Résumé

La composition de la zone d'affichage est la tâche de traitement d'image côté sortie consistant à organiser plusieurs sources au sein d'une zone d'affichage contrôlée unique. Elle peut inclure la sélection des sources, le positionnement des fenêtres, la mise à l'échelle, le recadrage, la superposition, le mélange alpha, les images d'arrière-plan, la commutation sans coupure et la réactivation de profils. Elle se distingue du routage des signaux et du mappage physique de l'affichage. Dans notre structure de couches techniques, le S902 assume cette responsabilité, car il compose plusieurs sources en direct en un canevas d’affichage UHD contrôlé avant la sortie finale à l’écran ou avant le mappage de sortie en aval.

Lorsque plusieurs sources doivent partager un seul espace d'affichage

Dans de nombreux systèmes d'affichage, l'image qui entre dans la phase de traitement constitue déjà un canevas de contenu complet.

Dans d'autres systèmes, le canevas n'existe pas encore.

Il peut arriver que plusieurs sources en direct doivent s'afficher simultanément sur un même écran. Une source de présentation peut être combinée avec des flux vidéo provenant de caméras. Une source de données peut partager l'écran avec une vidéo. Une image d'arrière-plan peut devoir rester visible pendant que les fenêtres actives sont déplacées, redimensionnées ou sélectionnées.

Dans ce cas, la première étape du traitement ne consiste pas à établir une correspondance physique entre l'affichage et la carte.

Il s'agit de la composition de la toile d'affichage.

La composition de la toile d'affichage définit la manière dont plusieurs sources sont fusionnées en une seule image de sortie contrôlée avant que celle-ci n'atteigne le périphérique d'affichage ou une étape de traitement d'affichage en aval. Il s'agit d'un flux de travail spécifique au sein de traitement d'image en sortie. 

Que signifie la « composition de la zone d'affichage » ?

La composition de la zone d'affichage fait partie des workflows de traitement côté sortie qui permettent d'agencer plusieurs sources d'images au sein d'un espace défini

toile visuelle.

Cela peut inclure :

• sélection des sources
• positionnement des fenêtres
• dimensionnement des fenêtres
• recadrage
• mise à l'échelle
• ordre des couches
• priorité de chevauchement
• mélange alpha
• positionnement de l'image d'arrière-plan
• comportement de transition
• commutation transparente
• récupération du profil

Ces fonctions ne doivent pas être considérées uniquement comme des effets de présentation.

Dans un système d'affichage complexe, ils définissent la manière dont plusieurs entrées visuelles sont organisées pour former une zone d'affichage stable.

Le résultat peut être transmis directement vers un écran, un mur d'écrans LED, un panneau d'affichage ou un projecteur. Il peut également être acheminé vers une autre étape de traitement chargée du mappage de sortie, de la correction géométrique, de la fusion des bords, de la résolution personnalisée ou de la topologie d'affichage multicanal.

La composition est différente de l'acheminement du signal

La composition de la toile d'affichage n'est pas la même chose que l'acheminement du signal.

Un routeur détermine la destination d'un signal.

Un commutateur matriciel affecte les entrées aux sorties.

La technologie AV-over-IP permet de transmettre des signaux sur un réseau.

La composition du canevas d'affichage détermine l'aspect final de l'image.

La question centrale ne se limite pas au choix des sources. La question centrale est de savoir comment les sources sélectionnées sont agencées au sein d'un même espace visuel.

Cette distinction est importante car un canevas d'affichage composé possède une structure spatiale. Il comporte les positions des fenêtres, les paramètres de mise à l'échelle, les limites de recadrage, le comportement de l'arrière-plan, l'ordre des calques et les états de transition.

Ces décisions ont une incidence sur ce qui s'affiche à l'écran.

La composition diffère également de la mise en correspondance physique des affichages

La composition de la zone d'affichage doit également être dissociée du contrôle de la topologie physique de l'affichage.

La cartographie physique de l'affichage permet de répondre à des questions telles que :

Quelle partie de l'écran correspond à chaque projecteur ?

Comment répartir une image entre plusieurs canaux de sortie ?

Où se trouve la zone de chevauchement entre les écrans adjacents ?

Comment corrige-t-on la géométrie d'une surface courbe ou irrégulière ?

Quelle résolution de sortie personnalisée est requise ?

La composition de la toile d'affichage répond à une autre question :

Comment organiser plusieurs sources pour les regrouper sur un seul canevas de sortie ?

Ces deux responsabilités peuvent aller de pair, mais elles ne sont pas identiques.

