FR2923067A1

FR2923067A1 - Procede de traitement d'un flux video numerique et dispositif correspondant.

Info

Publication number: FR2923067A1
Application number: FR0758583A
Authority: FR
Inventors: Fritz Lebowsky; Sebastien Marsanne
Original assignee: STMicroelectronics Grenoble 2 SAS
Current assignee: STMicroelectronics Grenoble 2 SAS
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2009-05-01
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: FR2923067B1; US20090135299A1; US8988454B2

Abstract

Selon ce procédé de traitement d'un flux vidéo numérique d'images couleurs destinées à être affichées sur un écran matriciel formé de macropixels ayant chacun au moins quatre sous-pixels, on procède à une conversion des composantes couleurs de chaque image dans un format RGB basé sur une représentation polygonale des composantes couleurs et adapté pour l'affichage d'images à l'aide d'au moins quatre couleurs, en activant les quatre sous-pixels.Au cours de ladite conversion, on procède à une adaptation des composantes couleurs de l'image.

Description

DEMANDE DE BREVET B07/1727FR ODE/cal 07-GR2-096

Société par actions simplifiée dite : STMICROELECTRONICS (GRENOBLE) SAS Procédé de traitement d'un flux vidéo numérique et dispositif correspondant

Invention de : LEBOWSKY Fritz MARSANNE Sébastien

2 Procédé de traitement d'un flux vidéo numérique et dispositif correspondant

L'invention concerne, de manière générale, le traitement d'images numériques couleurs, en vue d'un affichage sur un écran matriciel, c'est-à-dire constitué de lignes et de colonnes. De préférence, ces écrans sont des écrans plats, à matrice active. L'invention porte plus particulièrement sur les images représentées selon un format RGB dit standard, ou ayant été converties dans ce format. Classiquement, les images délivrées par un vidéo processeur sont traitées par une unité de traitement (DPU pour "display processing unit" en langue anglaise) puis transmises vers un moyen de commande des colonnes de l'écran, incorporé dans un moyen de contrôle électronique de l'affichage (DDE pour display driver electronics en langue anglaise). Le brevet US 6,930,691 au nom de STMicroelectronics Inc. décrit une conversion des composantes couleurs d'une image numérique, d'un format RGB standard vers un autre format RGB basé sur une représentation polygonale. Cette conversion permet d'afficher une image à l'aide de six couleurs : jaune, rouge, vert, bleu, cyan et magenta. Cet affichage d'image en six couleurs est effectué sur un écran adapté. Cependant, la qualité de l'image affichée n'est pas reproductible de façon simple, d'un écran à l'autre. Par ailleurs, l'affichage d'une image sur un écran matriciel formé de macropixel ayant chacun au moins quatre sous-pixels avec un signal indépendant pour chaque sous-pixel, selon le même mode de pilotage qu'un écran matriciel formé de macropixel ayant chacun trois

3 sous-pixel avec des couleurs rouge, verte et bleue, notamment avec trois signaux indépendants, engendrerait une dissipation de puissance proportionnellement élevé, une bande passante proportionnellement élevé, et une interférence électromagnétique proportionnellement élevée Ceci deviendrait inacceptable pour des écran de grande taille ou des écrans en format HD ( High Definition en langue anglaise) par exemple de 1920 x 1080 macropixel, ou encore pour de petits écrans de systèmes portables pour lesquels les contraintes de dissipation de puissance sont accrues. Selon un mode de mise en oeuvre, il est proposé un procédé comprenant une conversion d'une image d'un premier vers un deuxième format RGB basé sur une représentation polygonale, permettant d'obtenir une image d'une excellente qualité quelque soit l'écran d'affichage utilisé. Selon un premier aspect, il est proposé un procédé de traitement d'un flux vidéo numérique d'images couleurs destinées à être affichées sur un écran matriciel formé de macropixels ayant chacun au moins quatre sous-pixels, les images comprenant chacune trois composantes couleurs selon un premier format RGB, le procédé comportant : une conversion des composantes couleurs de chaque image dans un deuxième format RGB basé sur une représentation polygonale des composantes couleurs et adapté pour l'affichage d'images à l'aide d'au moins quatre couleurs, en activant les quatre sous-pixels, Selon une caractéristique générale de ce procédé, au cours de ladite conversion, on procède à une adaptation des composantes couleurs de l'image.

