Brevet FR2653628A1 — publié le 19910426

L'invention concerne un procédé pour modifier la position d'une image de dessin animé à structure numérique avec modulation d'arête par changement d'état d'un compteur de rampe, programmable, commandé en cadence par un signal de cadence couplé à la fréquence de ligne pour mélanger ou incruster des signaux vidéo, Dans un générateur d'image de synthèse ou de dessin animé, de type analogique, on peut régler de manière fine la position horizontale d'un dessin animé, car tous les signaux nécessaires à cela dérivent de signaux en dents de scie linéaires en fonction du temps. Un procédé connu de génération analogique de signaux de commande pour l'incrustation d'image de synthèse dans des signaux vidéo fait par exemple l'objet du document DE 28 53 675 C2. Les arêtes de l'image de dessin animé ainsi créées peuvent être décalées en continu à l'aide de moyens analogiques. La modulation dite d'arête permet de changer la position de l'arête de l'image de synthèse d'une ligne à l'autre, modulation qui s'utilise de préférence pour certaines incrustations en vidéo. A l'aide d'un signal en dents de scie à la fréquence verticale, on peut changer l'arête du dessin animé de façon que par exemple d'une ligne à l'autre, il n'y ait qu'un décalage de quelques nanosecondes de manière à donner une ligne sans gradin perceptible. Dans la génération numérique de signaux d'image de dessin animé, on définit la position de l'image animée par l'état d'un compteur qui est commandé par un oscillateur d'horloge couplé selon la fréquence des lignes. Comme l'état du compteur n'est changé que par le flanc actif du signal d'horloge, l'arête de l'image du dessin animé ne peut correspondre qu'à un multiple de la période d'horloge. Dans le cas de la modulation des arêtes de dessin animé à faible amplitude, cette quantification fait qu'il n'y a pas de changement de position de l'arête pour plusieurs lignes, si bien qu'il en résulte une arête de modulation en forme de gradin fortement accentuée, ce qui est toutefois perçu de manière très gênante. La présente invention a ainsi pour but dans un procédé du type ci-dessus, d'éviter cette gradation grossière, gênante de la modulation des arêtes d'origine numérique. L'invention est caractérisé en ce qu'on dérive un signal de commande à partir des données numériques du signal des dessins animés pour déphaser ligne par ligne le signal de cadence destiné au compteur définissant la position de l'image animée et offre l'avantage que la modulation par phase des sauts de quantifications du signal d'horloge soit interpolée par modulation et positionnement. De plus cela permet de réaliser une meilleure résolution pour le positionnement de l'image de synthèse. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le signal de commande est dérivé du produit de plus faible valeur (LSP) du signal numérique de l'image animée, signal généré par la modulation des arêtes. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on utilise quelques uns des bits de valeur supérieure du produit (LSP) pour le signal de commande. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le signal de commande est proportionnel à l'inverse du produit de plus faible valeur (LSP) du signal numérique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le déphasage du signal de cadence se fait ligne par ligne avec toutefois une temporisation de fraction identique d'une période d'horloge. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les données numériques du signal de l'image animée ne peuvent être chargées dans le compteur que pendant l'intervalle de détection (H). L'invention concerne également un circuit pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, ce circuit étant caractérisé par: - un oscillateur de cadence couplé à la fréquence de ligne, oscillateur dont l'entrée reçoit un signal impulsionnel à la fréquence horizontale (H), une ligne de retard numérique, commandée, dont l'entrée est reliée par une porte de signal de cadence à la sortie de l'oscillateur de cadence et dont la sortie est reliée à l'entrée de cadence (T) du compteur, - un étage-multiplicateur numérique dont les entrées reçoivent d'une part un signal de rampe et d'autre part un signal de modulation d'amplitude pour la modulation d'arête et dont les sorties fournissent un produit de valeur élevée (MSP) correspondant et un produit de valeur faible correspondant (LSP), - un étage-inverseur dont les entrées reçoivent le produit (LSP) et dont les sorties sont reliées aux entrées de commande de la ligne de temporisation numérique, - un étage-additionneur numérique dont les entrées reçoivent d'une part le produit (MSP) et d'autre part les données de position numériques du levier de commande pour changer la position de l'image animée et dont les sorties sont reliées aux entrées de données (D) du compteur, - un convertisseur numérique/analogique (D/A) dont les entrées sont reliées aux sorties du compteur, - un comparateur dont la première entrée est reliée à la sortie du convertisseur numérique/analogique (D/A) et dont la seconde entrée reçoit une tension de référence fournie par le levier de commande d'incrustation des signaux vidéo, la sortie fournissant le signal d'image animée, souhaité avec modulation d'arête. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la porte de signal de cadence fournit les impulsions de chargement (pour le chargement et le déchargement) à l'étage-multiplicateur numérique et au compteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour créer des signaux de rampe différents, il est prévu un générateur de signal de modulation qui est commandé par un calculateur et dont les sorties sont reliées aux entrées du multiplicateur numérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le générateur de signal de modulation est commandé en cadence par l'oscillateur de cadence. Selon une autre caractéristique de l'invention, le signal de cadence du générateur de signal de modulation est fourni par l'intermédiaire d'un diviseur de fréquence. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté aux dessins et sera explicité dans la description suivante. Ainsi: - la figure 1 est un schéma-bloc pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. - la figure 2 montre quelques uns des signaux impulsionnels correspondant à la figure 1. - la figure 3 montre un schéma impulsionnel et une arête d'image sans l'invention (A) et avec l'invention (B). Le schéma-bloc à la figure 1 montre un oscillateur d'horloge 1 verrouillé en phase qui reçoit un signal impulsionnel H à la fréquence horizontale; l'oscillateur 1 est couplé à la fréquence de ligne du système vidéo. Le signal d'horloge fourni par l'oscillateur de cadence A à une porte 2 en aval (voir figure 2) a une période qui est de préférence inférieure à 60 ns. La porte 2 génère au cours de l'intervalle de détection H, une impulsion de chargement c (figure 2) pour un compteur programmable 3 (entrée Ld) et bloque pendant ce temps pour au moins deux périodes d'horloge, la transmission du signal d'horloge (signal b à la figure 2). L'impulsion de chargement c charge le mot de données appliqué à l'entrée de données D du compteur 3 dans ce compteur 3. La sortie du signal d'horloge de la porte 2 est reliée selon l'invention, par l'intermédiaire d'une ligne de temporisation 4 à commande numérique, à l'entrée d'horloge T du compteur 3. Une commande décrite ultérieurement permet de décaler par cette ligne de temporisation 4, le signal d'horloge de fraction de la période, ce qui permet un changement de position ligne par ligne de l'arête de l'image. Un générateur de signal de modulation (PROM) (mémoire morte programmable) 5 contient plusieurs courbes différentes parmi lesquelles on en choisit une à l'aide de données de fréquence fournies par un calculateur non représenté à la figure. Le générateur de signal de modulation 5 est alors commandé en cadence par l'oscillateur de signal d'horloge 1 par un diviseur de fréquence 6 avec des signaux d'horloge appartenant au domaine compris entre 32 kHz et 160 kHz. Le signal de sortie du générateur de signal de modulation 5 et les données du signal de courbe ou de rampe, choisies, correspondant à 8 bits, sont appliqués à un multiplicateur numérique 7 dont la seconde entrée reçoit un signal numérique de modulation d'amplitude d'une largeur égale aussi à 8 bits. Ce signal règle l'amplitude de la modulation de l'arête. En outre, la porte 2 fournit au multiplicateur 7, pendant l'intervalle de détection H, chaque fois une impulsion de chargement d (figure 2) pour charger les données et une impulsion de déchargement e (figure 2) pour transmettre les données. Les sorties du multiplicateur 7 fournissent le produit de cette multiplication; les sorties 9 fournissent le produit de valeurs le plus élevé (MSP) et les sorties 9' fournissent le produit de valeur le plus faible (LSP). Dans le cas d'un signal de rampe à la fréquence V, utilisé comme signal d'entrée de courbe pour le multiplicateur 7, le produit le plus significatif MSP constitue un signal de gradin à la fréquence V avec le gradin le plus grand et le signal de gradin à la fréquence v pour le produit le moins significatif LSP correspond au gradin plus faible. Le multiplicateur 7 effectue une transformation à la fois du produit le plus significatif MSP et du produit le