes de résolution.
Un autre problème de l'art antérieur concerne les conditions d'amorçage.
Une des particularités de la cellule plasma est d'avoir un seuil de déclenchement qui ne soit pas indépendant de l'état de ses voisins immédiats. Une cellule sera d'autant plus facilement excitable que ses voisins seront excités, on parle en fait d'un phénomène d'amorçage. Les barrières séparant les différentes cellules n'étant pas complètement hermétiques, un certain nombre d'électrons libres provenant des cellules voisines excitées viennent favoriser l'excitation de la cellule adressée.
Ce problème d'amorçage est en fait amplifié par la non-uniformité du panneau. Il est toujours possible, pour favoriser l'excitation des cellules de faire varier les tensions de commande, mais cela devient impossible lorsque les dalles de verre n'ont pas par exemple le même écartement sur tout le panneau. Dans ce cas, le compromis trouvé au niveau des tensions de commande ne permet pas d'optimiser l'allumage de toutes les cellules.
Un autre problème de l'art antérieur concerne la quantification des faibles niveaux.
Le panneau à plasma, contrairement au tube cathodique possède une réponse linéaire, c'est à dire que le niveau de luminance émis est strictement proportionnel au niveau vidéo. Les systèmes actuels de visualisation sont basés, pour une large part, sur l'utilisation de tube cathodiques. Il est alors réalisé au niveau de la prise de vue, une opération de compensation a priori de la réponse du tube cathodique. Pour pouvoir visualiser correctement un tel signal sur un panneau à plasma, il est donc nécessaire d'effectuer la correction inverse (correction de gamma) pour obtenir en final l'information réelle.
La figure 1 montre l'allure de la courbe de compensation 1 de la réponse d'un tube à l'émission, l'axe des abscisses représentant le niveau vidéo d'entrée et l'axe des ordonnées représentant le niveau vidéo de sortie après correction. La courbe 2 correspond à une réponse linéaire obtenue après application de la correction telle que représentée en 3.
Cette correction a pour conséquence de limiter très fortement la quantification des bas niveaux dans la mesure où, à un niveau du signal de sortie peuvent correspondre plusieurs niveaux du signal d'entrée. Ceci est surtout vrai pour les faibles niveaux, par exemple dans la zone matérialisée en 4 où les niveaux d'entrée compris entre 0 et 15 correspondent à un seul niveau de sortie égal à zéro. Pour rendre parfaitement ces faibles niveaux, il faudrait disposer de plus de 8 bits de quantification (10 ou 12 par exemple).
L'invention a pour but de résoudre les inconvénients cités. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'adressage de cellules disposées selon un tableau matriciel, chaque cellule étant située à l'intersection d'une ligne et d'une colonne, le tableau ayant des entrées lignes et des entrées colonnes pour l'affichage de niveaux de gris définis par des mots vidéo composant un signal numérique vidéo et définissant une image, les entrées colonnes recevant chacune un mot de commande de cette colonne correspondant au mot vidéo relatif, pour cette colonne, à une ligne adressée, ce mot étant composé de n bits transmis séquentiellement, chaque séquence correspondant à un sous- balayage, chaque bit déclenchant ou pas, selon son état, l'allumage de la cellule de la ligne adressée et de la colonne recevant le mot de commande, pendant un temps proportionnel au poids de ce bit dans le mot, caractérisé en ce qu'on effectue un codage différent des mots de commande colonne selon que le mot est relatif à une ligne paire ou impaire, cette différence consistant en ce qu'au moins m bits successifs de rangs déterminés ont des poids différents d'un mot de commande à l'autre, la somme des poids de ces bits restant identique d'un mot de commande à l'autre, pour obtenir des instants d'écriture sensiblement différents d'une ligne à la suivante.
Selon une variante du procédé, l'écriture est simultanée sur deux lignes successives pour au moins le premier bit des m bits successifs d'un mot de commande relatif à une des deux lignes.
Selon une autre variante, on sélectionne simultanément au moins deux lignes successives pour au moins un des bits des mots de commande colonne dont le poids est commun d'un mot de commande à l'autre. Selon une autre variante, au moins un des bits de poids identique d'un mot de commande à l'autre est utilisé pour coder une valeur partielle de luminance commune à deux lignes successives et l'écriture est simultanée sur ces lignes pour ce bit du mot de commande relatif à une des deux lignes,
Selon une autre variante, le procédé est mis en oeuvre pour un nombre limité de lignes du tableau matriciel, ces lignes correspondant aux zones de l'image définie par le signal vidéo ayant de fortes transitions verticales, les autres zones exploitant des sous-balayages correspondant à un procédé d'adressage pour lequel les mots de commande colonne ont tous les poids identiques d'une ligne à l'autre. Selon une autre variante, le procédé est mis en oeuvre pour des images ayant de fortes transitions verticales, les autres images exploitant un procédé d'adressage pour lequel les mots de commande colonne ont tous les poids identiques d'une ligne à l'autre.
Selon une autre variante, la commutation du premier procédé d'adressage comportant n sous-balayages à un second procédé d'adressage comportant un nombre supérieur de sous-balayages et pour lequel les mots de commande colonne ont un nombre supérieur de bits ayant des poids identiques d'une ligne à l'autre est effectuée en remplaçant la sélection d'une ligne I lors de l'écriture d'un bit de poids différent sur la ligne I, dans le premier procédé, par la sélection de la ligne I et de la ligne immédiatement précédente ou immédiatement suivante pour une écriture simultanée sur ces deux lignes, dans le second procédé.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précédent comportant un circuit de traitement vidéo pour le traitement des données vidéo reçues, une mémoire de correspondance pour le transcodage de ces données, une mémoire vidéo pour la mémorisation des données transcodées, la mémoire vidéo étant reliée à des circuits d'alimentation colonne pour commander l'adressage colonne du panneau à plasma à partir de mots de commande colonnes, un circuit de commande de circuits d'alimentation ligne relié au circuit de traitement vidéo pour sélectionner les lignes, caractérisé en ce que le circuit de traitement vidéo et le circuit de transcodage effectuent un codage différent des mots de commande colonne selon que le mot est relatif à une ligne paire ou impaire, cette différence consistant en ce qu'au moins m bits successifs de rangs déterminés parmi les bits à transmettre ont des poids différents d'un mot de commande à l'autre, la somme des poids de ces bits restant identique d'un mot de commande à l'autre, pour obtenir des instants d'écriture sensiblement différents d'une ligne à la suivante.
Selon une variante de réalisation, le dispositif est caractérisé en ce que le circuit de commande des circuits d'alimentation lignes sélectionne simultanément deux lignes consécutives lors de la transmission par les circuits d'alimentation colonne du premier bit des bits successifs d'un mot de commande relatif à une des deux lignes.
Selon une autre variante, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend également un circuit de sélection recevant les données vidéo pour sélectionner un codage des mots de commande colonne correspondant à un adressage selon n sous-balayages ou à un adressage correspondant à un nombre supérieur de sous-balayages en fonction des variations de luminance d'une ligne à l'autre d'une image.
Le procédé d'adressage selon l'invention consiste à séparer l'adressage des lignes paires de celui des lignes impaires en utilisant un codage différent des mots de commande colonne. Les instants d'écritures d'une ligne à l'autre, pour certains bits des mots de commande, sont sensiblement différents.
L'amorçage des excitations des cellules est ainsi favorisé.
