GeoBox : le maillon manquant entre BrightSign et la fonction « Edge Blending » d'Epson

Une installation récente comprenant quatre projecteurs a débuté avec ce qui semblait être un système complet :

• Lecteur multimédia BrightSign XC4055
• 4 projecteurs Epson EB-815E
• Une surface d'affichage ultra-large d'environ 7 000 × 1 080
• Quatre projecteurs disposés horizontalement

Le concept initial était simple :

BrightSign → Projecteurs Epson

BrightSign assurerait la diffusion du contenu sur quatre sorties, tandis que les projecteurs Epson se chargeraient de la correction géométrique et de l'assemblage des images.

Sur le papier, les deux extrémités du système semblaient bien prises en compte.

BrightSign pourrait prendre en charge la lecture sur plusieurs sorties.

Epson pourrait se charger de l'alignement et de la fusion des projections.

Mais lors de la conception du système, on s'est aperçu qu'il manquait une fonction importante :

Aucun des deux appareils ne générait le contenu d'image dupliqué nécessaire au chevauchement entre les projecteurs adjacents.

Cette fonctionnalité manquante a finalement conduit à l'ajout d'un GeoBox.

Et cela a soulevé une autre question.

GeoBox est souvent associé à fusion des images entre projecteurs. Si l'Epson EB-815E dispose déjà d'une fonction intégrée de fusion des bords, pourquoi aurait-on encore besoin d'un GeoBox ?

La réponse réside dans la compréhension de la différence entre mélange des bords et préparation de l'image en vue de la fusion des contours.

Le problème ne venait pas de la fusion des contours

L'Epson EB-815E intègre d'ores et déjà les outils nécessaires à la phase finale de projection, notamment :

• correction géométrique
• mélange des bords
• correspondance des couleurs
• réglage du niveau de noir

Il n'était donc pas nécessaire de reproduire ces fonctions à l'aide d'un processeur externe de déformation et de fusion.

Le problème se situait à l'étape précédente de la chaîne de traitement du signal.

Pour que deux images projetées s'harmonisent correctement, elles doivent tout d'abord comporter une partie commune du contenu source.

Considérons deux projecteurs adjacents.

Voici à quoi ressemblerait un fractionnement d'image classique :

Image du projecteur 1     Image du projecteur 2

|----------------|----------------|
 ↑
 limite rigide

Ce produit convient aux écrans plats placés côte à côte.

Mais l'assemblage des images entre projecteurs nécessite une approche différente :

Image du projecteur 1
|-------------------|

             |-----------------------|
 Image du projecteur 2

Les deux sorties doivent contenir une partie des mêmes pixels source. (la zone rouge sur l'image ci-dessus)

Ces pixels dupliqués sont projetés sur la même zone physique.

Ce n'est qu'alors que le projecteur Epson peut réduire la luminosité dans la zone de chevauchement et fusionner visuellement les deux images.

La fonction de fusion des bords ne génère donc pas de chevauchement de contenu.

Il traite un chevauchement qui doit déjà exister.

Pourquoi la combinaison BrightSign + Epson ne suffisait pas à elle seule

Le BrightSign XC4055 dispose de quatre sorties HDMI et permet de répartir une image plus grande sur plusieurs écrans.

Dans le cas d'une installation classique à quatre écrans, cela peut très bien fonctionner. Chaque écran affiche une partie distincte de l'image.

La difficulté apparaît lorsque les écrans sont des projecteurs nécessitant une fusion d'images. Au lieu de quatre sections distinctes, les sorties adjacentes doivent comporter, de manière intentionnelle, des zones de source qui se chevauchent. C'est là l'étape de traitement manquante. Le système avait donc besoin d'un dispositif intermédiaire capable de déterminer :

quelle partie exacte de l'image source chaque projecteur doit recevoir — y compris les pixels partagés avec son voisin.

C'est ainsi que la GeoBox a endossé ce rôle.

GeoBox comble le manque de couche de traitement

Il s'agit d'une application GeoBox importante car elle est n'étant pas utilisé comme processeur de fusion des bords. Il prépare plutôt les images sources requises par le système de fusion des bords intégré au projecteur. 

Pour chaque canal de sortie, la partie souhaitée de l'image source peut être sélectionnée et ajustée indépendamment :

• recadrage
• position de l'image
• mise à l'échelle
• orientation de sortie
• rotation de l'image
• positionnement horizontal et vertical
• pixels qui se chevauchent

Le résultat ne se résume pas à plusieurs morceaux identiques d'une même image. Il s'agit de quatre zones d'image spécifiques au projecteur.

Création du chevauchement

Imaginons que le projecteur 1 et le projecteur 2 aient besoin d'un chevauchement physique de 250 pixels.

Une division simple de la toile pourrait se présenter ainsi :

Projecteur 1 :
0 ─────────────── 1920
Projecteur 2 :
 1920 ─────────────── 3840

Il n'y a pas de pixels communs.

Les deux images se rejoignent au niveau d'une limite ; les projecteurs n'ont donc rien à fusionner.

Avec GeoBox, les régions peuvent plutôt être définies de manière approximative comme suit :

Projecteur 1 :
0 ─────────────── 1920

Projecteur 2 :
 1670 ─────────────── 3590

La zone source comprise entre les pixels 1 670 et 1 920 est désormais présente dans les deux sorties. Ce même contenu visuel est projeté par les deux projecteurs. L'Epson peut alors appliquer sa courbe de fusion des bords sur cette zone de chevauchement physique.

