FR2851714A1 - Video image signal processing method, involves sampling image signal to average frequency multiple of pixel frequency, and varying sample numbers for each pixel which is function of movement values of that pixel and neighbor pixel - Google Patents

Abstract

The method involves finding a deformation to be applied to a video image, and associating a movement value representing the deformation, to each pixel of the image. The image signal is sampled to an average frequency which is multiple of the pixel frequency, by a buffer (11). The sample numbers for each pixel which is a function of the values associated to that pixel and its neighbor pixel following/preceding it are varied. An independent claim is also included for a video signal processing device.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT D'UN SIGNAL VIDEO POUR REALISER UNE DEFORMATIONMETHOD FOR PROCESSING A VIDEO SIGNAL TO PERFORM A DEFORMATION

D'IMAGE ET DISPOSITIF METTANT EN îUVRE LEDIT PROCEDE  IMAGE AND DEVICE USING THE SAME

La présente invention concerne un procédé de traitement d'un signal vidéo destiné à réaliser une déformation d'une image pour corriger notamment les erreurs de géométrie et/ou convergence d'un dispositif d'affichage. Elle concerne également un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé. Cette invention s'applique plus particulièrement aux dispositifs 10 d'affichage à tube cathodique, à projection ou à rétroprojection.  The present invention relates to a method of processing a video signal intended to distort an image to correct in particular the geometry errors and / or convergence of a display device. It also relates to a device for implementing this method. This invention applies more particularly to display devices 10 with cathode ray tube, projection or rear projection.

La correction de ces erreurs consiste généralement à déplacer les pixels de l'image dans le sens inverse des erreurs introduites par le dispositif d'affichage. Pour effectuer ce déplacement, il est connu d'utiliser des filtres numériques de type à multiplication/accumulation ou de type polyphase. 15 Dans ces filtres, la détermination du niveau vidéo d'un pixel donné nécessite l'attribution de coefficients à plusieurs pixels voisins et de nombreux calculs (opérations de multiplication et d'accumulation).  The correction of these errors generally consists in moving the pixels of the image in the opposite direction to the errors introduced by the display device. To effect this displacement, it is known to use digital filters of the multiplication / accumulation type or of the polyphase type. In these filters, the determination of the video level of a given pixel requires the allocation of coefficients to several neighboring pixels and numerous calculations (multiplication and accumulation operations).

La qualité du signal obtenu en sortie de filtre dépend du nombre de coefficients du filtre (= nombre de pixels de l'image x nombre de pixels 20 impliqués dans le calcul d'un pixel) et de leur résolution (nombre de bits du coefficient). Le filtre préserve d'autant plus la résolution du signal vidéo (pas de limitation dans les hautes fréquences) que le nombre de coefficients et leur résolution sont élevés. Cependant, les ressources matérielles employées pour réaliser le filtre imposent généralement de limiter ces deux 25 nombres. La réalisation du filtre nécessite de faire un choix entre qualité de signal de sortie et cot "hardware" ou de faire un compromis entre les deux.  The quality of the signal obtained at the filter output depends on the number of coefficients of the filter (= number of pixels in the image x number of pixels 20 involved in the calculation of a pixel) and on their resolution (number of bits of the coefficient) . The filter preserves all the more the resolution of the video signal (no limitation in the high frequencies) as the number of coefficients and their resolution are high. However, the hardware resources used to make the filter generally require that these two numbers be limited. The realization of the filter requires to make a choice between quality of output signal and cost "hardware" or to make a compromise between the two.

Ce choix n'est pas toujours acceptable. Par ailleurs, étant donné que ce filtrage lisse les transitions sur plusieurs pixels, il a tendance à filtrer les hautes fréquences, ce qui dégrade notamment l'affichage de caractères 30 alphanumériques.  This choice is not always acceptable. Furthermore, since this filtering smoothes transitions over several pixels, it tends to filter high frequencies, which degrades in particular the display of alphanumeric characters.

Selon l'invention, on propose une autre solution pour déformer l'image afin de notamment corriger les erreurs de convergence et/ou de géométrie du dispositif d'affichage. Cette solution est basée sur un échantillonnage du signal vidéo numérique à une fréquence moyenne qui est 35 un multiple de la fréquence pixel.  According to the invention, another solution is proposed for distorting the image in order in particular to correct the convergence and / or geometry errors of the display device. This solution is based on sampling the digital video signal at an average frequency which is a multiple of the pixel frequency.

L'invention concerne un procédé de traitement d'un signal représentatif d'une image vidéo, lequel procédé est destiné à réaliser une déformation de ladite image, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: déterminer la déformation à appliquer à ladite image, et associer, à chaque pixel de l'image vidéo à afficher, une valeur de déplacement, l'ensemble desdites valeurs de déplacement étant représentatif de la déformation à appliquer à ladite image, - échantillonner ledit signal vidéo à une fréquence moyenne 10 multiple de la fréquence pixel du signal vidéo à traiter en faisant varier le nombre d'échantillons par pixel, ledit nombre d'échantillons pour un pixel donné étant fonction de la valeur de déplacement qui lui est associé et de la valeur de déplacement associé au pixel voisin qui le suit ou le précède.  The invention relates to a method of processing a signal representative of a video image, which method is intended to carry out a deformation of said image, characterized in that it comprises the following steps: determining the deformation to be applied to said image , and associate, with each pixel of the video image to be displayed, a displacement value, the set of said displacement values being representative of the deformation to be applied to said image, - sampling said video signal at an average frequency 10 times the pixel frequency of the video signal to be processed by varying the number of samples per pixel, said number of samples for a given pixel being a function of the displacement value associated with it and of the displacement value associated with the neighboring pixel which follows or precedes it.