moins significatif LSP en chaque fois un signal de 8 bits. Le produit le moins significatif LSP contient une information de changement pour chaque ligne. Cette information est située entre deux adresses de démarrage pour le compteur 3. Mais comme le compteur 3 n'effectue aucun changement de données avant de recevoir le flanc d'horloge de déclenchement (adresse de démarrage), selon l'invention, qui influence le flanc d'horloge par l'information du produit le moins significatif LSP. Pour cela, le produit le moins significatif LSP est appliqué à l'entrée de commande de la ligne de temporisation 4, ce qui permet au signal d'horloge de prendre des valeurs intermédiaires entre les deux flancs de cadence. Pour commander la temporisation, on utilise les trois bits de valeur supérieure du produit le moins significatif LSP, car la quantification qui en résulte et correspond à 7,5 ns est suffisante; en effet cela n'est pas perceptible sur un écran de contrôle normal, si bien que l'arête de modulation ainsi créée correspond pratiquement à celle d'une modulation analogique. La ligne de temporisation 4 décale également dans le temps la plage de blocage de cadence, si bien que dans aucun cas un flanc déclenchant une horloge arrive dans la plage de chargement du compteur 3. Comme l'arête du dessin apparait de plus en plus tôt à mesure que l'adresse de démarrage augmente, il faut que les valeurs intermédiaires formées par la ligne de temporisation 4 soient réglées de manière correspondante sur des temporisations plus faibles en fonction du pas de programmation croissant. Comme de manière générale pour des lignes de temporisation, l'amplitude de la temporisation est proportionnelle au signal numérique à commander, il faut que le signal numérique soit inversé par un étage-inverseur 8. Ainsi, on associe au petit nombre une temporisation importante et au grand nombre une temporisation plus faible. Si en outre le mot de commande le moins significatif LSP est complété dans la plage LSP des données de positionnement, de m = 8 bits dans l'étage- additionneur 13, la modulation de phase de la cadence peut augmenter la résolution du facteur 2m sans que la fréquence de cadence ne soit changée. Les données du produit le plus significatif MSP sont appliquées à une entrée d'un additionneur numérique 11 dont l'autre entrée 12 reçoit les données de positionnement pour modifier la position de la figure du dessin de l'élément de réglage ou de manoeuvre correspondant. Les données de positionnement à l'entrée 12 sont introduites avec une largeur de n = 12 bits, si bien que le plus petit temps de transfert est égal à la valeur réciproque de la fréquence d'horloge. Dans l'étage-additionneur 11, on additionne alors ces données et on les transfère à l'entrée D du compteur 3 pour charger l'adresse de départ de 12 bits. Les sorties du compteur 3 sont reliées à des entrées correspondantes d'un convertisseur numérique/analogique 14 à 12 bits qui forme un signal en dents de scie à la fréquence horizontale à partir de l'information du compteur. Ce signal est alors appliqué à un comparateur 15 qui, par comparaison avec une tension de référence appliquée à une autre entrée 16, tension dérivée du levier de diaphragme pour modifier la position de l'image pour incruster les signaux vidéo, génère à la sortie 17 le signal pour l'arête de l'image. A la figure 3, on a respectivement montré une plage d'image avec l'arête de dessin formée ainsi que les signaux impulsionnels correspondants dans l'intervalle de détection H pour les lignes 0 à 8 d'une part sans interpolation selon l'invention (A) et d'autre part avec interpolation selon l'invention (B) avec la ligne de temporisation 4. Comme cela apparait clairement, l'arête de l'image selon la figure 3 est grossièrement graduée, car du fait du signal d'horloge arrivant de manière inchangée au compteur 3, et dans lequel les lignes 0 à 3 n'ont pas subi de translation d'arête, alors que l'arête des lignes 4 à 7 a été décalée d'une période d'horloge. Par compte en utilisant l'interpolation selon l'invention, on réalise une gradation plus fine de l'arête de l'image selon la figure 3B. Puis à la ligne 0 par l'adresse de départ n et la valeur d'interpolation 0, on met en oeuvre une période de temporisation complète, car par inversion du mot LSP à la valeur 0, on obtient la temporisation la plus grande. A la ligne 1, on réduit tout en conservant l'adresse de départ, la temporisation à 3/4 de la temporisation maximale c'est-à-dire que le flanc n arrive plus tôt de 1/3 de période, et il en est de même du bord de l'image. Aux lignes 2 et 3, tout en conservant inchangée l'adresse de départ n, on procéde à une autre réduction