Grâce à l'adaptation des composantes couleurs de l'image, il est possible d'adapter les composantes couleurs aux caractéristiques techniques d'une chaîne de traitement incorporant le procédé. Dans un mode de mise en oeuvre, les composantes RGB sont converties, pour chaque image, à partir des relations : CR = f (R, G, B, 0I), CG = f3(R,G,B,A3) G, B, A2), et CB = J3(R,G,B,A3) où : - CR, CG et CB sont les composantes RGB converties, - fl f2 et f3 sont des fonctions de conversion dans ledit deuxième format RGB pour chaque composante RGB, - R, G et B sont les trois composantes couleurs selon ledit premier format RGB de l'image, et - A1, A2 et A3 sont des paramètres traduisant les caractéristiques techniques d'une chaîne de traitement mise en oeuvre pour l'affichage des images, pour chaque composante converties de l'image considérée. Selon une autre caractéristique de ce procédé, celui-ci comprend en outre, pour chaque image, une élaboration d'un signal de commande pour chaque colonne de l'écran à partir des composantes couleurs converties, chaque signal de commande comprenant au moins quatre composantes distinctes pour activer les sous-pixels correspondant. Par exemple, chaque signal de commande est capable d'activer six sous-pixels pour l'affichage de six couleurs, soit : - trois couleurs principales : rouge, vert, bleu, et -trois couleurs secondaires : jaune, cyan, magenta. On notera cependant que le choix des coordonnées des couleurs du format RGB est nullement limitatif. En d'autres termes, la couleur jaune peut par exemple ressembler à toute teinte entre les couleurs rouge et verte. Par exemple, on procède, à l'issue de la conversion, pour chaque image à : 5 -un encodage puis une transmission de chacune de ses composantes couleurs converties, - une réception puis un décodage de chacune de ses composantes couleurs converties, puis l'élaboration des signaux de commande des colonnes de l'écran, ladite élaboration comprenant : - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte reçues et décodées, - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue reçues et décodées, - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs rouge et bleue reçues et décodées. Dans un mode de mise en oeuvre, le procédé comprend en outre, pour chaque image à l'issue de la conversion : -une détermination à partir des trois composantes couleurs converties, formant trois composantes couleurs principales, de trois composantes couleurs secondaires, - un premier encodage des trois composantes couleurs principales, au cours duquel on associe à chaque composante couleur

6 principale, une information secondaire traduisant la valeur d'au moins une composante couleur secondaire, - un deuxième encodage et une transmission des trois composantes couleurs principales encodées selon un standard dit PPDS ( Point to Point Differential Signaling , en langue anglaise), - une réception des trois composantes couleurs principales encodées, et un décodage des composante couleurs principales reçues, au cours duquel on lit chaque information secondaire, de manière à générer un signal secondaire représentatif des composantes couleurs secondaires, ladite élaboration du signal de commande des colonnes de l'écran, comprenant alors - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire adapté, le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte reçues et décodées, - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire adapté le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue reçues et décodées, - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire adapté le minimum entre les composantes couleurs rouge et bleue reçues et décodées.

I1 est également proposé, selon un deuxième aspect, un dispositif de traitement d'un flux vidéo numérique, comprenant une chaîne de traitement couplée à un écran d'affichage de type matriciel formé de macropixels ayant au moins quatre sous-pixels chacun, ledit flux vidéo étant formé d'images couleurs, chacune comprenant trois composantes couleurs selon un premier format RGB, ladite chaîne de traitement comprenant un moyen de conversion des composantes couleurs de chaque image dans un deuxième format RGB basé sur une représentation polygonale des composantes couleurs, de manière que l'écran d'affichage soit capable d'afficher des images à l'aide d'au moins quatre couleurs, résultant de l'activation de quatre sous-pixels, Selon une caractéristique générale de ce dispositif, le moyen de conversion comporte des moyens pour adapter les composantes couleurs de chaque image aux caractéristiques techniques de la chaîne de traitement. Par exemple, ledit moyen de conversion comprend trois modules respectivement associés à trois fonctions de conversion, chaque module étant apte à convertir une composante RGB d'une image, du premier au deuxième format, tel quel : CR = f (R, G, B, 0I), CG = f3(R,G,B,A3) G, B, A2), et CB = J3(R,G,B,A3) où : - CR, CG et CB sont les composantes RGB converties par chacun desdits modules, - fl, f2 et f3 sont lesdites fonctions de conversion, 20 -R, G et B sont les trois composantes couleurs selon ledit premier format RGB de l'image considérée, et - A1, A2 et A3 sont des paramètres traduisant les caractéristiques techniques de la chaîne de traitement, pour chaque composante converties de l'image considérée. 25 Ce dispositif peut en outre comprendre un moyen de commande des colonnes de l'écran matriciel, apte à élaborer un signal de commande pour chaque colonne de l'écran à partir des composantes15

8 couleurs converties, chaque signal de commande comprenant au moins quatre composantes pour activer les sous-pixels correspondant. Par exemple, chaque signal de commande comprend six composantes de façon à activer six sous-pixels pour l'affichage de six couleurs, soit : - trois couleurs principales : rouge, vert, bleu, et - trois couleurs secondaires : jaune, cyan, magenta. Ladite chaîne de traitement peut comprendre : - une unité de traitement qui incorpore ledit moyen de conversion et un moyen de transmission apte à encoder et à transmettre chacune des composantes couleurs converties, - un moyen de contrôle de l'affichage qui comprend : • un moyen de réception apte à recevoir et à décoder chacune des composantes couleurs converties, et • ledit moyen de commande des colonnes de l'écran matriciel, couplé en sortie du moyen de réception, comportant : o un premier sous-moyen apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte reçues et décodées, o un deuxième sous-moyen apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue reçues et décodées, 25

9 o un troisième sous-moyen apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs rouge et bleue reçues et décodées. Selon encore une autre caractéristique du dispositif, ladite chaîne de traitement peut comprendre : -une unité de traitement qui incorpore • ledit moyen de conversion, • un bloc intermédiaire couplé en sortie du moyen de conversion, apte à déterminer à partir des trois composantes couleurs converties, formant trois composantes couleurs principales, trois composantes couleurs secondaires, • un moyen de transmission apte à encoder les trois composantes couleurs principales, notamment en leur associant une information secondaire traduisant la valeur d'au moins une composante couleur secondaire, et apte à transmettre les trois composantes couleurs principales encodées, selon un standard dit PPDS, - un moyen de contrôle de l'affichage, qui comporte : • un moyen de réception apte à recevoir les trois composantes couleurs principales encodées, et apte à 25 décoder les composante couleurs principales reçues, en lisant chaque information secondaire, de manière à générer un signal secondaire représentatif des composantes couleurs secondaires, et 10 15 20

