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Ce que cette page aborde

Les systèmes d'affichage complexes sont souvent abordés sous l'angle des catégories de produits utilisés dans un projet : serveurs multimédia, projecteurs, contrôleurs LED, processeurs de murs vidéo, commutateurs matriciels ou périphériques d'affichage.

Ces catégories sont utiles, mais elles ne permettent pas toujours de déterminer à qui incombe réellement la responsabilité de l'image.

Cette page est consacrée à une partie spécifique de la chaîne d'affichage : le traitement de l'image en sortie.

Le traitement d'image en aval désigne les opérations qui interviennent après la création des sources d'images ou des canevas de contenu, mais avant que l'image n'atteigne les périphériques d'affichage finaux. Il ne s'agit ni de création de contenu, ni de distribution audiovisuelle sur IP, ni de routage de diffusion, ni d'installation de projecteurs.

C'est la responsabilité du traitement qui détermine la manière dont les images sont composées, découpées, mises en forme, mappées, corrigées, synchronisées et transmises vers des surfaces d'affichage réelles.

Pourquoi le traitement côté sortie existe-t-il ?

Dans un système d'affichage simple, une source peut alimenter directement un écran. La relation entre la source, l'image et l'écran est claire.

Dans un système d'affichage complexe, cette relation évolue.

Un même contenu peut devoir s'afficher sur plusieurs projecteurs. Une surface d'affichage large peut nécessiter plusieurs canaux de sortie. Une surface de projection courbe peut nécessiter une correction géométrique. Un mur LED à vision directe peut nécessiter une résolution de sortie non standard. Un système de visualisation 3D peut nécessiter un contrôle du comportement des signaux destinés à l’œil gauche et à l’œil droit. Un affichage multivue peut nécessiter plusieurs sources en direct disposées au sein d’une même zone d’affichage physique.

Dans ces cas-là, le système n'a pas seulement besoin d'un signal source valide.

Il faut établir une relation claire entre les sources d'images, la zone d'affichage, les canaux de sortie et l'espace d'affichage physique.

Cette relation se crée par le biais de traitement d'image en sortie.

La frontière entre le contenu, le traitement et l'affichage

Un système d'affichage complexe peut être appréhendé à travers trois fonctions distinctes.

Le système de contenu ou de lecture génère des éléments visuels. Il peut afficher, lire ou basculer entre différentes sources visuelles. Son rôle consiste à fournir le contenu visuel ou les signaux source.

Les dispositifs d'affichage transforment les signaux reçus en images visibles. Les projecteurs, les murs LED, les écrans et les panneaux d'affichage font partie de cette composante du système. Leur rôle consiste à assurer la sortie optique ou au niveau des pixels.

Entre ces deux responsabilités s'inscrit le traitement d'image en sortie.

Cette couche ne détermine pas la nature du contenu. Elle ne remplace pas le dispositif d'affichage. Elle définit la manière dont une ou plusieurs sources d'images sont préparées pour la surface d'affichage.

Cette préparation peut inclure la composition de la toile d'affichage, le découpage de l'image, le recadrage, la mise à l'échelle, la correction géométrique, la gestion des chevauchements, le contrôle EDID, la synchronisation de la sortie, la synchronisation et la définition du format de sortie.

Deux flux de traitement côté sortie

Le traitement d'image en sortie peut intervenir dans deux flux de travail liés.

Dans le premier flux de travail, le canevas de contenu existe déjà avant d'atteindre l'étape de traitement. La tâche de traitement consiste à mapper ce canevas sur une ou plusieurs surfaces d'affichage physiques.

Cette technique est couramment utilisée dans les systèmes à projecteurs multiples, les environnements de fusion des bords, les murs LED, les espaces de simulation et les applications de murs vidéo. Les principales questions qui se posent concernent la manière dont la surface d'affichage est divisée, la définition de chaque canal de sortie, la correction géométrique, la gestion des chevauchements et l'alignement de l'image finale par rapport à la surface d'affichage.

Dans le deuxième flux de travail, la zone d'affichage est créée au cours de l'étape de traitement. Il peut s'avérer nécessaire d'agencer, de superposer, de recadrer, de basculer ou de rappeler plusieurs sources en direct afin de former une zone d'affichage unique et contrôlée.

Cette configuration est courante dans les installations à écrans multiples, les environnements de présentation, les systèmes de surveillance, les salles de visualisation médicale, les applications d'affichage LED, ainsi que dans les espaces où plusieurs flux en direct doivent s'afficher simultanément sur un ou deux écrans de sortie.

