Brevet FR2640837A1 — publié le 19900622

"Mélangeur de signaux vidéo" L'invention concerne un mélangeur de signaux vidéo dans lequel ies signaux vidéo d'entrée sont appliqués à un additionneur par l'intermédiaire de multiplicateurs qui reçoivent, en outre, des signaux de mélange définissant la fraction de la plage d'amplitude du signal vidéo d'entrée dans la plage d'amplitude du signal vidéo de sortie. Les mélangeurs de signaux vidéo donnent un signal vidéo de sortie à partir de plusieurs signaux vidéo d'entrée. Les signaux vidéo d'entrée correspondent à différentes images d'entrée et le signal vidéo de sortie correspond à l'image de sortie que l'on souhaite émettre ou afficher. Les mélangeurs permettent, entre autre, d'effectuer les opérations suivantes: mélanger une image d'entrée à une autre par mélange des amplitudes ou mélange par déclenchement. On peut, en outre, combiner plusieurs images d'entrée pour former une image de sortie comme, par exemple, mélanger l'image du fond à une image d'avant-plan selon le procédé du mur bleu ou encore superposer un texte ou incruster une image de dimensions réduites. Les mélangeurs connus, par exemple selon DE- OS 36 20 155, multiplient séparément chaque signal vidéo d'entrée donnant le signal de sortie avec un seul signal de commande. Puis, on additionne tous les signaux vidéo d'entrée, ainsi modifiés. Les signaux de commande peuvent comporter une ou plusieurs composantes de signal de commande. Pour les distinguer des autres signaux de commande, ceux prévus pour être multipliés aux signaux vidéo sont appelés signaux de mélange. Dans les mélangeurs-connus, on évite ainsi que les signaux vidéo d'entrée traversent successive- ment plusieurs multiplicateurs qui détérioreraient la qualité du signal. Toutefois, rien n'est prévu dans le mélangeur connu pour combiner plusieurs images d'entrée situées dans des plans différents pour l'observateur; en d'autres termes, il s'agit d'un mélange avec différentes priorités. La présente invention a pour but de créer un mélangeur de signaux vidéo qui associe les images d'entrée à mélanger suivant des plans de priorité pour obtenir l'image de sortie dans laquelle les images d'entrée se recouvrent partiellement ou sont transparentes pour que les parties situées derrière laissent apparaître une autre image d'entrée. A cet effet, l'invention concerne un mélangeur du type ci-dessus caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque signal de mélange, un prémulti- plicateur et chaque prémultiplicateur reçoit respecti- vement un signal de réglage ainsi que la somme des signaux de mélange respectivement prioritaires, somme diminuée d'une constante. Ce mélangeur permet, par une commande simple des multiplicateurs, d'arriver à un grand nombre de combinaisons d'images. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il n'est pas associé de prémultiplica- teur au multiplicateur ayant la priorité la plus grande et le signal de réglage du multiplicateur de priorité la plus grande est appliqué comme signal de mélange. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'entrée de chacun des prémultiplicateurs qui reçoit la somme diminuée d'une constante est respectivement précédée d'un interrupteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'entrée de la grandeur de réglage de chaque prémultiplicateur est précédée d'un multiplicateur complémentaire dont les deux entrées reçoivent des signaux de réglage. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de plusieurs exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma bloc d'un premier exemple de réalisation. - la figure 2 est un schéma bloc d'un second exemple de réalisation. - la figure 3 est un schéma bloc d'un troisième exemple de réalisation. On utilisera les mêmes références dans les différentes figures pour désigner les mêmes éléments. En outre, les signaux seront désignés comme les entrées auxquelles ils sont associés. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, on a sept multiplicateurs M1...M7. Les sorties des multiplicateurs sont respectivement reliées à une entrée d'un additionneur 1 dont la sortie 2 donne le signal vidéo de sortie. Chacune des entrées El-E7 peut recevoir un signal vidéo d'entrée qui est multiplié dans le multiplicateur correspondant M1-M7 à un signal de mélange B1-B7 pour être transmis à l'additionneur 1. Chacun des signaux de mélange peut prendre des valeurs comprises entre 0 et 1; la somme de tous les signaux de mélange est égale à 1. Pour un signal de mélange de valeur 0, le signal de sortie correspondant n'est pas transmis à l'additionneur alors que pour la valeur 1, le signal vidéo d'entrée participe pour toute son amplitude au signal de sortie. Pour assurer que la somme des valeurs des signaux de mélange soit toujours égale à 1, c'est-à- dire corresponde à 100 %, on a prévu d'autres multiplicateurs également appelés prémultiplicateurs Mv2-Mv7. Le signal de commande appliqué à l'un de ces prémultiplicateurs est chaque fois multiplié avec le complément à l'unité de tous les signaux de mélange de rangs supérieurs. Pour cela, on a prévu des addition- neurs A3-A7 auxquels est relié chaque fois un soustracteur N3-N7. Toutefois, un seul soustracteur Ni est relié au prémultiplicateur Mv2 car, dans ce cas, il n'y a qu'un signal de mélange B1 de rang supérieur donc il n'y a pas d'addition. Les autres prémultiplicateurs Mv2-Mv6 ainsi que le multiplicateur MI sont chaque fois précédés d'un multiplicateur supplémentaire Mzl...Mz6. Chacun de ces multiplicateurs supplémentaires Mzl-Mz6 dispose de deux entrées Esl-Es6 et Ezl-Ez6. En outre, il est prévu une entrée de signal de réglage Es7 pour le multiplicateur 7. Entre les soustracteurs N1-N7 et les entrées correspondantes des prémultiplicateurs Mv2-Mv7, il y a des interrupteurs S1-S7. Lorsque les interrupteurs Si- S7 sont fermés, on réalise l'addition puis la soustraction par rapport à 1 et la multiplication si bien que le signal de mélange B2-B7 correspondant présente à la sortie du prémultiplicateur la valeur "résiduelle" laissée par les signaux de mélange de rangs supérieurs. Ainsi, à titre d'exemple, pour un signal de mélange B1 = 1, le signal de réglage appliqué au prémultiplicateur Mv2 est multiplié par 0. Le signal de mélange B2 est de ce fait égal à 0. L'additionneur A3 reçoit le signal de mélange B1 = 1 et le signal de mélange B2 = 0 ce qui donne la somme 1 qui après soustraction de 1 devient 0; ainsi, le signal de mélange B3 est également nul. Il apparaît ainsi une suite de priorités. Le signal de mélange B1 et ainsi le signal vidéo d'entrée appliqué à l'entrée El, présentent la plus haute priorité et les autres signaux vidéo d'entrée ont une priorité correspondant à l'ordre de leur indice. Les signaux de réglage appliqués ainsi que les signaux de mélange peuvent prendre n'importe quelle valeur intermédiaire entre les valeurs 0 et 1. Ils peuvent être quasi statiques, c'est-à-dire ne variant pas ou que lentement par rapport à la fréquence d'image ou encore il peut s'agir de signaux impulsionnels synchronisés sur la fréquence de ligne et la fréquence d'image (signes de déclenchement). Le signal de mélange B7 de rang le plus faible prend une valeur qui correspond à la valeur résiduelle des autres signaux de mélange. De cette manière, il n'est pas absolument nécessaire d'assurer une commande automatique du multiplicateur M7. Au cas o tous les autres signaux de mélange B1-B6 d'ordre supérieur sont égaux à 0 et que, néanmoins, le signal vidéo appliqué à l'entrée E7 ne doit pas être contenu dans le signal d'image de sortie, on peut appliquer à l'entrée E7 un signal de commande de valeur 0. Les interrupteurs S1-S7 permettent d'extraire de la suite des priorités un ou plusieurs multiplicateurs. En ouvrant tous les interrupteurs Si- S7, on peut faire fonctionner le mélangeur selon l'invention comme un mélangeur de type "un bouton par canal". Il est toutefois nécessaire, dans ce cas, de veiller à ce que l'amplitude du signal vidéo de sortie ne dépasse pas sa valeur autorisée en limitant les signaux de réglage ou en assurant une régulation d'amplitude au niveau de l'additionneur 1. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, on a prévu seulement quatre entrées El-E4 et quatre multiplicateurs M1-M4. Par les entrées de signaux de réglage Esl-Es3, on peut appliquer trois signaux de réglage. Pour décrire le fonctionnement de l'exemple de réalisation, on a représenté quatre images d'entrée EB1-E portant des hachures différentes. De plus, dans cet exemple de réalisation, on a trois signaux de réglage dont le niveau est indiqué par un 1 ou 0 aux différentes images, les hachures correspondant aux parties pour lesquelles les signaux de réglage sont nuls. Le signal de réglage appliqué à l'entrée Esl est, par exemple, un signal de code ou un signal de modèle qui prend la valeur 1 à l'intérieur d'un cercle et la valeur 0 à l'extérieur de ce cercle. Le signal de réglage appliqué à l'entrée, le signal de réglage Es2 est un signal de frontière qui prend la valeur 1 pour souligner une ligne frontière (dans le cas présent, il s'agit d'une verticale passant par le milieu de l'image) et la valeur 0 à l'extérieur de la zone frontière. Enfin, l'entrée de signal de réglage Es3 reçoit un signal de balayage ou de déclenchement qui produit un saut de signal de 0 à 1 à chaque ligne. Un tel signal de balayage correspond -à l'une des multiples possibilités de surimpression entre deux images, la frontière entre 0 et 1 se décalant du bord gauche de l'image vers la droite à l'aide d'un moyen de réglage approprié. Dans le cas d'une combinaison avec le signal de frontière, ce dernier est également décalé pour recouvrir le saut du signal de déclenchement. Le signal de réglage Esl est multiplié directement au signal vidéo d'entrée El. A l'intérieur du cercle, le signal vidéo d'entrée El est transmis avec toute son amplitude à l'additionneur 1 alors qu'à l'extérieur du cercle le signal vidéo E1 est complètement supprimé. La commande des multiplicateurs Mv2 et Mv3 par les additionneur A1 et A2 ainsi que la commande du multiplicateur M4 par l'additionneur A3 donnent des signaux de mélange B2-B4 nuls si bien qu'à l'intérieur du cercle, les signaux vidéo d'entrée E2-E4 n'arrivent pas à l'additionneur 1. Le contenu de l'image d'entrée El à l'intérieur du cercle recouvre ainsi toutes les autres composantes d'image. A l'extérieur du cercle, on commande le mélange à l'aide des signaux de réglage Es2 et Es3. Si le signal de frontière est égal à 1, les signaux vidéo d'entrée E3 et E4 d'ordre inférieur sont supprimés si bien qu'à la sortie du multiplicateur M2 apparaît l'image qui y est indiquée. Les autres parties de l'image de sortie sont commandées par le signal de déclenchement Es3 ce qui se traduit par l'obtention de la partie gauche du signal vidéo d'entrée E4 et de la partie de droite du signal vidéo d'entrée E3. Ainsi, l'image de sortie AB contient, dans le plan le plus en avant, le cercle défini par le signal de réglage Si; ce cercle contient le signal vidéo d'entrée El; derrière le cercle, il y a une bande verticale définie par le signal de frontière et le signal vidéo d'entrée E2 (bande qui correspond par exemple à une couleur uniforme); à gauche, on a la partie gauche du signal vidéo d'entrée E4 et, à droite, on a la partie droite du signal vidéo d'entrée E3. Si l'on considère le signal de sortie AB au cours d'une surimpression par déclenchement pour laquelle le saut du signal de déclenchement de la gauche vers la droite est déplacé par-dessus l'ensemble de la largeur de l'image, on obtient ce qui suit: tout d'abord, autour de la partie à découpage circulaire de l'image pour le signal vidéo d'entrée El, apparaît l'image d'entrée E3. Puis, avec une ligne de séparation qui se décale de la gauche vers la droite sur toute la largeur de l'image, on incruste l'image d'entrée