Brevet FR2596895A2 — publié le 19871009

FR 2596895 A2 19871009 FR 8604860 A 19860404 PROCEDE DE REGULATION DU DEBIT DE SORTIE DE LA MEMOIRE DE BLOCS D'UN TRANSFORMATEUR NUMERIQUE D'IMAGES, ET TRANSFORMATEUR NUMERIQUE D'IMAGES METTANT EN OEUVRE UN TEL PROCEDE La présente invention s'inscrit dans le cadre d'un procédé d'optimisation de la mémorisation de signaux vidéos dans un trans formateur numérique d'images, et elle a plus particulièrement pour objet la régulation du débit de sortie de la mémoire de blocs d'un tel transformateur. Elle a également pour objet un transformateur numérique d'images mettant en oeuvre ce procédé. Le titre principal nO 86-01377 au nom de THOMSON-CSF, auquel se rattache la présente invention, décrit un transformateur numérique d'images, appelé ci-après TDI, comportant une mémoire de blocs dont les dimensions et l'organisation sont optimisées. Plus précisément, le TDI décrit dans le titre principal com porte notamment: - au moins une mémoire radiale; - une mémoire de blocs; - une mémoire image. Le signaux vidéos sont transmis de la mémoire radiale à la mémoire de blocs au fur et à mesure que les coordonnées de chacun des points de la radiale considérée sont converties en coordonnées cartésiennes; la mémoire de blocs est organisée comme la mémoire image et elle est divisée en blocs, chacun des blocs correspondant à un pavé de points adjacents sur l'écran; les blocs sont regroupés en paires, la première écriture dans l'un des blocs d'une même paire déclenchant la lecture de l'autre bloc, en parallèle à destination de la mémoire image, et la deuxième écriture dans ce même bloc déclenchant la remise à zéro de l'autre bloc, précédemment lu. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de régulation du débit d'informations en sortie de la mémoire de blocs, permettant de limiter les capacités nécessaires aux éléments situés en aval de cette mémoire de blocs. Selon l'invention, on constate que dans certaines zones de la couverture radar, à savoir les zones qui sont les plus proches du centre radar, il se produit plus de deux écritures dans chaque bloc. Dans ce type de zone, on lit alors, lors des écritures correspondant à une radiale donnée, certains seulement des blocs qui sont disponibles à la lecture, à destination de la mémoire image. Le nombre de blocs effectivement lus dépend du nombre de radiales traversant chaque pavé, c'est-à-dire de l'excentrement du pavé considéré. De la sorte, on réalise un étalement dans le temps (une régulation) de la lecture des blocs. Plus précisément, I'invention a pour objet un procédé selon la revendication 2 de la demande de brevet principal n" 86-01377, caractérisé par le fait que pour les zones de l'image pour lesquelles un pavé comporte au moins deux radiales, comportant chacune au moins deux points à l'intérieur dudit pavé, on procède à la répartition de la lecture des blocs par inhibition de la lecture de certains blocs lors de certaines écritures. D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés, qui représentent: - les figures la et lb, deux schémas explicatifs ; - la figure 2, un diagramme explicatif - la figure 3, un exemple de réalisation du découpage de la portée du radar en zones - les figures 4a et 4b, deux diagrammes explicatifs; - la figure 5, un mode de réalisation du TDI selon l'invention; - la figure 6, un mode de réalisation de l'un des éléments de la figure précitée. Dans la présente description, les mêmes références désignent les mêmes éléments que dans le titre principal précité. Le débit de sortie des blocs de la mémoire de blocs vers la mémoire image, éventuellement via des mémoires tampons de type FIFO comme décrit dans le titre principal, est très inégal d'une radiale à l'autre. Par exemple, lorsque l'angle Q est voisin de 900, la radiale qui suit l'axe x déclenche la lecture de tous les blocs situes de l'autre côté de cet axe, alors que les radiales suivantes n'attein- dront pas de nouveaux blocs et n'entraineront donc pas de lecture Le problème est similaire à 450 et peut exister