JP2002535757A - ディスプレイ装置の画素内構成要素にマッピングされたサンプルを得るために画像データをフィルタリングする方法およびシステム - Google Patents
ディスプレイ装置の画素内構成要素にマッピングされたサンプルを得るために画像データをフィルタリングする方法およびシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＣＤディスプレイ装置上で表示される画像の解像度を改善するとともに、画像データに符号化された画像を厳密に再現する表示画像を生成する画像データ処理および画像レンダリング方法およびシステムを提供する。
【解決手段】 画像が、個別に制御可能な画素内構成要素を有する画素を備えるディスプレイ装置上に表示される。３チャネル信号（２０２、２０４、２０６）に符号化されたデータのような画像データ（２００）が、選択されたカットオフ周波数より高い周波数を除去し、空間的に異なる画像領域を個々の画素内構成要素（２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ）にマッピングする、信号（２０２、２０４、２０６）の色成分からのサンプル（２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ）を得るために、ローパスフィルタ（２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ）に通される。
Description
【０００１】 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、個別に制御可能な画素内構成要素を有する画素を備えるディスプレ
イ装置上で画像をレンダリングすることに関する。より詳細には、本発明は、所
望の度合いの輝度精度および色精度を得るために画像データをフィルタリングし
、その後、変位させてサンプリングすることに関する。
イ装置上で画像をレンダリングすることに関する。より詳細には、本発明は、所
望の度合いの輝度精度および色精度を得るために画像データをフィルタリングし
、その後、変位させてサンプリングすることに関する。
【０００２】 ２．従来技術の説明 現代社会において、コンピュータがあらゆる分野で用いられるようになるにつ
れて、コンピュータユーザが、ディスプレイ装置上で画像を視認するために費や
す時間が長くなった。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置のようなフラットパネル
ディスプレイ装置、および陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ装置は、文字および
グラフィクスを表示するために用いられるディスプレイ装置の中の最も一般的な
２つのタイプの装置である。ＣＲＴディスプレイ装置は、走査電子ビームを用い
て、画面上に配列される燐光体を活性化する。ＣＲＴディスプレイ装置の各画素
は、それぞれ異なる色を有する３組の燐光体からなる。１つの画素に含まれる燐
光体は、特定の色相、彩度および強度によって規定される選択色を有する光の点
あるいは領域としてユーザによって視認されるものを生成するために、ともに制
御される。ＣＲＴディスプレイ装置の画素内の燐光体は、個別に制御することは
できない。ＣＲＴディスプレイ装置は、デスクトップパーソナルコンピュータ、
ワークステーションと組み合わせて、および可搬性が重要な要件ではない他のコ
ンピューティング環境において幅広く用いられている。
れて、コンピュータユーザが、ディスプレイ装置上で画像を視認するために費や
す時間が長くなった。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置のようなフラットパネル
ディスプレイ装置、および陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ装置は、文字および
グラフィクスを表示するために用いられるディスプレイ装置の中の最も一般的な
２つのタイプの装置である。ＣＲＴディスプレイ装置は、走査電子ビームを用い
て、画面上に配列される燐光体を活性化する。ＣＲＴディスプレイ装置の各画素
は、それぞれ異なる色を有する３組の燐光体からなる。１つの画素に含まれる燐
光体は、特定の色相、彩度および強度によって規定される選択色を有する光の点
あるいは領域としてユーザによって視認されるものを生成するために、ともに制
御される。ＣＲＴディスプレイ装置の画素内の燐光体は、個別に制御することは
できない。ＣＲＴディスプレイ装置は、デスクトップパーソナルコンピュータ、
ワークステーションと組み合わせて、および可搬性が重要な要件ではない他のコ
ンピューティング環境において幅広く用いられている。
【０００３】 対照的に、ＬＣＤディスプレイ装置は、個別に制御可能な多数の画像内構成要
素からなる画素を有する。典型的なＬＣＤ装置は、３つの画素内構成要素を有す
る画素を備えており、それらは通常、赤色、緑色および青色を有する。ＬＣＤ装
置は、小型、軽量で、電力要件が比較的低いことにより、ポータブルコンピュー
タあるいはラップトップコンピュータにおいて幅広く用いられるようになってき
ている。しかしながら、ここ何年間かの間に、ＬＣＤ装置は、他のコンピューテ
ィング環境においても一般的な装置になり始めており、可搬式ではないパーソナ
ルコンピュータでも幅広く用いられるようになってきている。
素からなる画素を有する。典型的なＬＣＤ装置は、３つの画素内構成要素を有す
る画素を備えており、それらは通常、赤色、緑色および青色を有する。ＬＣＤ装
置は、小型、軽量で、電力要件が比較的低いことにより、ポータブルコンピュー
タあるいはラップトップコンピュータにおいて幅広く用いられるようになってき
ている。しかしながら、ここ何年間かの間に、ＬＣＤ装置は、他のコンピューテ
ィング環境においても一般的な装置になり始めており、可搬式ではないパーソナ
ルコンピュータでも幅広く用いられるようになってきている。
【０００４】 従来の画像データおよび画像レンダリングプロセスは、ＣＲＴディスプレイ装
置上で画像を表示するために開発され、最適化されていた。ＣＲＴディスプレイ
装置上で個別に制御可能な最小の単位は画素である。各画素に含まれる３つの燐
光体は、所望の色を生成するために、ともに制御される。従来の画像処理技術は
、全画素に対して画像データをサンプリングし、３つの燐光体がともに画像の１
つの部分を表わしている。言い換えると、ＣＲＴディスプレイ装置の各画素は、
画像データの１つの領域に対応する、すなわち１つの領域を表わしている。
置上で画像を表示するために開発され、最適化されていた。ＣＲＴディスプレイ
装置上で個別に制御可能な最小の単位は画素である。各画素に含まれる３つの燐
光体は、所望の色を生成するために、ともに制御される。従来の画像処理技術は
、全画素に対して画像データをサンプリングし、３つの燐光体がともに画像の１
つの部分を表わしている。言い換えると、ＣＲＴディスプレイ装置の各画素は、
画像データの１つの領域に対応する、すなわち１つの領域を表わしている。
