Brevet FR2721470A1 — publié le 19951222

Appareillage à disDositif d'affichage sur écran et à aaencement permettant l'affichage d'imaaes composées à partir d'un ou de plusieurs flux vidéo. L'invention concerne les appareillages qui comportent un dispositif d'affichage sur écran et un agencement permettant l'affichage d'images composées à la demande à partir d'un ou de plusieurs flux vidéo, de provenances usuellement différentes et de constitutions éventuellement diverses. Il est connu d'afficher sur un écran d'un appareillage, par exemple un écran vidéo d'un moniteur, des séquences où au moins certaines des images affichées correspondent à une composition de deux ou éventuellement plusieurs images, ici dites primaires, issues chacune de flux vidéo différents. Un tel affichage est usuellement obtenu au moyen d'un dispositif de multifenêtrage qui reçoit les différents flux vidéo et qui est commandé pour composer à partir d'eux, une suite d'images composées, organisées de manière fixe ou modifiable à la demande. Un dispositif de multifenêtrage connu, comporte deux accès et permet ainsi d'insérer une suite d'images primaires dans une zone déterminée, d'un écran d'un moniteur de télévision sur lequel s'affiche simultanément une autre suite d'images primaires. D'autres dispositifs de multifenêtrage, plus complexes, comportent des nombres déterminés d'accès pour recevoir une pluralité de flux vidéo ayant des caractéristiques bien déterminées. Un même dispositif permet par exemple à un appareillage de recevoir des signaux analogiques d'image d'une caméra, via un premier accès, des signaux numériques d'image télétransmis, via un second accès, et des signaux numériques d'image fournis par un ordinateur, via un troisième accès. De tels dispositifs ont une capacité en fenêtrage qui est généralement fixe et limitée et chacun de leurs accès est uniquement prévu pour recevoir des signaux d'image présentant des caractéristiques déterminées. Ils tendent donc à manquer de souplesse dans la mesure où ils ont généralement une organisation figée qui ne leur permet pas de s'adapter à l'évolution des besoins notamment en matière d'accès et en matière d'affichage. L'invention propose un agencement pour appareillage à dispositif d'affichage sur écran. Cet agencement est destiné à permettre l'affichage d'images composées à la demande à partir d'un ou de plusieurs flux vidéo qui ont des provenances usuellement différentes et qui sont éventuellement constitués par des signaux structurés selon des modes différents, ces flux vidéo étant, si besoin est, pris en compte par des dispositifs d'application fournissant chacun l'un des flux vidéo sous un même mode commun. Selon une caractéristique de l'invention, l'agencement comporte une suite de dispositifs d'incrustation chaînés qui sont respectivement associés chacun à l'un des dispositifs d'application et qui ont chacun un commutateur vidéo à deux entrées pour pouvoir recevoir en un même mode, d'une part et sur une première entrée, les signaux d'image correspondant au flux vidéo fourni par le dispositif d'application auquel le dispositif d'incrustation considéré est associé, via un contrôleur de fenêtrage vidéo, et d'autre part les signaux relatifs à un second flux vidéo sur une seconde entrée de manière à pouvoir transmettre alternativement et sur commande l'un ou l'autre de ces flux vers une sortie unique du dispositif d'incrustation, la sortie de chacun de ces dispositifs d'incrustation étant reliée à une seconde entrée d'un autre, sauf pour l'un d'entre eux dont la sortie est reliée à une entrée de signaux d'image du dispositif d'affichage. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec les figures évoquées ci-dessous. La figure 1 présente un schéma de principe d'un ensemble, permettant l'affichage sur un écran d'images obtenues à la demande à partir d'un ou de plusieurs flux vidéo différents, qui comporte un dispositif de multifenêtrage connu. La figure 2 présente un schéma de principe d'un agencement, permettant l'affichage sur un écran d'images obtenues à la demande à partir d'un ou de plusieurs flux vidéo différents, qui comporte un agencement selon l'invention. La figure 3 présente un exemple de réalisation d'un agencement, selon l'invention. L'exemple de dispositif de multifenêtrage 1, selon