Ce procédé permet d'effectuer une recopie partielle et variable des informations vidéo d'une ligne sur l'autre. On peut ainsi jouer sur le compromis nombre de sous-balayages/perte de résolution verticale. Il est alors possible, en fonction du contenu de la vidéo, de modifier, pour chacun des couples de lignes, le nombre de sous-balayages et donc par conséquent la différence maximum autorisée entre deux valeurs de luminance permettant une erreur inférieure au LSB. Grâce à l'invention, les effets de contouring sont supprimés ou du moins fortement diminués, la quantification des bas niveaux est améliorée.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des figures annexées qui représentent:
- la figure 1 , une courbe de compensation de la courbe de réponse d'un tube cathodique,
- la figure 2, un chronogramme montrant des niveaux de codage en fonction du temps, - la figure 3, un principe de balayage d'un panneau à plasma selon l'art antérieur,
- la figure 4, un principe de balayage d'un panneau à plasma selon l'invention,
- la figure 5, un chronogramme pour l'écriture de deux lignes consécutives selon l'invention pour des bits de mots de commande colonne ayant des poids différents,
- la figure 6, un chronogramme pour l'écriture de deux lignes consécutives selon l'invention pour des bits de mots de commande colonne ayant des poids identiques, - la figure 7, un exemple d'écriture sur deux lignes consécutives pour des bits de mots de commande colonne ayant des poids identiques,
- la figure 8, un exemple d'écriture sur deux lignes consécutives pour des bits de mots de commande colonne ayant des poids différents,
- la figure 9, un dispositif selon l'invention.
Un panneau à plasma est constitué de deux dalles de verre séparées d'une centaine de microns. Cet espace est rempli d'un mélange gazeux contenant du néon et du xénon. Lorsque l'on excite électriquement ce gaz, les électrons gravitant autour des noyaux sont extraits et deviennent libres. Le terme de "plasma" désigne ce gaz à l'état excité. Sur chacune des deux dalles du panneau sont sérigraphiées des électrodes ligne pour une dalle et colonne pour l'autre dalle. Le nombre d'électrodes ligne et colonne correspond à la définition du panneau. Lors de la fabrication, un système de barrière est mis en place permettant de délimiter physiquement les cellules du panneau et de limiter les phénomènes de diffusion d'une couleur sur l'autre. Chaque croisement d'une électrode colonne et d'une électrode ligne va correspondre à une cellule vidéo contenant un volume de gaz. Une cellule sera appelée rouge, verte ou bleue en fonction du dépôt de luminophore dont elle sera recouverte. Un pixel vidéo étant composé d'un triplet de cellules (une rouge, une verte et une bleue), il y a donc trois fois plus d'électrodes colonne que de pixels sur une ligne. Par contre, le nombre d'électrodes ligne est égal au nombre de lignes du panneau. Compte tenu de cette architecture matricielle, il suffit de venir appliquer au croisement d'une électrode ligne et une électrode colonne une différence de potentiel pour exciter une cellule précise et obtenir ainsi ponctuellement un gaz à l'état plasma. Les UV générés lors de l'excitation du gaz vont venir bombarder les luminophores rouges, verts ou bleus et donner ainsi une cellule rouge, verte ou bleue allumée.
Une ligne du panneau à plasma est adressée autant de fois qu'il y est défini de sous-balayages dans l'information de niveau de gris à transmettre au pixel, comme explicité plus loin. La sélection du pixel est effectuée par la transmission d'une tension appelée impulsion d'inscription, par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation, sur toute la ligne correspondant au pixel sélectionné alors que l'information correspondant à la valeur au niveau de gris du pixel sélectionné est transmise en parallèle sur toutes les électrodes de la colonne sur laquelle se trouve le pixel. Toutes les colonnes sont alimentées simultanément, chacune d'entre elles avec une valeur correspondant au pixel de cette colonne.
A chaque bit de l'information d'un niveau de gris est associée une information de temps qui correspond donc au temps d'allumage du bit ou plus globalement au temps entre deux inscriptions : un bit de poids 4 à la valeur 1 correspondra ainsi à un allumage du pixel pendant une durée 4 fois supérieure à un allumage correspondant au bit de poids 1. Ce temps de maintien est défini par le temps séparant le top d'inscription d'un top d'effacement et correspond à une tension de maintien qui permet précisément de maintenir l'excitation de la cellule après son adressage. Pour un niveau de gris codé sur n bits (il s'agit du niveau de gris pour chacune des composantes R V B), le panneau sera balayé n fois pour retranscrire ce niveau, chacun de ces sous-balayages ayant une durée proportionnelle au bit qu'il représente. Par intégration, l'oeil convertit cette durée "globale" correspondant aux n bits en une valeur de niveau d'allumage. Un balayage séquentiel de chacun des bits du mot binaire est donc effectué en appliquant une durée proportionnelle au poids. Le temps d'adressage d'un pixel, pour un bit, est le même quel que soit le poids de ce bit, ce qui change est le temps de maintien d'allumage pour ce bit. Globalement, une cellule ne possède donc que deux états : excitée ou non excitée. De ce fait, il n'est pas possible, contrairement au CRT, de réaliser une modulation analogique du niveau de lumière émis. Pour rendre compte des différents niveaux de gris, il doit être effectué une modulation temporelle de la durée d'émission de la cellule dans la période trame (appelée T). Cette période trame est divisée en autant de sous périodes (sous-balayages) qu'il y a de bits de codage de la vidéo (nombre de bits appelé n). A partir de ces n sous périodes, on doit pouvoir par combinaison reconstituer tous les niveaux de gris compris entre 0 et 255. L'oeil de l'observateur va intégrer sur une période trame ces n sous périodes et recréer ainsi le niveau de gris voulu. Un panneau est composé de NI lignes et Ne colonnes alimentées par NI circuits d'alimentation ligne et Ne circuits d'alimentation colonne. La génération des niveaux de gris par modulation temporelle nécessite d'adresser n fois le panneau pour chaque pixel de chaque ligne. L'aspect matriciel du panneau va nous permettre d'adresser simultanément tous les pixels d'une même ligne en envoyant sur le circuit d'alimentation ligne une impulsion électrique de niveau Vccy. Les signaux transmis sur les colonnes sont appelés mots de commande colonne et sont relatifs au signal vidéo à visualiser, cette relation étant par exemple un transcodage fonction du nombre de bits utilisés. Sur chacune des colonnes sera présente l'information vidéo correspondant au bit de ce mot de commande colonne adressé à cet instant (correspondant à un sous-balayage), elle sera matérialisée par une impulsion électrique d'amplitude "binaire" 0 ou Vccx (traduisant l'état du bit codé). La conjugaison des deux tensions Vccx et Vccy à chaque croisement d'électrode entraînera ou non une excitation de la cellule. Cet état d'excitation sera alors entretenu sur une durée proportionnelle au poids du sous-balayage effectué. Cette opération va se répéter pour toutes les lignes (NI) et pour tous les bits adressés (n). On doit donc adresser n x NI lignes pendant la durée de la trame, d'où la relation fondamentale suivante : où tad est le temps nécessaire pour adresser une ligne. Un algorithme de séquencement permet d'adresser toutes les lignes n fois en respectant entre chaque adressage le poids respectif du sous-balayage effectué.
Appuyons-nous sur la figure 2 pour mieux expliquer le phénomène de contouring.