【０００５】 ＬＣＤ装置で用いられる画像データおよび画像レンダリングプロセスは、もと
もとＣＲＴのために開発された、３つの燐光体画素モデルのものである。したが
って、ＬＤＣ装置で用いられる従来の画像レンダリングプロセスは、個別に制御
可能な性質のＬＣＤ画素の画像内構成要素を利用せず、代わりに、所望の色を生
成するために、３つの画素内構成要素に適用されることになる輝度値を合わせて
生成する。これらの従来のプロセスを用いると、３つの部分からなる各画素が、
画像データの１つの領域を表わす。
もとＣＲＴのために開発された、３つの燐光体画素モデルのものである。したが
って、ＬＤＣ装置で用いられる従来の画像レンダリングプロセスは、個別に制御
可能な性質のＬＣＤ画素の画像内構成要素を利用せず、代わりに、所望の色を生
成するために、３つの画素内構成要素に適用されることになる輝度値を合わせて
生成する。これらの従来のプロセスを用いると、３つの部分からなる各画素が、
画像データの１つの領域を表わす。
【０００６】 ディスプレイ装置の解像度、およびその装置上に表示される文字が改善される
のに応じて、コンピュータユーザによって頻繁に経験されている眼精疲労および
他の読取り上の問題点が低減されることがわかっている。解像度が低い場合の問
題点は、ＬＣＤのような、解像度７２あるいは９６ドット（すなわち、画素）／
インチ（ｄｐｉ）を有し、大部分のＣＲＴディスプレイ装置より低い解像度であ
るフラットパネルディスプレイ装置においては特に顕著である。そのようなディ
スプレイ解像度は、大部分のプリンタによって対応可能な６００ｄｐｉの解像度
よりはるかに低い。さらに高い解像度は、市販されている、本および雑誌のよう
な大部分の印刷された文字に見られる。ＬＣＤ装置の比較的少ない画素では、滑
らかな文字の形状を、特に１０、１２および１４ポイントタイプの標準的な文字
サイズで描き出すには不十分である。そのような標準的な文字レンダリングサイ
ズでは、文字の部分が、ＣＲＴディスプレイ装置上で表示されたり、印刷された
りする場合に比べて、ディスプレイ装置上で浮き出して、粗く見える。
のに応じて、コンピュータユーザによって頻繁に経験されている眼精疲労および
他の読取り上の問題点が低減されることがわかっている。解像度が低い場合の問
題点は、ＬＣＤのような、解像度７２あるいは９６ドット（すなわち、画素）／
インチ（ｄｐｉ）を有し、大部分のＣＲＴディスプレイ装置より低い解像度であ
るフラットパネルディスプレイ装置においては特に顕著である。そのようなディ
スプレイ解像度は、大部分のプリンタによって対応可能な６００ｄｐｉの解像度
よりはるかに低い。さらに高い解像度は、市販されている、本および雑誌のよう
な大部分の印刷された文字に見られる。ＬＣＤ装置の比較的少ない画素では、滑
らかな文字の形状を、特に１０、１２および１４ポイントタイプの標準的な文字
サイズで描き出すには不十分である。そのような標準的な文字レンダリングサイ
ズでは、文字の部分が、ＣＲＴディスプレイ装置上で表示されたり、印刷された
りする場合に比べて、ディスプレイ装置上で浮き出して、粗く見える。
【０００７】 当分野において経験されている上記の問題点に鑑みて、ＬＣＤディスプレイ装
置上で表示される画像の解像度を改善する技術が必要とされる。解像度を改善す
るとともに、画像データに符号化された画像を厳密に再現する表示画像を生成す
るように、所望の度合いまで画像の色を正確にレンダリングすることも望まれる
であろう。
置上で表示される画像の解像度を改善する技術が必要とされる。解像度を改善す
るとともに、画像データに符号化された画像を厳密に再現する表示画像を生成す
るように、所望の度合いまで画像の色を正確にレンダリングすることも望まれる
であろう。
【０００８】 発明の概要 本発明は、画像データ処理技術および画像レンダリング技術に関し、それによ
れば、画像が、個別に制御可能な画素内構成要素を有する画素を備えるディスプ
レイ装置上に表示される。画像データの空間的に異なる領域が、全画素ではなく
、個々の画像内構成要素にマッピングされる。１つのボックスフィルタから直接
画素内構成要素に生成される点サンプルまたはサンプル（point samples or sam
ples）をマッピングすることにより、色の誤差、あるいは解像度の低下のいずれ
かが生じることがわかっている。さらに、色精度を改善することと、輝度精度を
改善することとの間には固有のトレードオフがあることがわかっている。本発明
の方法およびシステムは、色精度と輝度精度との間の所望のバランスを最適化す
るか、あるいは準最適化するように選択されたフィルタを有する。
れば、画像が、個別に制御可能な画素内構成要素を有する画素を備えるディスプ
レイ装置上に表示される。画像データの空間的に異なる領域が、全画素ではなく
、個々の画像内構成要素にマッピングされる。１つのボックスフィルタから直接
画素内構成要素に生成される点サンプルまたはサンプル（point samples or sam
ples）をマッピングすることにより、色の誤差、あるいは解像度の低下のいずれ
かが生じることがわかっている。さらに、色精度を改善することと、輝度精度を
改善することとの間には固有のトレードオフがあることがわかっている。本発明
の方法およびシステムは、色精度と輝度精度との間の所望のバランスを最適化す
るか、あるいは準最適化するように選択されたフィルタを有する。
【０００９】 本発明は特に、種々の色からなる複数の画素内構成要素を有する画素を備える
ＬＣＤディスプレイ装置あるいは他のディスプレイ装置で用いるのに適している
。たとえば、ＬＣＤディスプレイ装置は、同色の画素内構成要素からなる垂直方
向あるいは水平方向いずれかのストライプを形成するために、ディスプレイ装置
上に配列される赤色、緑色および青色の画素内構成要素を有する画素を備える場
合がある。
ＬＣＤディスプレイ装置あるいは他のディスプレイ装置で用いるのに適している
。たとえば、ＬＣＤディスプレイ装置は、同色の画素内構成要素からなる垂直方
向あるいは水平方向いずれかのストライプを形成するために、ディスプレイ装置
上に配列される赤色、緑色および青色の画素内構成要素を有する画素を備える場
合がある。
【００１０】 本発明の画像処理方法は、画像データが、後のオーバーサンプリングに備えて
スケーリングされるようにするスケーリング動作と、ディスプレイ装置の特定の
画素内構成要素位置に、画像の細部を適合させるために用いることができるヒン
ティング動作とを含むことができる。画像データ信号は、それぞれ画像の異なる
色成分を表わす３つのチャネルを有することができ、ローパスフィルタに通され
、色エイリアシングを低減するように選択された、カットオフ周波数より高い周
波数を除去する。その周波数成分を除去しなければ、色エイリアシングが生じる
ことになろう。画素ナイキスト周波数をカットオフ周波数として用いることがで
きるが、より高いカットオフ周波数を用いることができることがわかっている。
カットオフ周波数を高くすると、色エイリアシングを幾分犠牲にすることになる
が、高い鮮明度が得られる。
スケーリングされるようにするスケーリング動作と、ディスプレイ装置の特定の