10 • ledit moyen de commande des colonnes de l'écran matriciel, couplé en sortie dudit moyen de réception, comprenant : o un premier sélecteur apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire correspondant, le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte décodées, o un deuxième sélecteur apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire correspondant, le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue décodées, et o un troisième sélecteur apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire correspondant, le minimum entre les composantes couleurs rouge et bleue reçues et décodées. I1 est encore proposé, selon un troisième aspect, un système comportant un écran d'affichage, par exemple une télévision, incorporant un dispositif tel que défini ci-dessus. 25 D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation, nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un organigramme illustrant un mode de mise en oeuvre du procédé selon un premier aspect; 20

11 - la figure 2 représente un mode de réalisation d'un système incorporant un dispositif selon un deuxième aspect; - la figure 3a illustre un exemple de macro-pixel incorporé au sein de l'écran, couplé au dispositif illustré sur la figure 2; - la figure 3b illustre un autre exemple de macro-pixel incorporé au sein de l'écran, couplé au dispositif illustré sur la figure 2; - la figure 4 illustre un mode de réalisation d'un moyen de conversion incorporé dans les dispositifs de la figure 2; -la figure 5a illustre un mode de réalisation d'un moyen de commande des colonnes d'un écran tel qu'illustré sur la figure 2; - la figure 5b illustre un autre mode de réalisation d'un moyen de commande des colonnes d'un écran tel qu'illustré sur la figure 2; - la figure 6 illustre un autre mode de réalisation d'un processeur tel que représenté sur la figure 2; - la figure 7 illustre un mode de réalisation d'un moyen de 20 contrôle d'affichage coopérant avec le processeur représenté sur la figure 6; - la figure 8 représente un mode de réalisation d'un sélecteur incorporé dans un moyen de contrôle d'affichage tel que représenté sur la figure 7. 25 On se réfère à présent à la figure 1, sur laquelle est représenté, de manière très simplifiée, un organigramme qui reprend les différentes étapes d'un procédé de traitement d'un flux vidéo selon un premier aspect. Ce flux vidéo est formé d'une série d'images couleurs numériques. 10 15

12 Au cours d'une première étape 10, on élabore le flux d'images selon un premier format RGB, à l'aide par exemple d'un vidéoprocesseur. Si ce flux d'images n'est pas dans un format RGB, on procède au préalable à une conversion entre cet autre format (par exemple un format YUV) et un format RGB, dit premier format RGB. Ce premier format RGB est un format RGB standard bien connu de l'homme du métier. Puis, on procède à la conversion des images dans un deuxième format RGB, basé sur une représentation polygonale des composants de couleur (étape 20). Ce deuxième format RGB est décrit dans le brevet US 6,930,691 au nom de la Demanderesse. Outre les étapes décrites dans le brevet US 6,930,691, cette conversion comprend une adaptation des nouvelles composantes RGB aux caractéristiques techniques de la chaîne de traitements du flux vidéo. En effet, ces caractéristiques techniques ont tendance à altérer la luminosité de l'image ou la saturation de certaines couleurs ou encore la teinte de certaines couleurs. L'adaptation des composantes permet de modifier les nouvelles composantes RGB de façon à compenser une altération de l'image du fait des caractéristiques techniques de la chaîne de traitement du flux vidéo. La prise en compte de ces caractéristiques techniques sera décrite plus en détails ci-après. Au cours de l'étape 30 suivante, le flux d'images est encodé et transmis pour être traduit en signal de commande des colonnes de l'écran. Les images encodées sont alors réceptionnées puis décodées, étape 40. Puis, pour chaque colonne de l'écran, on élabore le signal de commande (étape 50), de façon à permettre l'activation du pixel situé

13 à l'intersection de la ligne et de la colonne considérée. L'activation de pixel sera décrite plus en détail ci-après. Parallèlement à l'étape 50 d'élaboration du signal de commande des colonnes de l'écran, au cours d'une étape 60, on élabore le signal de commande des lignes de l'écran. Classiquement, dans le cas d'un écran à matrice active, au moment de l'affichage de l'image, les lignes de l'écran sont sélectionnées une à une, puis pour chaque ligne sélectionnée, des signaux de commande seront envoyés sur les colonnes de l'écran de façon à afficher l'image considérée.

Une fois les différents signaux de commande pour les lignes et les colonnes élaborées, on adresse les lignes de l'écran ligne par ligne, puis pour chaque ligne sélectionnée on adresse les colonnes (étape 70). Enfin, une fois les lignes et les colonnes adressées, on procède à l'affichage de l'image (étape 80).