La fréquence moyenne d'échantillonnage est par exemple fixée à n fois la fréquence pixel du signal vidéo à traiter et les valeurs de déplacement sont de préférence arrondies à 1/n pixel près. Les pixels sont échantillonnés en moyenne n fois. Selon l'invention, si on détecte un changement de la valeur de déplacement arrondie entre 2 pixels voisins, on 20 augmente ou on diminue, selon le cas, le nombre d'échantillons de l'un des 2 pixels.  The average sampling frequency is for example fixed at n times the pixel frequency of the video signal to be processed and the displacement values are preferably rounded to the nearest 1 / n pixel. The pixels are sampled on average n times. According to the invention, if a change in the rounded displacement value between 2 neighboring pixels is detected, the number of samples of one of the 2 pixels is increased or decreased, as the case may be.

Par exemple, si la valeur de déplacement arrondie du premier des 2 pixels est m/n et celle du deuxième pixel est (m-k)/n avec m entier supérieur ou égal à 0 et k entier compris entre 0 et m, on attribue n+k 25 échantillons à l'un des 2 pixels et n échantillons à l'autre pixel.  For example, if the rounded displacement value of the first of the 2 pixels is m / n and that of the second pixel is (mk) / n with m integer greater than or equal to 0 and k integer between 0 and m, we assign n + k 25 samples at one of the 2 pixels and n samples at the other pixel.

A l'inverse, si la valeur de déplacement arrondie du premier des 2 pixels est (m-k)/n et celle du deuxième pixel est m/n, on attribue n échantillons à l'un des 2 pixels et n-k échantillons à l'autre pixel.  Conversely, if the rounded displacement value of the first of the 2 pixels is (mk) / n and that of the second pixel is m / n, we assign n samples to one of the 2 pixels and nk samples to the other pixel.

Avantageusement, le procédé comporte en outre, pour chaque 30 couple de pixels consécutifs ayant des niveaux vidéo A et B différents, une étape de lissage de la transition entre les 2 pixels. Cette étape consiste à modifier le niveau vidéo de l'un des 2 échantillons adjacents à la frontière entre les 2 pixels en lui affectant un niveau intermédiaire compris entre A et B. Par exemple, si le pixel de niveau B est consécutif au pixel de niveau A et que leurs valeurs de déplacement associés sont respectivement VA et VB, le niveau intermédiaire affecté au dernier échantillon du pixel de i VA - 1 niveau A est égal à AxR+Bx(1-R) avec R = n VA -VB L'invention concerne également un dispositif destiné à mettre en oeuvre ce procédé. Ce dispositif comporte: - des moyens pour déterminer la déformation à appliquer à ladite image et associer, à chaque pixel de l'image vidéo à afficher, une valeur de déplacement, l'ensemble desdites valeurs de déplacement étant représentatif de la déformation à appliquer à ladite image, - des moyens d'échantillonnage pour échantillonner ledit signal vidéo à une fréquence moyenne multiple de la fréquence pixel du signal vidéo traité en faisant varier le nombre d'échantillons par pixel, ledit nombre d'échantillons pour un pixel donné étant fonction de la valeur de déplacement qui lui est associé et de la valeur de déplacement est associé 15 au pixel voisin qui suit ou qui précède.  Advantageously, the method further comprises, for each pair of consecutive pixels having different video levels A and B, a step of smoothing the transition between the 2 pixels. This step consists in modifying the video level of one of the 2 samples adjacent to the border between the 2 pixels by assigning it an intermediate level between A and B. For example, if the pixel of level B is consecutive to the pixel of level A and their associated displacement values are respectively VA and VB, the intermediate level assigned to the last sample of the pixel of i VA - 1 level A is equal to AxR + Bx (1-R) with R = n VA -VB L ' The invention also relates to a device for implementing this method. This device comprises: means for determining the deformation to be applied to said image and associating, with each pixel of the video image to be displayed, a displacement value, the set of said displacement values being representative of the deformation to be applied to said image, - sampling means for sampling said video signal at an average frequency multiple of the pixel frequency of the processed video signal by varying the number of samples per pixel, said number of samples for a given pixel being a function of the displacement value associated with it and the displacement value is associated with the neighboring pixel which follows or precedes.

Enfin, l'invention concerne un dispositif d'affichage comportant des moyens pour afficher une image vidéo. Selon l'invention, il comporte également un dispositif tel que décrit précédemment pour traiter 20 préalablement le signal représentatif de ladite image vidéo.  Finally, the invention relates to a display device comprising means for displaying a video image. According to the invention, it also includes a device as described above for previously processing the signal representative of said video image.

L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 illustre le procédé de l'invention appliqué une première pluralité de pixels d'image adjacents; - les figures 2A à 2D sont des diagrammes illustrant le traitement appliqué aux pixels de la figure 1; - la figure 3 illustre le procédé de l'invention appliqué une 30 deuxième pluralité de pixels d'image adjacents; - les figures 4A à 4D sont des diagrammes illustrant le traitement appliqué aux pixels de la figure 3; et - la figure 5 est un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé de l'invention.  The invention will be better understood and other features and advantages will appear on reading the description which follows, the description referring to the appended drawings in which: - Figure 1 illustrates the method of the invention applied a first plurality of adjacent image pixels; - Figures 2A to 2D are diagrams illustrating the processing applied to the pixels of Figure 1; FIG. 3 illustrates the method of the invention applied a second plurality of adjacent image pixels; - Figures 4A to 4D are diagrams illustrating the processing applied to the pixels of Figure 3; and - Figure 5 is a device capable of implementing the method of the invention.

L'invention sera décrite dans le cadre de la correction des défauts de convergence et/ou géométrie.  The invention will be described in the context of the correction of convergence and / or geometry faults.