Sur cette figure, l'axe des abscisses représente le temps et est divisé en périodes trame de durée T. Chaque période trame est divisée en sous périodes de temps dont la durée est proportionnelle au poids des différents sous-balayages permettant ainsi de définir un niveau vidéo à afficher sur l'écran plasma, (1 , 2, 4, 8..., 128) pour une vidéo quantifiée sur 8 bits et un adressage possédant 8 sous-balayages. L'axe des ordonnées représente le niveau 0 ou 1 des bits d'adressage pendant les périodes trame correspondantes, autrement dit l'état éteint ou allumé d'une cellule en fonction du temps, pour un niveau de codage donné.
La courbe 5 correspond à un codage de la valeur 128, la courbe 6 à un codage de la valeur 127 et la courbe 7 à un codage de la valeur 128 pendant la première trame et de la valeur 127 pendant la deuxième trame et inversement pour les deux trames suivantes.
Le principe de modulation temporelle des niveaux de gris implique une répartition temporelle des n sous-balayages qui retranscrivent la vidéo sur les 20 ms de la trame. Si l'on prend un adressage sur 8 sous-balayages (n=8) les transitions 127/128 et 128/127 entraînent une commutation de tous les bits. Les 8 sous-balayages étant répartis sur les 20 ms de la trame, l'oeil en intégrant de façon asynchrone la vidéo, fait apparaître des zones noires, la partie b de la courbe 7 correspondant à un niveau 0 pendant la durée de deux trames successives, et des zones blanches, la partie a de la courbe 7 correspondant à un niveau 1 pendant la durée de deux trames successives.
Le phénomène de contouring se manifeste particulièrement sur des zones en mouvement où existent de fortes transitions (contours d'objets) ou plus généralement des commutations au niveau des poids forts dans le codage de cette vidéo. Dans le cas d'un écran couleur, cela se concrétise par l'apparition sur le panneau, au niveau de ces contours, de "fausses couleurs" dues à une interprétation erronée du triplet R V B. Ce phénomène est donc lié au système de modulation temporelle du niveau de la vidéo et au fait que l'oeil dans son rôle d'intégrateur fait apparaître des contours incorrects.
Une solution à ce problème consiste à coder le niveau de gris à transmettre sur plus de bits qu'il n'est théoriquement nécessaire (8 pour coder 256 niveaux) et définir ainsi plus de sous-balayage pour mieux répartir temporellement l'information. En effet, en augmentant le nombre de sous- balayages, on diminue les poids respectifs des sous-balayages, on limite les problèmes lors de leurs commutations. A l'heure actuelle, compte tenu des caractéristiques des panneaux (nombre de ligne NI) et du temps nécessaire pour adresser une ligne (tad), il est possible d'effectuer 10 sous-balayages (n=10) en 20ms. Un transcodage du niveau de gris sera par exemple : 1 2 4 8 16 32 32 32 64 64.
Les poids les plus forts peuvent ainsi être de 64 au lieu de 128. Cette solution s'applique cependant au détriment de la qualité de l'image, la résolution étant limitée en conséquence.
Pour rendre un niveau de gris sur un panneau à plasma, il est nécessaire d'effectuer une modulation temporelle de ce niveau en effectuant n sous-balayages successifs au cours d'une trame. L'algorithme de sequencement de cet adressage conduit à effectuer, de façon imbriquée, n sous-balayages du panneau. Toutefois, dans un soucis de simplification de l'algorithme et du dispositif mettant en oeuvre cet adressage, une ligne 1+1 est toujours adressée juste après une ligne I pour un sous-balayage donné.
Un algorithme de sequencement selon l'art antérieur est représenté à la figure 3 et est exposé ci-après afin de faciliter la compréhension de l'invention, en exposant les différences par rapport à cet art antérieur.
Cet algorithme de sequencement est connu sous l'appellation anglaise Simultaneous Addressing Scanning ou SAS, c'est à dire balayage à adressage simultané. Il permet d'adresser toutes les lignes n fois (correspondant au nombre n de bits) en respectant entre chaque adressage, la durée correspondant au poids du bit relatif à cet adressage. Chacune des lignes est adressée pour chacun des sous-balayages dans un ordre défini comme le montre la figure 3 pour un système à 4 sous-balayages.
L'axe horizontal représente le temps t et l'axe vertical le numéro de ligne. Sur l'axe temps sont indiqués les périodes correspondant aux différents sous-balayages SB0 à SB3 pour les bits 0 à 3 de mots de commande colonne définissant la valeur de luminance à afficher. La durée d'affichage, en fait la durée de maintien après l'inscription, est fonction du poids des bits de ce mot de commande. Ces durées sont représentées, pour chacun des bits 0 à 3, par deux lignes en trait plein obliques encadrant respectivement chacune des mentions SBO à SB3, par exemple la durée de maintien référencée 8 pour le sous-balayage SB3. Les zones grisées 9 et 11 correspondent au balayage de la trame précédente et de la trame suivante et la zone intermédiaire 10 correspond au balayage de la trame courante.
Il apparaît ainsi que, pour un sous-balayage donné, les lignes sont adressées dans l'ordre croissant. Par contre il y a imbrication de différents sous-balayages, ce qui implique que l'on adresse successivement une ligne du haut du panneau pour le sous-balayage SB1 par exemple et une ligne du bas du panneau pour le sous-balayage SB2 l'instant d'après. D'une manière pratique, quatre lignes consécutives sont adressées successivement dans un cycle d'adressage qui envoie donc quatre impulsions d'écriture avant le cycle d'entretien.
Ainsi, si l'on considère par exemple la bande verticale 12 correspondant à un court instant dt, les intersections avec les lignes obliques représentent successivement les débuts d'inscription relatifs aux sous-balayages SB3, SB2, SB1 et SBO de la même trame (dans cet exemple) qui rapportés sur l'axe des ordonnées correspondent à des numéros de ligne l3, l3+1 , l3+2, l3+3, par exemple 100 et les lignes suivantes 101 , 102 et 103 pour SB3, l2, l2+1 , l2 +2, l2 +3 pour SB2, etc...Ces adressages des 4 fois 4 lignes se font pendant un intervalle de temps dt. L'instant d'après va inscrire les lignes 104, 105, 106, 107 pour SB3 et ainsi de suite.
Le nouveau procédé d'adressage, objet de cette demande, permet d'effectuer, à des instants différents (et non pas successifs), l'écriture des lignes I et 1+1. Il s'agit en fait d'imbriquer 2 algorithmes d'adressage, l'un pour les lignes paires et l'autre pour les lignes impaires. Globalement, tout se passe comme s'il n'y avait plus un algorithme de n sous-balayages sur NI lignes, mais plutôt un algorithme de 2*n sous-balayages sur NI/2 lignes. Lors d'un cycle d'adressage, on n'adresse plus les 4 lignes successives (I, 1+1, I+2, I+3) mais les lignes de 2 en 2, soit (I, I+2, I+4, I+6) ou (1+1 , I+3, I+5, I+7) suivant la parité ligne. Cette modification dans l'adressage concerne principalement la génération du sequencement des adressages des différents sous-balayages.
La figure 4 montre comment, temporellement, les 2 algorithmes d'adressage se trouvent imbriqués. Tout se passe comme si l'on avait dans ce cas 8 sous-balayages, chacun s'appliquant sur une parité de ligne uniquement (paire ou impaire).