画素内構成要素位置に、画像の細部を適合させるために用いることができるヒン
ティング動作とを含むことができる。画像データ信号は、それぞれ画像の異なる
色成分を表わす３つのチャネルを有することができ、ローパスフィルタに通され
、色エイリアシングを低減するように選択された、カットオフ周波数より高い周
波数を除去する。その周波数成分を除去しなければ、色エイリアシングが生じる
ことになろう。画素ナイキスト周波数をカットオフ周波数として用いることがで
きるが、より高いカットオフ周波数を用いることができることがわかっている。
カットオフ周波数を高くすると、色エイリアシングを幾分犠牲にすることになる
が、高い鮮明度が得られる。
【００１１】 色精度と輝度精度との間のトレードオフを最適化、あるいは準最適化するため
に、ローパルフィルタが選択される。ローパスフィルタの係数が画像データに適
用される。一実装形態では、ローパスフィルタは、色チャネルと画素内構成要素
との各組み合わせに対して１つのフィルタを含む、最適化された９個一組のフィ
ルタである。他の実装形態では、ローパスフィルタは、一般的な９個一組のフィ
ルタのフィルタリング機能を近似するように選択することができる。
に、ローパルフィルタが選択される。ローパスフィルタの係数が画像データに適
用される。一実装形態では、ローパスフィルタは、色チャネルと画素内構成要素
との各組み合わせに対して１つのフィルタを含む、最適化された９個一組のフィ
ルタである。他の実装形態では、ローパスフィルタは、一般的な９個一組のフィ
ルタのフィルタリング機能を近似するように選択することができる。
【００１２】 フィルタリングされたデータは、全画素ではなく、画素の個々の画素内構成要
素にマッピングされるサンプルを表わす。そのサンプルを用いて、画素内構成要
素に適用されることになる光度値を選択する。このようにして、画像のビットマ
ップ表現、あるいはディスプレイ装置上に表示されることになる画像の走査線を
収集することができる。その処理およびフィルタリングは、画像のラスタ化およ
びレンダリングを実行中に行うことができる。別法では、その処理およびフィル
タリングは、表示される画像に繰返し含まれることになる、テキスト文字のよう
な特定の画像に対して行うことができる。この場合、テキスト文字は、最適化し
て表示するために準備され、ドキュメントにおいて後に用いるためにバッファあ
るいはキャッシュに格納されることができる。
素にマッピングされるサンプルを表わす。そのサンプルを用いて、画素内構成要
素に適用されることになる光度値を選択する。このようにして、画像のビットマ
ップ表現、あるいはディスプレイ装置上に表示されることになる画像の走査線を
収集することができる。その処理およびフィルタリングは、画像のラスタ化およ
びレンダリングを実行中に行うことができる。別法では、その処理およびフィル
タリングは、表示される画像に繰返し含まれることになる、テキスト文字のよう
な特定の画像に対して行うことができる。この場合、テキスト文字は、最適化し
て表示するために準備され、ドキュメントにおいて後に用いるためにバッファあ
るいはキャッシュに格納されることができる。
【００１３】 本発明のさらに別の特徴および利点は以下の説明に記載されており、部分的に
はその説明から明らかになり、本発明に習熟することにより理解されるようにな
るであろう。本発明の特徴および利点は、添付の請求の範囲に特に示される機器
および組み合わせを用いて理解し、実現することもできる。本発明のこれらの特
徴および他の特徴は、以下の説明および添付の請求の範囲から完全に明らかにな
るか、あるいは以下に記載されるような本発明に習熟することにより理解される
ようになるであろう。
はその説明から明らかになり、本発明に習熟することにより理解されるようにな
るであろう。本発明の特徴および利点は、添付の請求の範囲に特に示される機器
および組み合わせを用いて理解し、実現することもできる。本発明のこれらの特
徴および他の特徴は、以下の説明および添付の請求の範囲から完全に明らかにな
るか、あるいは以下に記載されるような本発明に習熟することにより理解される
ようになるであろう。
【００１４】 本発明の上記の、および他の利点および特徴が得られるようにするために、添
付の図面に示されるその特定の実施形態を参照しつつ、上で簡単に記載された本
発明のさらに具体的な説明が行われるであろう。これらの図面は、本発明の典型
的な実施形態のみを示しており、それゆえ発明の範囲を制限するものと考えられ
るべきではなく、本発明は、その添付の図面を用いて、特徴および細部を付け加
えながら明細書中に記載、および説明されることを理解されたい。
付の図面に示されるその特定の実施形態を参照しつつ、上で簡単に記載された本
発明のさらに具体的な説明が行われるであろう。これらの図面は、本発明の典型
的な実施形態のみを示しており、それゆえ発明の範囲を制限するものと考えられ
るべきではなく、本発明は、その添付の図面を用いて、特徴および細部を付け加
えながら明細書中に記載、および説明されることを理解されたい。
【００１５】 発明の詳細な説明 本発明は、画像データ処理および画像レンダリング技術に関し、それによれば
、画像データは、異なる色からなる個別に制御可能な多数の画素内構成要素をそ
れぞれ有する画素を含む、パターン化されたフラットパネルディスプレイ装置上
にレンダリングされる。従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置のようなディス
プレイ装置に適用される際に、その画像データ処理動作は、赤色、緑色および青
色画素内構成要素にマッピングされるサンプルを得るフィルタを通してその画像
データを表現する３チャネルの連続した信号をフィルタリングすることを含む。
そのフィルタは、色精度と輝度精度との間の所望のトレードオフを確立するよう
に選択される。一般に、色精度が高くなると、それに応じて輝度精度は低くなり
、その逆も成り立つ。画素内構成要素にマッピングされたサンプルは、画素内構
成要素のための光度値を生成するために用いられる。
、画像データは、異なる色からなる個別に制御可能な多数の画素内構成要素をそ
れぞれ有する画素を含む、パターン化されたフラットパネルディスプレイ装置上
にレンダリングされる。従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置のようなディス
プレイ装置に適用される際に、その画像データ処理動作は、赤色、緑色および青
色画素内構成要素にマッピングされるサンプルを得るフィルタを通してその画像
データを表現する３チャネルの連続した信号をフィルタリングすることを含む。
そのフィルタは、色精度と輝度精度との間の所望のトレードオフを確立するよう
に選択される。一般に、色精度が高くなると、それに応じて輝度精度は低くなり
、その逆も成り立つ。画素内構成要素にマッピングされたサンプルは、画素内構
成要素のための光度値を生成するために用いられる。
【００１６】 画像レンダリング処理は、個別に制御可能な多数の画素内構成要素を有する画
素を備えるＬＣＤ装置あるいは他のディスプレイ装置で用いるようになされる。