Selon l'invention, les défauts de convergence et/ou géométrie du 5 dispositif d'affichage sont corrigés en échantillonnant le signal vidéo à une fréquence moyenne multiple de la fréquence pixel du signal et en faisant varier le nombre d'échantillons par pixel.  According to the invention, the convergence and / or geometry faults of the display device are corrected by sampling the video signal at an average frequency multiple of the pixel frequency of the signal and by varying the number of samples per pixel.

La première étape du procédé consiste à mesurer les défauts de convergence et/ou géométrie du dispositif d'affichage et à associer à chacun 10 des pixels du signal une valeur de déplacement destinée à compenser ces défauts. Ces valeurs sont par exemple définies en fin de cycle de fabrication du dispositif d'affichage. Elles sont exprimées en pixels, ce nombre de pixels pouvant être entier ou non.  The first step of the method consists in measuring the convergence and / or geometry faults of the display device and in associating with each of the 10 pixels of the signal a displacement value intended to compensate for these faults. These values are for example defined at the end of the manufacturing cycle of the display device. They are expressed in pixels, this number of pixels can be whole or not.

La variation des valeurs de déplacement entre pixels voisins d'une 15 même ligne ou même colonne est très réduite et la somme globale des variations sur une ligne ou colonne complète peut être proche de zéro (la somme des variations positives est dans ce cas globalement compensée par la somme des variations négatives). La somme des variations des valeurs de déplacement sur une ligne peut également ne pas être nulle. Il pourra alors y 20 avoir de légères déformations de l'image vers l'intérieur ou vers l'extérieur de son cadre habituel.  The variation of the displacement values between neighboring pixels of the same row or same column is very small and the total sum of the variations on a complete row or column can be close to zero (the sum of the positive variations is in this case globally compensated by the sum of the negative variations). The sum of the variations in displacement values on a line may also not be zero. There may then be slight distortions of the image inward or outward from its usual frame.

Les valeurs de déplacement ainsi définies sont utilisées dans l'invention pour déterminer le nombre d'échantillons par pixel.  The displacement values thus defined are used in the invention to determine the number of samples per pixel.

La deuxième étape du procédé consiste à échantillonner le signal 25 vidéo à une fréquence moyenne multiple de la fréquence pixel en faisant varier le nombre d'échantillons par pixel en fonction des valeurs de déplacement associés. Le signal vidéo est par exemple échantillonné à une fréquence qui est n fois plus élevée que la fréquence pixel du signal. Les valeurs de déplacement sont arrondies à 1/n pixel près. Par exemple, si la 30 fréquence d'échantillonnage est 4 fois plus élevée que la fréquence pixel, les valeurs de déplacement sont arrondies au quart de pixel inférieur ou supérieur près.  The second step of the method consists in sampling the video signal at an average frequency multiple of the pixel frequency by varying the number of samples per pixel as a function of the associated displacement values. The video signal is for example sampled at a frequency which is n times higher than the pixel frequency of the signal. Displacement values are rounded to the nearest 1 / n pixel. For example, if the sampling frequency is 4 times higher than the pixel frequency, the displacement values are rounded off to the nearest pixel quarter or higher.

Selon l'invention, si on détecte un changement de valeur de déplacement entre 2 pixels voisins, on augmente ou diminue selon le cas le 35 nombre d'échantillons de l'un des 2 pixels.  According to the invention, if a change in displacement value between 2 neighboring pixels is detected, the number of samples of one of the 2 pixels is increased or decreased as the case may be.

Par exemple, si la valeur de déplacement arrondie du premier des 2 pixels est m/n et la valeur de déplacement arrondie de l'autre pixel est (mn1)/n, avec m entier supérieur ou égal 0, on va attribuer n+1 échantillons (augmentation de 1) au premier pixel et n échantillons au deuxième pixel. On peut également faire l'opération inverse, à savoir attribuer n échantillons au premier pixel et n+1 échantillons au deuxième pixel.  For example, if the rounded displacement value of the first of the 2 pixels is m / n and the rounded displacement value of the other pixel is (mn1) / n, with m integer greater than or equal to 0, we will assign n + 1 samples (increase of 1) at the first pixel and n samples at the second pixel. We can also do the opposite operation, namely assign n samples to the first pixel and n + 1 samples to the second pixel.

A l'inverse, si la valeur de déplacement arrondie du premier des 2 pixels est (m-1)/n et la valeur de déplacement arrondie de l'autre pixel est m/n, on va attribuer n échantillons au premier pixel et n-1 échantillons (diminution de 1) au deuxième pixel. On peut également faire l'opération inverse, à savoir attribuer n-1 échantillons au premier pixel et n échantillons 10 au deuxième pixel.  Conversely, if the rounded displacement value of the first of the 2 pixels is (m-1) / n and the rounded displacement value of the other pixel is m / n, we will assign n samples to the first pixel and n -1 samples (decrease of 1) at the second pixel. One can also do the opposite operation, namely assign n-1 samples to the first pixel and n samples 10 to the second pixel.

De façon plus générale, si la valeur de déplacement arrondie du premier pixel est m/n et la valeur de déplacement arrondie de l'autre pixel est (m-k)/n, on va attribuer n+k échantillons à l'un des 2 pixels et n échantillons à l'autre pixel. Et, si la valeur de déplacement arrondie du premier pixel est (m15 k)/n et la valeur de déplacement arrondie de l'autre pixel est m/n, on va attribuer n-k échantillons à l'un des 2 pixels et n échantillons à l'autre pixel.  More generally, if the rounded displacement value of the first pixel is m / n and the rounded displacement value of the other pixel is (mk) / n, we will assign n + k samples to one of the 2 pixels and n samples at the other pixel. And, if the rounded displacement value of the first pixel is (m15 k) / n and the rounded displacement value of the other pixel is m / n, we will assign nk samples to one of the 2 pixels and n samples to the other pixel.

