Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Même si les écrans plasma ont envahi le marché grand public, notamment grâce à la forte avancée en la matière des pays asiatiques, et ceci à des coûts très bas, la qualité d’image n’est pas toujours au rendez-vous, encore à l’heure actuelle. Ainsi, pour que cette technologie puisse rivaliser aisément avec le tube cathodique, il lui faudra innover. L’article présente l’aspect du prétraitement vidéo, puis les transformations et les transcodages nécessaires à l’affichage d’une image optimale au niveau du rendu des niveaux vidéo, du mouvement et des paramètres tels que le contraste et la consommation de puissance. L’écran plasma du futur permettra-t-il d’offrir une nouvelle dimension ?
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Sébastien WEITBRUCH : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Télécommunications de Bretagne - Titulaire d’un DEA en traitement du signal de l’Université de Rennes - Responsable Recherche en traitement du signal des écrans plasma - Thomson Multimédia division « Corporate Research »
INTRODUCTION
Les écrans à plasma couleur ont fait leur première apparition sur le marché international vers la fin du XXe siècle avec des tailles de 42 ’ ’ (1,07 m) de diagonale, une profondeur inférieure à 10 cm et ce pour une masse de l’ordre de 30 kg. Bien que ces écrans, de par leur prix, furent réservés au début à des applications professionnelles (écrans d’affichage, publicité, salle de meeting...), la part de marché réservée aux applications grand public ou Home cinéma augmente régulièrement.
En effet, si les premiers écrans apparus sur le marché furent japonais (NEC, Fujitsu, Panasonic, Pionneer), très vite d’autres pays asiatiques se sont lancés dans l’aventure et aujourd’hui, les Coréens en particuliers, ont lancé une véritable offensive sur les prix. Ces derniers ont même dépassé leurs modèles japonais en taille comme Samsung qui présenta, début 2005, un écran record de 102 ’ ’ (2,60 m) de diagonale pour une résolution de 1 920 × 1 080 pixels (Full-HD).
Néanmoins, si la chute des prix associée à des démonstrations technologiques impressionnantes parlent en faveur du succès de cette technologie, il ne faut pas oublier un facteur essentiel : la qualité d’image. En effet, pour beaucoup de paramètres encore, certains écrans plasma sont toujours inférieurs au tube cathodique.
Cela est prinicipalement dû au fait que cette nouvelle technologie s’éloigne nettement du tube cathodique (CRT) quand au rendu de l’image vidéo. Dès lors, le succès de cette technologie ne pourra s’établir qu’en innovant aussi dans ce domaine afin de proposer des images de qualité égale ou supérieure au CRT. C’est pourquoi nous voulons mettre l’accent, dans ce dossier, sur les particularités de la technologie plasma et sur les traitements du signal associés.
Ainsi, dans une première partie nous étudierons l’aspect du prétraitement vidéo nécessaire au vu des sources actuellement disponibles, puis nous entrerons dans le vif du sujet avec les transformations et les transcodages nécessaires à l’affichage d’une image optimale au niveau du rendu des niveaux vidéo, du mouvement et des paramètres tels que les contrastes et la consommation d’énergie. Enfin, nous analyserons les possibles applications futures de cette technologie, ainsi que la structure complète d’un écran plasma actuel.
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Rendu des niveaux de gris3. Fonction gamma et dithering
3.1 Fonction gamma du tube cathodique standard
Dans un tube cathodique, la luminance de l’écran n’est pas linéairement proportionnelle à l’intensité du bombardement d’électrons , mais suit une fonction quadratique :
avec γ = 2,2 typiquement.
Dès lors, les signaux standards dédiés à ce type d’écran (DVD, VCR, hertzien, câble...) sont précorrigés afin de tenir compte de ce comportement. Cela est illustré sur la figure 4.
L’un des intérêts principaux d’appliquer une précorrection gamma à la source est de rendre cette dernière moins sensible aux parasites de transmission qui risquent de venir perturber le signal. En effet, le système visuel humain est bien plus sensible aux informations situées dans les zones sombres qu’à celles situées dans les zones plus lumineuses de l’écran, comportement que nous décrirons avec plus de détails dans le paragraphe 6.1.
Dans le cas d’une précorrection appliquée à la source, le signal va être amplifié dans les bas niveaux comme nous le montre la figure 4. C’est sur ce signal que vont se greffer les divers parasites de transmission. En fin de chaîne, le comportement quadratique de l’écran va réduire la dynamique dans ces mêmes bas niveaux et par la même, l’influence du bruit.
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Fonction gamma et dithering
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - OHM (J.-R.), RUMMLER (K.) - Variable-Raster Multiresolution Video Processing with Motion Compensation Techniques. - Proceedings of the 1997 International Conference on Image Processing (ICIP’97), vol. 3, 1997.
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(2) - OPPENHEIM (A.V.), SCHAFER (R.W.) - Digital signal processing. - Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N. J., 1975.
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(3) - BESSON (R.) - Cours fondamental de télévision. - 539 p., Éditions Radio 189 rue Saint Jacques 75005 Paris, 1988.
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(4) - FLOYD (R.W.), STEINBERG (L.) - Adaptive algorithm for spatial grey scale. - SID International Symposium on Digital Technology, pp. 36-37, 1975.
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(5) - YAMAGUCHI (T.), MASUDA (T.), KOHGAMI (A.), MIKOSHIBA (S.) - Degradation of moving-image quality in PDPs : Dynamic false contours. - Journal of the SID, 4/4, pp. 263-270, 1996.
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(6) - CUTTING (J.E.) - Perception...
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