本発明は、本明細書では主にＬＣＤ装置を参照して記載されるが、個別に制御可
能な画素内構成要素を有する画素を備える他のディスプレイ装置で実施すること
もできる。
素を備えるＬＣＤ装置あるいは他のディスプレイ装置で用いるようになされる。
本発明は、本明細書では主にＬＣＤ装置を参照して記載されるが、個別に制御可
能な画素内構成要素を有する画素を備える他のディスプレイ装置で実施すること
もできる。
【００１７】 Ｉ．典型的なコンピューティング環境 本発明のフィルタリング動作およびサンプリング動作を詳細に記載する前に、
本発明を実施することができる典型的なコンピューティング環境が提供される。
本発明の実施形態は、以下にさらに詳細に記載されるように、種々のコンピュー
タハードウエアを含む専用および汎用のコンピュータを含むことができる。本発
明の範囲内にある実施形態は、コンピュータ実行可能命令、あるいはデータ構造
をその上に格納するためのコンピュータ読取り可能媒体も含む。そのようなコン
ピュータ読取り可能媒体として、専用および汎用コンピュータによってアクセス
することができる任意の利用可能な媒体を用いることができる。例として、限定
はしないが、そのようなコンピュータ読取り可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥ
ＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置
または他の磁気記憶装置、あるいは、コンピュータ実行可能命令またはデータ構
造の形で所望のプログラムコード手段を収容あるいは格納するために用いること
ができ、汎用および専用コンピュータによってアクセスすることができる任意の
他の媒体を含むことができる。
本発明を実施することができる典型的なコンピューティング環境が提供される。
本発明の実施形態は、以下にさらに詳細に記載されるように、種々のコンピュー
タハードウエアを含む専用および汎用のコンピュータを含むことができる。本発
明の範囲内にある実施形態は、コンピュータ実行可能命令、あるいはデータ構造
をその上に格納するためのコンピュータ読取り可能媒体も含む。そのようなコン
ピュータ読取り可能媒体として、専用および汎用コンピュータによってアクセス
することができる任意の利用可能な媒体を用いることができる。例として、限定
はしないが、そのようなコンピュータ読取り可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥ
ＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置
または他の磁気記憶装置、あるいは、コンピュータ実行可能命令またはデータ構
造の形で所望のプログラムコード手段を収容あるいは格納するために用いること
ができ、汎用および専用コンピュータによってアクセスすることができる任意の
他の媒体を含むことができる。
【００１８】 情報が、ネットワークあるいは別の通信接続（有線、無線、あるいはその組み
合わせ）上でコンピュータに転送、あるいは供給されるとき、コンピュータは、
その接続をコンピュータ読取り可能媒体として適切に視認する。したがって、任
意のそのような接続は、厳密にはコンピュータ読取り可能媒体と呼ばれる。上記
の組み合わせも、コンピュータ読取り可能媒体の範囲に含まれることになる。コ
ンピュータ実行可能命令は、たとえば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、
あるいは専用のプロセッシング装置が、ある一定の機能あるいは一群の機能を実
行できるようにする命令およびデータを含む。
合わせ）上でコンピュータに転送、あるいは供給されるとき、コンピュータは、
その接続をコンピュータ読取り可能媒体として適切に視認する。したがって、任
意のそのような接続は、厳密にはコンピュータ読取り可能媒体と呼ばれる。上記
の組み合わせも、コンピュータ読取り可能媒体の範囲に含まれることになる。コ
ンピュータ実行可能命令は、たとえば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、
あるいは専用のプロセッシング装置が、ある一定の機能あるいは一群の機能を実
行できるようにする命令およびデータを含む。
【００１９】 図１Ａおよび以下の説明は、本発明を実施することができる適当なコンピュー
ティング環境についての簡単で、一般的な説明を提供することを意図している。
必ずしもそうではないが、本発明は全般に、ネットワーク環境内のコンピュータ
によって実行されている、プログラムモジュールのようなコンピュータ実行可能
命令に関して記載されるであろう。一般に、プログラムモジュールは、特定のタ
スクを実行し、特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェ
クト、コンポーネント、データ構造等を含む。コンピュータ実行可能命令、関連
するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書に開示される方法の
ステップを実行するためのプログラムコード手段の例を表わしている。そのよう
な実行可能命令あるいは関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのような
ステップに記載される機能を実施するための対応する動作の例を表す。
ティング環境についての簡単で、一般的な説明を提供することを意図している。
必ずしもそうではないが、本発明は全般に、ネットワーク環境内のコンピュータ
によって実行されている、プログラムモジュールのようなコンピュータ実行可能
命令に関して記載されるであろう。一般に、プログラムモジュールは、特定のタ
スクを実行し、特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェ
クト、コンポーネント、データ構造等を含む。コンピュータ実行可能命令、関連
するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書に開示される方法の
ステップを実行するためのプログラムコード手段の例を表わしている。そのよう
な実行可能命令あるいは関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのような
ステップに記載される機能を実施するための対応する動作の例を表す。
【００２０】 本発明は、パーソナルコンピュータ、携帯装置、マルチプロセッサシステム、
マイクロプロセッサ系あるいはプログラマブルコンシューマ電子機器、ネットワ
ークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む、多数のタ
イプのコンピュータシステム構成を備えるネットワークコンピューティング環境
において実施することができることは、当業者には理解されよう。また、本発明
は、リンクされた（有線リンク、無線リンク、あるいは有線／無線リンクの組み
合わせのいずれかによる）ローカルおよびリモートプロセッシング装置によって