On se réfère à présent à la figure 2 qui illustre une télévision TV incorporant un écran matriciel ECR couplé à un dispositif DIS de traitement d'un flux vidéo numérique. La télévision TV est donnée ici à titre d'exemple. L'homme du métier saura incorporer un dispositif DIS de traitement d'un flux vidéo numérique dans tout autre système possédant un écran d'affichage matriciel. L'écran ECR est un écran matriciel dit à matrice active. I1 est formé de lignes et de colonnes à l'intersection desquelles se situe un macropixel MPX. Ce macropixel MPX est représenté sur la figure 3a. I1 est formé ici de six parties ou sous-pixels, chacun permettant l'affichage d'une couleur bien précise respectivement le rouge R, le vert G, le bleu B, le jaune Y, le cyan C et le magenta M. Comme on le voit, chaque macropixel MPX est adressable par des signaux de commande ligne j, rgb ; ligne j, ycm ; CRY,co1 ; CGC,co1 et CBM,co1. Les couleurs rouge, vert et bleu sont appelées couleurs principales,

14 tandis que les couleurs jaune, cyan et magenta sont les couleurs secondaires. De façon générale, un macropixel est formé d'au moins quatre sous-pixels. Ainsi, les sous-pixels peuvent également correspondre à 3 couleurs principales auxquelles on adjoint un sous- pixel blanc W, comme illustré sur la figure 3b. Comme précédemment, les macropixels sont adressables par des signaux de commande notés ici ligne j, rgb ; ligne j, ycm ; CRW,co1 et CGB,co1. L'utilisation de macropixels au lieu de pixels standards (avec trois sous-pixels pour les trois couleurs principales) permet d'avoir une qualité optimale de l'image, avec des couleurs proches des couleurs réelles. On se réfère à nouveau à la figure 2. Le dispositif DIS comporte une chaîne de traitement formée notamment d'un vidéoprocesseur VPC, d'une unité de traitement DPU ainsi que d'un moyen de contrôle de l'affichage DDE.

Le vidéoprocesseur VPC délivre un flux vidéo numérique formé d'images couleurs dans un format RGB standard. Par conséquent, chaque image est formée de trois composantes couleurs, respectivement rouge R, verte G, et bleue B. Pour chaque image, ces trois composantes sont délivrées à l'unité de traitement DPU. Cette unité de traitement DPU comprend un moyen de conversion CSC, qui reçoit, outre les composantes couleurs des images dans un format standard RGB, des données CTH modélisant les différentes caractéristiques techniques de la chaîne de traitement du dispositif DIS. Plus précisément, les données CTH traduisent les déformations engendrées par la chaîne de traitement sur les couleurs de l'image. Par exemple, le choix du filtre optique pour la couleur rouge peut provoquer une modification des composantes rouge, verte, et bleue de l'image. De même, le choix du filtre optique pour la

15 couleur verte peut provoquer une modification des composantes rouge, verte, et bleue de l'image. Le choix du filtre optique pour la couleur bleue peut de même provoquer une modification des composantes rouge, verte, et bleue de l'image. Le choix du filtre optique pour la couleur jaune peut provoquer de plus une modification des composantes rouge, verte, et bleue de l'image. Le choix du filtre optique pour la couleur cyan peut encore provoquer une modification des composantes rouge, verte, et bleue de l'image. Le choix du filtre optique pour la couleur magenta peut de même provoquer une modification des composantes rouge, verte, et bleue de l'image. Le choix consistant à passer par un sous- pixel blanc, dans le cas où il manque un filtre couleur correspondant pour la couleur blanc peut provoquer une modification des composantes rouge, verte, et bleue de l'image.

Le moyen de conversion CSC effectue la conversion des composants de chaque image du format standard RGB (premier format RGB) vers un deuxième format RGB basé sur une représentation polygonale des composants couleurs, telle que décrit dans le brevet US 6,930,691. En outre, cette conversion comprend une adaptation des nouvelles composantes couleurs aux différentes caractéristiques techniques de la chaîne de traitement, à partir des données CTH. En sortie du moyen de conversion CSC, chaque image comporte trois composantes couleurs CR, CG, CB dans le deuxième format RGB, tel que décrit ci-avant, avec en outre une adaptation aux caractéristiques techniques de la chaîne de traitement. Pour chaque image, ces trois composantes CR, CG et CB sont transmises à un moyen de transmission TRS. Ce dernier est couplé au moyen de contrôle de l'affichage DDE, apte à contrôler les colonnes de l'écran ECR, n étant le nombre de colonnes col 1, ..., col n de l'écran

16 ECR et les lignes ligne 1, ... ligne m de l'écran ECR, m étant le nombre de lignes de l'écran ECR. La transmission est charger à transmettre seulement trois composantes couleurs TRI, TG1, TB1, ..., TRn, TGn, TBn par ligne ce qui rend la transmission particulièrement rapide. De préférence, la transmission est effectuée selon un mode différentiel. Par exemple, l'encodage et la transmission peuvent être effectués selon le standard LVDS ( Level Voltage Differential Signaling en langue anglaise), ou RSDS ( Reduced swing differential signaling en langue anglaise) ou PPDS ( Point to Point Differential Signaling en langue anglaise), ou similaire, bien connus de l'homme du métier. Un récepteur RC (moyen de réception), incorporé dans le moyen de contrôle de l'affichage DDE reçoit les données selon le standard LVDS ( Level Voltage Differential Signaling en langue anglaise), ou RSDS ( Reduced swing differential signaling en langue anglaise) ou PPDS ( Point to Point Differential Signaling en langue anglaise), ou similaire, bien connus de l'homme du métier. Le récepteur RC décode alors ces données avant de les envoyer à un moyen de commande des colonnes de l'écran CDV. On note que l'unité de réception RC contrôle également un moyen de commande des lignes de l'écran ECR, référencé RDV, à partir des signaux de synchronisation horizontale et verticale, incorporés dans le moyen de transmission TRS. Le moyen de commande de l'écran RDV comprend pour chaque ligne d'indice j (j étant compris entre 1 et m). A partir des trois composantes couleurs, le moyen de commande des colonnes CDV est capable, pour chaque colonne, d'élaborer un signal de commande de chaque macropixel MPX situé

