CN1494036A - 再现图像信号的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种在装置中再现图像信号的方法，该图像信号表示预定数目的彩色，该装置用于再现图像信号，该图像信号具有多个由四个或更多不同子像素中的三个不同子像素组成的像素。再现图像信号的方法包括(a)根据子像素的类型从四个或多个彩色信号中选择将要输出的三色信号，形成预定像素；(b)根据像素周围的像素得到选择的三色信号的值；(c)根据选择的三色信号的值和周围像素的相应的彩色信号值，计算像素的每个子象素的亮度值；(d)驱动显示器，根据计算的子像素的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。

Description

再现图像信号的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种再现图像信号的方法和装置，特别是，一种再现输入图像方法，该方法当输入图像信号的分辨率高于显示器的分辨率时，使图像质量的降低最小化，以及一种使用上述方法再现图像信号的装置。
背景技术
当显示器实际像素的数目小于输入图像信号的像素的数目，或者当输入信号的空间分辨率高于显示器的空间分辨率时，图像信号必须被下取样(down-sample)，以便输入信号的整个区域可以显示在显示器上。但是，由于图像信号的下取样，在图像高空间频率(在下文中的图象失真)的部分(比如，文本，行，边缘等)产生了参差不齐的图案，导致显示在显示器上的图像质量的降低。
作为一种解决上述问题的常用方法，一种基于每个像素运行反失真方法由Addison Wesley Publishers出版(第2版，1996年)、并被Foley等人写的“computer graphics：principles and practice”中进行了介绍。在这种方法中，图像信号被低通滤波，平滑和取样从而减小相邻像素间亮度值的差异，并且防止粗略图像再现现象，比如参差不齐的图案。在这种方法中，由于低通滤波引起的像素间亮度值的差异减小，引起了图像的对比效应被减小，图像的分辨率大大降低，模糊产生。
一种基于每个子像素(RGB分量)控制目标和符号间的边界的方法，在Agfa Monotype Corporation的美国专利6384839中公开。在处理每个子像素时，物体边缘间的突然的颜色变化，可以导致颜色边缘错误。在所述方法中，通过每个子像素的边缘处理减小了颜色边缘错误，改进图像分辨率，减小相邻像素之间的亮度差异。在所述方法中，为了得到用于加权而减小目标边界处的相邻像素之间的亮度差异的加权，图像被区分为前景和背景，前景和背景被转变为二进制，二进制为5像素宽度窗口的图像被低通滤波，因此获得图像的整个区域的加权。
但是，上述方法只是使RGB条形结构在水平方向上进行水平低通滤波，对每个像素执行1对1变换，因而相同的信道(具有相同基色的子像素)必须垂直排列。因此，上述方法不适于在四信道显示器中采用，而且没有公开当图像分辨率不同于显示器分辨率的处理的情况下所需的处理，比如缩放比例。
发明内容
本发明提供一种再现图像信号的方法和装置，其中当显示器的空间分辨率小于输入图像的空间分辨率时，通过不同的子像素的排列增加显示器的视在分辨率，特别是，一种再现图像信号的方法和装置，通过对不同的子像素排列的每个子像素位置执行彩色匹配，增加四基色显示器的视在空间分辨率，该四基色显示器具有有限的空间分辨率。
根据本发明的一个方面，提供一种在再现图像信号的装置中再现图像信号的方法，该图像信号包括由分别表示四个或多个彩色信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成的像素，该方法包括：(a)根据子像素的类型从四个或多个彩色信号中选择将要输出的三色信号，形成预定像素；(b)根据像素周围的像素得到选择的三色信号的值；(c)根据选择的三色信号的值和周围像素的相应的彩色信号值，计算像素的每个子象素的亮度值；(d)驱动显示器，根据计算的子像素的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
根据本发明的另一方面，提供一种在再现图像信号的装置中再现图像信号的方法，该图像信号包括由分别表示四个或多个彩色信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成的像素，该方法包括：(a)从四色或更多彩色信号中选择一种色彩的信号，该彩色信号不包括根据子像素的类型预定的两种彩色信号，形成预定像素；(b)得到被选择的一种彩色信号的值，并且表示像素周围的像素的电平值；(c)根据被选择的一种彩色信号的值和周围像素的相应的彩色信号值，计算像素的每个子像素的亮度值；(d)驱动显示器，根据计算的三个子像素的的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