pour d'autres angles remarquables. Le débit d'informations maximum en entrée de la .mle.lmoire image étant fixe, les pointes de débit en sortie de la mémoire de blocs conduisent donc soit à un surdimensionnement important des mémoires FIFO, soit à une mémoire image à hautes performances qui permette d'absorber ces pointes. Selon l'invention, le débit de blocs entre mémoire de blocs et mémoires FIFO est régulé en introduisant une condition suppleen- taire à l'autorisation de lecture de la mémoire de blocs: cette condition consiste à interdire la lecture de certains blocs sur certaines radiales. Selon le procédé décrit dans le titre principal, il est nécessaire de disposer de deux écritures successives dans un même bloc pour que soient assurées successivement la lecture de l'autre bloc de la paire considérée, puis sa remise à zéro. Le fait d'avoir un mitum.x de deux écritures dans un bloc donné conduit à ltexistence d'un nombre minimum de radiales traversant le pavé de pixels corres- pondant et, par suite, à une distance minimum entre deux radiales. Ces différents minima sont illustrés sur les figures la et lb. Sur la figure la, on a donc représenté un pavé B et deux radiales successives, repérées Ri 1 et Ri; ; le pavé B est traversé par la seule radiale R.. Sur chacune de ces radiales ont été représentés un certain nombre de points atteints par la conversion, dont un point P1, appartenant à la radiale Ri 1, qui est le point le plus proche du pavé B mais extérieur à ce dernier et les points h et r-3, appartenant à la radiale Ri, qui sont les seuls à appartenir au pa@é B. La figure la représente donc le cas minimum. Sur cette figure, on a également repéré par X L'angle que fait la radiale R. avec l'axe x, o l'angle que fait le segment P1P2 avec l'axe y, do la longueur du segment P1P2, c'est-à-dire la longueur du segment pris selon l'angle o qui sépare deux radiales, d la distance entre les radiales R. I et R. et dx la distance, exprimée en nombre de points, séparant deux points de même abscisse pour deux radiales successives, en l'occurrence le point P1 d'un point P4 de la radiale R..Si on désigne par A le côté du pavé B, exprimé en points, on peut exprimer une valeur maximale daM de do qui peut séparer les points de deux radiales successives pour que deux points au moins tombent dans le même pavé B: A D&alpha;M = (1) cos &alpha; L'angle o est donc défini par la taille des blocs et par le nombre de points minimum dans un même pavé pour que la lecture du bloc correspondant soit possible. Dans le cas particulier où A = 4 points et où le nombre minimum de points est 2, o est tel que tg o = 0,5. En se reportant à la figure la, on exprime la distance do par: d d&alpha; = cos(#-&alpha;) or d = #. # = x/ cos # . # (2) d'où d&alpha; = x. #/cos # . cos(# - &alpha;) (3) La distance do doit donc être inférieure à la distance limite daM. Toutefois, si do est inférieur à daM/2, il apparaît que la lecture des blocs serait possible avec moitié moins de radiales. Selon l'invention, on lit donc un premier groupe de blocs disponibles en lecture dans un premier temps, puis un deuxième groupe formé des blocs restants dans un second temps. En pratique, on interdit la lecture de certains blocs sur la moitié des radiales qui le traversent, par exemple la moitié impaire : ils ne seront donc transférés et remis à zéro que sur les radiales paires ; parallèlement, on interdit la lecture des autres blocs sur les radiales paires pour ne l'autoriser que sur les radiales impaires. De préférence, la répartition des blocs à lire entre radiales paires et radiales impaires est voisine ou égale. Ce type de zone où do est inférieur à daM/2 est appelé zone 2. La zone où la distance do est comprise entre daM et do M12 est appelée zone 1. Plus généralement, si do est inférieur à do MIN, la lecture des blocs serait possible avec N fois moins de radiales: on ne procèdera alors alors à la lecture que de 1/Nième des blocs disponibles sur chacune des radiales. La zone correspondante est appelée zone N. On obtient ainsi