Ces deux flux de travail relèvent du traitement d'image en sortie.

La différence réside dans la responsabilité assumée.

Le premier workflow associe un canevas existant à une topologie d'affichage physique.

Le deuxième flux de travail rassemble plusieurs sources au sein d'un espace d'affichage contrôlé avant la sortie finale.

Mappage des sorties et topologie physique de l'affichage

Lorsqu'un canevas de contenu ou un canevas d'affichage composé doit être réparti sur plusieurs canaux d'affichage, la responsabilité change.

L'étape de traitement doit définir la manière dont l'image correspond à la topologie physique de l'affichage.

Cela comprend notamment des questions telles que :

Quelle partie de l'image correspond à chaque résultat ?

Les sorties adjacentes doivent-elles partager une zone de chevauchement ?

La source a-t-elle besoin d'un EDID spécifique pour générer le signal requis ?

Chaque sortie doit-elle utiliser une résolution standard ou personnalisée ?

L'image doit-elle subir une correction géométrique avant d'être affichée sur l'écran ?

Les sorties multiples doivent-elles être synchronisées ?

Le système nécessite-t-il une sortie RVB 4:4:4 pour préserver les détails de l'image et la structure des couleurs ?

Il ne s'agit pas là de fonctions isolées. Ce sont des responsabilités interdépendantes.

Le recadrage influe sur la mise en correspondance de la sortie. La mise en correspondance de la sortie influe sur la géométrie. La géométrie influe sur la fusion des images. L'EDID influe sur le signal généré par la source. La synchronisation de la sortie détermine si plusieurs canaux se comportent comme une seule surface d'affichage.

C'est pourquoi le traitement d'image en sortie doit être considéré comme une responsabilité du système, et non pas simplement comme une liste de fonctions.

Composition de la toile d'affichage

La composition de la zone d'affichage décrit la responsabilité de traitement consistant à organiser plusieurs sources pour former une image de sortie définie.

Cela peut inclure le positionnement des fenêtres, la mise à l'échelle de la source, le recadrage, la superposition de calques, la transparence alpha, les images d'arrière-plan, le comportement des transitions, la commutation fluide et la restauration des profils.

Dans ce workflow, l'étape de traitement ne consiste pas seulement à transmettre un canevas finalisé. Elle consiste à créer le canevas d'affichage à partir de plusieurs sources.

Le résultat peut être envoyé directement vers un écran, ou servir de données d'entrée pour le flux de travail de mappage de sortie et de topologie d'affichage physique, qui gère la géométrie, le découpage en tranches, la fusion des arêtes ou le mappage de sortie personnalisé.

Cette distinction est importante.

La composition de la surface d'affichage ne relève pas de la même responsabilité que l'alignement des projecteurs ou la correction de la topologie physique de l'affichage. Elle définit la manière dont plusieurs sources sont regroupées en une seule composition visuelle contrôlée.

Le traitement côté sortie ne correspond pas à un flux de signal générique

Le terme « flux de signal » peut s'avérer utile pour expliquer à qui incombe une responsabilité, mais il est trop vague pour définir ce travail.

Le traitement d'image en sortie ne consiste pas principalement à acheminer des signaux d'un endroit à un autre. Il ne s'agit pas de la même chose que le transport AV sur IP, le routage SDI, l'infrastructure KVM ou la distribution de signaux dans une salle de contrôle.

C'est l'image elle-même qui est au centre de l'attention.

La question n'est pas seulement de savoir où va le signal, mais aussi ce que l'image doit devenir avant d'être reçue par l'écran. Le traitement d'image en sortie définit les relations entre les sources, la toile, les canaux de sortie et les surfaces d'affichage physiques.

La qualité de l'image : une responsabilité du traitement

Le traitement côté sortie ne concerne pas uniquement la géométrie, l'affectation des canaux ou la disposition des sources. Il influe également sur la qualité de l'image.

Dans les applications d'affichage professionnel, la structure de l'image doit souvent être préservée tout au long du processus de traitement. Les détails fins, le texte, l'imagerie médicale, les graphismes de simulation, les flux vidéo et les contenus visuels haute résolution peuvent être affectés par la compression, le sous-échantillonnage chromatique, le comportement de mise à l'échelle ou la conversion de format.