Pour bien comprendre le procédé de l'invention, le procédé est ciaprès illustré à travers 2 exemples. Le premier exemple est illustré par les 20 figures 1A à 1 D et 2A à 2D.  To fully understand the process of the invention, the process is illustrated below through 2 examples. The first example is illustrated by FIGS. 1A to 1 D and 2A to 2D.

La figure 1A représente 8 pixels adjacents d'une ligne d'image ayant respectivement pour niveau vidéo 200, 180, 150, 100, 100, 80, 80 et 50. A chacun de ces pixels est associée une valeur de déplacement, respectivement 0,45, 0,35, 0, 28, 0,22, 0,15, 0,07, 0 et 0. Les pixels sont 25 représentés sur la figure par des croix. Leurs niveaux vidéo et leurs valeurs de déplacement associées sont indiqués respectivement audessus et audessous des croix.  FIG. 1A represents 8 adjacent pixels of an image line having respectively video level 200, 180, 150, 100, 100, 80, 80 and 50. Each of these pixels is associated with a displacement value, respectively 0, 45, 0.35, 0, 28, 0.22, 0.15, 0.07, 0 and 0. The pixels are shown in the figure by crosses. Their video levels and their associated displacement values are indicated respectively above and below the crosses.

La précision de déplacement obtenue par échantillonnage est fixée pour cet exemple au quart de pixel près. Les valeurs de déplacement 30 des pixels sont donc arrondies au quart de pixel près et la fréquence moyenne d'échantillonnage est fixée à 4 fois la fréquence pixel.  The displacement precision obtained by sampling is fixed for this example to the nearest quarter of a pixel. The pixel displacement values 30 are therefore rounded to the nearest pixel pixel and the average sampling frequency is fixed at 4 times the pixel frequency.

La figure 1B montre les valeurs de déplacement arrondies au quart de pixel inférieur près. La valeur de déplacement 0,25 est associée aux 3 premiers pixels et la valeur de déplacement 0 est associée aux 5 35 derniers. Il est bien entendu possible d'arrondir ces valeurs au quart de pixel supérieur près.  Figure 1B shows the displacement values rounded to the nearest quarter pixel. The displacement value 0.25 is associated with the first 3 pixels and the displacement value 0 is associated with the last 5 35. It is of course possible to round these values to the nearest quarter pixel.

Les pixels sont échantillonnés à une fréquence moyenne qui est égale à 4 fois la fréquence pixel. Dans le cas d'une fréquence pixel de 27 MHz, la fréquence d'échantillonnage moyenne des pixels de l'image est donc de 108 MHz. A chaque pixel sont attribués 4 échantillons sauf pour le 5 troisième échantillonné. En effet, dans cet exemple, la valeur de déplacement passe de 0,25 à 0 entre les troisième et quatrième pixels. Cette diminution de la valeur de déplacement entraîne l'augmentation du nombre d'échantillons associé à l'un de ces 2 pixels. Dans cet exemple, il a été choisi d'augmenter le nombre d'échantillons du troisième pixel. Le nombre 10 d'échantillons des 8 pixels est représenté sur la figure 1C. Chaque échantillon est représenté sur la figure par une croix à l'intérieur d'un cercle.  The pixels are sampled at an average frequency which is equal to 4 times the pixel frequency. In the case of a pixel frequency of 27 MHz, the average sampling frequency of the pixels in the image is therefore 108 MHz. Each pixel is assigned 4 samples except for the third sampled 5. Indeed, in this example, the displacement value goes from 0.25 to 0 between the third and fourth pixels. This reduction in the displacement value results in an increase in the number of samples associated with one of these 2 pixels. In this example, it was chosen to increase the number of samples of the third pixel. The number 10 of samples of the 8 pixels is represented in FIG. 1C. Each sample is represented in the figure by a cross inside a circle.

Cette augmentation du nombre d'échantillons ne pose pas de problème pour l'affichage à suivre car cette augmentation va être compensée par une réduction du nombre d'échantillons pour un autre pixel 15 de la ligne ou de la colonne de pixels considérée. En effet, comme indiqué précédemment toutes les augmentations du nombre d'échantillons de certains pixels seront globalement compensées par des réductions du nombre d'échantillons sur d'autres pixels de la ligne. Ainsi, le nombre moyen d'échantillons par pixel sur une ligne ou une colonne entière est maintenu à 20 4.  This increase in the number of samples poses no problem for the display to be followed since this increase will be compensated by a reduction in the number of samples for another pixel 15 of the row or column of pixels considered. Indeed, as indicated previously, all the increases in the number of samples of certain pixels will be globally compensated by reductions in the number of samples on other pixels of the line. Thus, the average number of samples per pixel on an entire row or column is kept at 20 4.

Etant donné qu'un déplacement au quart de pixel près n'est pas suffisant pour représenter exactement les déplacements identifiés par les valeurs de déplacement, les transitions entre pixels ayant des niveaux vidéo 25 différents sont avantageusement lissées. Cette opération de lissage prend en compte la partie des valeurs de déplacement non traitées par l'échantillonnage.  Since a displacement to the nearest quarter of a pixel is not sufficient to accurately represent the displacements identified by the displacement values, the transitions between pixels having different video levels are advantageously smoothed. This smoothing operation takes into account the part of the displacement values not processed by the sampling.

En pratique, cette opération de lissage est effectuée sur tous les couples de pixels adjacents mais elle n'est visible que sur les couples de 30 pixels ayant des niveaux vidéo différents. Cette opération est montrée sur la figure 1 D pour les troisième et quatrième pixels.  In practice, this smoothing operation is performed on all the pairs of adjacent pixels, but it is only visible on the pairs of 30 pixels having different video levels. This operation is shown in FIG. 1D for the third and fourth pixels.