、通信ネットワークを介して、タスクが実行される分散形のコンピューティング
環境において実施することもできる。分散形のコンピューティング環境では、プ
ログラムモジュールは、ローカルおよびリモートメモリ記憶装置の両方に配置さ
れる場合がある。
マイクロプロセッサ系あるいはプログラマブルコンシューマ電子機器、ネットワ
ークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む、多数のタ
イプのコンピュータシステム構成を備えるネットワークコンピューティング環境
において実施することができることは、当業者には理解されよう。また、本発明
は、リンクされた（有線リンク、無線リンク、あるいは有線／無線リンクの組み
合わせのいずれかによる）ローカルおよびリモートプロセッシング装置によって
、通信ネットワークを介して、タスクが実行される分散形のコンピューティング
環境において実施することもできる。分散形のコンピューティング環境では、プ
ログラムモジュールは、ローカルおよびリモートメモリ記憶装置の両方に配置さ
れる場合がある。
【００２１】 図１Ａを参照すると、本発明を実施するための典型的なシステムは、プロセッ
シングユニット２１と、システムメモリ２２と、システムメモリ２２を含む種々
のシステム構成要素をプロセッシングユニット２１に接続するシステムバス２３
とを含む、従来のコンピュータ２０の形態をとる汎用のコンピューティング装置
を備える。システムバス２３には、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺
バス、および種々のバスアーキテクチャのうちの任意のアーキテクチャを用いる
ローカルバスを含む、いくつかのタイプのバス構造のうちの任意のバス構造を用
いることができる。システムメモリは、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２４お
よびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５を備える。起動時などに、コンピュ
ータ２０内の構成要素間で情報を転送できるようにする基本ルーチンを含む、基
本入出力システム（ＢＩＯＳ）２６は、ＲＯＭ２４に格納することができる。
シングユニット２１と、システムメモリ２２と、システムメモリ２２を含む種々
のシステム構成要素をプロセッシングユニット２１に接続するシステムバス２３
とを含む、従来のコンピュータ２０の形態をとる汎用のコンピューティング装置
を備える。システムバス２３には、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺
バス、および種々のバスアーキテクチャのうちの任意のアーキテクチャを用いる
ローカルバスを含む、いくつかのタイプのバス構造のうちの任意のバス構造を用
いることができる。システムメモリは、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２４お
よびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５を備える。起動時などに、コンピュ
ータ２０内の構成要素間で情報を転送できるようにする基本ルーチンを含む、基
本入出力システム（ＢＩＯＳ）２６は、ＲＯＭ２４に格納することができる。
【００２２】 また、コンピュータ２０は、磁気ハードディスク３９に対して読出し、および
書込みを行うための磁気ハードディスクドライブ２７と、着脱式の磁気ディスク
２９に対して読出し、および書込みを行うための磁気ディスクドライブ２８と、
ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光媒体のような着脱式の光ディスク３１に対して読出し
、および書込みを行うための光ディスクドライブ３０とを備える場合もある。磁
気ハードディスクドライブ２７、磁気ディスクドライブ２８および光ディスクド
ライブ３０は、それぞれハードディスクドライブインターフェース３２、磁気デ
ィスクドライブインターフェース３３および光ドライブインターフェース３４に
よってシステムバス２３に接続される。ドライブおよび関連するコンピュータ読
取り可能媒体は、コンピュータ実行可能命令、データ構造、プログラムモジュー
ル、およびコンピュータ２０のための他のデータの不揮発性記憶装置を提供する
。本明細書に記載される典型的な環境は、磁気ハードディスク３９、着脱式の磁
気ディスク２９および着脱式の光ディスク３１を用いるが、データを格納するた
めに、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、高密
度カートリッジ（ベルヌーイカートリッジ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む、他のタ
イプのコンピュータ読取り可能媒体を用いることができる。
書込みを行うための磁気ハードディスクドライブ２７と、着脱式の磁気ディスク
２９に対して読出し、および書込みを行うための磁気ディスクドライブ２８と、
ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光媒体のような着脱式の光ディスク３１に対して読出し
、および書込みを行うための光ディスクドライブ３０とを備える場合もある。磁
気ハードディスクドライブ２７、磁気ディスクドライブ２８および光ディスクド
ライブ３０は、それぞれハードディスクドライブインターフェース３２、磁気デ
ィスクドライブインターフェース３３および光ドライブインターフェース３４に
よってシステムバス２３に接続される。ドライブおよび関連するコンピュータ読
取り可能媒体は、コンピュータ実行可能命令、データ構造、プログラムモジュー
ル、およびコンピュータ２０のための他のデータの不揮発性記憶装置を提供する
。本明細書に記載される典型的な環境は、磁気ハードディスク３９、着脱式の磁
気ディスク２９および着脱式の光ディスク３１を用いるが、データを格納するた
めに、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、高密
度カートリッジ（ベルヌーイカートリッジ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む、他のタ
イプのコンピュータ読取り可能媒体を用いることができる。
【００２３】 オペレーティングシステム３５、１つあるいは複数のアプリケーションプログ
ラム３６、他のプログラムモジュール３７、およびプログラムデータ３８を含む
、１つあるいは複数のプログラムモジュールを含むプログラムコード手段は、ハ
ードディスク３９、磁気ディスク２９、光ディスク３１、ＲＯＭ２４あるいはＲ
ＡＭ２５に格納することができる。ユーザは、キーボード４０、ポインティング
装置４２、あるいはマイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテラ
イトディッシュ、スキャナ等のような他の入力装置（図示せず）を通して、コン
ピュータ２０にコマンドおよび情報を入力することができる。これらの入力装置