17 sur la ligne activée. Un mode de réalisation du moyen de commande des colonnes CDV sera décrit plus en détail ci-après. On se réfère à présent à la figure 4 qui illustre un mode de réalisation d'un moyen de conversion CSC. Comme expliqué ci-avant, il reçoit pour chaque image du flux vidéo, les trois composantes couleurs R, G, B dans un premier format RGB standard. Le moyen de conversion reçoit également les données CTH correspondant à différentes caractéristiques techniques de la chaîne de traitement. On considère dans cet exemple que les données CTH traduisent les variations de luminosité engendrées par l'écran utilisé sur les différentes couleurs composant les images affichées. Le moyen de conversion CSC comporte trois modules, chacun étant respectivement associé à une fonction fl, f2 et f3. Les trois modules reçoivent les trois composantes couleurs R, G, B dans le premier format RGB. Le module associé à la fonction fl délivre la composante convertie rouge CR, le module associé à la fonction f2 délivre la composante convertie verte CG, et le module associé à la fonction f3 délivre la composante convertie bleue CB. Par exemple, les trois composantes converties CR, CG et CB peuvent être élaborées selon les trois fonctions suivantes : CR = f 1(R, G, B, AllumR , O~lum~ , Alluma , O~lumY , O~lum~ , O~lumM) , CG = f 2(R, G, B, A2lumR A21umG A21umB A2lumY , A2lum~ , A21 CB = f 3 (R, G, B, A31umR , A31umG, A31umB , A31umY , A31umC , A3lumM ) Les variables R, G, B sont les composantes couleurs reçues par le moyen de conversion CSC, les variables 4,lumx correspondent aux variations de luminosité précitées.

18 On se réfère à présent à la figure 5a qui illustre un mode de réalisation du moyen de commande des colonnes de l'écran CDV. Le moyen de commande de l'écran CDV comprend pour chaque colonne d'indice i (i étant compris entre 1 et n), un module MODi apte à générer le signal de commande de la colonne. Chaque signal de commande comprend six composantes RR;coL, YicoL, RG,coL, CicoL, RB,coL et M;coL pour activer respectivement les six sous-pixels du macropixel respectivement rouge, jaune, vert, cyan, bleu et magenta. Pour élaborer ces signaux de commande, le moyen de commande des colonnes CDV reçoit alors en entrée les composantes couleur de l'image dans le deuxième format RGB, une fois celles-ci décodées par le récepteur RC, et les mémorise avec un moyen de stockage, de préférence un registre. Les composantes couleurs décodées par le récepteur RC sont référencées RRi, RGi et RBi.

Les composantes du signal de commande pour activer les sous-pixels rouge, vert et bleu respectivement RR;coL, RGicoL et RB;coL sont directement issues des composantes RRi , RGi et RBi. Le module MODi comprend trois blocs MIN apte à choisir le minimum entre deux valeurs d'entrée. Le premier bloc MIN (premier sous-moyen) reçoit en entrée les composantes RRi et RGi et génère en sortie la composante du signal de commande YicoL permettant d'activer le sous-pixel jaune. La composante du signal de commande YicoL correspond donc au minimum entre les signaux RRi et RGi. De même, un autre bloc MIN (deuxième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes verte RGi et bleue RBi de façon à délivrer la composante de signal de commande C;coL capable d'activer le sous-pixel cyan. Enfin, un dernier bloc MIN (troisième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes rouge et bleue RRi et RBi et délivre en sortie

19 la composante du signal de commande M,coL capable d'activer le sous pixel magenta. Un macropixel à six sous-pixels est défini de préférence au moyen de deux lignes à 3 colonnes de sous-pixels, comme illustré sur la figure 3a. Un signal Ligne j, rgb (l'indice j étant compris entre 1 et m), généré dans le récepteur RC, est utilisé pour commander des sélecteurs SEL (quatrième à sixième sous-moyen). Le premier bloc SEL (quatrième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes RR;coL et YicoL et génère en sortie la composante CRY;coL permettant de commander le sous-pixel rouge quand la ligne j, rgb est activé ou de commander le sous-pixel jaune quand la ligne j, ycm est activé. De même, un autre bloc SEL (cinquième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes RG;coL et C;coL et génère en sortie la composante CGC;coL permettant de commander le sous-pixel vert quand la ligne j, rgb est activé ou de commander le sous-pixel cyan quand la ligne j, ycm est activé. Enfin, un dernier bloc SEL (sixième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes RB;coL et M;coL et génère en sortie la composante CBM;coL permettant de commander le sous-pixel bleu quand la ligne j, rgb est activé ou de commander le sous-pixel magenta quand la ligne j, ycm est activé. On se réfère à présent à la figure 5b qui illustre un autre mode de réalisation du moyen de commande des colonnes de l'écran CDV. Le moyen de commande de l'écran CDV comprend pour chaque colonne d'indice i (i étant compris entre 1 et n), un module MODi apte à générer le signal de commande de la colonne. Chaque signal de commande comprend quatre composantes RR;coL, RG,coL, RB,coL et WicoL pour activer respectivement les quatre sous-pixels du macropixel respectivement rouge, vert, bleu et blanc.