Les responsabilités sont donc clairement réparties :

Choisir entre les séries G400 et G900

Ce même concept de système peut être mis en œuvre soit avec le GeoBox G400 ou Série G900, en fonction principalement de la résolution d'entrée et de sortie requise. (Aller à Série G400, Série G900.)

Pour les applications utilisant Sorties de projecteur FHD/WUXGA, la série G400 est généralement suffisante. Elle prend en charge les signaux sources haute résolution tout en offrant des résolutions de sortie allant jusqu’à 2048 × 1080 ou 1920 × 1200. Si le système nécessite Sortie UHD/4K vers chaque projecteur, un traitement du signal à plus haute résolution ou une plus grande marge de manœuvre pour de futures mises à niveau d'écran, il convient plutôt d'envisager la série G900, qui offre des sorties programmables allant jusqu'à 4K/60.

Dans les deux cas, le rôle de l'ingénierie évoqué dans la présente note reste le même : recadrer et cartographier la toile, créer le contenu de chevauchement requis, puis transmettre la zone d'image appropriée à chaque projecteur.

“ Mais Epson propose déjà la fonction Edge Blending — pourquoi utiliser GeoBox ? ”

C'est sans doute la question la plus importante dans ce cas précis. GeoBox étant largement reconnu pour ses capacités de fusion des bords et de correction géométrique, on suppose naturellement que l'ajout d'un GeoBox implique que ces fonctions doivent également être exécutées en externe.

Ce n'est pas forcément le cas.

Les différentes gammes de produits GeoBox interviennent à différentes étapes de la chaîne de traitement d'images.

Un processeur de la série M810 ou UD100 permet d'effectuer une correction géométrique externe complète et un lissage des arêtes.

On peut également utiliser une série G400 ou G900 en amont en tant que processeur de distribution de canevas et de génération de chevauchements.

Dans cette application :

C'est toujours Epson qui se charge de l'assemblage des images.

GeoBox fournit simplement à Epson les images appropriées à fusionner.

Pourquoi cette architecture peut-elle être meilleure ?

Le fait de vouloir intégrer de force toutes les fonctions soit dans le lecteur multimédia, soit dans le projecteur, rend souvent la mise en service et la maintenance de l'ensemble du système plus difficiles.

Une approche plus structurée consiste à diviser le système en trois couches :

1. Couche de contenu

BrightSign :  Chargé de diffuser le contenu visuel prévu.

2. Couche de distribution d'images

GeoBox G400 ou G900 :  Chargé de convertir ce contenu en zones d'image correspondant exactement aux exigences de l'installation physique du projecteur.

3. Couche de projection

Epson :  Chargé de corriger la manière dont ces images se projettent sur la surface physique et d'harmoniser la lumière projetée.

Dans quels cas un processeur GeoBox complet de fusion des bords serait-il encore nécessaire ?

L'approche combinant les séries G400 ou G900 et la fusion d'images entre projecteurs fonctionne particulièrement bien lorsque les projecteurs disposent déjà d'outils de géométrie et de fusion adaptés.

Il existe encore de nombreuses situations dans lesquelles un processeur de la série M810 ou UD100 est plus adapté.

Par exemple :

• le projecteur ne dispose pas de fonction d'assemblage des images
• la correction géométrique du projecteur est insuffisante
• la surface de projection est très courbée ou irrégulière
• le traitement des données géométriques doit être géré de manière centralisée
• les différents modèles de projecteurs doivent fonctionner de manière cohérente

La réflexion technique devrait donc commencer par :

“ Quelles fonctions de traitement manquent dans la chaîne ” de la source à l'affichage » ? »

Dans ce projet, la fonctionnalité qui manquait n'était ni la lecture ni la fusion des bords. Il s'agissait de diffusion d'images adaptée à chaque projecteur avec génération de contenu en chevauchement.

C'est pourquoi le G406 était le choix idéal.

Points clés en ingénierie

À l'origine, ce projet a démarré avec :

BrightSign + Epson

BrightSign pourrait lire et diffuser le contenu. Epson pourrait se charger de la correction géométrique et de la fusion des bords.

Mais il manquait un maillon entre eux :

la génération de contenus d'image qui se chevauchent pour des projecteurs adjacents.

L'ajout de la GeoBox vient compléter la chaîne de traitement.

La principale leçon à retenir est que le fait d'utiliser GeoBox dans un système de projection ne signifie pas nécessairement que GeoBox doive se charger de la fusion des bords.

Parfois, c'est à l'étape précédente qu'il se révèle le plus efficace :

préparer les images appropriées afin que le système de fusion intégré au projecteur puisse fonctionner correctement.

Dans les installations où le projecteur dispose déjà de fonctions de correction de distorsion et de fusion d'images performantes, cette répartition des tâches peut s'avérer à la fois efficace et techniquement fiable.

Cela permet d'éviter la duplication des fonctions de traitement, d'exclure la mise en correspondance spécifique au projecteur du système de lecture et de créer une chaîne de signal plus claire et plus facile à entretenir.

Pour en savoir plus

Mais pourquoi associer BrightSign à GeoBox, au juste ?

Cette application est spécialement conçue pour générer du contenu destiné au chevauchement entre projecteurs. Pour découvrir plus en détail comment BrightSign et GeoBox peuvent se compléter dans le cadre d'applications impliquant plusieurs projecteurs, des murs vidéo et des écrans LED, consultez : La synergie entre le lecteur multimédia BrightSign et GeoBox