de la temporisation. A la ligne 4, l'adresse de départ a augmenté de 1 et le nombre d'interpolations est égal à 0; cela correspond à la temporisation maximale; le flanc n précède exactement la ligne 0 d'une période. La même opération se répète dans les lignes suivantes. Le schéma des impulsions de la figure 3B montre que le flanc n arrive en avance chaque fois d'un quart de période d'une ligne par rapport à la ligne suivante, ce qui se traduit par un décalage correspondant des arêtes. La comparaison des schémas d'impulsions (B) et (A) sans interpolation montre que la mise en oeuvre de la ligne de retard 4 fait apparaître l'ensemble de l'arête du dessin avec un retard d'une période de cadence par rapport à l'arête non interpolée. REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour modifier la position d'une image animée créée par voie numérique, avec modulation des arêtes par changement d'état d'un compteur de rampe, programmable, commandé en cadence par un signal de cadence couplé à la fréquence de ligne pour mélanger ou incruster des signaux vidéo, caractérisé en ce qu'on dérive un signal de commande à partir des données numériques du signal des dessins animés pour déphaser ligne par ligne le signal de cadence destiné au compteur (3) définissant la position de l'image animée. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de commande est dérivé du produit de plus faible valeur (LSP) du signal numérique de l'image animée, signal généré par la modulation des arêtes. ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise quelques uns des bits de valeur supérieure du produit (LSP) pour le signal de commande. ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal de commande est proportionnel à l'inverse du produit de plus faible valeur (LSP) du signal numérique. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déphasage du signal de cadence se fait ligne par ligne avec toutefois une temporisation de fraction identique d'une période d'horloge. 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données numériques du signal de l'image animée ne peuvent être chargées dans le compteur que pendant l'intervalle de détection (H). 70) Circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par: - un oscillateur de cadence (1) couplé à la fréquence de ligne, oscillateur dont l'entrée reçoit un signal impulsionnel à la fréquence horizontale (H), - une ligne de retard (4), numérique, commandée, dont l'entrée est reliée par une porte de signal de cadence (2) à la sortie de l'oscillateur de cadence (1) et dont la sortie est reliée à l'entrée de cadence (T) du compteur (3), - un étage-multiplicateur numérique (7) dont les entrées reçoivent d'une part un signal de rampe et d'autre part un signal de modulation d'amplitude pour la modulation d'arête et dont les sorties (9, 9') fournissent un produit de valeur élevée (MSP) correspondant et un produit de valeur faible correspondant (LSP), - un étage-inverseur (8) dont les entrées reçoivent le produit (LSP) et dont les sorties sont reliées aux entrées de commande de la ligne de temporisation numérique (4), - un étage-additionneur numérique (11) dont les entrées reçoivent d'une part le produit (MSP) et d'autre part les données de position numériques du levier de commande pour changer la position de l'image animée et dont les sorties sont reliées aux entrées de données (D) du compteur (3), - un convertisseur numérique/analogique (D/A) (14) dont les entrées sont reliées aux sorties du compteur (3), - un comparateur (15) dont la première entrée est reliée à la sortie du convertisseur numérique/analogique (D/A) (14) et dont la seconde entrée (16) reçoit une tension de référence fournie par le levier de commande d'incrustation des signaux vidéo, la sortie (17) fournissant le signal d'image animée, souhaité avec modulation d'arête. ) Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que la porte de signal de cadence (2) fournit les impulsions de chargement (pour le chargement et le déchargement) à l'étage- multiplicateur numérique (7) et au compteur (3). ) Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour créer des signaux de rampe différents, il est prévu un générateur de signal de modulation (5) qui est commandé par un calculateur et dont les sorties sont reliées aux entrées du multiplicateur numérique (7). ) Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que le générateur de signal de modulation (5) est commandé en cadence par l'oscillateur de cadence (1). 11 ) Circuit selon la revendication 10, caractérisé en ce que le signal de cadence du générateur de signal de modulation (5) est fourni par l'intermédiaire d'un diviseur de fréquence (6).