des zones de rang i (avec lsiSN) où une radiale sur i seulement déclenche la lecture d'un bloc donné. Le nombre de blocs transmissibles à la mémoire FIFO par radiale devient alors, pour la zone i: ou XS et Xi sont les abscisses limites exprimées en pixels (X = x/A), respectivement supérieure et inférieure, de la zone i et BA est le nombre maximum de blocs susceptibles d'êtres lus en A écritures. Le nombre BA dépend de la distance dx, laquelle est donnée par: d cos Q En remplaçant d par son expression (2) ci-dessus, on a: dx = x. #/cos2# (4) On montre que, pour un calcul de coordonnées par la méthode des accumulations en tangente, BA = 1 si dx Plus généralement, pour la zone de rang? la valeur critique de la distance dx devient A/i, ce qui donne: . pour dx Pour chaque radiale de chaque image, le débit maximal en sortie de la mémoire blocs, en nombre de blocs par radiale, est donné par E il il z i2X112 )} C--MAX 1 .(X5 -x1 )+2 (X5 où: - MAX signifie que pour déterminer C, on calcule la valeur entre accolades pour chacune des radiales et on retient pour C le maximum des valeurs ainsi obtenues; - i est le rang de la zone; - Xi1/S est l'abscisse (exprimée en pixels) supérieure de la zone i avec BA = 1; - Xi1I est l'abscisse (exprimée en pixels) inférieure de la zone i avec BA = 1 ; - Xi2S est l'abscisse (exprimée en pixels) supérieure de la zone i avec BA = 2 - X12 est l'abscisse (exprimée en pixels) inférieure de la zone i avec BA = 2. La connaissance de cette valeur maximale C permet un dimensionnement optimisé des circuits et des bus d'interconnexion. La figure lb est analogue à la figure la, mais dans le cas où on opére une homogénéisation de l'image par remplissage, connue sous le nom de "pixel filling" dans la littérature anglo-saxonne et décrite à la figure 7 du titre principal. Le remplissage illustré sur la figure lb est synchrone de rang 2, c'est-à-dire qu'il est créé une radiale fictive de remplissage (Fi 1 Fi) entre deux radiales réelles consécutives (Ri 19 Ri) Dans ce cas, il est nécessaire que deux points (P2 et P3) d'une radiale réelle (Ri) appartiennent au pavé B en même temps que deux points (P6 et P7) de la radiale fictive correspondante (Fi). Le cas minimum est représenté sur la figure lb où la radiale possèdant le point (P1) le plus proche du pavé B, mais extérieur à celui-ci, est une radiale fictive de rang précédent (Fi-1). Il apparaît que la distance do est ici les 2/3 de ce qu'elle est dans le cas de la figure la et, de même, la valeur maximale (daM)F dans le cas de radiales de remplissage est donnée par (daM)F = 3 daM (d&alpha;M)F = 2/3 . d&alpha;M = 2/3 . A /cos &alpha; (5) Les valeurs de BA ne sont pas modifiées par l'existence de radiales fictives de remplissage. La figure 2 représente la zone 1, avec et sans remplissage, ainsi que la limite des sous-zones BA = 1 et BA = 2, en coordonnées cartésiennes (x, y), L'angle Q étant indiqué en paramètre et l'origine des x étant le centre radar CR. On a représenté sur ce diagramme une première courbe dxl, correspondant à dx = A, valeur pour laquelle le nombre BA passe de I à 2, pour la zone 1. On a représenté une deuxième courbe repérée daM, qui représente la variation de l'expression (3) ci-dessus dans le cas où do = daM (expression (1)), valeur limite après laquelle le procédé selon le titre principal ne fonctionne plus. On a représenté une troisième courbe, repérée do M12, qui illustre la valeur délimitant les zones 1 et 2. La zone 1 est donc comprise entre les courbes daM et daM/2 en l'absence de radiales fictives de remplissage, avec un débit passant du simple au double lorsqu'on franchit la courbe dxl (dans le sens des x croissants). On a représenté enfin sur la figure 2 deux courbes, repérées respectivement (daM)F, qui est la valeur limite dans le cas où il existe des radiales de remplissage, et (daM)F/2 qui représente la valeur délimitant les zones 1 et 2 dans ce cas. Il est à noter que, si on considère par exemple la courbe dOM, il existe un point particulier P de cette courbe, pour s = a, qui: - se