Cette opération consiste par exemple à modifier le niveau vidéo, noté NI, du dernier échantillon du troisième pixel selon la formule suivante: NI =l5OxR+100x(1-R) o R est un facteur représentatif de la partie des valeurs de déplacement du troisième et quatrième pixels non prises en compte par l'opération d'échantillonnage.  This operation consists for example in modifying the video level, denoted NI, of the last sample of the third pixel according to the following formula: NI = l5OxR + 100x (1-R) o R is a factor representative of the part of the displacement values of the third and fourth pixel not taken into account by the sampling operation.

Dans le cas présent, R est par exemple égal à 0,28 -0,25 = 0,5.  In the present case, R is for example equal to 0.28 -0.25 = 0.5.

0,28 -0,22 D'o NI=125.0.28 -0.22 Hence NI = 125.

De manière plus générale, l'opération de lissage de la transition 5 entre 2 pixels consécutifs ayant des niveaux vidéo A et B différents consiste à modifier le niveau vidéo de l'un des 2 échantillons adjacents à la frontière entre les 2 pixels en lui affectant un niveau intermédiaire compris entre A et B. Si le pixel de niveau B est consécutif au pixel de niveau A et que VA et VB désignent respectivement les valeurs de déplacement des pixels de niveau A 10 et B, le niveau intermédiaire NI affecté au dernier échantillon du pixel de niveau A est défini de la manière suivante NI=AxR+Bx(1-R) avec  More generally, the smoothing operation of the transition 5 between 2 consecutive pixels having different video levels A and B consists in modifying the video level of one of the 2 samples adjacent to the border between the 2 pixels by assigning it an intermediate level between A and B. If the pixel of level B is consecutive to the pixel of level A and that VA and VB respectively designate the displacement values of the pixels of level A 10 and B, the intermediate level NI assigned to the last sample pixel level A is defined as follows NI = AxR + Bx (1-R) with

VA- n R =VA- n R =

VA -V8 Si ce niveau intermédiaire est affecté au premier échantillon du i VB - 1 pixel de niveau B, NI est égal à BxR+Ax(1-R) avec R= n VB -VA Cette opération de lissage qui consiste en un filtrage du signal échantillonné est effectuée à l'aide d'un filtre à deux coefficients. Cette fonction est très simple à mettre en oeuvre et ne nécessite pas une puissance de calcul importante par rapport aux filtres utilisés habituellement 20 pour la correction des défauts de géométrie et/ou convergence. Le nombre de multiplications/accumulations est très fortement réduit par rapport à ces filtres, ce qui simplifie la réalisation de ce filtre par un processeur vidéo.  VA -V8 If this intermediate level is assigned to the first sample of i VB - 1 pixel of level B, NI is equal to BxR + Ax (1-R) with R = n VB -VA This smoothing operation which consists of filtering of the sampled signal is performed using a two-coefficient filter. This function is very simple to implement and does not require significant computing power compared to the filters usually used for the correction of geometry and / or convergence faults. The number of multiplications / accumulations is very greatly reduced compared to these filters, which simplifies the production of this filter by a video processor.

A noter que l'opération de lissage peut ne pas être nécessaire lorsque la fréquence d'échantillonnage est très supérieure à la fréquence 25 pixel car le pas entre les différentes valeurs de déplacement possibles est alors suffisamment fin.  Note that the smoothing operation may not be necessary when the sampling frequency is much higher than the pixel frequency because the pitch between the different possible displacement values is then sufficiently fine.

Les figures 2A à 2C illustrent sous forme de diagrammes les opérations décrites précédemment. Dans ces diagrammes, l'axe des 30 abscisses représente les pixels de l'image et l'axe des ordonnées représente leur niveau vidéo.  FIGS. 2A to 2C illustrate in diagram form the operations described above. In these diagrams, the x-axis represents the pixels of the image and the y-axis represents their video level.

La figure 2A représente le niveau vidéo des 8 pixels de la figure 1A. La figure 2B représente l'opération d'échantillonnage de ces pixels. Les 8 pixels comportent chacun 4 échantillons sauf le troisième qui en comporte 5 (l'échantillon supplémentaire est hachuré dans la figure). Comme on peut le constater, cet échantillon supplémentaire décale les échantillons des pixels suivants vers la droite, ce qui revient à déplacer des pixels de l'image. 5 La figure 2C illustre l'opération de lissage des transitions entre pixels. Les échantillons "lissés" sont repérés sur la figure par des rayures horizontales.  FIG. 2A represents the video level of the 8 pixels of FIG. 1A. FIG. 2B represents the sampling operation of these pixels. The 8 pixels each have 4 samples except the third which has 5 (the additional sample is hatched in the figure). As can be seen, this additional sample shifts the samples of the following pixels to the right, which amounts to moving pixels of the image. FIG. 2C illustrates the smoothing operation of the transitions between pixels. The "smoothed" samples are marked in the figure by horizontal stripes.

Comme montré à la figure 2D, il est possible de moyenner le signal échantillonné par paquets de 4 échantillons pour récupérer la fréquence pixel du signal vidéo de départ. 10 Les figures 3A à 3D et 4A à 4D illustrent une variation inverse des valeurs de déplacement de 8 pixels placés par exemple dans une autre moitié de ligne ou de colonne de pixels. Dans cet exemple, les 8 pixels adjacents ont respectivement pour niveau vidéo 150, 150, 130, 130, 130, 15 100, 100 et 80 et des valeurs de déplacement associées respectivement égales à 0, 0, 0,07, 0,15, 0,22, 0,28, 0,35 et 0,45 comme montrés sur les figures 3A et 4A. Les valeurs de déplacement arrondis au quart de pixel inférieur près sont données à la figure 3B.  As shown in Figure 2D, it is possible to average the signal sampled in packets of 4 samples to recover the pixel frequency of the starting video signal. FIGS. 3A to 3D and 4A to 4D illustrate an inverse variation of the displacement values of 8 pixels placed for example in another half of row or column of pixels. In this example, the 8 adjacent pixels have respectively 150, 150, 130, 130, 130, 15 100, 100 and 80 as video level and associated displacement values respectively equal to 0, 0, 0.07, 0.15, 0.22, 0.28, 0.35 and 0.45 as shown in Figures 3A and 4A. The displacement values rounded to the nearest quarter pixel are given in Figure 3B.