l'art connu, qui est montré en figure 1 est destiné à être associé à un dispositif d'affichage 2 dans le cadre d'un ensemble permettant d'afficher des images, soit directement sur un écran de type vidéo que comporte le dispositif d'affichage, soit éventuellement sur un écran de visualisation indépendant. Ce dispositif de multifenêtrage est destiné à permettre l'affichage d'images, simples ou éventuellement composées, obtenues à la demande à partir d'une pluralité de signaux d'image provenant d'un nombre équivalent de flux vidéo différents, par exemple trois comme supposé sur la figure 1. Ces flux vidéo sont préférablement fournis en un mode standard commun, ils émanent par exemple de dispositifs d'application référencés 4a, 4b, 4c qui attaquent chacun l'un des différents accès que comporte le dispositif de multifenêtrage 1. Comme il est connu, les flux vidéo sont susceptibles d'avoir des origines différentes et les signaux qui les composent peuvent être structurés de diverses manières. L'un des dispositifs d'application, tel 4a, peut par exemple traiter des signaux d'image de mode "texte" ou "graphique" qui sont fournis par un ordinateur équipé d'une carte d'affichage en mode VGA standard. Ce dispositif 4a assure alors une conversion des signaux de mode VGA en un mode standard commun à tous les dispositifs d'application, par exemple un mode RVB ou un mode vidéo composite PAL, SECAM, NTSC,en vue de la transmission de ces signaux au dispositif de multifenêtrage 1 pour exploitation. Un dispositif d'application, tel 4b, permet par exemple la prise en compte de signaux d'image qui sont obtenus par capture à l'aide d'une application d'acquisition implantée sur un ordinateur et qui sont convoyés par un bus, tel un bus externe, vers un dispositif de transmission. Ces signaux peuvent notamment être ceux qui sont obtenus avant compression et/ou transmission ou encore ceux qui correspondent aux images graphiques générées par ordinateur et chargées via le bus de l'ordinateur, par exemple un bus standard ISA. Un autre dispositif d'application, tel 4c, est par exemple prévu pour assurer la prise en compte des signaux d'image qui sont obtenus à l'aide d'une application de restitution implantée sur une carte d'ordinateur, notamment après un traitement de réception et/ou de décompression. Le dispositif de multifenêtrage 1 reçoit les flux vidéo de même standard qui lui proviennent des dispositifs d'application et les combinent, comme programmé et selon les demandes de l'exploitant et/ou de l'utilisateur, de manière à fournir des signaux d'image qui soient directement exploitables par le dispositif d'affichage 2, c'est-à-dire des signaux directement affichables. Il est ainsi possible d'afficher des séquences où, dans l'exemple choisi, chaque image est composée d'une à trois images primaires simultanément visibles qui se partagent la surface de l'écran d'une manière déterminée. L'agencement de multifenêtrage 5 selon l'invention, tel que présenté sur la figure 2, est lui aussi destiné à être associé à un dispositif d'affichage 2 à écran. Il est également destiné à permettre l'affichage d'images, simples ou composées, à la demande de l'exploitant et/ou de l'utilisateur, à partir d'une pluralité de flux vidéo différents. Comme précédemment ces flux vidéo sont supposés fournis par l'intermédiaire de dispositifs d'application, ici référencés 4a, 4b, ..., 4n analogues à ceux qui ont été mentionnés en liaison avec la figure 1. Chacun de ces dispositifs d'application est donc prévu pour recevoir un flux vidéo composé de signaux d'image structurés d'une manière déterminée qui peut être différente ou non de celle(s) prévue(s) pour les autres dispositifs d'application associés au même agencement.Ce dernier est composé de dispositifs d'incrustation, tels 6a, 6b,..., 6n, individuellement affectés chacun à l'un des dispositifs d'application 4a, 4b,..., 4n associés à l'agencement 5. Chaque dispositif d'incrustation reçoit les signaux d'image relatifs au flux vidéo en provenance du dispositif d'application auquel il est affecté, via une première entrée, et il comporte une seconde entrée lui permettant de recevoir des signaux d'image relatifs à un second flux vidéo. Ces signaux d'image sont préférablement fournis en un mode standard commun aux dispositifs