最好，步骤(c)包括(c1)产生代表值，该代表值是一个预定彩色信号的值，代表相对于每一个屏蔽器子单元而言，包含在每个屏蔽器子单元的输入彩色信号中的像素的子像素的彩色信号；(c2)产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元值的代表值之间的偏移信息；(c3)根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示以代表整个屏蔽器输入的彩色信号的预定彩色信号。屏蔽器包括预定数目的子单元，该子单元的大小比像素的大小更小，表示预定彩色信号的子像素被包括在中心屏蔽器子单元。
根据本发明的另一方面，提供一种再现图像信号的装置，该图像信号包括由分别表示四个或多个彩色信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成的像素，该装置包括：信号选择单元，根据子像素的类型从四个或多个彩色信号中选择三色信号，形成预定像素；彩色信号提取单元，得到选择的三色信号的值以像素周围的像素的值表示；子像素再现单元，根据选择的三色信号的电平值和周围像素的彩色信号值，计算像素的每个子象素的亮度值；显示驱动器，根据计算的子像素的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
根据本发明的另一方面，提供一种再现图像信号的装置，该图像信号包括由分别表示四个或多个彩色信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成的像素，该装置包括：信号选择单元，从四色或更多彩色信号中选择一种色度的信号，该彩色信号不包括根据子像素的类型预定的两种彩色信号，形成预定像素；彩色信号提取单元，得到被选择的一种彩色信号的值以像素周围的像素的值表示；子像素再现单元，根据被选择的一种彩色信号的值和周围像素的彩色信号值，计算像素的每个子像素的亮度值；显示驱动器，根据计算的三个子像素的的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
最好，子像素再现单元包括：代表值计算部分产生代表值，该代表值是彩色信号值，将被输出代表每个屏蔽器子单元的输入彩色信号的像素的子像素的彩色信号，就每个屏蔽器子单元而言；差值计算部分产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元值之间的代表值上的偏移信息；子像素值产生部分，根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，代表整个屏蔽器输入的彩色信号的预定彩色信号；屏蔽器包括预定数目的子单元，该子单元的大小比像素的大小更小，表示预定彩色信号的子像素被包括在中心屏蔽器子单元。
根据本发明的另一方面，提供一种在多个由多个子像素构成像素的装置中再现用预定数目的色度表示的图像信号的方法，该方法包括：(a)设置具有小于像素的预定数目的子单元的屏蔽器，因此中心屏蔽器子单元包括表示一个预定彩色信号的子像素；(b)产生一个代表值，该代表值是彩色信号值，将被输出表示输入的彩色信号中的预定彩色信号，考虑每个屏蔽器子单元；(c)产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值上的偏移信息；(d)根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，且代表整个屏蔽器输入的彩色信号的预定彩色信号。
根据本发明的另一方面，提供一种在装置中再现图像信号的方法，该装置具有多个由多个子像素组成的像素，上述方法包括：(a)根据装置的子像素的类型，从将被显示在装置中的第一预定数目的彩色信号，选择出第二预定数目的彩色信号；(b)设置具有预定数目子单元的屏蔽器，该子单元比像素小，因此中心屏蔽器子单元包括表示第二预定数目的彩色信号中的预定彩色信号的子像素；(c)产生代表值，该代表值是彩色信号值，该代表值被输出以代表响应每个屏蔽器子单元的子像素中的预定彩色信号，考虑每个屏蔽器子单元；(d)产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值上的偏移信息；(e)根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示以代表整个屏蔽器区域的第二预定数目的彩色信号中的预定彩色信号；(f)对所有的第二预定数目的彩色信号执行步骤(b)到(e)。
根据本发明的另一方面，提供一种具有由多个子像素组成的多个像素的装置，上述装置包括：代表值产生单元，产生代表值，该代表值是彩色信号值，该代表值输出代表屏蔽器子单元中的预定彩色信号，该屏蔽器具有预定数目的子单元，并且大小比像素的大小更小，考虑每个屏蔽器子单元；偏移信息产生单元，产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值上的偏移信息；子像素产生单元，根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，且代表整个屏蔽器区域的输入彩色信号中的预定彩色信号；显示驱动器，根据由子像素产生单元产生的输出彩色信号值，控制显示在显示器中的图像的亮度。