20 Pour élaborer ces signaux de commande, le moyen de commande des colonnes CDV reçoit alors en entrée les composantes couleurs de l'image dans le deuxième format RGB, une fois celles-ci décodées par le récepteur RC. Les composantes couleurs décodées par le récepteur RC sont référencées RRi, RGi et RBi. Les composantes du signal de commande pour activer les sous-pixels rouge, vert et bleu respectivement RR,coL, RG;coL et RB;coL sont directement issues des composantes RRi, RGi et RBi. Le module MODi comprend trois blocs MIN apte à choisir le minimum entre deux valeurs d'entrée. Le premier bloc MIN (premier sous-moyen) reçoit en entrée les composantes RRi et RGi et génère en sortie la composante du signal de commande YicoL permettant d'activer le sous-pixel jaune. La composante du signal de commande YicoL correspond donc au minimum entre les signaux RRi et RGi.

De même, un autre bloc MIN (deuxième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes verte RGi et bleue RBi de façon à délivrer la composante de signal de commande C;coL capable d'activer le sous-pixel cyan. Enfin, un dernier bloc MIN (troisième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes jaune et cyan YicoL et C;coL et délivre en sortie la composante du signal de commande W;coL capable d'activer le sous pixel blanc. Un macropixel avec quatre sous-pixel est composé de préférence sur deux lignes de 2 colonnes, comme illustré sur la figure 3b. Un signal Ligne j, rgb, généré dans le récepteur RC, est utilisé pour commander des sélecteurs SEL (quatrième et cinquième sous-moyen). Le premier bloc SEL (quatrième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes RR;coL et WicoL et génère en sortie la composante CRW;coL permettant de commander le sous-pixel rouge quand la ligne

21 j, rgb est activé ou de commander le sous-pixel blanc quand la ligne j, ycm est activé. De même, un autre bloc SEL (cinquième sous-moyen) reçoit en entrée les composantes RG,coL et RB,coL et génère en sortie la composante CGB;coL permettant de commander le sous-pixel verte quand la ligne j, rgb est activé ou de commander le sous-pixel bleu quand la ligne j, ycm est activé.

Les figures 6 à 8 représentent des variantes de la chaîne de traitement dans le cas où la transmission est effectuée selon le standard de transmission dit PPDS ( Point to Point Differential Signaling en langue anglaise). Dans ce cas, l'unité de traitement DPU comprend un bloc intermédiaire BINTT couplé entre le moyen de conversion CSC et le moyen de transmission TRS, qui est quant à lui adapté au standard PPDS. Ce bloc intermédiaire BINTT reçoit en entrée pour chaque image, les composantes couleurs converties CR, CG et CB. Ce bloc intermédiaire BINTT comprend trois blocs DMIN de façon à générer des composantes d'informations dites composantes d'informations pour couleurs secondaires, respectivement IY, IC et IM, pour jaune, cyan et magenta. La composante d'information couleur secondaire IY correspond à un bit qui signale le minimum entre les composantes couleurs verte et rouge CG et CR. La composante couleur IC correspond à un bit qui signale le minimum entre les composantes couleurs bleue et verte CB et CG. Enfin, la composante couleur IM correspond à un bit qui signale le minimum entre les composantes couleurs bleue et verte CB et CG.

22 Toutes ces composantes couleurs CR, IY, CG, IC, CB et IM sont délivrées au moyen de transmission TRS. Celui-ci va transmettre vers le récepteur RC, des données TRI, TG1, TB1, ... , TRn, TGn, TBn pour chaque colonne numérotée de 1 à n.

Chaque donnée TRi, TGi, TBi correspondant respectivement aux trois composantes couleurs principales converties pour la colonne numérotée i, auxquelles est accolée une information secondaire. Bien que l'information primaire soit composée de plusieurs bits, l'information secondaire correspond à un ou plusieurs bits supplémentaires permettant de déterminer la valeur d'une composante couleur secondaire. Ainsi, si la composante de couleur jaune correspond à la composante couleur rouge car la valeur de cette composante est inférieure à la composante verte, alors les variables TRi auront par exemple, un bit supplémentaire égal à un, de façon à indiquer que la composante couleur secondaire jaune a la même valeur de la composante couleur principale rouge. Ceci est effectué pour toutes les colonnes, pour toutes les composantes et pour toutes les images. La figure 7 illustre un moyen de contrôle de l'affichage DDE adapté au standard PPDS. Dans ce cas, le récepteur RC est lui-même adapté au standard PPDS. I1 reçoit en entrée les données TRI, TG1, TB1, ..., TBn, TGn et TBn, et il délivre en sortie, pour chaque colonne de l'écran, les composantes couleurs principales rouge, verte et bleue décodées respectivement CRi, CGi et CBi pour une colonne i, ainsi que des signaux secondaires représentatifs des composantes d'informations couleurs secondaires IYi, ICi, IMi pour une colonne i. Ces signaux secondaires IYi, ICi, IMi, sont élaborés en fonction des informations secondaires.