Une composition de toiles peut ensuite être projetée sur un système multiprojecteur, un mur LED ou un mur vidéo. Dans ce cas, la composition des toiles d'affichage intervient en amont de la projection.

Pourquoi cette responsabilité existe-t-elle ?

Dans un système simple, l'utilisateur peut n'avoir qu'à basculer d'une source à l'autre.

Dans un environnement d'affichage plus complexe, la commutation ne suffit pas.

Il peut s'avérer nécessaire que plusieurs sources restent visibles simultanément. Leur taille relative et leur position peuvent devoir varier en fonction du mode de fonctionnement. Une salle peut nécessiter différentes configurations d'affichage pour des présentations, la surveillance, l'enseignement, la formation ou des démonstrations en direct. Un système peut devoir passer d'une configuration à l'autre sans compromettre la stabilité de l'affichage.

Dans ce cas, le traitement de la source devient un problème de composition visuelle.

Le système doit conserver une zone d'affichage définie, même lorsque les sources qui s'y trouvent changent.

C'est pourquoi la composition de l'image à afficher relève du traitement d'image en sortie.

Il gère la relation visuelle entre les sources en direct et la zone d'affichage avant que l'écran final ne reçoive l'image.

Dans quels cas utilise-t-on la composition « Display Canvas » ?

La composition de la zone d'affichage prend toute son importance dès lors que plusieurs sources visuelles doivent se partager un espace d'affichage.

Parmi les exemples typiques, on peut citer :

• écrans de surveillance multi-vues
• salles de réunion et systèmes de présentation
• salles de visualisation médicale
• les environnements pédagogiques et de simulation dans lesquels plusieurs sources doivent être affichées simultanément
• Murs LED utilisés pour l'affichage de contenus variés
• écrans de visualisation adjacents aux commandes
• les musées et les espaces d'exposition utilisant plusieurs sources en direct ou en différé
• des salles immersives où il faut activer différents modes d'affichage

Ces applications peuvent utiliser différents systèmes de lecture et différents périphériques d'affichage.

L'exigence commune est que plusieurs sources doivent être regroupées en une seule mise en page contrôlée.

Le rôle des profils

La composition de la zone d'affichage ne se résume pas à un simple agencement ponctuel des fenêtres.

Dans de nombreux systèmes, différents agencements sont nécessaires selon les modes de fonctionnement.

Une salle peut avoir besoin d'une source en plein écran pour une présentation, d'une disposition PiP (image dans l'image) pour une comparaison, d'une disposition à fenêtres multiples pour la surveillance, ou encore d'une disposition mixte combinant des graphiques d'arrière-plan et des flux en direct.

Lorsque ces mises en page sont enregistrées sous forme de profils, la composition devient reproductible.

Le système ne repose plus uniquement sur le réglage manuel des fenêtres pendant son fonctionnement. Il peut rétablir une structure visuelle prédéfinie.

C'est important car la composition fait partie intégrante du comportement du système, et ne se limite pas à une simple préférence au niveau de l'interface utilisateur.

Une commutation transparente garantissant la continuité de la sortie

Dans la composition d'un canevas d'affichage, le changement de source ne se résume pas à une simple sélection de source.

Lorsqu'une source change ou qu'un profil est réactivé, l'écran ne doit pas être contraint de détecter un nouveau signal, de se resynchroniser ou d'afficher un écran noir. Le format de sortie doit rester stable même si la disposition interne des sources ou la configuration au sein de la zone d'affichage change.

Cela permet de préserver la qualité de l'expérience visuelle.

Le public continue de voir un contenu visuel contrôlé, sans écran noir, message de recherche d'entrée ou interruption visible. Pour les présentations, les démonstrations et les flux de travail visuels en direct, cela confère aux transitions un aspect plus fluide et plus professionnel.

En ce sens, la transition fluide relève de la responsabilité de la continuité de l'affichage dans le cadre de la composition de la zone d'affichage.

Qualité d'image dans une toile composée

Lorsque plusieurs sources sont redimensionnées, recadrées, superposées ou combinées, la qualité de l'image relève alors de la responsabilité du traitement.

Le texte, les flux vidéo, les images médicales, les graphismes de simulation, les éléments d'interface et les contenus visuels détaillés peuvent perdre en netteté si le processus de composition implique une compression, un sous-échantillonnage chromatique ou un comportement de mise à l'échelle incontrôlé.

C'est pourquoi le format de sortie a son importance.

La sortie RVB 4:4:4 non compressée permet de conserver toutes les informations de couleur de chaque pixel une fois que les sources ont été composées sur la zone d'affichage.