および他の入力装置は、システムバス２３に接続されるシリアルポートインター
フェース４６を通してプロセッシングユニット２１に接続される場合もある。別
法では、入力装置は、パラレルポート、ゲームポートあるいはユニバーサルシリ
アルバス（ＵＳＢ）のような他のインターフェースによって接続される場合もあ
る。また、ＬＣＤ装置４７も、ビデオアダプタ４８のようなインターフェースを
介して、システムバス２３に接続される。ＬＣＤ装置に加えて、パーソナルコン
ピュータは典型的には、スピーカおよびプリンタのような、他の周辺出力装置（
図示せず）を含む。
ラム３６、他のプログラムモジュール３７、およびプログラムデータ３８を含む
、１つあるいは複数のプログラムモジュールを含むプログラムコード手段は、ハ
ードディスク３９、磁気ディスク２９、光ディスク３１、ＲＯＭ２４あるいはＲ
ＡＭ２５に格納することができる。ユーザは、キーボード４０、ポインティング
装置４２、あるいはマイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテラ
イトディッシュ、スキャナ等のような他の入力装置（図示せず）を通して、コン
ピュータ２０にコマンドおよび情報を入力することができる。これらの入力装置
および他の入力装置は、システムバス２３に接続されるシリアルポートインター
フェース４６を通してプロセッシングユニット２１に接続される場合もある。別
法では、入力装置は、パラレルポート、ゲームポートあるいはユニバーサルシリ
アルバス（ＵＳＢ）のような他のインターフェースによって接続される場合もあ
る。また、ＬＣＤ装置４７も、ビデオアダプタ４８のようなインターフェースを
介して、システムバス２３に接続される。ＬＣＤ装置に加えて、パーソナルコン
ピュータは典型的には、スピーカおよびプリンタのような、他の周辺出力装置（
図示せず）を含む。
【００２４】 コンピュータ２０は、リモートコンピュータ４９ａおよび４９ｂのような１つ
あるいは複数のリモートコンピュータへの論理接続を用いて、ネットワーク接続
された環境で動作することができる。リモートコンピュータ４９ａおよび４９ｂ
にはそれぞれ、別のパーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰ
Ｃ、ピア装置あるいは他の共通ネットワークノードを用いることができ、典型的
には、コンピュータ２０に対して上で記載した構成要素の多く、あるいは全てを
含むが、図１Ａには、メモリ記憶装置５０ａおよび５０ｂ、およびその関連する
アプリケーションプログラム３６ａおよび３６ｂのみが示されている。図１Ａに
示される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５１およびワイド
エリアネットワーク（ＷＡＮ）５２を備えているが、それらは例示であって、そ
れらには限定されない。そのようなネットワーク接続環境は、オフィス規模ある
いは企業体規模のコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネ
ット内でよく見られる。
あるいは複数のリモートコンピュータへの論理接続を用いて、ネットワーク接続
された環境で動作することができる。リモートコンピュータ４９ａおよび４９ｂ
にはそれぞれ、別のパーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰ
Ｃ、ピア装置あるいは他の共通ネットワークノードを用いることができ、典型的
には、コンピュータ２０に対して上で記載した構成要素の多く、あるいは全てを
含むが、図１Ａには、メモリ記憶装置５０ａおよび５０ｂ、およびその関連する
アプリケーションプログラム３６ａおよび３６ｂのみが示されている。図１Ａに
示される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５１およびワイド
エリアネットワーク（ＷＡＮ）５２を備えているが、それらは例示であって、そ
れらには限定されない。そのようなネットワーク接続環境は、オフィス規模ある
いは企業体規模のコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネ
ット内でよく見られる。
【００２５】 ＬＡＮのネットワーク接続環境において用いられる際に、コンピュータ２０は
、ネットワークインターフェースあるいはアダプタ５３を介してローカルネット
ワーク５１に接続される。ＷＡＮのネットワーク接続環境において用いられる際
に、コンピュータ２０は、モデム５４、ワイヤレスリンク、あるいはインターネ
ットのようなワイドエリアネットワーク５２上で通信を確立するための他の手段
を備える場合がある。モデム５４は内部あるいは外部に存在することができ、シ
リアルポートインターフェース４６を介してシステムバス２３に接続される。ネ
ットワーク接続環境では、コンピュータ２０に対して示されたプログラムモジュ
ール、およびその一部は、リモートメモリ記憶装置に格納される場合がある。示
されるネットワーク接続は典型的なものであり、ワイドエリアネットワーク５２
上で通信を確立する他の手段を用いることもできることは理解されよう。
、ネットワークインターフェースあるいはアダプタ５３を介してローカルネット
ワーク５１に接続される。ＷＡＮのネットワーク接続環境において用いられる際
に、コンピュータ２０は、モデム５４、ワイヤレスリンク、あるいはインターネ
ットのようなワイドエリアネットワーク５２上で通信を確立するための他の手段
を備える場合がある。モデム５４は内部あるいは外部に存在することができ、シ
リアルポートインターフェース４６を介してシステムバス２３に接続される。ネ
ットワーク接続環境では、コンピュータ２０に対して示されたプログラムモジュ
ール、およびその一部は、リモートメモリ記憶装置に格納される場合がある。示
されるネットワーク接続は典型的なものであり、ワイドエリアネットワーク５２
上で通信を確立する他の手段を用いることもできることは理解されよう。
【００２６】 上記のように、本発明は、パーソナルコンピュータ、携帯装置、マルチプロセ
ッサシステム、マイクロプロセッサ系あるいはプログラマブルコンシューマ電子
機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を
含む、多数のタイプのコンピュータシステム構成を備えるネットワークコンピュ
ーティング環境において実施される場合がある。１つのそのような典型的なコン
ピュータシステム構成が、ポータブルコンピュータ６０として図１Ｂに示されて
おり、それは磁気ディスクドライブ２８と、光ディスクドライブ３０および対応
する着脱式の光ディスク３１と、キーボード４０と、モニタ４７と、ポインティ
ング装置６２と、ハウジング６４とを備える。コンピュータ６０は、図１Ｂに示
されるのと同じ構成要素の多くを有することができる。
ッサシステム、マイクロプロセッサ系あるいはプログラマブルコンシューマ電子
機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を