23 Les modules MODi du moyen de commande des colonnes CDV comprennent alors, au lieu des blocs MIN du mode de réalisation de la figure 5, des sélecteurs SEL. Pour la première colonne, les sélecteurs SEL du module MOD1, reçoivent respectivement en entrée, les composantes couleurs rouge et verte, CRI et CG1, verte et bleue CG1 et CB1 et bleue et rouge CB1 et CRI. Chaque sélecteur SEL est commandé par un signal de commande, correspondant respectivement aux signaux secondaires IY1, ICI, IM1. En fonction de la valeur de ce signal de commande, le sélecteur choisit l'une ou l'autre des composantes couleurs, telles que les composantes jaune, bleue et magenta, correspondant respectivement au minimum entre les composantes rouge et verte, verte et bleue et bleue et rouge. Le module MODi est répété pour chaque colonne et son mécanisme de fonctionnement est identique pour chacune d'entre elles. Comme on le voit sur la figure 7, un sélecteur SEL est encore utilisé pour choisir l'une ou l'autre des composantes des signaux de commande, à savoir CRI ou Ylcol ; CG1 ou Cl ; CB1 ou Ml pour élaborer les signaux CRY,co1 ; CGC,co1 et CBM,co1, respectivement, pour sélectionner les colonnes de macropixel MPX (figure 3(a)) La figure 8 représente un exemple d'un sélecteur SEL incorporé dans l'un de ces modules. Celui-ci reçoit en entrée deux variables A et B, par exemple les composantes de couleur rouge et bleue issues du récepteur RC. Le sélecteur EC comprend une entrée de commande EC qui reçoit le signal de commande précité. Ce dernier, élaboré à partir d'une information secondaire, indique si la composante A est inférieure ou égale à la composante B. Si tel est le cas, l'entrée A est couplée à la sortie, sinon l'entrée B est reliée à la sortie. On utilise pour le signal de commande S de préférence une valeur représentative

24 binaire, bien connu de l'homme du métier, par exemple 1 , qui indique au sélecteur à coupler la composante A à la composante C, sinon de coupler la composante B. On notera enfin que le dispositif et le procédé décrits précédemment s'appliquent aussi bien à des écrans fixes, de type écrans vidéo, par exemple des postes de télévision ou des écrans plats, qu'à des écrans d'équipements électroniques portatifs ou non, tels que des micro-ordinateurs, des postes téléphoniques mobiles, ou analogues.

Ils s'appliquent donc de manière générale à des systèmes comprenant un écran d'affichage dans lequel on met en oeuvre un traitement d'images numériques couleurs.