附图说明
通过参考附图详细描述优选实施例，本发明的上述方面，其他方面和优点将更加明显，附图为：
图1描述了显示器中RGB条形结构的滤波装置的例子；
图2A，2B描述了LCD显示器中彩色滤光器结构的例子，其中另一个基色子像素(白)添加到RGB彩色的子像素；
图3A，3B描述了LCD显示器中彩色滤光器结构另一个例子，其中另一个基色子像素(白)添加到RGB彩色的子像素；
图4A是描述根据本发明的实施例用于再现图像信号的装置的结构的方框图；
图4B是描述图4A中的信号再现单元420的结构的方框图；
图4C是描述图4B中的子像素再现部分4 30的结构的方框图；
图5A是描述在图4A中的根据本发明的实施例的装置中执行的一种再现图像信号的方法的流程图；
图5B是描述图5A中的步骤S240的详细流程图；
图5C是描述由第一子像素重新计算部分430执行重新计算子像素的信号值的步骤的流程图；
图5D到5G是描述图5C中的步骤的详细流程图；
图6A和6B描述了根据本发明的实施例的屏蔽器(mask)的结构；
图7和8描述了一种输入信号的分辨率不同于显示器的分辨率的情况；
图9A和9B描述了屏蔽器施加到图7中的像素块的例子；
图10描述了屏蔽器施加到图8中的像素块的例子；
图11A是描述根据本发明的另一个实施例的再现图像信号的装置的结构的方框图；
图11B是描述图11A中的第二信号再现单元的结构的方框图；
图12是描述在图11A的装置中执行的一种再现图像信号的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的优选实施例，在相关的附图中描述了上述例子。
在下文中，将描述一种在显示器中再现四色图像信号的方法和装置，该四色图像信号包括由三种不同的彩色子像素组成的像素。但是，对本领域的技术人员来说，根据本发明，在显示器中采用再现四色或更多颜色的图像信号的方法是很容易想到的，该显示器包括由三色或更多不同颜色组成的像素。
图1描述了显示器中RGB条形结构的滤波装置的例子。
在再现四信道图像信号方法中，在该四信道图像信号中一个基色被添加到三个RGB信道，当添加的基色是白色时，基色的输出光被增加，当添加的基色不是包括在RGB中的基色时，再现的彩色区域被增大。
另外，通过添加一个基色信号将三色(比如RGB)信号转换为四色信号和阻止彩色变化的方法已做深入研究，该彩色变化在某种基色信号被添加到三基色的子像素时产生。根据这些方法，RGBW四色信道信号通过从RGB彩色的子像素提取W信号，并使用提取的W信号更新相应的RGB信号而产生。
图2A和2B描述了LCD显示器中彩色滤光器结构的例子，其中另一个基色子像素(白)添加到RGB彩色的子像素。这里，W表示白或者不包括在RGB中的任何一种基色。
在图2A描述的彩色滤光器中，一个W滤波单元作为一个像素存在。在这种情况下，一个像素用虚线表示，为四个子像素组成的2*2格形。在图2B描述的彩色滤光器中，W滤波单元存在于一个由虚线表示的像素中，在这种情况下，一个像素由四个条形子像素组成。
在图3A和3B描述的彩色滤光器中，W和B滤波单元交替存在于两个像素中，每个像素由三个子像素组成。在图3A描述的彩色滤光器中，每一行和每一列的像素按照RGB-RGW顺序的交替排列。在图3B描述的彩色滤光器中，奇数行包括按照RBG-RWG顺序排列的像素，偶数行包括按照GWR-GBR顺序排列的像素。另外，奇数列包括按照RBG-GWR顺序排列的像素，偶数列包括按照RWG-GBR顺序排列的像素。
如图2A到3B所示，与三色RGB信道滤光器的结构不同，四色RGBW信道显示器中彩色滤光器的结构更复杂并且多变。在这种情况下，RGBW彩色的每个子像素的彩色匹配必须根据输入图像信号的分辨率执行，该输入图像信号的分辨率可能不同于显示器的分辨率。
图4A是描述根据本发明的实施例用于再现图像信号的装置的结构的方框图，图5A是描述在图4A中的根据本发明的实施例的装置中执行的一种再现图像信号的方法的流程图。
再现图像信号的装置包括一个信号变换单元410，一个信号再现单元420，一个显示驱动器470。
将三基色彩色图像信号R，G，B输入到信号变换单元410(S200)。信号变换单元410接收三基色彩色图像信号R，G，B，将三基色彩色图像信号R，G，B转换为四色信号P1，P2，P3，P4，将转换后的四色信号P1，P2，P3，P4输出到信号再现单元420(S220)。
信号再现单元420接收四色信号P1，P2，P3，P4，对于由四色信号产生的三色信号Q1，Q2，Q3计算每个子像素的亮度值，并将计算值输出到显示驱动器470(S240)。显示驱动器470根据三色信号Q1，Q2，Q3的亮度值控制输出亮度(S260)。
如果图像信号的空间分辨率高于显示器的空间分辨率，根据本发明的实施例，上述图像信号被输入到再现四色(RGBW)图像信号的装置，输入图像信号被信号变换单元410变换为四色信号，相应的四色信号被输入到信号再现单元420。