Comme montré sur les figures 3C et 4B, les pixels sont 20 échantillonnés conformément au procédé de l'invention. Un changement de valeur de déplacement est détecté entre le cinquième et le sixième pixel. On passe de 0 à 0,25. Le nombre d'échantillons de l'un de ces deux pixels est alors réduit par rapport aux autres. Dans cet exemple, le sixième pixel comporte 3 échantillons et les autres en comportent 4.  As shown in Figures 3C and 4B, the pixels are sampled according to the method of the invention. A change in displacement value is detected between the fifth and the sixth pixel. We go from 0 to 0.25. The number of samples of one of these two pixels is then reduced compared to the others. In this example, the sixth pixel has 3 samples and the others have 4.

Ensuite, les transitions entre pixels peuvent être lissées comme montré sur les figures 3D et 4C. Les échantillons sont ensuite moyennés par paquets de 4 comme montré à la figure 4D.  Then, the transitions between pixels can be smoothed as shown in Figures 3D and 4C. The samples are then averaged in packs of 4 as shown in Figure 4D.

La figure 5 représente le schéma d'un dispositif apte à mettre en 30 oeuvre le procédé de l'invention. Ce schéma n'est donné qu'à titre d'illustration. Ce dispositif, référencé 10, comporte une mémoire tampon 11, deux mémoires LUT 12 et 15, un registre à décalage 13, un filtre de lissage 14, un convertisseur numérique/analogique 16 et un bloc de moyennage 17.  FIG. 5 represents the diagram of a device capable of implementing the method of the invention. This diagram is given only by way of illustration. This device, referenced 10, comprises a buffer memory 11, two LUT memories 12 and 15, a shift register 13, a smoothing filter 14, a digital / analog converter 16 and a averaging block 17.

Le signal vidéo est fourni à l'entrée de la mémoire tampon 11. Les valeurs de 35 niveau des pixels du signal vidéo y sont stockées selon une fréquence 1 H correspondant à la fréquence pixel du signal vidéo. L'adresse d'écriture des valeurs de pixel dans la mémoire 11 est incrémentée de 1 à chaque coup g d'horloge du signal d'horloge de fréquence 1H. Ces valeurs de pixel sont ensuite lues et délivrées à la sortie de la mémoire tampon avec une fréquence 4H qui est 4 fois plus élevée que la fréquence 1H. Pour que la mémoire tampon puisse faire varier le nombre d'échantillons par pixel, 5 l'adresse de lecture lors de l'opération de lecture de la mémoire à la fréquence 4H est incrémentée en moyenne de 1 tous les 4 coups d'horloge du signal de fréquence 4H. Dans l'exemple des figures 1A à 1D et 2A à 2D, l'adresse de lecture est incrémentée de 1 tous les 4 coups d'horloge pour les 2 premiers pixels et les 5 derniers. Pour le troisième pixel, elle n'est 10 incrémentée de 1 qu'au bout de 5 coups d'horloge du signal d'horloge de fréquence 4H. L'incrémentation de l'adresse de lecture est modifiée à chaque fois qu'un changement de valeur de déplacement arrondi est détecté. Les valeurs de déplacement sont par exemple sauvegardées dans la mémoire LUT 12. Celleci travaille à la fréquence 1H et délivre à chaque 15 coup d'horloge la valeur de déplacement du pixel du signal vidéo présent à l'entrée du dispositif. Lorsque la mémoire tampon détecte un changement de la valeur de déplacement, elle modifie l'incrémentation de son adresse de lecture. Dans l'exemple des figures 1A à 1 D et 2A à 2D, la mémoire tampon 11 détecte le changement de valeur de déplacement de 0,25 à 0 et ne 20 pointe sur l'adresse de lecture quatrième pixel qu'au bout de 5 coups d'horloge après le début du troisième pixel.  The video signal is supplied to the input of the buffer memory 11. The pixel level values of the video signal are stored there at a frequency 1 H corresponding to the pixel frequency of the video signal. The address for writing the pixel values in the memory 11 is incremented by 1 at each clock stroke g of the clock signal of frequency 1H. These pixel values are then read and delivered to the output of the buffer memory with a frequency 4H which is 4 times higher than the frequency 1H. In order for the buffer memory to vary the number of samples per pixel, the reading address during the reading operation of the memory at the frequency 4H is incremented on average by 1 every 4 clock strokes of the 4H frequency signal. In the example of FIGS. 1A to 1D and 2A to 2D, the reading address is incremented by 1 every 4 clock strokes for the first 2 pixels and the last 5. For the third pixel, it is only incremented by 1 after 5 clock strokes of the clock signal of frequency 4H. The increment of the reading address is modified each time a change in the rounded displacement value is detected. The displacement values are for example saved in the memory LUT 12. This works at the frequency 1H and delivers at each 15 clock clock the displacement value of the pixel of the video signal present at the input of the device. When the buffer detects a change in the displacement value, it modifies the incrementation of its read address. In the example of FIGS. 1A to 1 D and 2A to 2D, the buffer memory 11 detects the change in displacement value from 0.25 to 0 and does not point to the reading address of the fourth pixel until after 5 clock ticks after the start of the third pixel.