Cela est particulièrement important lorsque le canevas composé contient du texte en petits caractères, des graphiques de données, des images détaillées ou du contenu qui doit conserver sa cohérence visuelle après traitement.

Dans ce contexte, la qualité d'image ne relève pas d'une affirmation générale concernant l'affichage. Elle dépend de la manière dont l'étape de composition traite les images sources avant leur affichage.

En quoi cela concerne-t-il le mappage de sortie ?

La composition de la toile d'affichage peut constituer l'étape finale du traitement, ou bien l'étape précédant une autre phase de traitement de l'affichage.

Si la toile composée est envoyée vers un seul écran, l'étape de composition détermine directement ce qui s'affiche sur cet écran.

Si l'image composée est transmise à un système multiprojecteur, à un mur LED ou à un mur vidéo, une étape de traitement supplémentaire peut encore s'avérer nécessaire. 

Cette étape en aval peut prendre en charge :

• découpage d'images
• mappage de sortie
• résolution de sortie personnalisée
• EDID
• correction géométrique
• gauchissement
• mélange des bords
• synchronisation de sortie
• synchronisation

Dans cette structure, la composition du canevas d'affichage définit le canevas visuel.

Le mappage de sortie définit la manière dont ce canevas est transposé sur la topologie physique de l'affichage.

Ces deux tâches relèvent toutes deux du traitement d'image en sortie, mais elles doivent rester clairement distinctes.

Conception de référence ci-dessous :

Multiview sur un mur LED ultra haute résolution

Sources multiples (multiview) sur plusieurs projecteurs

La place de la norme S902 dans l'architecture technique

Au sein de notre structure « Technical Layer », le S902 relève de la responsabilité de la composition de la zone d'affichage.

Son rôle ne concerne pas en premier lieu la géométrie des projecteurs, l'assemblage des images aux bords ou la correction de la topologie physique de l'affichage.

Son rôle consiste à organiser, superposer, basculer et rappeler plusieurs sources afin de créer une surface d'affichage UHD contrôlée, avant la sortie finale de l'image ou avant une étape de mappage en aval.

Processeur multi-vues UHD / S902

Le S902 s'avère donc utile lorsqu'un système doit afficher simultanément plusieurs sources en direct dans une mise en page stable.

Dans un système plus vaste, le S902 peut être placé en amont d'un autre processeur GeoBox chargé du mappage de sortie, de la fusion des images des projecteurs, de l'ajustement du mur LED ou de la correction géométrique.

Cette distinction est importante :

S902 constitue la zone d'affichage.

D'autres étapes de traitement assurent la mise en correspondance de cette toile avec la surface d'affichage physique.

Pourquoi cette responsabilité devrait-elle porter un nom ?

La composition de l'espace d'affichage est souvent décrite à l'aide de termes tels que « affichage multi-fenêtres », « affichage en quadruple fenêtre », « disposition des fenêtres », « basculement transparent » ou « image d'arrière-plan ».

Ces termes sont utiles, mais ils ne décrivent pas entièrement la responsabilité du système.

La responsabilité est plus large :

Créer un espace d'affichage contrôlé à partir de plusieurs sources.

Le fait de donner un nom à cette responsabilité rend le système plus facile à comprendre.

Ce document précise dans quels cas un projet nécessite une composition de sources, dans quels cas il nécessite un mappage de sortie, et dans quels cas il nécessite les deux.

Cela permet également d'éviter toute confusion entre les différentes tâches.

Un système peut nécessiter une disposition à vues multiples sans correction géométrique du projecteur.

Un système peut avoir besoin d'un lissage des contours sans composition multi-sources.

Un système peut avoir besoin des deux.

La couche technique devrait rendre ces limites explicites.

Continuer par responsabilité du système

La composition de la zone d'affichage fait partie des tâches relevant du traitement d'image en amont de l'affichage. Elle revêt toute son importance lorsque plusieurs sources doivent être regroupées en une seule zone d'affichage contrôlée avant la sortie finale à l'écran.

Pour en savoir plus sur les limites de traitement au sens large, consultez Traitement d'image en sortie dans les systèmes d'affichage complexes.

Pour la mise en œuvre, voir Processeur S902 UHD Quad-View et Processeurs multivue et de commutation transparente.

Pour les systèmes dans lesquels le canevas composé doit être envoyé vers une surface d'affichage plus grande, poursuivez avec Mappage des sorties et découpage d'images ou Géométrie, déformation et fusion des bords.

Pour les modèles de référence, voir Affichage Multiview sur un mur d'écrans LED à ultra-haute résolution et Affichage de plusieurs sources lors d'une projection avec fusion des bords.