Claims

REVENDICATIONS

1-Procédé de traitement d'un flux vidéo numérique d'images couleurs destinées à être affichées sur un écran matriciel formé de macropixels ayant chacun au moins quatre sous-pixels, les images comprenant chacune trois composantes couleurs selon un premier format RGB, le procédé comportant : une conversion des composantes couleurs de chaque image dans un deuxième format RGB basé sur une représentation polygonale des composantes couleurs et adapté pour l'affichage d'images à l'aide d'au moins quatre couleurs, en activant les quatre sous-pixels, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'au cours de ladite conversion, on procède à une adaptation des composantes couleurs de l'image.
2-Procédé selon la revendication 1, dans lequel les composantes RGB sont converties, pour chaque image, à partir des relations : CR = f (R, G, B, 0I), CG = f3(R,G,B,A3) G, B, A2), et CB = J3(R,G,B,A3) où : - CR, CG et CB sont les composantes RGB converties, - fl, f2 et f3 sont des fonctions de conversion dans ledit deuxième format RGB pour chaque composante RGB, - R, G et B sont les trois composantes couleurs selon ledit premier format RGB de l'image, et - A1, A2 et A3 sont des paramètres traduisant les caractéristiques techniques d'une chaîne de traitement mise en oeuvre pour l'affichage des images, pour chaque composante converties de l'image considérée. 26
3-Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre, pour chaque image, une élaboration d'un signal de commande pour chaque colonne de l'écran à partir des composantes couleurs converties, chaque signal de commande comprenant au moins quatre composantes distinctes pour activer les sous-pixels correspondant.
4-Procédé selon la revendication 3, dans lequel chaque signal de commande est capable d'activer six sous-pixels pour l'affichage de six couleurs, soit : - trois couleurs principales : rouge, vert, bleu avec un choix des coordonnes des couleurs du format RGB nullement limitative, et - trois couleurs secondaires : jaune, cyan, magenta avec un choix des coordonnes des couleurs du format RGB nullement limitative
5- Procédé selon la revendication 4, comprenant à l'issue de la conversion, pour chaque image : -un encodage puis une transmission de chacune de ses composantes couleurs converties, - une réception puis un décodage de chacune de ses composantes couleurs converties, puis l'élaboration des signaux de commande des colonnes de l'écran, ladite élaboration comprenant : - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte reçues et décodées, - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue reçues et décodées, - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en 27 effectuant le minimum entre les composantes couleurs rouge et bleue reçues et décodées.
6-Procédé selon la revendication 4, comprenant pour chaque image à l'issue de la conversion : -une détermination à partir des trois composantes couleurs converties, formant trois composantes couleurs principales, de trois composantes couleurs secondaires, - un premier encodage des trois composantes couleurs principales, au cours duquel on associe à chaque composante couleur principale, une information secondaire traduisant la valeur d'au moins une composante couleur secondaire, - un deuxième encodage et une transmission des trois composantes couleurs principales encodées selon un standard dit PPDS, -une réception des trois composantes couleurs principales encodées, et un décodage des composante couleurs principales reçues, au cours duquel on lit chaque information secondaire, de manière à générer un signal secondaire représentatif des composantes couleurs secondaires, ladite élaboration du signal de commande des colonnes de l'écran, comprenant alors - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire adapté, le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte reçues et décodées, - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire adapté le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue reçues et décodées, 28 - une élaboration de la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire adapté le minimum entre les composantes couleurs rouge et bleue reçues et décodées.
7-Dispositif de traitement d'un flux vidéo numérique, comprenant une chaîne de traitement couplée à un écran d'affichage de type matriciel formé de macropixels ayant au moins quatre sous-pixels chacun, ledit flux vidéo étant formé d'images couleurs, chacune comprenant trois composantes couleurs selon un premier format RGB, ladite chaîne de traitement comprenant un moyen de conversion des composantes couleurs de chaque image dans un deuxième format RGB basé sur une représentation polygonale des composantes couleurs, de manière que l'écran d'affichage soit capable d'afficher des images à l'aide d'au moins quatre couleurs, résultant de l'activation de quatre sous-pixels, ledit dispositif étant caractérisé par le fait que le moyen de conversion comporte des moyens pour adapter les composantes couleurs de chaque image aux caractéristiques techniques de la chaîne de traitement.
8- Dispositif selon la revendication 7, dans lequel ledit moyen de conversion comprend trois modules respectivement associés à trois fonctions de conversion, chaque module étant apte à convertir une composante RGB d'une image, du premier au deuxième format, tel quel : CR = f (R, G, B, 0I), CG = f3(R,G,B,A3) G, B, A2), et CB = J3(R,G,B,A3) où : -CR, CG et CB sont les composantes RGB converties par chacun desdits modules,25 - fl, f2 et f3 sont lesdites fonctions de conversion, - R, G et B sont les trois composantes couleurs selon ledit premier format RGB de l'image considérée, et - A1, A2 et A3 sont des paramètres traduisant les caractéristiques techniques de la chaîne de traitement, pour chaque composante converties de l'image considérée.
9- Dispositif selon la revendication 8, comprenant en outre un moyen de commande des colonnes de l'écran matriciel, apte à élaborer un signal de commande pour chaque colonne de l'écran à partir des composantes couleurs converties, chaque signal de commande comprenant au moins quatre composantes pour activer les sous-pixels correspondant.
10-Dispositif selon la revendication 9, dans lequel chaque signal de commande comprend six composantes de façon à activer six sous-pixels pour l'affichage de six couleurs, soit : - trois couleurs principales : rouge, vert, bleu, et - trois couleurs secondaires : jaune, cyan, magenta.
11- Dispositif selon la revendication 10, dans lequel ladite chaîne de traitement comprend : -une unité de traitement qui incorpore ledit moyen de conversion et un moyen de transmission apte à encoder et à transmettre chacune des composantes couleurs converties, - un moyen de contrôle de l'affichage qui comprend : • un moyen de réception apte à recevoir et à décoder chacune des composantes couleurs converties, et • ledit moyen de commande des colonnes de l'écran matriciel, couplé en sortie du moyen de réception, comportant : o un premier sous-moyen apte à élaborer la composante du signal de commande pour 30 5 10 15 chaîne 20 2530 activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte reçues et décodées, o un deuxième sous-moyen apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en effectuant le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue reçues et décodées, o un troisième sous-moyen apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en composantes décodées.
12-Dispositif selon la revendication 10, dans de traitement comprend : -une unité de traitement qui incorpore • ledit moyen de conversion, • un bloc intermédiaire couplé en sortie conversion, apte à déterminer à partir des trois composantes couleurs converties, formant trois composantes couleurs principales, trois composantes couleurs secondaires, • un moyen de transmission apte à encoder les trois composantes couleurs principales, notamment en leur associant une information secondaire traduisant la valeur d'au moins une composante couleur secondaire, effectuant le minimum entre les couleurs rouge et bleue reçues et lequel ladite du moyen de 31 et apte à transmettre les trois composantes couleurs principales encodées, selon un standard dit PPDS, - un moyen de contrôle de l'affichage, qui comporte : • un moyen de réception apte à recevoir les trois composantes couleurs principales encodées, et apte à décoder les composante couleurs principales reçues, en lisant chaque information secondaire, de manière à générer un signal secondaire représentatif des composantes couleurs secondaires, et • ledit moyen de commande des colonnes de l'écran matriciel, couplé en sortie dudit moyen de réception, comprenant : o un premier sélecteur apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur jaune, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire correspondant, le minimum entre les composantes couleurs rouge et verte décodées, o un deuxième sélecteur apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur cyan, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire correspondant, le minimum entre les composantes couleurs verte et bleue décodées, et o un troisième sélecteur apte à élaborer la composante du signal de commande pour activer le sous-pixel correspondant à la couleur magenta, en sélectionnant à l'aide du signal secondaire correspondant, le minimum entre les composantes couleurs rouge et bleue reçues et décodées. 32
13-Poste de télévision, caractérisé en ce qu'il incorpore un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12.
14- Ecran d'affichage vidéo, caractérisé en ce qu'il incorpore un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12.
15- Microordinateur, caractérisé en ce qu'il incorpore un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12
16. Poste téléphonique mobile, caractérisé en ce qu'il incorpore un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12.