Les traits obliques pleins correspondent aux sous-balayages SBO à SB3 et les traits obliques pointillés aux sous-balayages SB'O à SB'3. Par exemple à un instant t, la ligne adressée pour le sous-balayage
SB3 est une ligne paire l3 (en fait le groupe de quatre lignes paires successives l3, l3 +2, l3 +4, l3 +6), la ligne adressée pour le sous-balayage SB'2 est une ligne impaire l'2 (en fait le groupe de quatre lignes impaires l'2, l'2+2, l'2+4, l'2,+6) et ainsi de suite pour les autres sous-balayages à cet instant t. On remarque que, si la ligne paire l3 est écrite à l'instant t , la ligne suivante impaire l'3 = l3 +1 est écrite à un instant différent t'.
Le système de séparation des adressages des lignes I et 1+1 implique donc que les instants d'adressage de ces lignes sont différents. En conséquence, lorsque l'on adresse la ligne I, on se situe dans une phase d'entretien sur la ligne i+1. Il est en fait possible de venir effacer à cet instant les lignes I et 1+1 et d'inscrire la même information vidéo sur les 2 lignes comme expliqué plus loin. De la même façon, il est possible de n'inscrire l'information que sur la ligne I, dans ce cas la phase d'entretien de la ligne 1+1 ne sera pas perturbée. L'imbrication des sous-balayages SB' dans les sous-balayages SB peut être tout à fait arbitraire et il n'est pas nécessaire qu'une quelconque corrélation existe entre les instants de sous-balayage de ces deux types (sous-balayages de type SB pour les lignes paires et sous-balayage de type SB' pour les lignes impaires). De la même manière, les durées d'entretien peuvent être complètement décorrélees et ne dépendent que des poids des bits des mots de commande colonne qui l'on affectera à chaque type de sous-balayage. Les poids des mots de commande colonne peuvent être choisis différents pour le sous-balayage SB et pour le sous-balayage SB'.
Les schémas des figures 5 et 6 représentent des chronogrammes de deux lignes successives I et 1+1 et les instants d'écriture W pour ces lignes.
Les appellations du type SB1 signifient qu'il s'agit du sous-balayage 1 (bit n= 1) pour un sous-balayage de type SB.
T1 représente la durée de maintien correspondante du sous-balayage SB1 (bit n=1).
Les flèches apparaissant sur la ligne Wl correspondent aux instants d'écriture pour la ligne I. La ligne 1+1 est commandée par un sous-balayage imbriqué SB' comme indiqué précédemment.
Les appellations du type SB'1 signifient qu'il s'agit du sous-balayage 1 (bit n= 1) pour un sous-balayage de type SB'. T'1 représente la durée de maintien correspondante du sous-balayage
SB'1 (bit n=1).
Les flèches apparaissant sur la ligne WI+1 correspondent aux instants d'écriture pour la ligne 1+1.
Le schéma de la figure 5 est à rapprocher de celui de la figure 4. On a, pour la figure 5:
• sur la ligne I :
• un sous-balayage 2 SB2 durant T2
• un sous-balayage 3 SB3 durant T3
• sur la ligne 1+1 « un sous-balayage 1 SB'1 durant T'1
• un sous-balayage 2 SB'2 durant T2
• un sous-balayage 3 SB'3 durant T'3.
Les ordres d'écritures sont spécifiques à une seule ligne, les durées des sous-balayages sont indépendant d'une ligne à l'autre. En se référant à la figure 4 et en considérant par exemple l'instant t, on constate que, pour une ligne 13, on démarre le sous-balayage SB3 qui est précédé du sous-balayage SB2. Sur la ligne suivante 13+1 , on est, à cet instant t, en cours de sous-balayage SB'2 qui chevauche le sous-balayage SB2 et le sous-balayage SB3, comme il apparaît sur la figure 5. La figure 6 ne fait plus référence à la figure 4 et donne, d'une manière générale, le principe de l'invention utilisant un balayage imbriqué.
Le premier chronogramme correspond à la ligne I et représente 4 sous- balayages successifs Sb1 à Sb4 de durée de maintien t1 à t4.
Le second chronogramme correspond à la ligne 1+1 et représente 4 sous-balayages successifs Sb'1 à Sb'4 de durée de maintien t'1 à t'4. On a :
• sur la ligne I :
• un sous-balayage 1 Sb1 durant t1
• un sous-balayage 2 Sb2 durant t2 • un sous-balayage 3 Sb3 durant t3
• un sous-balayage 4 Sb4 durant t4 • sur la ligne 1+1
• un sous-balayage 1 Sb'1 durant t'1
• un sous-balayage 2 Sb'2 durant t'2
• un sous-balayage 3 Sb'3 durant t'3 « un sous-balayage 4 Sb'4 durant t'4.
Pour passer du premier cas (fig.5) au second cas (fig.6), il suffit de mettre en commun (pour les deux lignes I et 1+1), les 3 signaux d'écriture qui était spécifiques (à chaque ligne) dans le premier cas. Les signaux d'écriture ajoutés sont entourés sur la figure 6 et désignés sous la référence 13.
Ainsi, en rajoutant un premier et un deuxième signal d'écriture sur la ligne I (toujours précédé d'un signal d'effacement pour le sous-balayage précédent), on scinde la durée de maintien T2 en deux périodes t1 et t2 et la durée de maintien T3 en deux périodes t3 et t4. Pour la ligne suivante 1+1 , l'adjonction du signal d'écriture permet de scinder la durée de maintien T'2 en deux périodes t'2 et t'3.
A partir des sous-balayages imbriqués de type SB et SB', on peut donc se ramener à des sous-balayages communs entre les lignes I et 1+1 , tant en durée qu'en contenu vidéo (qui est soit zéro, soit un). Il est ainsi possible d'effectuer une recopie de ligne. On qualifiera de "partielle" cette recopie de ligne dans la mesure où elle s'effectue à la demande. En effet, l'opération qui a été effectuée dans l'exemple pour les 3 écritures peut être réduite à 0 (c'est le premier cas), à une ou deux écritures.
On parle de recopie partielle et à la demande car on introduit une notion de paramètre variable pouvant être défini en fonction du contenu vidéo.
Le gros avantage de cette méthode réside dans le fait que l'on puisse passer facilement d'un mode 16 sous-balayages à un mode 13 sous-balayages (voir exemple donné ci-après) d'une trame à l'autre et sans cycle de transition. L'adaptation peut donc être faite en fonction du contenu de la séquence et même en fonction du contenu de l'image. Un système de mesure de la résolution verticale peut être utilisé pour prendre une décision sur le nombre de sous-balayages à utiliser. La méthode permet même de passer, d'un couple de lignes à l'autre, d'un mode 13 à 16 sous-balayages. L'information de décision peut être calculée pour chaque couple de lignes. Dans ce qui suit, nous allons expliciter le principe de séparation de l'information entre une valeur commune et des valeurs spécifiques, procédé qui peut être combiné à notre invention.
Le codage d'un niveau de gris selon ce principe, qui se traduit par un mot de commande colonne, s'effectue en tenant compte non seulement de la valeur de luminance du pixel sélectionné mais également de la valeur de luminance du pixel se trouvant sur la ligne adjacente pour la même colonne.