在下文中，将参考图4B和5B描述信号再现单元420的结构和再现图像信号的方法。图4B和5B描述信号再现单元420的结构和再现图像信号的方法，可在每个像素如图3A或3B由三个子像素组成的情况下被采用，尽管装置再现如图3A或3B所示的四基色信号。
图4B是描述信号再现单元420的结构的方框图，图5B是描述图5A中的步骤S240的详细流程图。
图4B所示的信号再现单元420包括第一子像素再现部分430，第二子像素再现部分440，第三子像素再现部分450，信号选择部分460。
从信号变换单元410输出的四色信号P1，P2，P3，P4中的两个信号分别输入到第一子像素再现部分430和第二子像素再现部分440。第一和第二子像素再现部分430和440根据子像素间的位置排列重新计算再现第一和第二子像素电平值(S242和S244)。
从信号变换单元410输出的另外两个信号P3和P4，输入到信号选择部分460，信号选择部分460根据要被再现的图像所在位置的子像素滤光器的类型，选择输入的两个信号之一，并输出被选择的信号(S246)。
从信号选择部分460输出的信号输入到第三子像素再现部分450，第三子像素再现部分450根据子像素间的位置排列重新计算再现的第三子像素的电平值(S248)。输入到信号选择部分460的两个信号，是对应于每个像素中交替出现的子像素的信号。
图4C是描述的第一子像素再现部分430的结构的方框图。在图4C中，第二和第三子像素再现部分440和450与第一子像素再现部分430有相同的结构。第一子像素再现部分430包括代表值计算部分431，差值计算部分433，增加/减少量计算部分435，电平值计算部分437。
图5C是描述由第一子像素重新计算部分430执行重新计算子像素的信号值的步骤的流程图。
输入到第一子像素再现部分430的图像信号P1输入到代表值重新计算部分431，代表值重新计算部分431计算每个屏蔽器子单元的代表值(S510)。
屏蔽器用于计算显示器的每个子像素的亮度值，且由预定数目的单元组成，该单元的大小对应于用于再现图像信号的装置中的每个像素的大小。屏蔽器可以是如图6A的3×3区域，或者如图6B的5×5区域。屏蔽器的大小也可以不同于图6A和6B所示的大小，屏蔽器的宽度和高度不要求相同。
每个屏蔽器子单元的大小和加权值的确定取决于构成像素的子像素的类型。图7描述了可应用到本发明的彩色滤波器例子。图7所示的彩色滤波器的结构，描述了在图3B的滤波器结构中输入图像的8×5空间分辨率(宽：8；高：5)高于显示器的4×4空间分辨率(宽：4；高：4)的情况。
在这种情况下，像素具有RGB和RGW的交替结构。因此，一个像素由16个R，G子像素和8个B和W子像素组成。
因此，R，G子像素被处理时的屏蔽器单元的大小(图9A中的61，62)，与B，W子像素被处理时的屏蔽器单元的大小(图9B中的63，64)是不同的。
但是，如图8所示，当像素由相同的子像素组成时，屏蔽器单元的大小可能与每个R，G，B，W子像素相同，如图10所示。在本实施例中，输入图像的分辨率被设为1280(W)×768(H)，装置的分辨率被设为640(W)×768(H)，屏蔽器的大小被设为3×3。在这种情况下，屏蔽器子单元的大小与子单元的大小相同，每个屏蔽器单元的加权值被设为m22＝1/2，m1/2＝m21＝m23＝m32＝1/8，m11＝m33＝m31＝m33＝0。
代表值计算部分431计算每个屏蔽器子单元的代表值。在屏蔽器为3×3的情况下，代表值计算部分431计算9个屏蔽器子单元的值。在屏蔽器为5×5的情况下，代表值计算部分431计算25个屏蔽器子单元的值。
参考图5D，描述了代表值计算部分431执行的步骤的流程图，一个或多个像素可能在某些子像素重叠，如图9A和9B所示。代表值计算部分431将对像素占用区域的加权与排列在屏蔽器子单元上的像素的亮度值相乘(S512)。
代表值计算部分431计算Mref(i)(在下文中指屏蔽器子单元的代表值)，表示通过公式1获得的屏蔽器子单元(S514)。
Mref ( i ) = Σ j = 0 q A ( i , j ) × I ( i , j ) - - - ( 1 )
其中，i是一个标引，表示一个i-th屏蔽器子单元，q是i-th屏蔽器子单元中像素的数目，A(i，j)表示i-th屏蔽器子单元中的j-th像素的加权，I(i，j)表示i-th屏蔽器子单元中的j-th像素的亮度值
而且，在本实施例中，加权A(i，j)通过i-th屏蔽器子单元中的j-th像素的区域比值获得。区域比值根据图像分辨率与装置分辨率的比值和子像素的排列而改变。
每个屏蔽器子单元的代表值的计算根据屏蔽器大小的数目来执行(S516)。在本实施例中，中心屏蔽器子单元m22和排列在中心屏蔽器子单元m22的上，下，右，左的相邻屏蔽器子单元m21，m12，m23，m32被用在3×3的屏蔽器中。
一个图像信号，其中该图像信号的屏蔽器子单元的代表值被计算，被输入到差值计算部分433，以及差值计算部分433通过获得每个屏蔽器子单元的相邻屏蔽器子单元的空间偏移信息计算差值。