situe à la même abscisse que pour # = 0, comme le montre l'expression (3) ci-dessus (segment 1); - se situe sur le même losange que pour # = 45 (segment 2). En conséquence, pour engendrer les limites de zones 1, 2...i...N pour la lecture des blocs, on utilise une approximation analogue à celle de la courbe d&alpha;M par les segments 1 et 2 : - segment 1 défini par x = Cte = A/# pour 0 # # # &alpha; ; - segment 2 défini par un numéro de losange (L = X + Y avec les notations du titre principal) pour &alpha; # # # 45 . Cette approximation présentent en outre l'avantage de se situer en deça de la courbe et d'en rester proche. On a alors, pour la limite de la zone i: - pour 0 # # # &alpha; : x = 1/i . A/# ; - pour &alpha; # # # 45 : numéro de losange; on a indiqué dans le titre principal que le numéro de losange L était donné par: L=X+Y avec: X = x/A Y = y/A = X.tg # Pour la limite de la zone i, on obtient: L=2/3 . 1/i . 1/# La définition des segments analogues aux segments 1 et 2 est obtenue par symétries pour les autres valeurs de #. La figure 3 illustre un exemple de découpage de la portée du radar en cinq zones, avec i = 1, 2, 3, 4 et 6, et l'application numérique suivante: - 8192 radiales réelles; - une image formée de 1024 lignes de 1024 pixels chacune; - des pavés carrés de A = 4 pixels de côté avec tg&alpha; = 0,5 ; - création de radiales fictives pour un remplissage de rang 2. Les différentes zones sont limitées par des courbes, repérées 3 à 7, correspondant comme exposé ci-dessus à l'approximation des valeurs de do suivantes: - 4/cos #, qui est la valeur d&alpha;M ; -2 cos &alpha; , qui est la valeur d&alpha;M/2, délimitant la zone 2 ; 4 - 3.cos &alpha;, qui est la valeur d&alpha;M/3, délimitant la zone 3; 1 - cos &alpha;, qui est la valeur d&alpha;M/4, délimitant la zone 4 ; 2 - 3 cos &alpha;, qui est la valeur d&alpha;M/6, délimitant la zone 6. On a illustré figure 3 cinq zones mais ce nombre peut être plus petit ou plus grand, la seule limite pratique à son accroissement étant le fait que les radiales sont comptées modulo le PPCM des numéros de zones pour le déclenchement de la lecture des blocs associes. On a également porté sur cette figure l'abscisse X, exprimée en nombre de pixels, de ces différentes courbes à Q = O ainsi que le numéro du losange correspondant. Les figures 4a et 4b illustrent le mode de lecture des blocs dans deux cas donnés à titre d'exemple. On a représenté figure 4a la lecture des blocs d'une zone 2 sur deux radiales successives, Ri et Ri+l. Sur une même radiale, Ri par exemple, la lecture du (ou des) bloc(s) correspondant à une partie p1 (en traits forts) de cette radiale est autorisée alors qu'une partie suivante, notée II est interdite. Symétriquement, la lecture des blocs disponibles à la lecture est interdite pendant une partie 13 de la radiale suivante Ri+l, la partie 13 correspondant à la partie P1; de même, cette lecture est autorisée pendant une partie p3 de la radiale Ri+î > correspondant à la partie I1. On a de la même manière représenté une alternance de parties permise (P2) et interdite (I2) pour la radiale Ri, correspondant aux parties respectivement interdite (14) et permise (p4) de la radiale R1+1. De De la sorte, les blocs de la zone 2 sont tous lus mais leur lecture est répartie sur deux radiales. En outre, ainsi qu'il a été dit ci-dessus, les parties permises et interdites sont de préférence égales et alternées au maximum; leur longueur peut être de quelques pavés ou même, de préférence, d'un seul pavé. La figure 4b représente, de façon analogue, la lecture des blocs d'une zone 3 sur trois radiales successives, Ri, R. , R i+2 Les parties où la lecture est permise sont repérés p1 à p6 et sont réparties successivement sur les trois radiales, les autres parties (1l0, Iî i, 120 et I21 pour la radiale Ri) étant interdites. La figure 5 représente un mode de réalisation d'un TDI selon Pinvention. Cette figure est la figure 7 du titre principal à laquelle on a ajouté un circuit 18 assurant la régulation du débit des blocs. Pour ce