En fait, le mot de commande colonne, pour un pixel donné, est séparé en deux parties, un premier mot de commande correspondant à une valeur commune aux deux pixels et un deuxième et troisième mot de commande correspondant aux valeurs spécifiques des pixels. On désire obtenir le codage suivant :
• une valeur spécifique à la ligne I codée sur ni bits
• une valeur spécifique à la ligne 1+1 codée sur n2 bits • une valeur commune aux lignes I et 1+1 codée sur n3 bits avec la relation suivante : ni + n2 + n3 = 2 x (nombre de sous-balayages par ligne). Si l'on considère un nombre donné de sous-balayages, il faut en effet que le nombre de sous-balayages relatifs aux bits de codage des deux valeurs spécifiques et de la valeur commune, qui est de ni + n2 + n3, corresponde à celui des sous-balayages effectués de manière classique et relatifs aux bits de codage pour la ligne I et aux bits de codage pour la ligne 1+1.
Ces différents paramètres ni , n2, n3 ne sont pas fixes. Il est possible de moduler le rapport entre la définition des valeurs spécifiques et celle de la valeur commune. La perte de résolution liée au codage sera d'autant plus faible que les valeurs spécifiques seront les mieux définies. Par contre, le nombre total de sous-balayages sera d'autant plus élevé que les valeurs spécifiques seront les moins bien définies. Il y a donc un compromis à trouver entre la perte de résolution d'une part et la minimisation des défauts de visualisation de l'autre.
Le calcul des valeurs spécifiques s'effectue de la manière suivante: Les valeurs spécifiques pour les lignes I et 1+1 contiennent l'information de différence entre ces lignes I et 1+1. En effet, si on appelle NG1 et NG2 les niveaux de gris des pixels des lignes I et 1+1 , VS1 et VS2 leurs valeurs spécifiques et VC la valeur commune, on a la relation: NG1 = VS1 + VC NG2 = VS2 + VC
Par conséquent, VS1 - VS2 doit être égal à NG1 - NG2 (toujours pour avoir une erreur de codage nulle). Lorsque l'on a déterminé cette différence entre NG1 et NG2 (appelée D), on calcule VS1 et VS2 par addition du terme D et d'une portion α du niveau de gris le plus faible. On a alors: si NG1 > NG2 VS1 = D + αNG2
VS2 = αNG2 si NG2 > NG1 VS1 = αNG1 VS2 = D + αNG1
La valeur de α est un paramètre à définir au même titre que ni , n2, n3. Cette valeur α est le résultat de tests algorithmiques et est donc partiellement déterminée de manière empirique. La valeur est choisie en fonction des calculs induits, par exemple la valeur 3/16 facilitant les calculs par le processeur de signal numérique DSP (Digital Signal Processing en anglais).
La valeur commune se calcule par différence entre la valeur initiale et la valeur spécifique. Compte tenu des approximations effectuées sur le calcul des valeurs spécifiques, on obtient la valeur commune par le calcul suivant : VC = 1/2 x ( NG1 + NG2 - VS1 - VS2)
Les calculs se résument donc aux étapes suivantes: -détermination de la valeur D correspondant à la différence entre les deux valeurs à coder NG1 et NG2. -calcul des valeurs spécifiques VS1 et VS2 en fonction de D, α et
NG1 ou NG2.
-calcul de la valeur commune VC en fonction de NG1, NG2, VS1 ,
VS2.
Un point important consiste en la minimisation de l'erreur de recodage. Pour pouvoir minimiser cette erreur de recodage, on va utiliser un codage particulier de la valeur spécifique. Il s'agit d'un codage par pas de 5, c'est à dire que chaque code est un multiple de 5. Le tableau suivant montre comment les valeurs spécifiques et communes sont calculées pour obtenir, en final, les valeurs VF1 et VF2 les plus proches possibles de NG1 et NG2. En fait l'erreur (E1, E2) se trouve limitée à +/- 1. NG1 NG2 D D par 5 VS1 VS2 VC VF1 VF2 E1 E2
60 65 5 5 10 15 50 60 65 0 0
60 66 6 5 10 15 50 60 65 0 -1
60 67 7 5 10 15 51 61 66 1 -1
60 68 8 10 10 20 49 59 69 -1 1
60 69 9 10 10 20 49 59 69 -1 0
La différence D entre les valeurs de gris est codée à partir du plus proche multiple de 5 de cette valeur D. Les valeurs spécifiques VS1 et VS2 sont des multiples de 5 et la proportion de la valeur spécifique par rapport à la valeur globale (le paramètre α ) est choisie égale à 3/16. La valeur de VS1 est ainsi la valeur modulo 5 se rapprochant le plus de 60 x 3/16.
La valeur spécifique, qui contient l'information de différence entre les deux pixels codés, n'est définie que sur un nombre restreint de bits. La différence maximum que l'on pourra coder sera donc limitée en fait à la valeur maximum que l'on peut coder en valeur spécifique. Ceci va donc nous interdire de coder de grandes différences.
Pour une forte transition, la différence que l'on peut coder étant limitée, l'une des valeurs spécifiques sera égale à la valeur maximum et l'autre sera égale à 0. La valeur commune sera, elle, déterminée de façon à minimiser l'erreur sur la valeur finale. Dans ce cas, l'erreur finale pourra être supérieure à 1.
Le tableau suivant donne un exemple d'un codage entre 2 pixels dont la différence est supérieure à la définition maximum de la valeur spécifique. La valeur maximale choisie pour la valeur spécifique est prise égale à 70:
NG1 NG2 D D par 5 VS1 VS2 VC VF1 VF2 E1 E2 limitée
10 100 90 70 0 70 20 20 90 10 -10
Un exemple d'application mettant en oeuvre le principe de séparation de l'information entre une valeur commune et des valeurs spécifiques est donné ci-après pour un système permettant 10 sous- balayages:
Définition des paramètres:
• ni = 4 (code 5,10,20,35) • n2 = 4 (code 5,10,20,35)
• n3 = 12 ( code 1 ,2,4,6,9,12,15,19,23,27,31 ,36)
• α = 3/16
Cela nous permet en fait de transcrire un niveau de gris en 16 sous-balayages, 12 sous-balayages étant communs à 2 lignes (donc équivalents à 6 sous-balayages classiques) et 4 sous-balayages étant spécifiques. Dans ce cas, le gain sera de 6 sous-balayages avec une erreur de recodage inférieure ou égale à 1 (pour une différence entre lignes inférieure ou égale à 70). La figure 7 montre un tel adressage à 16 sous-balayages. Sur la ligne I et la ligne 1+1 se succèdent en fonction du temps les sous-balayages correspondant aux bits de poids 10, 9, 15, 12, 20. Les écritures référencées 14 sont communes aux lignes I et 1+1 , pour les valeurs 9, 15, 12. Les écritures référencées 15 sont spécifiques aux lignes I et 1+1 et concernent les valeurs 10, 20.
Le code 16 bits ainsi défini limite la différence maximum entre les lignes I et 1+1 à 70 (70= 5+10+20+35). Au delà de 70, l'opération de codage sur 16 bits entraîne la génération d'une erreur supérieure au LSB.
Ce problème est résolu en combinant le principe d'imbrication des sous-balayages à celui précédemment décrit.
Le code 16 bits ci-dessus correspond au poids des bits des mots de commande colonne calculés à partir des informations vidéo : 1 24 56 9 10 12 15 19 20 23 27 31 35 36 Selon le principe de séparation de l'information entre une valeur commune et des valeurs spécifiques, chaque information vidéo est séparée en une information spécifique à la ligne courante I et une information communes aux 2 lignes adjacentes I et 1+1. L'information spécifique est codée sur 4 bits dont les poids respectifs sont multiples de 5 (5,10,20,35). L'information commune est codée sur 12 bits.