参考图5E，描述图5C中的步骤S520的详细流程图，差值计算部分433检查一个将要被计算差值的屏蔽器单元是否为屏蔽器的中心(当屏蔽器的大小为3×3，中心变成m22，当屏蔽器的大小为5×5，中心变成m33)(S521)。
如果屏蔽器子单元是屏蔽器的中心，得到周围的屏蔽器子单元的代表值的平均值Neighbor_ave(i)(S522)。之后，得到平均值和中心屏蔽器子单元的代表值Mref(i)之间的差值(S523)，提取每个屏蔽器子单元的差值Mdiff(i)(S525)。
如果屏蔽器子单元不是屏蔽器的中心，差值计算部分433计算中心屏蔽器子单元的代表值和相应的周围屏蔽器子单元的代表值之间的差值，如公式2所示(S524)，以及提取每个屏蔽器子单元的差值Mdiff(i)(S525)。
Mdiff(i)＝Neighbor_ave(i)-Mref(i)                            (2)
差值计算部分433检查是否所有的屏蔽器子单元的差值被计算，并且重复上述步骤直到所有的屏蔽器子单元的差值被计算(S526)。如果所有的屏蔽器子单元的差值被计算，差值计算部分433输出一个计算结果到增加/减少量计算部分435。
接收图像信号增加/减少量计算部分435根据差值计算提供到子像素(S530)增加/减少量的大小，该差值是在上述步骤S520中计算的空间偏移信息。
参考图5F，描述了图5C的步骤S530的详细流程图，增加/减少量计算部分435对每个输入屏蔽器子单元，用相应的屏蔽器子单元的差值Mdiff(i)乘屏蔽器子单元的代表值Mref(i)(S532)。之后，增加/减少量计算部分435用一个预定的加权W2(i)乘以上述乘法值，得到每个屏蔽器子单元的增加/减少量Minc(i)，如公式3所示(S534)。
Minc(i)＝Mref(i)×Mdiff(i)×W2(i)                         (3)
增加/减少量计算部分435检查是否所有的屏蔽器子单元的增加/减少量被计算(S536)，并且对所有的屏蔽器子单元重复上述步骤S532和S534。对所有的屏蔽器子单元计算得到的增加/减少量输出到电平值计算部分437。
电平值计算部分437用每个屏蔽器子单元计算得到的增加/减少量计算子像素值(S540)。
参考图5G，电平值计算部分437将子像素值设置为0(S541)，将每个屏蔽器子单元的代表值Mref(i)添加到相应的屏蔽器子单元的增加/减少量Minc(i)(S542)。
之后，电平值计算部分437对添加后的值乘以相应的屏蔽器子单元的加权W3(i)，将乘法值累加到子像素值(S544)。
如果电平值计算部分437对所有的屏蔽器子单元执行上述步骤S542到S544(S545)，电平值计算部分437得到相应位置的子像素值Sout(x，y)，如公式4所示(S546)。
Sout ( x , y ) = Σ j = 1 p W 3 ( i ) × { Mref ( i ) + Minc ( i ) } - - - ( 4 )
图11A是描述根据本发明的另一个实施例的再现图像信号的装置的结构的方框图，可在如图2A，2B所示形成一个像素的子像素的数目为四的情况下被采用。图12是描述根据本发明的另一个实施例再现图像信号的方法的流程图，可在如图2A，2B所示形成一个像素的子像素的数目为四的情况下被采用。
根据本发明再现图像信号的装置，该装置可在形成一个像素的子像素的数目为四的情况下被采用，包括信号变换单元1110，第二信号再现单元1120，第二显示驱动器1170。另外，第二信号再现单元1120包括第四子像素再现部分1130，第五子像素再现部分1140，第六子像素再现部分1150，第七子像素再现部分1160。
如果图像信号的空间分辨率高于显示器的空间分辨率，该图像信号输入到装置，该装置根据本发明的实施例的再现四基色(RGBW)图像信号，且具有某个空间分辨率(S1200)，三基色图像信号R，G，B通过信号变换单元1110变换成四色信号，变换后的四色信号输出到第二信号再现单元1120(S1220)。
第二信号再现单元1120接收四色信号P1，P2，P3，P4，根据输入的四色信号P1，P2，P3，P4计算每个子像素的亮度值，将计算结果输出到第二显示驱动器1170(S1240)。
从信号再现单元1110输出的四色信号P1，P2，P3，P4分别输入到第四子像素再现部分1130，第五子像素再现部分1140，第六子像素再现部分1150，第七子像素再现部分1160。第四到第七子像素再现部分1130，1140，1150，1160根据子像素间的位置排列重新计算再现的第四到第七子像素的电平值。第四到第七子像素再现部分11 30，1140，1150，1160的详细方框图如图11B所示，与第一子像素再现部分430的方框图相同。另外，重新计算子像素的信号值的步骤与图5C的步骤相同。
第二显示驱动器1170根据四基色信号P1，P2，P3，P4的亮度值控制输出亮度(S1260)。