E4. Cette opération se fait dans un plan derrière l'extrait de forme circulaire de l'image d'entrée El. Par comparaison avec le mode de réalisation de la figure 2, dans l'exemple de la figure 3, on a prévu des multiplicateurs complémentaires Mzl-Mz3. Cela permet d'appliquer d'autres signaux de réglage ce qui sera décrit ciaprès à l'aide d'un exemple d'application. Les entrées El-E4 reçoivent quatre signaux vidéo d'entrée différents dont le contenu de l'image est représenté par différentes hachures. Les entrées pour les signaux de réglage Esl et Es3 reçoivent chaque fois un signal de modèle représenté respectivement par les lettres majuscules A et T, le signal de réglage respectif étant égal à 1 à l'intérieur de la lettre et égal à 0 à l'extérieur de la lettre. L'entrée de signal de réglage Es2 reçoit un signal de déclenchement qui est égal à 0 à gauche d'une verticale et égal à 1 à droite de celle-ci. Le même signal de déclenchement est transmis à l'entrée supplémentaire de signal de réglage Ezl et sous la forme inversée à l'entrée supplémentaire de signal de réglage Ez3. Pour que le multiplicateur complémentaire Mz2 transmette.le signal de réglage Es2 avec toute son amplitude, on applique un signal de réglage de valeur constante i à l'entrée de signal de réglage supplémentaire Ez2. Sans le multiplicateur complémentaire 1 et le signal de réglage Ezl appliqué à celui-ci, le signal de modèle Esl aurait la priorité la plus haute dans l'ensemble de l'image comme cela est le cas dans l'exemple de la figure 2. Or, le signal de déclenchement ayant la valeur 0 dans la moitié gauche, le signal de modèle Esl ne peut agir que dans la moitié droite. De même, dans la moitié droite de l'image, mais à l'extérieur de la lettre A, le signal de mélange B1 est égal à 0 alors que le signal de mélange B2 est égal à 1. De cette manière, à l'extérieur de la lettre A et dans la moitié droite, le signal vidéo d'entrée E2 participe à l'image de sortie AB. Dans la moitié gauche, le signal de mélange B2 devient 0 car le signal de déclenchement Es2 y présente la valeur 0. De cette manière, les signaux de réglage appliqués à l'autre multiplicateur Mv passent avec leur amplitude totale sur le multiplicateur 3. Du fait du signal de modèle Es3, cette amplitude se limite à la partie gauche des lettres Tl si bien, que pendant cette partie d'image, le signal vidéo d'entrée E3 est appliqué à l'additionneur 1. A l'extérieur de la lettre T, le signal de mélange B3 = 0 si bien que le signal de mélange B4 prend la valeur 1 et le signal vidéo d'entrée E4 arrive à l'additionneur 1. R E V E N D I C A T I ONS 1') Mélangeur de signaux vidéo dans lequel les signaux vidéo d'entrée sont appliqués à un additionneur par l'intermédiaire de multiplicateurs qui reçoivent, en outre, des signaux de mélange définissant la fraction de la plage d'amplitude du signal vidéo d'entrée correspondant qui participe à la plage d'amplitude du signal vidéo de sortie, mélangeur caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque signal de mélange, un prémultiplicateur (Mv2-Mv7) et chaque prémultiplicateur reçoit respectivement un signal de réglage ainsi que la somme des signaux de mélange respectivement prioritaires, somme diminuée d'une constante. 2 ) Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il n'est pas associé de prémultiplicateur au multiplicateur (MI) ayant la priorité la plus grande et en ce que le signal de réglage du multiplicateur (Ml) de priorité la plus grande est appliqué comme signal de mélange. 3) Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée de chacun des prémultiplicateurs (Mv2-Mv7) qui reçoit la somme retranchée de la constante est respectivement précédée d'un interrupteur (S2-S7). 4 ) Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée de la grandeur de réglage de chaque prémultiplicateur (M2-M6) est précédée d'un multiplicateur complémentaire (Mz2-Mz6) dont les deux entrées reçoivent des signaux de réglage.