Brevet FR2749731A1 — publié le 19971212

DISPOSITIF DE REGULATION DE CONTRASTE D'IMAGE VIDEO L'invention concerne un dispositif permettant de réguler le niveau de contraste d'une image vidéo. Comme cela est connu de l'homme de l'art, une zone d'image vidéo très contrastée empêche de voir distinctement aussi bien les détails qui la constituent que les détails qui l'entourent. Il est alors nécessaire de diminuer le niveau de contraste de façon à faire réapparaître les détails. o0 Dans le cas, par exemple, de l'affichage d'une image vidéo sur un écran de télévision, le téléspectateur dispose d'un réglage du niveau de contraste. Ainsi, dans le cas o une ou plusieurs zones de l'image sont trop contrastées par rapport au reste de l'image, le téléspectateur peut-il agir sur la commande de contraste de façon à diminuer celui-ci. La commande de contraste est appliquée par l'intermédiaire d'un paramètre de réglage sur des circuits permettant de régler simultanément le niveau du signal de luminance (Y), le niveau du signal de chrominance de différence de couleur bleue (CB) et le niveau du signal de chrominance de différence de couleur rouge (CR). Il résulte de I'application simultanée de la commande de réglage utilisateur que les zones les plus sombres de l'image ne sont alors plus assez contrastées. Ce sont les détails qui composent ces zones les plus sombres qui ne sont plus visibles. L'invention ne présente pas ces inconvénients. L'invention concerne un dispositif permettant de convertir le signal de luminance (Y), et les signaux de chrominance de différence de couleur bleue (CB) et de différence de couleur rouge (CR) d'une image vidéo en signaux de couleur rouge (R), de couleur verte (V) et de couleur bleue (B). Le dispositif comprend une matrice de conversion et des moyens permettant de modifier à l'aide d'une commande de réglage- utilisateur l'amplitude du signal de luminance (Y) et des signaux de chrominance de différence de couleur bleue (CB) et de différence de couleur rouge (CR). Le dispositif comprend des moyens supplémentaires permettant que le signal de couleur rouge (R),verte (V) ou bleue (B) qui a la valeur la plus élevée en sortie de la matrice de conversion ne puisse pas dépasser une valeur de saturation égale à x% du niveau de blanc quand ledit signal de couleur atteint ladite valeur de saturation. Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'information de couleur qui a la valeur la plus élevée en sortie de la matrice de conversion ne peut dépasser 70% de la valeur du niveau de blanc. Selon d'autres modes de réalisation, d'autres valeurs sont cependant possibles. Avantageusement, selon l'invention, la limitation du contraste pour des valeurs élevées des signaux de luminance ou de différence de couleur rouge ou bleue permet d'éviter de fréquents réglages du contraste de la part de l'utilisateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation préférentiel fait avec référence aux figures ci-jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 représente un premier mode de réalisation du dispositif de régulation selon l'invention; - la figure 2 représente un deuxième mode de réalisation du dispositif de régulation selon l'invention; - la figure 3 représente les courbes de réponse d'un dispositif selon l'art antérieur et d'un dispositif selon l'invention. Sur toutes les figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments. La figure 1 représente un premier mode de réalisation du dispositif de régulation selon l'invention. Selon l'invention, le dispositif de régulation permet d'ajuster le niveau de la composante de luminance Y et des composantes de chrominance de différence de couleur bleue CB et rouge CR à partir de la 3o détection de la valeur maximum prise par l'une des informations de couleur R, V, B issues de la matrice 7 qui a pour fonction de transformer les composantes Y, CB, CR en composantes R, V, B. La valeur maximum de R, V, B, notée par la suite M(R, V, B), est détectée à l'aide d'une fonction OU référencée 8, à trois entrées et une sortie. A cette fin, chacune des informations de couleur R, V, B est appliquée à une entrée différente de la fonction OU. La fonction OU 8 est réalisée par tout moyen connu. Il peut s'agir, par exemple, d'un circuit réalisé à l'aide de trois diodes. La sortie de la fonction OU est reliée à la première entrée d'un comparateur 9. La valeur M(R, V, B) est donc appliquée sur la première entrée du comparateur 9 dont une deuxième entrée reçoit une tension VT2 issue d'un multiplicateur 10. La tension VT2 est égale à k fois la tension VT1, k étant le paramètre de réglage-utilisateur du contraste et VT1 une tension de référence dont la