Les échantillons produits par la mémoire tampon 11 sont ensuite filtrés par le filtre de lissage 14. Ce filtre comporte une première entrée recevant l'échantillon courant présent à la sortie de la mémoire tampon 11 et 25 une deuxième entrée recevant l'échantillon qui précède ledit échantillon courant. Le registre à décalage 13 est intercalé entre la sortie de la mémoire tampon 11 et ladite deuxième entrée pour obtenir ce décalage entre les deux entrées. Le filtre de lissage 14 traite les échantillons reçus à la fréquence 4H. Il lisse la transition entre pixels de niveaux différents comme indiqué 30 précédemment. Ce lissage est fonction du facteur R qui est fourni au filtre 14 par la mémoire LUT 15.  The samples produced by the buffer memory 11 are then filtered by the smoothing filter 14. This filter comprises a first input receiving the current sample present at the output of the buffer memory 11 and a second input receiving the sample which precedes said current sample. The shift register 13 is interposed between the output of the buffer memory 11 and said second input to obtain this shift between the two inputs. The smoothing filter 14 processes the samples received at the frequency 4H. It smooths the transition between pixels of different levels as indicated above. This smoothing is a function of the factor R which is supplied to the filter 14 by the memory LUT 15.

Les échantillons délivrés par le filtre de lissage 14 sont ensuite traités différemment selon la nature du circuit d'affichage utilisé pour afficher les images. Si le circuit d'affichage est un circuit à tube cathodique, le signal 35 échantillonné est converti en un signal analogique par l'intermédiaire du convertisseur numérique/analogique 16. Le filtre passe-bas du convertisseur numérique/analogique va permettre d'obtenir au final un signal analogique restituant correctement les hautes fréquences. Pour des circuits d'affichage numérique tels que des systèmes de projection ou rétroprojection à cristaux liquides ou dans le cas du traitement vertical de la correction de géométrie d'un circuit d'affichage à tube, il n'est pas possible actuellement de garder 5 cette fréquence de signal. Le signal échantillonné est donc moyenné par paquets successifs de n pixels (n=4 dans l'exemple) à l'aide d'un bloc de moyennage 17 pour retrouver la fréquence pixel du signal vidéo de départ.  The samples delivered by the smoothing filter 14 are then processed differently depending on the nature of the display circuit used to display the images. If the display circuit is a cathode-ray tube circuit, the sampled signal is converted into an analog signal via the digital / analog converter 16. The low pass filter of the digital / analog converter will make it possible to obtain the final an analog signal correctly restoring the high frequencies. For digital display circuits such as liquid crystal projection or rear projection systems or in the case of the vertical processing of the geometry correction of a tube display circuit, it is not currently possible to keep 5 this signal frequency. The sampled signal is therefore averaged in successive packets of n pixels (n = 4 in the example) using an averaging block 17 to find the pixel frequency of the starting video signal.

L'invention apporte une simplification algorithmique sensible au 10 niveau de la réalisation du circuit hardware sans altérer la résolution du signal vidéo. Le nombre de multiplications/accumulations nécessaire pour effectuer l'opération de correction est considérablement réduit puisqu'on utilise au pire un filtre de lissage à 2 coefficients. On obtient même une qualité supérieure des hautes fréquences apportée par l'échantillonnage du 15 signal au niveau sous-pixel. il  The invention provides an algorithmic simplification sensitive to the level of realization of the hardware circuit without altering the resolution of the video signal. The number of multiplications / accumulations necessary to carry out the correction operation is considerably reduced since, at worst, a smoothing filter with 2 coefficients is used. Even higher quality of the high frequencies is obtained by sampling the signal at the sub-pixel level. he