faire, le circuit 18 reçoit les coordonnées U, le numéro de losange (L) élaboré par l'ensemble d'adressages 9 et l'incrément d'angle e, en provenance du dispositif de commande du TDL Le circuit 18 détermine les limites des zones comme indiqué plus haut à partir du numéro de losange et de l'abscisse x et, suivant la position du bloc considéré dans une zone déterminée, autorise (ou non) sa lecture par un signal (AUTOR. BLOC) envoyé à la porte ET 16. Dans le cas où la lecture d'un bloc n'est pas autorisée, le circuit 18 empêche sa remise à zéro par envoi d'un signal d'inhibition (lNHIB.) au circuit 14 de remise à zéro des blocs. La figure 6 représente un mode de réalisation du bloc 18 de la figure précédente. Il comporte: - un premier circuit logique 181, par exemple du type PAL (pour "Programmable Array Logic" ou réseau logique programmable), recevant le numéro de losange L et fournissant la limite de zone pour Q > 0, c'est-à-dire le segment 2 mentionné plus haut; le circuit 181 reçoit en outre un signal de validation (VALID.) lorsque l'angle 6 est supérieur à o, provenant du dispositif de commande du TDI; - un deuxième circuit logique 182, par exemple également du type PAL, recevant la coordonnée U et fournissant la limite de zone pour Q - un compteur 183, rebouclé sur lui-même, recevant lincré- ment d'angle s et la valeur du PPCM fournis par le dispositif de commande du TDI, et fournissant le numéro de chaque radiale modulo le'PPCM; - une mémoire 184, par exemple du type PROM, recevant les grandeurs fournies par les blocs précédents (181, 182 et 183) ainsi que le numéro de losange de chacun des pavés. Selon que le pavé considéré appartient ou non à une zone et une radiale tels que le bloc correspondant puisse être lu, la mémoire 184 fournit un signal d'autorisation de lecture à la porte EST 16 (figure 5) ou un signal d'inhibition de remise à zéro au bloc 14 (figure 5). Les signaux provenant du dispositif de commande du TDI (VALID.; PPCM) sont schématisés par une commande 180 sur k figure 5. REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication 2 de la demande de brevet principal n 86-01377, caractérisé par le fait que pour les zones de l'image pour lesquelles un pavé comporte au moins deux radiales, comportant chacune au moins deux points à l'intérieur du dit pavé, on procède à la répartition de la lecture des blocs par inhibition de la lecture de certains blocs lors de certaines écritures. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'inhibition de la lecture de certains blocs est réalisée en fonction des radiales. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on définit N zones, la zone de rang avec I S i S N, étant caractérisée par une distance do inférieure à damai, où: - do est la distance séparant deux radiales, distance prise selon un angle o, L'angle o étant défini par sa tangente, qui est donnée par le rapport du nombre de points nécessaires, à savoir deux, au côté A du pavé, exprimé en pixels: - d&alpha;M est donné par: d&alpha;M = A/cos &alpha; et qu'unie radiale sur i seulement déclenche la lecture d'un bloc donné dans la zone de rang i. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la courbe limitant la zone i comporte une première partie (1), pour O s o s o où Q est l'angle polaire, qui est un segment de droite défini par une abscisse x constante et égale à 1/i . A/#, où # est l'angle fait par deux radiales successives, et une deuxième partie (2), pour 3 5 s 8 545 , qui est une fraction de losange, donnée par . 2 i # 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chacune des zones comporte deux sous-zones délimitées par la courbe donnée par l'expression: dx = A = x . cos2 Q 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que dans les dites zones, la répartition des inhibitions est telle que l'alternance des blocs à lecture inhibée ou autorisée soit maximale. 7. Transformateur numérique d'images selon l'une des revendications 6 à 10 de la demande de brevet principal, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes.