CN101290742B - 图像输出设备和图像显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种视频显示装置，将包括在视频显示装置中包括的显示装置的物理分辨率和子像素信息的显示装置信息，通过HDMI(高清晰多媒体接口)电缆，输出至硬盘记录器。硬盘记录器的接收器接收显示装置信息，并且将接收到的信息输出至图像处理器。图像处理器将存储在HD中的图像数据的分辨率转换成包括在显示装置信息中的显示装置的物理分辨率，从而输出图像数据。在转换分辨率中，图像处理器根据包括在显示装置信息中的子像素信息，在子像素级执行处理。

Description

图像输出设备和图像显示设备
技术领域
本发明涉及一项图像处理技术，具体而言，涉及向其像素由多个子像素构成的图像显示设备输出图像的图像处理技术。
背景技术
现已使用了采用各种图像显示装置的图像显示设备。一些图像显示装置，如彩色LCD、彩色等离子显示器、或者彩色有机EL面板等，发出RGB三基色中任何一种的发光元件，按固定顺序排列以组成一个像素。这些发光元件通常被称为子像素。例如，在图像装置中，子像素以条状排列、三角形排列或对角线排列来排列。即使在条状排列中，取决于图像显示设备，子像素的排列顺序也可能不同，比如RGB或BRG。子像素的形状不限于矩形或圆形，可能是L形等。
除了采用RGB三基色外，某些图像显示设备使用品红色等作为辅助色，并且将这些辅助色的子像素包括在子像素中。另外，像素的单位既可以是一个像素单元也有可以是多个像素单元。例如，一个像素单元由RGB三个子像素组成一个像素。例如，多个像素单元由RGBGR五个子像素组成两个像素。
指示由子像素构成像素的形式，子像素的类型、排列顺序、形状或大小的信息在下文中称为子像素信息。
当图像(包括字体)在图像显示设备上显示时，为了以高质量显示图像，可以执行各种图像处理。为了获得较高质量的图像，某些图像处理可以在子像素级执行，而不是在像素级。子像素级的处理表示根据如上所述的子像素信息的处理。像素级的处理是基于如下假设执行的：像素由其中一个像素仅由RGB三个子像素组成的一个像素单元形成，这表示执行处理，以使像素中的每一个子像素叠加，而且每一个子像素的中心坐标显然是相同的。
日本专利翻译公开第2006-146179号(Abe等人)公开了一项技术：当输入图像的子像素的排列顺序与子像素自身的排列顺序不同时，将输入图像的子像素的排列顺序变成子像素自身的排列顺序。通过这项技术，当显示子像素的排列顺序与子像素自身的排列顺序不同的图像时，有可能解决诸如在边缘部分产生的着色和斜线锯齿化的问题。
日本专利翻译公开第2002-40985号(Tezuka等人)公开了一种图像显示设备：在该图像显示设备中，将RGB三原色的子像素排列成固定的顺序以组成一个像素。在该图像显示设备中，在改变输入图像的分辨率以1/n缩小输入图像时，通过在垂直扫描方向上以3/n缩小输入图像数据，将输入图像数据转换成工作图像数据。然后工作图像数据被分配至构成一个像素的三个子像素。根据该图像显示设备，即使当为了在图像显示设备中显示而缩小输入图像的尺寸时，可以防止图像部分缩小，在该图像显示设备中，像素由单一像素单元形成，并且构成每一个像素的三个子像素(RGB)以垂直扫描方向排列。
日本专利翻译公开第2003-512653号(Ghuloum等人)公开了一项在图像显示设备中使用的技术，该技术确定输入图像的特征(边缘等)，根据确定的特征和图像显示设备属性生成子像素校正信号，并且使用生成的子像素校正信号来生成像素驱动信号。在此提及的图像显示设备的属性对应于上述的子像素信息。该图像显示设备在子像素级执行绘制(rendering)。通过使用子像素信息可能保持图像的特征，并且可能以高质量显示输入图像。
日本专利翻译公开第2002-543473号(Charlton等人)公开了一项对在图像显示设备上显示的文本执行绘制处理的技术。当文本在图像显示设备上显示时，通过在子像素执行绘制处理，字体的轮廓可能显示得更清晰。需要注意的是，这项技术用于子像素以水平条状排列的图像显示设备。
如上所述，为了在显示图像时提高质量，各种图像处理都在子像素级执行。
然而，现在我们已经发现在现有技术中存在下述一些问题。Abe等人、Tezuka等人和Ghuloum等人公开的技术应用于图像显示设备本身在图像输入到图像显示设备之后执行图像处理的情况。它们不能应用于图像处理需要在图像数据输入到图像显示设备时执行的情况。
例如，HDMI(高清晰多媒体接口)最近已成为用于AV(音视频、视听)消费电子的标准。例如，通过使用硬盘记录器根据HDMI记录地面数字高清广播的视频而获得的数据，被输出到诸如电视显示器等图像显示设备。当前，如果记录的视频的分辨率与通过图像显示设备能够处理的分辨率不同，那么需要在硬盘记录器一侧对分辨率进行转换。在HDMI中，没有规定图像显示设备为与图像显示设备连接的硬盘记录器的图像输出设备，提供包括在图像显示设备中的的图像显示装置的子像素信息。因此，在硬盘记录器一侧，分辨率无法根据显示装置的子像素信息在子像素级转换，由于分辨率的转换，这就可能导致图像质量的降级。
在Charlton等人公开的技术中，当对输出到图像显示设备的文本图像执行绘制处理时，在图像显示设备中，仅在假定图像显示设备的子像素信息的情况下来执行该处理。因此，当图像显示设备的子像素信息与预先设定的信息不同时，图像的质量会进一步恶化。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种图像输出设备。该图像输出设备将图像输出至包括图像显示装置的图像显示设备，该图像显示装置的一个像素由多个子像素构成，并且该图像输出设备包括显示装置信息获取部件、图像处理器和输出部件，显示装置信息获取部件获取包括子像素信息的显示装置信息，该子像素信息指示关于构成图像显示装置中的像素的子像素的信息；图像处理器根据由显示装置信息获取部件获取的子像素信息，在子像素级对输出至该图像显示设备的图像进行图像处理；输出部件将由图像处理器处理的图像输出至图像显示设备。
根据本方明的另一个方面，提供了一种图像显示设备。该图像显示设备包括其一个像素由多个子像素构成的图像显示装置；并且还包括显示装置信息输出部件和输出器，显示装置信息输出部件将包括子像素信息的显示装置信息输出至外部的图像输出设备；并且接收器接收来自图像输出设备的图像数据。
即使以上方面的图像输出设备或图像显示设备被代之以方法、系统或程序时，其仍实施为本发明的方面。
根据本发明的技术，当图像被输出至图像显示设备时，可能对图像在子像素级进行图像处理。
附图说明
从以下结合附图的对特定优选实施方式的描述，本发明的上述及其他目的、优点及特征将变得更加明显，其中：
图1示出了根据本发明第一实施方式的视频传输系统；
图2示出了图1所示的视频传输系统中的硬盘记录器；
图3示出了图1所示的视频传输系统中的视频显示装置；以及
图4示出了根据本发明第二实施方式的图像处理系统。
具体实施方式
现将结合说明性的实施方式在此描述本发明。本领域技术人员应当认可使用本发明的教导可完成可替换的实施方式，并且本发明不限于用于阐释目的而举例说明的实施方式。
第一实施方式
图1示出了根据本发明的第一实施方式的视频传输系统100。该视频传输系统100包括记录数字广播的视频的硬盘记录器110，以及显示从硬盘记录器110输出的视频数据的视频显示装置150。硬盘记录器110和视频显示装置150通过根据HDMI标准的电缆(以下称为“HDMI电缆”)130相互连接。
图2示出了硬盘记录器110的配置。硬盘记录器110包括接口(以下称为“I/F”)112、接收器114、硬盘(以下称为“HD”)120、图像处理器116以及输出器118。
I/F 112连接到HDMI电缆130，并且在硬盘记录器110和视频显示装置150之间发送和接收数据。接收器114接收通过I/F 112从视频显示装置150传输的显示装置信息。HD 120存储通过记录获得的视频数据S0。图像处理器116根据由接收器114接收的显示装置信息对存储在HD 120中的视频数据S0执行图像处理，并且生成输出视频数据S1。输出器118具有将通过图像处理器116获得的视频数据S1经由I/F112输出到HDMI电缆130的功能。
例如，存储在硬盘记录器110的HD 120中的视频数据S0是地面数字高清广播的视频数据。视频数据S0具有纵向1080像素×横向1440像素的分辨率。
图3示出了视频显示装置150的配置。视频显示装置150包括接口(以下称为“I/F”)152、显示装置信息传输器154、接收器156以及显示装置160。I/F 152与HDMI电缆130连接，以在硬盘记录器110和视频显示装置150之间发送和接收数据。显示装置信息传输器154通过I/F 152，将显示装置信息传输到硬盘记录器110。接收器156接收从硬盘记录器110输出的输出视频数据S1。显示装置160显示通过接收器156接收到的输出视频数据S1。
现将描述由视频显示装置150向硬盘记录器110传输的显示装置信息。在基于HDMI的系统中，当电源被接通或者连接器被重新连接时，视频显示装置通常向与视频显示装置连接的装置输出称作的EDID(扩展显示标识数据)的信息。EDID包括诸如视频显示装置的型号名称或每部分设置值等的信息，并且还包括由视频显示装置可应对的分辨率。视频显示装置可应对的分辨率表示可由视频显示装置处理的分辨率，并且常常包括在视频显示装置中包括的显示装置的物理分辨率。然而，由视频显示装置可处理的分辨率除了显示装置的物理分辨率外，还包括其他分辨率。当输入图像数据具有由视频显示装置可处理的、但与显示装置的物理分辨率不同的分辨率时，视频显示装置将图像数据的分辨率转换为显示装置的物理分辨率，从而在该显示装置上显示该图片。在下文中，由视频显示装置可处理的分辨率被称为“显示装置分辨率”，并且该装置的物理分辨率被称为“装置分辨率”。例如，现在显示装置160具有纵向720像素×横向1280像素的装置分辨率。
在本实施方式的视频传输系统100中，视频显示装置150的显示装置信息传输器154通过I/F 152，将显示装置160的装置分辨率、子像素信息以及EDID等显示装置信息，输出至HDMI电缆130。子像素信息包括构成像素的子像素的类型和排列顺序、子像素的几何形状、子像素的大小以及子像素构成像素时的单位。
硬盘记录器110的接收器114接收从视频显示装置150通过I/F112向HDMI电缆130输出的显示装置信息，并且将相关信息输出至图像处理器116。
图像处理器116读取存储在HD 120中的视频数据S0，并将视频数据S0的分辨率转换成视频显示装置150的装置分辨率，并且获得输出视频数据S1。如上所述，视频数据S0具有纵向1080像素×横向1440像素的分辨率，并且视频显示装置150具有纵向720像素×横向1280像素的装置分辨率。因此，图像处理器116降低视频数据S0的分辨率以具有720像素×1280像素的分辨率。当分辨率被降低时，图像处理器116根据显示装置信息中所包括的显示装置160的子像素信息，在子像素级进行处理。
图像处理器116将通过缩小视频数据S0获得的输出视频数据S1输出至输出器118，并且输出器118通过I/F 112将输出视频数据S1输出至HDMI电缆130。
从硬盘记录器110输出至HDMI电缆130的输出视频数据S1的分辨率，与视频显示装置150的装置分辨率相同。因此，视频显示装置150的接收器156，接收通过I/F 152从硬盘记录器110输出至HDMI电缆130的输出视频数据S1，从而直接将输出视频数据S1输出至显示数据的显示装置160。
如上所述，根据本实施方式的视频传输系统100，视频显示装置150侧将显示装置160的装置分辨率和子像素信息传输到硬盘记录器110，并且输出图像的硬盘记录器110侧对视频数据S0在子像素级进行分辨率转换处理，以输出与显示装置160装置分辨率具有相同分辨率的输出视频数据S1。
现将对现有视频传输系统与本发明相互比较。在现有视频传输系统中，显示装置分辨率提供给将视频数据输出至视频显示装置的视频输出装置侧。然而，显示分辨率却没有提供。因此，为了输出视频数据，视频数据的分辨率将被转换为显示装置分辨率的一种分辨率。通过转换分辨率而获得的输出视频数据的分辨率，并非总是与视频显示装置的装置分辨率相同。因此，接收到的输出视频数据的分辨率需要在视频显示装置侧转换为装置分辨率。分辨率的如此两次转换，可能导致图像质量的降级。另一方面，在本实施方式的视频传输系统100中，视频数据的分辨率被直接转换成视频显示装置的装置分辨率，这表示分辨率的转换只需进行一次。因此，这就可能避免图片降质。另外，当分辨率被转换时，根据显示装置的子像素信息，处理在子像素级执行，从而使得可能避免图片降质，例如图像的一部分被缩小或边缘被模糊。
第二实施方式
图4示出了根据本发明的第二实施方式的图像处理系统200。图像处理系统200包括计算机210和显示器240。计算机210包括处理器212、RAM(随机存取存储器)214、硬盘(以下称为“HD”)218以及显示接口(以下称为“I/F”)230。这些功能块的每一个通过系统总线220连接。本说明仅对与本发明相关的部分作出，其他通常包括在计算机中的功能则既不描述也不图示。
HD 218存储OS(操作系统)、各种程序以及操用以作处理器212的数据。在操作计算机210中，OS、程序和数据都被加载到RAM 214中。处理器212通过执行加载到RAM 214的程序来处理数据。
处理器212执行加载到RAM 214中的绘制程序。例如，处理器212对作为字体数据的图像数据S0进行绘制处理，以获得输出图像数据S1。图像数据S0可能是从HD 218中读取的数据，从未示出的便携式介质中读取的数据，或通过网络传输的数据。
将要从显示I/F 230输出至显示器240的输出图像数据S1通过系统总线220从RAM 214输出至显示I/F 230。
在本实施方式中，当电源被接通或者连接器被重新连接时，显示器240将其自身的子像素信息输出至计算机210。在计算机210侧，通过显示I/F 230接收的显示器240的子像素信息被存储在RAM 214中。当对图像数据S0进行绘制处理以获得输出图像数据S1时，处理器212根据显示器240的子像素信息在子像素级进行绘制处理。
在本实施方式的图像处理系统200中，通过由显示器240向计算机210提供子像素信息，用作图像处理器的处理器212和绘制程序能够在子像素级进行绘制处理，从而使得可能以高质量在显示器240上显示字体数据等。
本发明显然并不仅限于上述的实施方式，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下作出修改或改变。
例如，图1所示的视频传输系统100中，视频显示装置150除了EDID外，还传输装置分辨率。然而，视频显示装置150可以传输指示包括在EDID中的显示装置分辨率中的哪一种为该装置信息的信息。

Claims (17)

1.一种图像输出设备，将图像输出至包括图像显示装置的图像显示设备中，所述图像显示装置的一个像素由多个子像素构成，所述图像输出设备包括：
显示装置信息获取部件，获取包括子像素信息的显示装置信息，所述子像素信息指示关于构成所述图像显示装置中的所述像素的所述子像素的信息；
图像处理器，根据由所述显示装置信息获取部件获取的所述子像素信息，在子像素级对输出至所述图像显示设备的图像进行图像处理；以及
输出部件，将由所述图像处理器处理的图像输出至所述图像显示设备。
2.根据权利要求1所述的图像输出设备，其中所述子像素信息包括构成所述像素的所述子像素的类型和排列顺序。
3.根据权利要求1所述的图像输出设备，其中所述子像素信息包括构成所述像素的所述子像素的几何形状。
4.根据权利要求2所述的图像输出设备，其中所述子像素信息包括构成所述像素的所述子像素的几何形状。
5.根据权利要求1所述的图像输出设备，其中所述子像素信息包括构成所述像素的所述子像素的大小。
6.根据权利要求2所述的图像输出设备，其中所述子像素信息包括构成所述像素的所述子像素的大小。
7.根据权利要求1所述的图像输出设备，其中所述子像素信息包括所述子像素构成所述像素时的单位。
8.根据权利要求2所述的图像输出设备，其中所述子像素信息包括所述子像素构成所述像素时的单位。
9.根据权利要求1所述的图像输出设备，其中所述显示装置信息获取部件进一步获取指示所述图像显示装置的物理分辨率的装置分辨率，并且
所述图像处理器根据由所述显示装置信息获取部件获取的所述子像素信息，将输出至所述图像显示设备的图像的分辨率转换成所述装置分辨率。
10.根据权利要求2所述的图像输出设备，其中所述显示装置信息获取部件进一步获取指示所述图像显示装置的物理分辨率的装置分辨率，并且
所述图像处理器根据由所述显示装置信息获取部件获取的所述子像素信息，将输出至所述图像显示设备的图像的分辨率转换成所述装置分辨率。
11.根据权利要求10所述的图像输出设备，其中所述图像输出设备符合HDMI(高清晰多媒体接口)标准，并且通过HDMI电缆与所述图像显示设备连接。
12.根据权利要求1所述的图像输出设备，其中所述图像处理器对输出至所述图像显示设备的图像进行绘制处理。
13.根据权利要求2所述的图像输出设备，其中所述图像处理器对输出至所述图像显示设备的图像进行绘制处理。
14.一种图像显示设备，包括：
图像显示装置，所述图像显示装置的一个像素由多个子像素构成；
显示装置信息输出器，将包括子像素信息的显示装置信息输出至外部的图像输出设备，所述子像素信息指示关于构成所述图像显示装置中的所述像素的所述子像素的信息；以及
接收器，接收来自所述图像输出设备的图像数据。
15.根据权利要求14所述的图像显示设备，其中所述显示装置信息输出器进一步获得指示所述图像显示设备的物理分辨率的装置分辨率。
16.根据权利要求14所述的图像显示设备，其中所述图像显示设备符合HDMI(高清晰多媒体接口)标准，并且通过HDMI电缆与所述图像输出设备连接。
17.根据权利要求15所述的图像显示设备，其中所述图像显示设备符合HDMI(高清晰多媒体接口)标准，并且通过HDMI电缆与所述图像输出设备连接。
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