Le principe d'imbrication des sous-balayages permet d'augmenter la valeur de cette différence maximale à partir de laquelle les erreurs ne sont plus négligeables, ce qui est particulièrement utile lorsque la résolution verticale (différence de luminance) est importante. II permet de passer dynamiquement de 16 sous-balayages (10 sous-balayages communs à deux lignes et 4 sous-balayages séparés) à 13 sous-balayages. Tout d'abord, l'ordre respectif des différents sous-balayages est modifié comme suit :
1 2 4 6 5 10 9 15 12 20 19 23 27 31 36 35
Cet ordre défini le rang des bits des mots de commande transmis, représentés par leur poids.
Les 4 premiers sous-balayages (1 , 2, 4, 6) sont toujours communs aux 2 lignes adjacentes. Les sous-balayages 5 et 10 et aussi 20, 35 sont eux toujours spécifiques aux lignes I et 1+1 (on a donc toujours 2 informations différentes pour ces sous-balayages). Pour les 3 sous-balayages suivants (9, 15, 12) deux cas sont possibles: soit ils sont communs aux 2 lignes (et l'on revient alors à l'adressage à 16 sous-balayages) soit ils sont partiellement spécifiques (adressage à 13, 14 ou 15 sous-balayages).
La figure 8 montre un tel adressage à 13 sous-balayages. Sur la ligne I se succède les sous-balayages correspondant à des bits de poids 10, 24, 12, 20. Sur la ligne 1+1 se succèdent les sous-balayages correspondant à des bits de poids 10, 9, 27, 20. Les écritures référencées 16 sont communes aux lignes I et 1+1 , pour les valeurs 9 et 24. Les écritures référencées 17 sont spécifiques aux lignes I et 1+1 et concernent les valeurs 10, 20, 12 et 27. En fait, c'est l'inscription relative au sous-balayage 9 qui est commune mais on ne vient pas effacer à la fin du cycle d'entretien la ligne I. S'il n'y a pas effacement, l'information inscrite reste présente ce qui implique que l'information vidéo qui à pour poids 9 sur la ligne 1+1 a un poids différent (24) sur la ligne I. Par contre on efface la ligne 1+1 à la fin du cycle de poids 9. A cet instant, on vient écrire l'information vidéo suivante (qui correspond au 15 dans le mode 16 sous-balayages) sur la ligne 1+1. De la même façon, on ne vient pas effacer à la fin du cycle de poids 15 la ligne 1+1 mais la ligne I. On a donc sur la ligne I, un sous-balayage de durée 24 (9+15) dont le contenu vidéo est le même que le sous-balayage de durée 9 de la ligne 1+1. On inscrit alors le contenu vidéo du sous-balayage 12 sur la ligne I. De la même façon, lors de l'inscription du 12 sur la ligne I, il n'a pas été effectué d'effacement sur la ligne 1+1. En conséquence le sous-balayage 15 de la ligne 1+1 dure en fait 27 (15+12). Un signal d'effacement commun aux ligne I et 1+1 est ensuite effectué avant d'inscrire les information vidéo correspondantes aux valeurs spécifiques de poids 20.
En conclusion, dans le mode 16 sous-balayages, on avait 3 sous- balayages communs successifs de poids respectifs 9,15,12. Dans le mode 13 sous-balayages on a en fait 2 sous-balayages 24 et 12 sur la ligne I et 2 sous- balayages 9 et 27 sur la ligne 1+1. Seule contrainte, l'information 24 de la ligne I et 9 de la ligne 1+1 sont communes. Par contre les poids 12 de la ligne I et 27 de la ligne 1+1 sont spécifiques. On augmente donc ainsi la proportion de valeurs spécifiques par rapport aux valeurs communes ce qui permet une résolution verticale supérieure.
De la même façon, les sous-balayages 19, 23, 27, 31, 36 d'un adressage 16 sous-balayages, peuvent se transformer en 3 sous-balayages 42, 58, 36 pour la ligne I et 19, 50, 67 pour la ligne 1+1. Seule contrainte, l'information vidéo du sous-balayage 42 de la ligne I est la même que celle du sous-balayage 19 de la ligne 1+1.
Pour le codage des valeurs 9, 15, 12, on avait économisé un sous- balayage, pour le codage des valeurs 19, 23, 27, 31 , 36, on économise deux autres sous-balayages. En tenant compte des sous-balayages spécifiques et de ceux communs à deux lignes, calculons le nombre d'écritures pour deux lignes successives pour vérifier le nombre moyen de sous-balayages par ligne:
- 4 écritures correspondant à 4 sous-balayages communs (1, 2, 4, 6)
- 4 x 2 écritures correspondant à 4 sous-balayages spécifiques (5, 10, 20, 35)
- 1 écriture correspondant à 1 sous-balayage commun (9 + 15 pour I et 9 pour 1+1 se limitant à 1 commande d'écriture commune aux deux lignes pour le sous-balayage 9)
- 1 x 2 écritures correspondant à 2 sous-balayages spécifiques (12 pour I et 15 + 12 pour 1+1)
- 1 écriture correspondant à 1 sous-balayage commun (19 + 23 pour I et 19 pour I + 1 se limitant à une commande d'écriture commune aux 2 lignes pour le sous-balayage 19)
- 1 x 2 écritures correspondant à 2 sous-balayages spécifiques (27 + 31 pour l, 23 + 27 pour 1+1)
1 x 2 écritures correspondant à 2 sous-balayages spécifiques (36 pour I, 31 + 36 pour 1+1).
Soit un total de:
4 + 8 + 1 + 2 + 1 + 2 + 2 = 20 écritures. On retrouve bien une moyenne de 10 écritures pour une ligne.
D'une autre manière, on peut dire que les mots de commande colonne étaient codés sur 16 bits et, selon le poids des bits, les lignes étaient adressées séparément ou 2 par 2. Les temps de balayage pour l'écriture des 2 bits, pour lesquels les lignes étaient adressées 2 par 2, étaient donc divisés par 2, ramenant le temps de balayage à celui d'un mot de commande colonne de 10 bits (4 + 12/2). Selon le principe d'imbrication des sous-balayages, les mots de commande colonne sont codés sur 13 bits, des bits étant communs à deux lignes successives.
Ces mots de commande colonne ont des bits de poids différents selon que la ligne considérée est une ligne paire ou impaire. Les poids des mots de commande colonne codés sur 13 bits (13 sous- balayages) sont :
- pour une ligne paire (ou impaire selon son choix): 1 , 2, 4, 6, 5, 10, 24, 12, 20, 42, 58, 36, 35
- pour une ligne impaire (respectivement paire): 1 , 2, 4, 6, 5, 10, 9, 27, 20, 19, 50, 67, 35
Les poids des bits de rang 7 et 8 ont même somme 36. Les poids des bits de rang 10, 11 , 12 ont même somme 136.
Les lignes sont adressées 2 par 2, dans l'exemple, pour les poids: 1, 2, 4, 6, 9 ou 24, 19 ou 42 (selon le mot de commande colonne considéré).
Les lignes sont adressées séparément pour les poids 5, 10, 20, 35. Les lignes sont adressées séparément pour le poids (15 + 12), (23 + 27), (31 + 36). Les lignes sont adressées séparément pour le poids 12, (27 + 31), 36.