含む、多数のタイプのコンピュータシステム構成を備えるネットワークコンピュ
ーティング環境において実施される場合がある。１つのそのような典型的なコン
ピュータシステム構成が、ポータブルコンピュータ６０として図１Ｂに示されて
おり、それは磁気ディスクドライブ２８と、光ディスクドライブ３０および対応
する着脱式の光ディスク３１と、キーボード４０と、モニタ４７と、ポインティ
ング装置６２と、ハウジング６４とを備える。コンピュータ６０は、図１Ｂに示
されるのと同じ構成要素の多くを有することができる。
【００２７】 ポータブルコンピュータ６０のような、ポータブルパーソナルコンピュータは
、モニタ４７として図１Ｂに示されるように、画像データを表示するためにフラ
ットパネルディスプレイ装置を用いる傾向がある。フラットパネルディスプレイ
装置の一例は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。フラットパネルディスプレ
イ装置は、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイのような他のディスプレイ装置に比
べて、小型、軽量を達成することができる。さらに、フラットパネルディスプレ
イ装置は、同等の大きさのＣＲＴディスプレイよりも消費電力が低い傾向があり
、バッテリで駆動される応用形態に、より適している。こうして、フラットパネ
ルディスプレイ装置は、普及がさらに進んできている。その品質は向上し、コス
トは下がり続けているので、フラットパネルディスプレイは、デスクトップの応
用形態でもＣＲＴディスプレイに置き換わり始めている。
、モニタ４７として図１Ｂに示されるように、画像データを表示するためにフラ
ットパネルディスプレイ装置を用いる傾向がある。フラットパネルディスプレイ
装置の一例は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。フラットパネルディスプレ
イ装置は、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイのような他のディスプレイ装置に比
べて、小型、軽量を達成することができる。さらに、フラットパネルディスプレ
イ装置は、同等の大きさのＣＲＴディスプレイよりも消費電力が低い傾向があり
、バッテリで駆動される応用形態に、より適している。こうして、フラットパネ
ルディスプレイ装置は、普及がさらに進んできている。その品質は向上し、コス
トは下がり続けているので、フラットパネルディスプレイは、デスクトップの応
用形態でもＣＲＴディスプレイに置き換わり始めている。
【００２８】 図２Ａおよび図２Ｂは、典型的なＬＣＤディスプレイ装置の物理的な特性を示
す。図２Ａに示されるＬＣＤ７０の一部は、複数の行Ｒ１〜Ｒ１６と、複数の列
Ｃ１〜Ｃ１６とを含む。カラーＬＣＤは、ここではそれぞれ画素および画素内構
成要素と呼ばれる、多数の個別に指定可能な構成要素およびサブエレメントを用
いる。図２Ｂは、ＬＣＤ７０の左上部分を詳細に示しており、画素と、画素内構
成要素との間の関係を示す。
す。図２Ａに示されるＬＣＤ７０の一部は、複数の行Ｒ１〜Ｒ１６と、複数の列
Ｃ１〜Ｃ１６とを含む。カラーＬＣＤは、ここではそれぞれ画素および画素内構
成要素と呼ばれる、多数の個別に指定可能な構成要素およびサブエレメントを用
いる。図２Ｂは、ＬＣＤ７０の左上部分を詳細に示しており、画素と、画素内構
成要素との間の関係を示す。
【００２９】 各画素は、それぞれ赤色（Ｒ）画素内構成要素７２、緑色（Ｇ）画素内構成要
素７４、および青色（Ｂ）画素内構成要素７６として示される３つの画素内構成
要素を含む。画素内構成要素は正方形ではなく、同じ色の画素内構成要素からな
る垂直方向ストライプを形成するようにＬＣＤ７０上で配列される。ＲＧＢスト
ライプは通常、ディスプレイの全幅あるいは全高にわたって一方向に延在する。
大部分のポータブルコンピュータに現在用いられている通常のＬＣＤディスプレ
イは、高さより幅が広く、ＬＣＤ７０によって示されるように、ＲＧＢストライ
プは垂直方向に延在する傾向がある。高さより幅が広いそのような装置の例は、
たとえば６４０×４８０、８００×６００、あるいは１０２４×７６８の列方向
対行方向比を有する。また、ＬＣＤディスプレイ装置は、同じ色からなる画素内
構成要素の水平方向ストライプ、ジグザグパターンあるいはデルタパターンを含
む、他のパターンに配列される画素内構成要素でも製造される。さらに、ＬＣＤ
ディスプレイ装置の中には、３つの画素内構成要素以外の複数の画素内構成要素
を有する画素を含むものもある。本発明は、そのディスプレイ装置の画素が個別
に制御可能な画素内構成要素を備えてさえいれば、どのＬＣＤディスプレイ装置
あるいはフラットパネルディスプレイ装置にも用いることができる。
素７４、および青色（Ｂ）画素内構成要素７６として示される３つの画素内構成
要素を含む。画素内構成要素は正方形ではなく、同じ色の画素内構成要素からな
る垂直方向ストライプを形成するようにＬＣＤ７０上で配列される。ＲＧＢスト
ライプは通常、ディスプレイの全幅あるいは全高にわたって一方向に延在する。
大部分のポータブルコンピュータに現在用いられている通常のＬＣＤディスプレ
イは、高さより幅が広く、ＬＣＤ７０によって示されるように、ＲＧＢストライ
プは垂直方向に延在する傾向がある。高さより幅が広いそのような装置の例は、
たとえば６４０×４８０、８００×６００、あるいは１０２４×７６８の列方向
対行方向比を有する。また、ＬＣＤディスプレイ装置は、同じ色からなる画素内
構成要素の水平方向ストライプ、ジグザグパターンあるいはデルタパターンを含
む、他のパターンに配列される画素内構成要素でも製造される。さらに、ＬＣＤ
ディスプレイ装置の中には、３つの画素内構成要素以外の複数の画素内構成要素
を有する画素を含むものもある。本発明は、そのディスプレイ装置の画素が個別
に制御可能な画素内構成要素を備えてさえいれば、どのＬＣＤディスプレイ装置
あるいはフラットパネルディスプレイ装置にも用いることができる。
【００３０】 １組のＲＧＢ画素内構成要素が画素を構成する。したがって、本明細書で用い
られる「画素内構成要素」は、１つの画素内に含まれる複数の個別に制御可能な
構成要素のうちの１つである。図２Ｂを参照すると、その１組の画素内構成要素
７２、７４および７６は１つの画素を形成する。言い換えると、行Ｒ２および列
Ｃ１の交差部のような、行および列の交差部は、１つの画素、すなわち（Ｒ２，
Ｃ１）を表わす。さらに、各画素内構成要素７２、７４および７６の幅は、画素
の３分の１、あるいは約３分の１であり、一方高さは、画素の高さに等しいか、
あるいは概ね等しい。したがって、３つの画素内構成要素７２、７４および７６
を組み合わせて、１つの概ね正方形の画素を形成する。
られる「画素内構成要素」は、１つの画素内に含まれる複数の個別に制御可能な
構成要素のうちの１つである。図２Ｂを参照すると、その１組の画素内構成要素
７２、７４および７６は１つの画素を形成する。言い換えると、行Ｒ２および列
Ｃ１の交差部のような、行および列の交差部は、１つの画素、すなわち（Ｒ２，