d'application. Chacun des dispositifs d'incrustation est conçu pour produire des signaux d'image permettant d'afficher des images composées à partir des images primaires respectivement obtenues des deux flux vidéo qu'il reçoit. I1 permet que les images primaires simultanées qui émanent respectivement des deux flux vidéo viennent se positionner dans deux zones différentes d'affichage sur l'écran du dispositif d'affichage 2 qu'il alimente en signaux. Dans la réalisation envisagée, les dispositifs d'incrustation de l'agencement 5 forment une chaîne entre un dispositif d'incrustation, tel 6n, situé à une extrémité de la chaîne et un dispositif d'incrustation, tel 6a, situé à l'autre extrémité de la chaîne et dont la sortie de signaux d'image est reliée au dispositif d'affichage sur l'écran 2 duquel il est prévu d'afficher les images. Chaque dispositif d'incrustation, tel 6a, 6b,...,6n est notamment prévu pour assurer la gestion des tailles des images primaires obtenues qui correspondent aux deux flux qu'il reçoit au niveau de ses entrées, ainsi que des tailles respectives des deux zones d'image affichée susceptibles d'être réservées à chacune de ces deux images primaires. Il est donc prévu de créer une pluralité de fenêtres à la demande sur un même écran par simple association d'un agencement de multifenêtrage, tel qu'évoqué ci-dessus, à divers dispositifs d'application spécifiquement choisis en fonction de besoins déterminés, cet agencement étant constitué de manière modulaire par chaînage d'autant de dispositifs d'incrustation qu'il y a de dispositifs d'application prévus. La figure 3 permet de préciser les conditions de mise en oeuvre d'un agencement selon l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation. L'agencement présenté sur cette figure 3 est supposé destiné à permettre de présenter des images simples ou composées issues de différents flux vidéo, sur un écran d'un dispositif d'affichage 2 qui est par exemple celui d'un téléviseur d'un appareil d'informatique ou de télématique, notamment d'un ordinateur, d'un visiophone ou d'un autre terminal de télécommunications à écran. Pour des raisons de dimension du dessin, seuls sont montrés sur la figure 3 les deux dispositifs d'incrustation 6a et 6n situés aux extrémités de la chaîne de dispositifs d'incrustation qui compose l'agencement selon l'invention, le dispositif 6a étant supposé fournir les signaux produits par l'agencement 5 qui sont destinés à être affichés par le dispositif d'affichage 2. Dans l'exemple de réalisation envisagé, ces signaux comprennent des signaux de synchronisation ici référencés S et les signaux d'image proprement dits qui sont supposés être de mode RVB. Chacun des dispositifs d'incrustation de l'agencement 5 est destiné à être associé à un dispositif d'application, tel 4a pour 6a et 4n pour 6n, avec lequel il forme un module d'application, chaque module permettant de créer une fenêtre supplémentaire sur l'écran de l'appareil 2. Chaque module est a priori prévu de manière spécifique et indépendante pour une application particulière, l'architecture d'un agencement selon l'invention étant prévue ouverte pour permettre une évolution selon les besoins et au cours du temps. Comme indiqué plus haut, les dispositifs d'application sont supposés fournir des signaux d'image sous forme numérique, par exemple en mode YUV, aux dispositifs d'incrustation auxquels ils sont associés, ces dispositifs étant ou comportant par exemple, à cet effet, un convertisseur analogique-numérique, un circuit de décodage numérique multistandard, une fonction de décompression vidéo, ... De manière générale le flux vidéo reçu d'un dispositif d'application par un dispositif d'incrustation est soumis à un filtrage en vue des éventuelles réductions de format d'image qui sont susceptibles d'être occasionnées par le multifenêtrage. Ce filtrage est par exemple assuré par un filtre bi-dimensionnel ici référencé 7, tels 7a et 7n pour les dispositifs d'incrustation 6a et 6n, il a pour objet d'éviter que la réduction de format des images à des fins d'affichage ne conduise à des défauts susceptibles d'en affecter la reproduction. Le filtre d'un dispositif d'incrustation est relié à une première entrée d'un contrôleur de fenêtrage vidéo, tels les contrôleurs de fenêtrage 8a et 8n pour