valeur est préférentiellement ajustée en usine. Selon l'invention, k est préférentiellement compris entre o10 0,25et1. Les variations du signal de sortie du comparateur 9 sont appliquées par l'intermédiaire d'une diode D aux bornes d'une capacité d'intégration C. Une résistance A est montée en parallèle de la capacité C de façon à assurer la décharge de la capacité C. Les valeurs de C et de A sont choisies de façon que la tension S aux bornes de la capacité C soit sensiblement constante pendant la durée d'au moins une trame de l'image vidéo. A titre d'exemple non limitatif, la capacité C peut prendre la valeur de 500 nF et la résistance A la valeur de 680 kohms. La tension S de sortie recueillie aux bornes de la capacité 2o d'intégration C est appliquée à un circuit 11 de conversion tension/coefficient de façon à générer un coefficient de régulation ks. Le circuit 11 de conversion tension/coefficient est réalisé de façon connue en soi. Il est donc inutile de la rappeler ici. Le coefficient de régulation ks est appliqué simultanément aux trois entrées de commande de trois multiplicateurs 4, 5, 6, lesquels reçoivent sur leurs entrées respectives les signaux kxY, kxCB et kxCR issus des trois multiplicateurs respectifs 1, 2 et 3, ou k est le paramètre de réglage-utilisateur du contraste mentionné ci-dessus. Il s'ensuit que les signaux de luminance, de différence de couleur bleue et de différence de couleur rouge appliqués en entrée de la matrice de conversion, sont respectivement égaux à: ksxkxY;ksxkxCB etksxkxCR. Selon l'invention, le coefficient ks a une valeur comprise, de façon préférentielle, entre 0,5 et 1. Avantageusement, la régulation s'effectue à partir de l'un quelconque des trois signaux R, V ou B. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation du dispositif de régulation selon l'invention. Selon ce deuxième mode de réalisation, la tension de référence VT1 est directement reliée à la deuxième entrée du comparateur et la sortie de la fonction OU 8 est reliée à l'entrée d'un diviseur 12 dont la sortie est reliée à la première entrée du comparateur. Le diviseur 12 est commandé par le paramètre k de réglage-utilisateur du contraste. Il s'ensuit que la tension de sortie du diviseur 12 est égale à la io tension entrant dans le diviseur 12 divisée par la grandeur k. Tous les autres éléments du circuit de la figure 2 sont identiques à deux décrits en figure 1. Il s'ensuit que le fonctionnement du circuit décrit en figure 2 est de principe identique à celui décrit en figure 1. Cependant, en termes de réalisation, le circuit décrit en figure 1 présente lI'avantage de ne pas avoir à réaliser de diviseur. Selon le circuit décrit en figure 1, le coefficient k de réglage-utilisateur s'applique à quatre multiplicateurs 1, 2, 3 et 10. Préférentiellement, ces quatre multiplicateurs peuvent alors être identiques, ce qui évite une complexification du circuit. Avantageusement, I'action de k sur, d'une part, le signaux Y, CB, CR et, d'autre part, le signal M(R, V, B) est ainsi appairée dans des conditions optimales. La figure 3 représente les courbes de réponse d'un dispositif selon l'art antérieur et d'un dispositif selon l'invention. La figure 3 comprend 3 courbes, C1, C2 et C3.Les courbes Cl et C2 sont des courbes de réponse selon l'art antérieur. La courbe C1 représente le phénomène de saturation de la grandeur M ( R, V, B) en l'absence de réglage du niveau de contraste. Les variations de contraste que représente l'évolution dans le temps de la courbe C1 correspondent à un exemple de réception d'images vidéo. 11 est évident que tout autre type de variations du contraste correspondant à d'autres exemples de réception d'images vidéo, est possible.Selon l'exemple représenté par la courbe Cl, la grandeur M( R, V, B) passe de l'instant tl à l'instant t2 du niveau de noir VN au niveau de blanc VB, demeure au niveau de blanc entre les instants t2 et t3, et passe de l'instant t2 à l'instant t3 du niveau de blanc VB au niveau de noir VN. La courbe C2 représente, à titre d'exemple, la courbe de saturation de la grandeur M ( R, V, B) entre le niveau de noir VN et un niveau de saturation VS fixé par l'utilisateur. Les variations de contraste que représente l'évolution dans le temps de la courbe C2 correspondent à des conditions de réception d'images video identiques à celles de la courbe C1. Le niveau de saturation VS est réglé par l'utilisateur à l'aide du 1o paramètre de réglage k. Si l'image présente des zones très contrastées, l'utilisateur est amené à atténuer le contraste de façon importante.11 s'ensuit que le niveau VS peut être un niveau atténuant fortement la grandeur M ( R, V, B).Lorsque l'image