On obtient un temps de balayage pour l'écriture qui correspond bien à 10 bits :
4/2 + 2/2 + 4 + 6/2 = 10
Globalement, grâce à l'invention, on passe d'une différence maximum de 70 pour 16 sous-balayages à une différence de 176 (255-42-24-13) pour 13 sous-balayages (les valeurs 9/24 et 19/42, comme les poids 1, 2, 4, 6 ne peuvent en effet être sélectionnées séparément). Ceci permet donc d'augmenter considérablement la résolution verticale transmise. Le gros intérêt de cette technique est de pouvoir réaliser la commutation entre un adressage à 16 sous-balayages et un adressage à 13 sous-balayages à la demande et pour un couple de lignes donné. Il est possible par exemple de détecter en amont les zones de l'image possédant de fortes transitions verticales. Toutes les lignes de cette zone seront alors passées en adressage à 13 sous-balayages, les autres pouvant rester en adressage à 16 sous-balayages. Cette commutation, qui correspond au passage d'un adressage conforme à la figure 8 à un adressage conforme à la figure 7 est réalisé de manière simple, en remplaçant la sélection d'une ligne I (ou d'une ligne 1+1) lors de l'écriture d'un bit de poids différent sur la ligne I (ou 1+1) par la sélection de la ligne I et de la ligne immédiatement suivante (ou précédente) pour une écriture simultanée sur ces deux lignes. De la même façon, il sera intéressant de posséder un détecteur de
"faux contours" pour juger de la nécessité de rester en mode 16 sous- balayages ou non. Il y a un compromis à trouver entre la résolution verticale et la limitation du niveau de "faux contours".
Ce nombre de sous-balayages est relié au nombre de bits ayant des poids différents d'un mot de commande colonne correspondant à une ligne au mot de commande colonne correspondant à la ligne suivante et ce nombre, donc les mots de commande colonne utilisés pour le codage de l'image, pourra être choisi en fonction des images à traiter, ce choix pouvant d'ailleurs être effectué image par image. Le poids des bits concernés pourra être choisi en fonction de la résolution de l'image.
Les problèmes d'amorçage de cellules et de quantification décrits précédemment peuvent être atténués de la manière suivante:
En utilisant le seul principe de séparation des adressages des lignes I et 1+1 , il est possible d'améliorer, de façon assez simple, l'amorçage des excitations. En effet, lors d'un adressage classique, les 4 cellules adressées au cours du cycle courant sont dans un premier temps éteintes par une impulsion d'effacement. L'inscription qui suit juste après ne peut pas bénéficier d'un effet de proximité de cellules allumées. Les seules cellules susceptibles d'être allumées sont celles situées juste au dessus ou au dessous du paquet de 4 lignes.
Dans notre cas, les lignes I et 1+1 étant adressées à des instants différents, la ligne 1+1 peut bénéficier de l'état d'excitation éventuelle des lignes I et I+2, celles-ci n'ayant pas été éteinte juste avant. En fait il est possible de faire bénéficier tous les sous-balayages de toutes les lignes de ce système.
Pour favoriser l'amorçage de tous les sous-balayages, il suffit d'avoir des instants d'écriture sur les lignes paires et impaires qui soient systématiquement différents. Une façon simple de réaliser ceci est de décaler les 2 systèmes d'adressage d'un temps constant, tout en gardant dans ce cas le même code sur les 2 lignes. Il est par exemple possible d'utiliser un double système d'adressage décalé l'un par rapport à l'autre de l'équivalent de 1/2 LSB.
Dans l'exemple de la figure 8, configuration à 13 sous-balayages, certains sous-balayages bénéficient de cet amorçage favorisé.
Concernant la quantification des bas niveaux, si l'on considère 2 adressages séparés pour les lignes impaires et les lignes paires, il est possible, comme cela a été indiqué précédemment, d'effectuer à un moment donné, une inscription commune pour 2 lignes adjacentes. Cela revient par exemple à stopper la phase d'entretien d'un sous-balayage de la ligne I et à venir inscrire sur les lignes I et 1+1 l'information vidéo de la ligne 1+1. La durée du sous- balayage initial de la ligne I est dans ce cas diminuée. Appliquer ce principe pour le sous-balayage correspondant au poids le plus faible (durée correspondante au LSB) revient à introduire un pas de quantification inférieur au LSB. Le déphasage entre les 2 adressages peut être choisi égal à 1/2 LSB.
Si on applique le principe d'un adressage commun aux 2 lignes adjacentes, on définit ainsi des sous-balayages de poids 1/2 LSB. Ceci nous fait gagner un niveaux de quantification utilisable surtout pour les faibles niveaux. Il est également possible de définir un système d'adressage permettant d'augmenter encore plus cette quantification en introduisant le poids de 1/4 de LSB.
Un exemple de réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé de balayage est décrit ci-après. Le diagramme simplifié des circuits de commande d'un panneau à plasma 18 est représenté à la figure 9.
Les informations numériques vidéo arrivent sur l'entrée E du dispositif qui est également l'entrée d'un circuit de traitement vidéo à base de microprocesseur 19 et l'entrée d'un circuit de sélection 20. Le circuit de traitement vidéo est relié à une mémoire de correspondance 21 , au circuit de sélection 20, à l'entrée d'une mémoire vidéo 22 et à un générateur de balayage ou circuit de commande des circuits d'alimentation ligne 24. La mémoire vidéo transmet les informations mémorisée vers l'entrée d'un circuit 23 regroupant les circuits d'alimentation colonne. Le générateur de balayage 24 transmet des informations de synchronisation vers la mémoire vidéo 22 et commande un circuit 25 regroupant les circuits d'alimentation ligne.
Les informations vidéo codées sur 8 bits et reçues sur l'entrée E sont ainsi transmises vers le circuit de sélection 20 qui mémorise les données vidéo sur une image complète. Ce circuit analyse le contenu de la vidéo et calcule le nombre de fois qu'il existe, dans l'image, une différence de luminance entre la ligne I et la ligne 1+1 supérieure à un seuil préétabli.
Si ce nombre est supérieur à un seuil prédéterminé, le balayage est effectué en exploitant le principe d'imbrication des sous-balayages, c'est à dire à partir d'un adressage à 13 sous-balayages. Dans le cas contraire, 16 sous- balayages sont effectués. L'information relative au type de balayage est transmise au circuit de traitement 19 qui réalise le codage des informations vidéo en conséquence. Le circuit de traitement transmet cette information au circuit de balayage 24 pour qu'il réalise le balayage de l'écran en fonction de ce codage.
Le circuit de traitement 19 échange les données vidéo avec la mémoire ou table de correspondance 21 qui, en fonction des valeurs des mots vidéo envoyés comme adresses, va fournir comme données des mots correspondant à des codes sur 13 ou 16 bits dont les poids auront préalablement été définis. Ce transcodage à partir de la table de correspondance 21 est défini en fonction du mode d'addressage exploité.
Lorsque le mode d'adressage à 13 sous-balayages est sélectionné, les mots codés sur 13 bits correspondent à deux types de codage qui se différencient par le poids des bits des mots codés:
- un premier type de codage fournissant un premier mot de codage correspondant aux lignes paires du panneau à plasma
- un deuxième type de codage fournissant un deuxième mot de codage correspondant aux lignes impaires du panneau à plasma. Ces mots sont ensuite transmis à la mémoire vidéo 22 qui les mémorise pour fournir aux circuits d'alimentation colonne, en synchronisation avec le balayage ligne, les bits successifs des mots de commande colonne.