一种根据本发明再现图像信号的方法也可在计算机可读记录介质上实现。计算机可读记录介质包括所有类型的记录设备，被用于存储可被计算机系统读取的数据，比如ROMs，RAMs，CD-ROMs，磁带，软盘，光数据存储单元，载波(比如通过因特网传输)。同样，计算机可读记录介质分布在网络连接的计算机系统，可被计算机可读代码存储和运行。
如上所述，当具有高分辨率的图像在具有低分辨率的显示器上再现时，产生降低图像质量的失真信号，在再现图像信号的方法和装置中，这种失真信号可被减少，通过子像素控制改进用于再现图像的装置的低分辨率再现能力。由于这个结构，可以减少驱动芯片的影响，消除精细工作，通过滤光器增加光的数量。
在本发明的本实施例中，通过添加一个基色到RGB三基色中图像通过四信道再现，当添加的基色为白色，输出光被增加，当添加的基色不是RGB中的一种，再现的色彩区域被增大。
虽然本发明参考优先实施例详细描述，可以理解的是本领域的普通技术人员可以在形式和细节上对其进行变化，不脱离本发明的精神和权利要求书限定的范围。

Claims (41)

1.一种在再现图像信号的装置中再现图像信号的方法，该图像信号包括由分别表示四个或多个彩色信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成的像素，该方法包括：
(a)根据子像素的类型从四个或多个彩色信号中选择将要输出的三色信号，形成预定像素；
(b)根据像素周围的像素的值得到选择的三色信号的值；
(c)根据选择的三色信号的值和周围像素的相应的彩色信号值，计算像素的每个子象素的亮度值；以及
(d)驱动显示器，根据计算的子像素的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
2.根据权利要求1所述的方法，在步骤(a)之前，进一步包括接收三色图像信号，将三色图像信号变换为四色或更多颜色的图像信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)中，通过计算被选择的三色信号的电平值和周围像素的相应的彩色信号值之间的平均值，得到子像素的亮度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，显示器的所有像素均执行步骤(a)到(d)。
5.一种在再现图像信号的装置中再现图像信号的方法，该图像信号包括由分别表示四个或多个信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成的像素，该方法包括：
(a)从四色或更多彩色信号中选择一种彩色信号，该彩色信号不包括根据子像素的类型预定的两种彩色信号，形成预定像素；
(b)得到被选择的一种彩色信号的一个值，表示像素周围的像素的电平值；
(c)根据被选择的一种彩色信号的值和周围像素的相应的彩色信号值，计算像素的每个子像素的亮度值；以及
(d)驱动显示器，根据计算的三个子像素的的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
6.根据权利要求5所述的方法，在步骤(a)之前，进一步包括接收三色图像信号，以及将三色图像信号变换为四色或更多颜色的图像信号。
7.根据权利要求5所述的方法，其中在步骤(c)中，通过计算被选择的一种彩色信号的电平值和周围像素的相应的彩色信号值之间的平均值，得到子像素的亮度值。
8.根据权利要求1或5的方法，其中在步骤(c)中包括：
(c1)产生一个代表值，该代表值是一个预定彩色信号的值，代表在每个屏蔽器子单元的输入彩色信号中的像素的子像素的彩色信号，考虑每个屏蔽器子单元；
(c2)产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元值的代表值之间的偏移信息；
(c3)根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，代表整个屏蔽器输入的彩色信号中的预定彩色信号；
其中，屏蔽器包括预定数目的子单元，该子单元的大小比像素的大小更小，表示预定彩色信号的子像素被包括在中心屏蔽器子单元。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤(c1)中，代表值通过用区域加权乘以输入彩色信号值产生，该输入彩色信号值将用屏蔽器子单元表示。
10.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤(c2)中，中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值的偏移信息通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的代表值之间的差产生。
11.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤(c3)中，输出彩色信号值由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，通过根据每个屏蔽器子单元的代表值和偏移信息，计算屏蔽器子单元的代表值的增加/减少量，并将增加/减少量添加到代表值来产生输出彩色信号。