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'un signal représentatif d'au moins une 5 image vidéo, lequel procédé est destiné à réaliser une déformation de ladite image, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - déterminer la déformation à appliquer à ladite image et associer, à chaque pixel de l'image vidéo à afficher, une valeur de déplacement, l'ensemble desdites valeurs de déplacement étant représentatif de la 10 déformation à appliquer à ladite image, - échantillonner ledit signal vidéo à une fréquence moyenne multiple de la fréquence pixel du signal vidéo à traiter en faisant varier le nombre d'échantillons par pixel, ledit nombre d'échantillons pour un pixel donné étant fonction de la valeur de déplacement qui lui est associé et de 15 celle du pixel voisin qui le précède ou le suit.  1. A method of processing a signal representative of at least one video image, which method is intended to carry out a deformation of said image, characterized in that it comprises the following steps: - determining the deformation to be applied to said image and associate, with each pixel of the video image to be displayed, a displacement value, the set of said displacement values being representative of the deformation to be applied to said image, - sampling said video signal at an average frequency multiple of the pixel frequency of the video signal to be processed by varying the number of samples per pixel, said number of samples for a given pixel being a function of the displacement value associated with it and that of the neighboring pixel which precedes it or the following. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, si la fréquence moyenne d'échantillonnage est fixée à n fois la fréquence pixel du signal vidéo à traiter, pour faire varier le nombre d'échantillons par pixel, on 20 effectue les étapes suivantes: - on arrondit les valeurs de déplacement à 1/n pixel inférieur ou supérieur près; - si, pour un couple de pixels consécutifs du signal vidéo, la valeur de déplacement arrondie du premier pixel est m/n et celle du deuxième pixel 25 est (m-k)/n avec m entier supérieur ou égal à 0 et k entier compris entre 0 et m, on attribue n+k échantillons à l'un des 2 pixels et n échantillons à l'autre et si la valeur de déplacement arrondie du premier pixel est (m-k)/n et celle du deuxième pixel est m/n, on attribue n-k échantillons à l'un des 2 pixels et n échantillons à l'autre.  2. Method according to claim 1, characterized in that, if the average sampling frequency is fixed at n times the pixel frequency of the video signal to be processed, to vary the number of samples per pixel, the steps are carried out following: - the displacement values are rounded to the nearest 1 / n pixel or higher; - if, for a couple of consecutive pixels of the video signal, the rounded displacement value of the first pixel is m / n and that of the second pixel 25 is (mk) / n with m integer greater than or equal to 0 and k integer between 0 and m, we assign n + k samples to one of the 2 pixels and n samples to the other and if the rounded displacement value of the first pixel is (mk) / n and that of the second pixel is m / n, one assigns nk samples to one of the 2 pixels and n samples to the other. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, pour chaque couple de pixels consécutifs ayant des niveaux vidéo A et B différents, une étape de lissage de la transition entre les 2 pixels, ladite étape de lissage consistant à modifier le niveau vidéo de 35 l'un des 2 échantillons adjacents à la frontière entre les 2 pixels en lui affectant un niveau intermédiaire compris entre A et B.  3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises, for each pair of consecutive pixels having different video levels A and B, a step of smoothing the transition between the 2 pixels, said step of smoothing consisting in modifying the video level of one of the 2 samples adjacent to the border between the 2 pixels by assigning it an intermediate level between A and B. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, les pixels consécutifs de niveau A et B ayant respectivement pour valeurs de déplacement VA et VB, le pixel de niveau B étant consécutif au pixel de niveau A et la fréquence moyenne d'échantillonnage étant n fois supérieure 5 à celle de la fréquence du signal vidéo traité, le niveau intermédiaire affecté au dernier échantillon du pixel de niveau A est égal à AxR+Bx(1-R) avec4. Method according to claim 3, characterized in that, the consecutive pixels of level A and B having respectively displacement values VA and VB, the pixel of level B being consecutive to the pixel of level A and the average sampling frequency being n times greater than that of the frequency of the video signal processed, the intermediate level assigned to the last sample of the pixel of level A is equal to AxR + Bx (1-R) with VAGO R nR n VA -VBVA -VB 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, les 10 pixels consécutifs de niveau A et B ayant respectivement pour valeurs de déplacement VA et VE, le pixel de niveau B étant consécutif au pixel de niveau A et la fréquence moyenne d'échantillonnage étant n fois supérieure à celle de la fréquence du signal vidéo traité, le niveau intermédiaire affecté au premier échantillon du pixel de niveau B est égal à BxR+Ax(1-R) avec  5. Method according to claim 3, characterized in that, the 10 consecutive pixels of level A and B having respectively displacement values VA and VE, the pixel of level B being consecutive to the pixel of level A and the average frequency of sampling being n times greater than that of the frequency of the processed video signal, the intermediate level assigned to the first sample of the pixel of level B is equal to BxR + Ax (1-R) with VBVB R=V n V8 -VA  R = V n V8 -VA 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, si le dispositif d'affichage de ladite image déformée est un dispositif à tube cathodique, le signal échantillonné est converti sous 20 la forme d'un signal analogique avant d'être traité par le dit dispositif d'affichage.6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, if the device for displaying said distorted image is a cathode-ray tube device, the sampled signal is converted into the form of an analog signal before be processed by said display device. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, si le dispositif d'affichage est un dispositif numérique de ladite image 25 déformée et que la fréquence du signal échantillonné est supérieur à la fréquence de fonctionnement dudit dispositif numérique, les échantillons du signal vidéo échantillonné sont moyennés par paquets de n échantillons pour adapter la fréquence du signal échantillonné à la fréquence dudit dispositif.  7. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that, if the display device is a digital device of said distorted image and the frequency of the sampled signal is greater than the operating frequency of said digital device , the samples of the sampled video signal are averaged in packets of n samples to adapt the frequency of the sampled signal to the frequency of said device. 8. Dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens (12,15) pour déterminer la déformation à appliquer à ladite image et associer, à chaque pixel de l'image vidéo à afficher, une valeur de déplacement, l'ensemble desdites valeurs de déplacement étant représentatif de la déformation à appliquer à ladite image pour compenser 5 lesdites erreurs de géométrie et/ou convergence affectant l'affichage de ladite image vidéo, - des moyens d'échantillonnage (11) pour échantillonner ledit signal vidéo à une fréquence moyenne (4H) multiple de la fréquence pixel (1 H) du signal vidéo traité en faisant varier le nombre d'échantillons par pixel, 10 ledit nombre d'échantillons pour un pixel donné étant fonction de la valeur de déplacement qui lui est associé et de la valeur de déplacement est associé au pixel voisin qui suit ou qui précède.  8. Device intended to implement the method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises: - means (12,15) for determining the deformation to be applied to said image and associating, with each pixel of the video image to be displayed, a displacement value, all of said displacement values being representative of the deformation to be applied to said image to compensate for said geometry errors and / or convergence affecting the display of said video image, - sampling means (11) for sampling said video signal at an average frequency (4H) multiple of the pixel frequency (1H) of the processed video signal by varying the number of samples per pixel, said number of samples for a given pixel being a function of the displacement value associated with it and of the displacement value associated with the neighboring pixel which follows or precedes. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il 15 comporte en outre un filtre de lissage (14) connecté à la sortie des moyens d'échantillonnage pour lisser les transitions entre pixels adjacents de niveaux vidéo différents.  9. Device according to claim 8, characterized in that it further comprises a smoothing filter (14) connected to the output of the sampling means for smoothing the transitions between adjacent pixels of different video levels. 10. Dispositif d'affichage comportant des moyens pour afficher 20 une image vidéo, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif selon la revendication 8 ou 9 pour traiter préalablement le signal représentatif de ladite image vidéo.  10. Display device comprising means for displaying a video image, characterized in that it further comprises a device according to claim 8 or 9 for previously processing the signal representative of said video image.