ne présente plus ces zones très contrastées, I'utilisateur est alors obligé de modifier à nouveau son réglage afin de restituer du contraste. Pour des images dont le contraste varie beaucoup, il peut donc être nécessaire que l'utilisateur ait à modifier le contraste un grand nombre de fois. La courbe C3 représente selon l'invention, à titre d'exemple, la courbe de saturation de la grandeur M ( R, V, B) entre le niveau de noir VN et le niveau de saturation VT2. Les variations de contraste que représente l'évolution dans le temps de la courbe C3 correspondent, à titre d'exemple, à des conditions de réception d'images video identiques à celles des courbes Cl et C2. Quel que soit le réglage de l'utilisateur, la grandeur M( R, V, B) n'atteint pas la valeur du niveau de blanc VB. Avantageusement,le dispositif selon l'invention comprend des moyens tels que ceux décrits aux figures 1 ou 2 pour qu'une saturation automatique de la grandeur M (R, V, B) soit mise en oeuvre afin d'empêcher que le niveau de blanc ne soit atteint. Cette valeur de saturation automatique est égale à VT2. Comme cela a été mentionné précédemment, la valeur de VT2 correspond à 70 % du niveau de blanc VB. Avantageusement, selon le dispositif de l'invention, il n'est alors pas nécessaire à l'utilisateur d'avoir à effectuer autant de réglages que selon l'art antérieur pour obtenir des images dont les variations de contraste ne soient pas désagréables à I'oeil. La description ci-dessus est faite en référence à une image vidéo couleur comprenant les différentes informations de couleur R, V, B. Il est évident pour l'homme de l'art qu'à l'expression "information de couleur" peut être substituée l'expression "information de luminance"5 dans le cas o l'invention s'applique au traitement d'une image en noir et blanc, et non plus d'une image en couleur. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de convertir le signal de luminance (Y) et les signaux de chrominance de différence de couleur bleue (CB) et de différence de couleur rouge (CR) d'une image vidéo en signaux de couleur rouge (R), de couleur verte (V) et de couleur bleue (B), ledit dispositif comprenant une matrice (7) de conversion et des moyens (1, 2, 3) permettant de modifier, à l'aide d'un paramètre (k) de réglage utilisateur, I'amplitude du signal de luminance (Y) et des signaux de chrominance de différence de couleur bleue (CB) et de différence de couleur rouge (CR), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens supplémentaires (8, 9, 10, D, C, A, 11) permettant que le signal de couleur M(R,V,B) qui a la valeur la plus élevée en sortie du dispositif de conversion ne puisse pas dépasser une valeur de saturation (VT2) égale à x% du niveau de blanc (VB) quand ledit signal de couleur atteint ladite valeur de saturation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens supplémentaires comprennent une fonction OU (8) ayant trois entrées et une sortie, chacune des trois entrées étant reliée à un signal de couleur (R, V, B) différent, un sous-ensemble (9, 10, 12, D, C, A, 11) permettant de générer un coefficient de régulation (ks) sous l'action de la tension de sortie de ladite fonction OU (8) et trois multiplicateurs (4, , 6), chacun des trois multiplicateurs étant commandé par ledit coefficient de régulation (ks) de façon à moduler respectivement l'amplitude du signal de luminance (Y), l'amplitude du signal de chrominance de différence de couleur bleue (CB) et l'amplitude du signal de chrominance de différence de couleur rouge (CR). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit sousensemble (9, 10, 12, D, C, A, 11) comprend un comparateur (9) 3o ayant une première entrée, une deuxième entrée et une sortie, la première entrée du comparateur étant reliée à la sortie de la fonction OU (8) et la deuxième entrée du comparateur étant reliée à la sortie d'un multiplicateur (10) commandé par le paramètre (k) de réglage utilisateur et dont l'entrée est reliée à une tension de référence (VT1). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit sousensemble (9, 10, 12, D, C, A, 11) comprend un comparateur (9) ayant une première entrée, une deuxième entrée et une sortie, la première entrée du comparateur étant reliée à la sortie d'un diviseur (12) commandé par le paramètre (k) de réglage utilisateur, I'entrée dudit diviseur étant reliée à la sortie de la fonction OU (8), la deuxième entrée5 du comparateur étant reliée à une tension de référence (VT). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le paramètre (k) de réglage utilisateur a une valeur comprise entre 0,25 et 1 et en ce que le coefficient de régulation (ks) a une valeur comprise entre 0,5 et 1.