12.一种计算机可读记录介质，权利要求1到7之一的再现图像信号的方法作为可执行的程序代码记录在上面。
13.一种计算机可读记录介质，权利要求8的再现图像信号的方法作为可执行的程序代码记录在上面。
14.一种再现包括像素的图像信号的装置，该像素包括由分别表示四个或多个彩色信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成，该装置包括：
信号选择单元，根据子像素的类型对于从四个或多个彩色信号的每个像素选择三色信号，形成预定像素；
彩色信号提取单元，根据像素周围的像素的值，得到选择的三色信号的值；
子像素再现单元，根据使用选择的三色信号的电平值和周围像素的彩色信号值，计算亮度值来表示在包含在像素中的子像素中；以及
显示驱动器，根据计算的子像素的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括信号变换单元，接收三色图像信号，将三色图像信号变换为四色或更多颜色的图像信号。
16.根据权利要求14所述的装置，其中子像素再现单元，通过计算被选择的三色信号的电平值和周围像素的彩色信号值之间的平均值，得到子像素的亮度值。
17.一种再现包括像素的图像信号的装置，该像素包括由分别表示四个或多个彩色信号的四个或多个不同子像素中的三个不同子像素组成，该装置包括：
信号选择单元，根据子像素的类型从四色或更多彩色信号中选择一种信号来形成预定像素，该彩色信号不包括预定的两种彩色信号；
彩色信号提取单元，得到被选择的一种彩色信号的值以像素周围的像素表示；
子像素再现单元，根据被选择的一种彩色信号的值和周围像素的彩色信号值，计算亮度值来表示在包含在像素中的子像素中；以及
显示驱动器，根据计算的三个子像素的的亮度值，控制显示在显示器上的图像的亮度。
18.根据权利要求17所述的装置，进一步包括信号变换单元，其接收三色图像信号，将三色图像信号变换为四色或更多颜色的图像信号。
19.根据权利要求17所述的装置，其中子像素再现单元通过计算被选择的一种彩色信号的电平值和周围像素的彩色信号值之间的平均值，得到子像素的亮度值。
20.根据权利要求14或17所述的装置，其中子像素再现单元包括：
代表值计算部分，其产生一个代表值，该代表值是彩色信号值，考虑每个屏蔽器子单元将被输出代表每个屏蔽器子单元的输入彩色信号中包含在像素中的子像素的彩色信号；
差值计算部分，产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元值之间的代表值上的偏移信息；以及
子像素值产生部分，根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值来由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，代表整个屏蔽器输入的彩色信号的预定彩色信号；
其中，屏蔽器包括预定数目的子单元，该子单元的大小比像素的大小更小，表示预定彩色信号的子像素被包括在中心屏蔽器子单元。
21.根据权利要求20所述的装置，其中代表值计算部分通过用区域加权乘以输入彩色信号值产生代表值，该输入彩色信号值将用屏蔽器子单元表示。
22.根据权利要求20所述的装置，其中通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的代表值之间的差，差值计算部分产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值上的偏移信息。
23.根据权利要求20所述的装置，其中子像素值产生部分产生由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示的输出彩色信号值，根据每个屏蔽器子单元的代表值和偏移信息，计算屏蔽器子单元的代表值的增加/减少量，并将增加/减少量添加到代表值。
24.一种在由多个子像素构成的多个像素的装置中再现用预定数目的色度表示的图像信号的方法，该方法包括：
(a)设置具有预定数目的子单元的屏蔽器，该子单元比像素小，因此中心屏蔽器子单元包括表示一个预定彩色信号的子像素；
(b)产生一个代表值，该代表值是彩色信号值，将被输出以表示输入的彩色信号中的预定彩色信号，考虑每个屏蔽器子单元；
(c)产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值上的偏移信息；以及
(d)根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，并且代表整个屏蔽器输入的彩色信号中的预定彩色信号。
25.根据权利要求24所述的方法，其中在步骤(b)中，代表值通过用区域加权乘以输入彩色信号值产生，该输入彩色信号值将用屏蔽器子单元表示。
26.根据权利要求24所述的方法，其中在步骤(c)中，中心屏蔽器子单元的代表值的偏移信息通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的平均代表值之间的差产生。
27.根据权利要求24所述的方法，其中在步骤(c)中，相邻屏蔽器子单元的代表值的偏移信息通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的代表值之间的差产生。
28.根据权利要求24所述的方法，在步骤(d)中，输出彩色信号值由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，通过下述方法产生输出彩色信号值：根据每个屏蔽器子单元的代表值和偏移信息，计算屏蔽器子单元的代表值的增加/减少量，并将增加/减少量添加到代表值。
29.一种在装置中再现图像信号的方法，该装置具有由多个子像素组成的多个像素，所述方法包括：
(a)根据装置的子像素的类型，从将被显示在装置中的第一预定数目的彩色信号选择出第二预定数目的彩色信号；
(b)设置具有预定数目子单元的屏蔽器，该子单元比像素小，以便中心屏蔽器子单元包括表示预定彩色信号的子像素，该预定彩色信号是在第二预定数目的彩色信号之中；
(c)产生代表值，该代表值是彩色信号值，该代表值输出以代表对应每个屏蔽器子单元的子像素中的预定彩色信号，考虑每个屏蔽器子单元；
(d)产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值上的偏移信息；
(e)根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，以代表整个屏蔽器区域的第二预定数目的彩色信号中的预定彩色信号；以及
(f)对所有的第二预定数目的彩色信号执行步骤(b)到(e)。
30.根据权利要求29所述的方法，在步骤(a)之前，进一步包括接收三色图像信号，将三色图像信号变换为第一预定数目的彩色信号。
31.根据权利要求29所述的方法，其中在步骤(c)中，代表值通过用区域加权乘以输入彩色信号值产生，该输入彩色信号值将用屏蔽器子单元表示。
32.根据权利要求29所述的方法，其中在步骤(d)中，中心屏蔽器子单元的代表值的偏移信息通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的平均代表值之间的差产生。
33.根据权利要求29所述的方法，其中在步骤(d)中，相邻屏蔽器子单元的代表值的偏移信息通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的代表值之间的差产生。
34.根据权利要求29所述的方法，其中在步骤(e)中，输出彩色信号值由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，并通过下述方法产生：根据每个屏蔽器子单元的代表值和偏移信息，计算屏蔽器子单元的代表值的增加/减少量，并将增加/减少量添加到代表值。
35.一种具有由多个子像素组成的多个像素的装置，所述装置包括：
代表值产生单元，产生代表值，该代表值是彩色信号值，该代表值输出代表屏蔽器子单元中的预定彩色信号，该屏蔽器具有预定数目的子单元，并且大小比像素的大小更小，考虑每个屏蔽器子单元；
偏移信息产生单元，产生中心屏蔽器子单元和相邻屏蔽器子单元之间的代表值上的偏移信息；
子像素产生单元，根据代表值和偏移信息，产生输出彩色信号值，该输出彩色信号值由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示以代表整个屏蔽器区域的输入彩色信号中的预定彩色信号；以及
显示驱动器，根据由子像素产生单元产生的输出彩色信号值，控制显示在显示器中的图像的亮度。
36.根据权利要求35所述的装置，其中代表值产生单元通过用区域加权乘以输入彩色信号值产生代表值，该输入彩色信号值将用屏蔽器子单元表示。
37.根据权利要求35所述的装置，其中偏移信息产生单元通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的平均代表值之间的差，产生中心屏蔽器子单元的代表值的偏移信息。
38.根据权利要求35所述的装置，其中偏移信息产生单元通过计算中心屏蔽器子单元的代表值和相邻屏蔽器子单元的代表值之间的差，产生相邻屏蔽器子单元的代表值的偏移信息。
39.根据权利要求35所述的装置，其中子像素产生单元产生输出彩色信号值，该输出彩色信号值由包括在中心屏蔽器子单元中的子像素表示，通过下述方法产生输出彩色信号值：根据每个屏蔽器子单元的代表值和偏移信息，计算屏蔽器子单元的代表值的增加/减少量，并将增加/减少量添加到代表值。
40.根据权利要求35所述的装置，进一步包括信号选择单元，根据子像素的类型从输入的第一预定数目彩色信号选择第二预定数目彩色信号来表示图像，并且输出第二预定数目彩色信号到代表值产生单元。
41.根据权利要求40所述的装置，进一步包括信号变换单元，其接收三色图像信号，将三色图像信号变换为第一预定数目的图像信号。
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