les dispositifs 6a et 6n. Ce contrôleur est supposé programmable, il est prévu supervisé par une logique de commande 9 commune aux différents modules constituant l'agencement, à cet effet; cette logique est par exemple organisée autour d'au moins un processeur, par exemple un ou l'un de ceux qui assure(nt) la gestion de l'appareil ou de l'ensemble, non représenté, dont fait partie le dispositif d'affichage 2. Chaque contrôleur de fenêtrage est bidirectionnellement relié à un générateur de signaux de synchronisation propre au dispositif d'incrustation qui le comporte, tel les générateurs lOa et lOn pour les contrôleurs 8a, 8n des dispositifs 6a et 6n. Ces générateurs de synchronisation sont programmables et ils sont placés sous la supervision de la logique de commande 9 à laquelle ils sont montrés reliés par un bus qu'ils partagent avec les dispositifs d'incrustation.Chaque générateur fournit les signaux de synchronisation S nécessaires à l'affichage des images dérivées des signaux d'image émanant du contrôleur de fenêtrage du dispositif d'incrustation qui le comporte, à cet effet il communique bidirectionnellement avec ce contrôleur et il est susceptible d'être relié au dispositif d'affichage 2, par exemple via un connecteur multipoint de sortie, tel lia ou lin, par l'intermédiaire duquel sont aussi transmis les signaux d'image, ici supposés en mode RGB, provenant du dispositif d'incrustation qui le comporte. Dans la réalisation envisagée, les signaux d'image fournis sous forme de données numériques par chaque contrôleur de fenêtrage sont transmis à une mémoire dynamique vidéo, de type VRAN, telle 12a pour le contrôleur 8a et 12n pour le contrôleur 8n. Cette mémoire est nécessaire lorsque les signaux d'image doivent subir un changement de taille ou une conversion de mode d'affichage, elle permet de stocker temporairement au moins les signaux relatifs à une image traitée pour être affichable dans une fenêtre dont la taille déterminée est ici supposée programmée par la logique de commande 9 en fonction des besoins définis par l'exploitant et/ou par l'utilisateur. Chaque mémoire vidéo permet de conserver temporairement les images successives, émanant du dispositif d'exploitation associé au dispositif d'incrustation qui la comporte, avant leur transmission vers le dispositif d'affichage 2, elle permet par exemple un stockage d'une ou deux trames relatives à ces images et elle autorise donc éventuellement un gel temporaire d'image, sous la supervision de la logique de commande 9, si besoin est. Dans la réalisation envisagée, un convertisseur de mode est placé en sortie de chaque mémoire vidéo, tels les convertisseurs 13a et 13n pour les mémoires 12a et 12n. Chacun a pour fonction de convertir les signaux numériques, fournis pour chaque image stockée transmise par la mémoire vidéo à laquelle il est associé, en signaux analogiques en mode RVB et ce sous la supervision conjointe de la logique de commande 9 commune et du générateur de synchronisation du dispositif d'incrustation qui le comporte. C'est en particulier par l'intermédiaire de la logique de commande 9 que sont fixées les définitions des images fournies par les différents modules d'application en fonction des choix effectués par l'exploitant et/ou l'utilisateur, en particulier en ce qui concerne la taille et le positionnement des images simultanément affichées. Les signaux numériques apparaissant en sortie de chacun des convertisseurs 13a, ..., 13n sont appliqués à une première entrée d'un commutateur vidéo, tel 14a ou 14n, par exemple un multiplexeur, ici choisi de type analogique pour des raisons de transmission sans déformation des signaux d'image transmis au travers des dispositifs d'incrustation chafnés. Une seconde entrée du commutateur vidéo de chaque dispositif d'incrustation est reliée à un connecteur multipoint d'entrée, tel 15a ou 15n, de ce dispositif afin de recevoir les éventuels signaux d'image, ici en mode RVB, et de synchronisation S fournis à ce dispositif d'incrustation, tel 6a, par une autre source que le dispositif d'application, tel 4a, auquel il est associé. Cette seconde entrée est utilisée pour relier chaque dispositif d'incrustation de l'agencement 5 à la sortie de signaux d'image d'un autre dispositif d'incrustation avec lequel il est chaîné, sauf