C'est pourquoi la sortie RVB 4:4:4 non compressée n'est pas seulement une spécification. Elle fait partie intégrante des limites du traitement.

Lorsque la sortie conserve le format vidéo RVB 4:4:4, l'écran reçoit l'intégralité des informations de couleur pour chaque pixel. Cela s'avère particulièrement important lorsque la netteté de l'image, la structure des couleurs et les détails visuels fins doivent rester constants après le traitement.

Dans ce contexte, la qualité de l'image n'est pas une affirmation générale. Elle résulte de la manière dont l'image est traitée tout au long de la chaîne de traitement.

Pourquoi cela est-il important ?

Le traitement d'image côté sortie prend tout son sens lorsque l'environnement d'affichage ne peut pas être considéré comme un écran ordinaire recevant une source ordinaire.

Parmi les cas typiques, on peut citer les systèmes à plusieurs projecteurs, les environnements avec fusion des bords, les surfaces de projection courbes, les murs LED aux dimensions de pixels personnalisées, les murs vidéo à plusieurs écrans, les systèmes de visualisation 3D, les salles de simulation, les écrans de surveillance multi-vues et les environnements de présentation avec plusieurs sources en direct.

Ces systèmes peuvent utiliser différents outils de lecture et différents périphériques d'affichage. Certains peuvent effectuer une partie du traitement par voie logicielle. D'autres peuvent s'appuyer sur des fonctionnalités propres au périphérique d'affichage. D'autres encore peuvent recourir à un traitement matériel dédié.

Cette page ne prétend pas qu'un processus soit toujours le bon.

Elle définit une approche spécifique : maintenir les responsabilités liées à l'image du côté de la sortie au sein d'une étape de traitement contrôlée, située entre les sources d'images et la sortie d'affichage.

Pourquoi cette responsabilité devrait être explicitement mentionnée

De nombreux systèmes d'affichage peuvent fonctionner même lorsque les tâches de traitement d'image sont réparties entre différents appareils.

Cependant, lorsqu'un système prend de l'ampleur ou devient plus spécialisé, il s'avère utile de définir clairement ces responsabilités.

Où est créé le canevas d'affichage ?

À quel endroit l'image est-elle découpée ?

Où est définie la résolution de sortie ?

Où se trouve le contrôle de l'EDID ?

Où sont stockées les données géométriques ?

À quel niveau le chevauchement est-il géré ?

À quel moment la synchronisation est-elle stabilisée ?

Où est conservé le format de l'image ?

Ces questions permettent de distinguer la responsabilité liée au contenu de celle liée à l'affichage. Elles facilitent également la compréhension de la partie du système qui gère les relations entre les sources d'images, la zone d'affichage, les canaux de sortie et la zone d'affichage physique.

En quoi cela concerne-t-il la couche technique ?

Dans la structure de connaissances MatrixWorks, la « couche technique » n'est pas une catégorie de produit. Il s'agit d'un moyen de décrire les responsabilités au niveau du système entre les sources et les affichages.

Le traitement d'image en sortie est l'un des moyens les plus évidents de définir cette responsabilité.

Cela explique pourquoi certaines tâches doivent être considérées conjointement : composition de la zone d'affichage, découpage d'images, mappage de sortie, résolution personnalisée, EDID, géométrie, déformation, fusion des bords, synchronisation des sorties au niveau des images.

Ces tâches peuvent sembler être des fonctions distinctes, mais dans un système d'affichage complexe, elles décrivent souvent des étapes liées relevant d'une même responsabilité :

comment une ou plusieurs sources d'images sont transformées en une image contrôlée sur une ou plusieurs surfaces d'affichage réelles.

Résumé

Le traitement d'image côté sortie désigne les opérations effectuées entre les sources d'image et la sortie d'affichage. Il définit la manière dont les sources ou les canevas de contenu sont composés, découpés, mappés, formatés, corrigés, synchronisés et transmis vers des surfaces d'affichage réelles. Il se distingue de la distribution générique de signaux, du transport AV sur IP, du rendu par serveur multimédia, du routage de diffusion ou de l'installation de projecteurs. Dans les systèmes d’affichage complexes, le traitement d’image côté sortie peut inclure la composition des zones d’affichage, le découpage d’images, la correction géométrique, la fusion des bords, le contrôle EDID, la résolution de sortie personnalisée, la synchronisation de la sortie, ainsi que la sortie vidéo RVB 4:4:4 non compressée.