Le générateur de balayage 24 réalise, pendant la durée d'une trame et par l'intermédiaire des circuits d'alimentation ligne 25, le balayage ligne de l'écran. Ce circuit 25 fournit la tension d'adressage et également la tension de maintien pendant la durée correspondant au sous-balayage relatif au poids du bit envoyé sur les colonnes pour cet adressage. Le générateur de balayage 24 effectue les sous-balayages en fonction des commandes reçues du circuit de traitement.
Les types de balayages mis en oeuvre sont:
- un balayage des lignes sélectionnées deux à deux (sélection simultanée des lignes 21 et 21+1 )
- un balayage de chaque ligne successive.
Le passage d'un mode à 13 sous-balayages à un mode à 16 sous- balayages se fait de manière très simple en sélectionnant les lignes 21 et 21+1 au lieu de la seule ligne 21 ou de la seule ligne 21+1 lors de l'écriture des bits correspondant à la valeur commune VC.
Il est à noter que le circuit de sélection 20 peut très bien être placé en amont du dispositif et en particulier du circuit de traitement afin d'éviter tout retard dans le codage des mots vidéo.
Bien évidemment, la description précédente supposait une sélection ligne du panneau à plasma pour une transmission de l'information vidéo sur les entrées colonnes de l'afficheur, mais il pourrait être envisagé d'autres types d'adressage, par exemple en inversant la fonction des lignes et des colonnes sans que le procédé sorte du domaine de l'invention. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée par le nombre de bits quantifiant le signal numérique vidéo à visualiser, ni le nombre de sous-balayages.
Elle peut également s'appliquer à tout type d'écran ou dispositif à adressage matriciel exploitant une modulation de type temporel pour la visualisation de luminance ou des niveaux de gris correspondant à chacune des trois composantes R V B. Les cellules de ce dispositif ou tableau matriciel avec des entrées lignes et des entrées colonnes, le terme cellule étant pris ici au sens large d'éléments à l'intersection des lignes et colonnes, peuvent être des cellules de panneaux à plasma mais aussi des micromiroirs de circuits à micromiroirs. Au lieu d'émettre directement la lumière, ces micromiroirs réfléchissent, de manière ponctuelle (une cellule correspondant à un micromiroir), une lumière reçue, lorsqu'ils sont sélectionnés. Leur adressage pour la sélection est alors identique à l'adressage des cellules des panneaux à plasma tel que décrit dans la présente demande.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'adressage de cellules disposées selon un tableau matriciel, chaque cellule étant située à l'intersection d'une ligne et d'une colonne, le tableau ayant des entrées lignes et des entrées colonnes pour l'affichage de niveaux de gris définis par des mots vidéo composant un signal numérique vidéo et définissant une image, les entrées colonnes recevant chacune un mot de commande de cette colonne correspondant au mot vidéo relatif, pour cette colonne, à une ligne adressée, ce mot étant composé de n bits transmis séquentiellement, chaque séquence correspondant à un sous- balayage, chaque bit déclenchant ou pas, selon son état, l'allumage de la cellule de la ligne adressée et de la colonne recevant le mot de commande, pendant un temps proportionnel au poids de ce bit dans le mot, caractérisé en ce qu'on effectue un codage différent des mots de commande colonne selon que le mot est relatif à une ligne paire ou impaire, cette différence consistant en ce qu'au moins m bits successifs de rangs déterminés, m étant compris entre 2 et n, ont des poids différents d'un mot de commande à l'autre, la somme des poids de ces bits restant identique d'un mot de commande à l'autre, pour obtenir des instants d'écriture sensiblement différents d'une ligne à la suivante.
2 Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'écriture est simultanée sur deux lignes successives pour au moins le premier bit des m bits successifs d'un mot de commande relatif à une des deux lignes.
3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on sélectionne simultanément au moins deux lignes successives pour au moins un des bits d'un rang déterminé, qui a un poids identique d'un mot de commande à l'autre.
4 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des bits d'un rang déterminé, qui a un poids identique d'un mot de commande à l'autre, est utilisé pour coder une valeur partielle de luminance commune à deux lignes successives et en ce que l'écriture est simultanée sur ces lignes pour ce bit du mot de commande relatif à une des deux lignes.
5 Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre pour un nombre limité de lignes du tableau matriciel, ces lignes correspondant aux zones de l'image définie par le signal vidéo ayant de fortes transitions verticales, les autres zones exploitant des sous-balayages correspondant à un procédé d'adressage pour lequel les mots de commande colonne ont tous les poids identiques d'une ligne à l'autre.
6 Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre pour des images ayant de fortes transitions verticales, les autres images exploitant un procédé d'adressage pour lequel les mots de commande colonne ont tous les poids identiques d'une ligne à l'autre.
7 Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la commutation du premier procédé d'adressage comportant n sous-balayages à un second procédé d'adressage comportant un nombre supérieur de sous- balayages et pour lequel les mots de commande colonne ont un nombre supérieur de bits ayant des poids identiques d'une ligne à l'autre est effectuée en remplaçant la sélection d'une ligne I lors de l'écriture d'un bit de poids différent sur la ligne I, dans le premier procédé, par la sélection de la ligne I et de la ligne immédiatement précédente ou immédiatement suivante pour une écriture simultanée sur ces deux lignes, dans le second procédé.
8 Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la valeur de m ou celle des poids correspondant à ces m bits est fonction de la résolution verticale de l'image.
9 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cellules sont des cellules d'un panneau à plasma et en que la sélection entraîne l'allumage de la cellule.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cellules sont des micromiroirs d'un circuit à micromiroirs.
11. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 comportant un circuit de traitement vidéo (19) pour le traitement des données vidéo reçues, une mémoire de correspondance (21) pour le transcodage de ces données, une mémoire vidéo (22) pour la mémorisation des données transcodées, la mémoire vidéo étant reliée à des circuits d'alimentation colonne (23) pour commander l'adressage colonne du panneau à plasma à partir de mots de commande colonnes, un circuit de commande (24) des circuits d'alimentation ligne (25) relié au circuit de traitement vidéo pour sélectionner les lignes, caractérisé en ce que les circuits de traitement vidéo et de transcodage effectuent un codage différent des mots de commande colonne selon que le mot est relatif à une ligne paire ou impaire, cette différence consistant en ce qu'au moins m bits successifs de rangs déterminés parmi les bits à transmettre, m étant compris entre 2 et n, ont des poids différents d'un mot de commande à l'autre, la somme des poids de ces bits restant identique d'un mot de commande à l'autre, pour obtenir des instants d'écriture sensiblement différents d'une ligne à la suivante.
12 Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le circuit de commande des circuits d'alimentation lignes sélectionne simultanément deux lignes consécutives lors de la transmission par les circuits d'alimentation colonne du premier bit des bits successifs d'un mot de commande relatif à une des deux lignes.
13 Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé en ce qu'il comprend également un circuit de sélection (20) recevant les données vidéo pour sélectionner un codage des mots de commande colonne correspondant à un adressage selon n sous-balayages ou à un adressage correspondant à un nombre supérieur de sous-balayages, en fonction des variations de luminance d'une ligne à l'autre sur une image ou une partie d'image.
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