en ce qui concerne celui d'entre eux, tel 6n sur la figure 3, qui est à celle des deux extrémités de chaîne qui n'est pas reliée au dispositif d'affichage 2. Dans la réalisation envisagée, le commutateur vidéo de chaque dispositif d'incrustation est commandé par le contrôleur de fenêtre du dispositif d'incrustation qui le comporte, sous la supervision de la logique de commande 9 commune. Il assure en conséquence, via au moins le connecteur de sortie du dispositif d'incrustation qui le comporte, la transmission vers le dispositif d'affichage 2 des signaux d'image primaire, ici en mode RVB, qu'il reçoit en fonction des commandes reçues, soit sur sa première entrée, soit sur sa seconde entrée pour une même image composée affichée. Ce connecteur de sortie reçoit également les signaux de synchronisation d'image destinés au dispositif d'affichage 2 qui lui sont envoyés par le générateur de synchronisation, contenu dans le même dispositif d'incrustation que lui, pour les signaux d'image alors transmis. Chaque module d'application est bien entendu prévu pour pouvoir fonctionner en tant que maître, il fournit alors les signaux de synchronisation nécessaires à l'affichage des signaux d'image que sa sortie transmet à destination du dispositif d'affichage 2, éventuellement à travers le(s) commutateur(s) vidéo du (ou des) autre(s) dispositif(s) d'incrustation chaîné(s) qui le relient à ce dispositif d'affichage. Ces signaux de synchronisation sont susceptibles d'être produits soit directement par le générateur de synchronisation que contient le dispositif d'incrustation du module considéré, soit par une base de temps d'une source vidéo 16 reliée à la seconde entrée de ce dispositif d'incrustation, comme montré pour le dispositif d'incrustation 6n. Cette source vidéo 16 est par exemple une carte graphique en mode VGA d'un ordinateur non représenté lui-même. Lorsqu'il est prévu d'exploiter simultanément plus d'un module d'application pour pouvoir combiner ou substituer des images correspondant à des suites obtenues de flux vidéo différents, il est prévu de synchroniser les différents dispositifs d'incrustation exploités de l'agencement 5 sur une même base de temps. Cette base de temps est préférablement celle qui régit le dispositif d'incrustation actif qui est le plus éloigné du dispositif d'affichage 2 dans la chaîne formée par les divers dispositifs d'incrustation de l'agencement 5. Comme déjà indiqué cidessus, les signaux de synchronisation sont susceptibles de provenir d'une base de temps externe 16 ou alternativement du générateur de synchronisation de ce dispositif d'incrustation alors le plus éloigné du dispositif d'affichage 2 dans la chaîne évoquée plus haut. Ces signaux de synchronisation sont transmis au travers du connecteur de sortie 11 de ce dispositif d'incrustation le plus éloigné vers le dispositif d'incrustation à la seconde entrée du commutateur vidéo duquel il est relié, au travers de leurs connecteurs respectifs, l'un de sortie et l'autre d'entrée, dans la chaîne. I1 en est de même pour les signaux d'image du dispositif le plus éloigné qui sont transmis par l'intermédiaire des mêmes connecteurs, l'un de sortie et l'autre d'entrée vers un second dispositif d'incrustation, plus proche du dispositif d'affichage, auquel il est relié. Chaque dispositif d'incrustation actif fournit donc des signaux d'image relatifs à une zone d'affichage d'écran dont il détermine la taille et en position et qui est susceptible d'être ou non scindée en deux sous-zones alors affectées chacune à l'un des deux flux vidéo reçus au niveau des deux entrées de signaux d'image du commutateur vidéo que comporte ce dispositif d'incrustation. Comme usuel en la matière, les images obtenues à partir de deux flux vidéo reçus par un même dispositif sont susceptibles d'être soit simultanément affichées en se recouvrant partiellement ou non dans la zone d'écran prévue pour elles, soit alternativement affichées sur au moins une majeure partie de cette zone d'écran qui leur est impartie. Ledit second dispositif d'incrustation qui reçoit les signaux d'image R, B, V et de synchronisation S, du dispositif d'incrustation précédemment considéré est susceptible d'être soit temporairement inactif, soit actif. Dans le premier cas, il assure simplement la transmission de ces signaux qu'il a reçus vers le dispositif d'affichage 2, soit directement s'il est relié par sa sortie à celui-ci, soit via au moins un troisième dispositif d'incrustation qui le suit dans la chaîne en direction dudit dispositif d'affichage. Par contre lorsque le second dispositif d'incrustation est lui aussi actif, il prend en compte les signaux de synchronisation S qu'il reçoit en provenance du dispositif d'incrustation, dit le plus éloigné, via la seconde entrée de son commutateur vidéo. Ces signaux de synchronisation reçus sont transmis par le commutateur vidéo que comporte ce second dispositif d'incrustation, lorsque sont simultanément transmis les signaux d'image émanant du dispositif de synchronisation, dit le plus éloigné, pour la zone d'écran exploitée pour l'image, simple ou composée, obtenue à partir de ces signaux d'image.Les mêmes signaux de synchronisation sont également exploités par le générateur de synchronisation que comporte ce second dispositif d'incrustation pour les signaux d'image que ce second dispositif est lui-même susceptible de produire pour la zone d'affichage qui lui est affectée au niveau de l'écran considéré ci-dessus. Les différents dispositifs d'incrustation de l'agencement 5 qui sont simultanément actifs sont donc régis pour leur production de signaux d'image à destination du dispositif d'affichage 2, par une même base de temps qui est celle par laquelle est régie celui des dispositifs d'incrustation actifs qui est alors le plus éloigné du dispositif d'affichage dans la chaîne constituée par les dispositifs d'incrustation. Dans la mesure où les signaux d'image sont transmis d'un dispositif d'incrustation vers le dispositif d'affichage sans aucune conversion dans les éventuels dispositifs d'incrustation intermédiaires qu'il traverse, il n'y a pas de dégradation des signaux d'image reçus en particulier au travers des dispositifs d'incrustation les plus éloignés. REVENDICATIONS 1/ Appareillage doté d'un dispositif (2) d'affichage sur écran et d'un agencement (5) destiné à permettre l'affichage sur l'écran, d'images composées à la demande à partir d'un ou de plusieurs flux vidéo qui ont des provenances usuellement différentes et qui sont éventuellement constitués par des signaux structurés selon des modes différents, les dits flux vidéo étant, si besoin est, pris en compte par des dispositifs d'application (4a, .., 4n) fournissant chacun l'un des flux vidéo sous un même mode commun, caractérisé en ce que l'agencement comporte une suite de dispositifs d'incrustation (6a, ..., 6n) chaînés qui sont respectivement associés chacun à l'un des dispositifs d'application et qui ont chacun un commutateur vidéo (13a, .., 13n) à deux entrées pour pouvoir recevoir en un même mode, d'une part et sur une première entrée, les signaux d'image correspondant au flux vidéo fourni par le dispositif d'application auquel le dispositif d'incrustation considéré est associé, via un contrôleur de fenêtrage vidéo (8a, ..., 8n), et d'autre part les signaux relatifs à un second flux vidéo sur une seconde entrée (15a, ..., 15n) de manière à pouvoir transmettre alternativement et sur commande l'un ou l'autre de ces flux vers une sortie unique (lia, ..., ln) du dispositif d'incrustation, la sortie de chacun de ces dispositifs d'incrustation étant reliée à une seconde entrée d'un autre, sauf pour l'un d'entre eux dont la sortie est reliée à une entrée de signaux d'image du dispositif d'affichage. 2/ Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un agencement dans lequel chaque dispositif d'incrustation dispose d'une sortie où sont fournis des signaux de synchronisation d'image en plus des signaux d'image proprement dits, et incorpore un générateur de signaux de synchronisation (10a, ..., lOn) à cet effet, et en ce que chaque générateur est relié à la seconde entrée du dispositif d'incrustation qui le comporte pour pouvoir lui même être piloté par les signaux de synchronisation d'image lui parvenant via cette entrée. 3/ Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un agencement dans lequel les dispositifs d'incrustation sont pilotés par les signaux de synchronisation exploités par celui d'entre eux qui est le plus éloigné du dispositif d'affichage dans la chaîne que forme ces dispositifs de synchronisation.