Ｃ１）を表わす。さらに、各画素内構成要素７２、７４および７６の幅は、画素
の３分の１、あるいは約３分の１であり、一方高さは、画素の高さに等しいか、
あるいは概ね等しい。したがって、３つの画素内構成要素７２、７４および７６
を組み合わせて、１つの概ね正方形の画素を形成する。
【００３１】 ＩＩ．フィルタの選択、特性および使用法 本発明の画像レンダリングプロセスにより、空間的に異なる組の画像データの
１つあるいは複数のサンプルが、ＬＣＤディスプレイ装置あるいは別のタイプの
ディスプレイ装置に含まれる画素のそれぞれ個別に制御可能な画素内構成要素に
マッピングされるようになる。サンプルのうちの少なくともいくつかのサンプル
は、全画素の中心から「変位している」。たとえば、典型的なＬＣＤディスプレ
イ装置は、緑色画素内構成要素を中心とする全画素を有する。本発明によれば、
赤色画素内構成要素にマッピングされるサンプルの組が、全画素の中央に対応す
る画像データの点から変位している。
１つあるいは複数のサンプルが、ＬＣＤディスプレイ装置あるいは別のタイプの
ディスプレイ装置に含まれる画素のそれぞれ個別に制御可能な画素内構成要素に
マッピングされるようになる。サンプルのうちの少なくともいくつかのサンプル
は、全画素の中心から「変位している」。たとえば、典型的なＬＣＤディスプレ
イ装置は、緑色画素内構成要素を中心とする全画素を有する。本発明によれば、
赤色画素内構成要素にマッピングされるサンプルの組が、全画素の中央に対応す
る画像データの点から変位している。
【００３２】 図３は、輝度精度と色精度との間の所望のトレードオフを有する表示画像を生
成するために、画像データを表わす連続した３チャネルの信号が処理される方法
を示すブロック図である。画像データ２００は、画像のぞれぞれ赤色成分、緑色
成分および青色成分を表わす成分２０２、２０４および２０６を有する連続した
３チャネル信号である。別法では、画像データ２００は、ディスプレイの画素ナ
イキストレートより非常に高いレート（たとえば、画素ナイキストレートの２０
倍）でサンプリングされる、サンプリングされた画像データであることができる
。
成するために、画像データを表わす連続した３チャネルの信号が処理される方法
を示すブロック図である。画像データ２００は、画像のぞれぞれ赤色成分、緑色
成分および青色成分を表わす成分２０２、２０４および２０６を有する連続した
３チャネル信号である。別法では、画像データ２００は、ディスプレイの画素ナ
イキストレートより非常に高いレート（たとえば、画素ナイキストレートの２０
倍）でサンプリングされる、サンプリングされた画像データであることができる
。
【００３３】 本発明のフィルタリング技術を用いることができる画像データ処理および画像
レンダリングプロセスは、スケーリング動作およびヒンティング動作を含むこと
ができる。したがって、画像データ２００は、スケーリングされ、および／また
はヒンティングされたデータにすることができる。スケーリング動作は、本発明
の線形フィルタリング動作と組み合わせてオーバーサンプリングされることにな
る画像データを準備するために有用である。
レンダリングプロセスは、スケーリング動作およびヒンティング動作を含むこと
ができる。したがって、画像データ２００は、スケーリングされ、および／また
はヒンティングされたデータにすることができる。スケーリング動作は、本発明
の線形フィルタリング動作と組み合わせてオーバーサンプリングされることにな
る画像データを準備するために有用である。
【００３４】 ヒンティング動作は、ディスプレイ装置の特定の表示特性により、テキストの
ような画像の位置およびサイズを調整するために用いることができる。また、ヒ
ンティング動作は、テキスト文字の太縦線のような画像の境界と、特定の色の画
素内構成要素間の選択された境界とを位置合わせし、コントラストを最適化し、
かつ読み取りやすさを向上させるために実行されることもできる。
ような画像の位置およびサイズを調整するために用いることができる。また、ヒ
ンティング動作は、テキスト文字の太縦線のような画像の境界と、特定の色の画
素内構成要素間の選択された境界とを位置合わせし、コントラストを最適化し、
かつ読み取りやすさを向上させるために実行されることもできる。
【００３５】 画像データ２００は、図３に示されるようなローパスフィルタ２０８に通され
る。表示される画像は、ある限度までのみ精細な細部を、具体的には、０．５サ
イクル／画素幅の周波数までの正弦波を表わすことができることがよく知られて
いる。したがって、アンチエイリアシング効果を排除するために、従来のレンダ
リングプロセスは、画像データ信号をローパスフィルタに通して、ナイキスト周
波数より高い周波数を排除する。ナイキスト周波数は、０．５サイクル／画素幅
の値を有するものと定義される。本発明によれば、以下にさらに詳細に説明する
ように、１サイクル／画素に近い周波数になるまで、エイリアシング効果が著し
く大きくならないことが実験的にわかっている。したがって、ローパスフィルタ
２０８は、０．５サイクル／画素の値と、１サイクル／画素に近い値との間のカ
ットオフ周波数を有するように選択することができる。たとえば、本発明でなけ
れば０．５サイクル／画素のカットオフ周波数を用いて得られる空間解像度を改
善しつつ、カットオフ周波数が、約０．６〜約０．９の範囲内、より好ましくは
約０．６７サイクル／画素であれば、適当なアンチエイリアシング機能を実現す
ることができる。
る。表示される画像は、ある限度までのみ精細な細部を、具体的には、０．５サ
イクル／画素幅の周波数までの正弦波を表わすことができることがよく知られて
いる。したがって、アンチエイリアシング効果を排除するために、従来のレンダ
リングプロセスは、画像データ信号をローパスフィルタに通して、ナイキスト周
波数より高い周波数を排除する。ナイキスト周波数は、０．５サイクル／画素幅
の値を有するものと定義される。本発明によれば、以下にさらに詳細に説明する
ように、１サイクル／画素に近い周波数になるまで、エイリアシング効果が著し
く大きくならないことが実験的にわかっている。したがって、ローパスフィルタ
２０８は、０．５サイクル／画素の値と、１サイクル／画素に近い値との間のカ
ットオフ周波数を有するように選択することができる。たとえば、本発明でなけ
れば０．５サイクル／画素のカットオフ周波数を用いて得られる空間解像度を改
善しつつ、カットオフ周波数が、約０．６〜約０．９の範囲内、より好ましくは
約０．６７サイクル／画素であれば、適当なアンチエイリアシング機能を実現す
ることができる。
【００３６】 ローパスフィルタ２０８は、表示される画像を生成するために個々の画素内構
成要素に適用されることになる光度値を指示するビットマップ表現２１６あるい
は別のデータ構造を作成するために、走査変換モジュール２１４において個々の
画素内構成要素にマッピングされる画像データのサンプルを得るように動作する
。ローパスフィルタの動作は、画素内構成要素を線形にフィルタリングし、その
後、画素内構成要素の位置において変位させてサンプリングするものとして数学
的に表わすことができる。当分野において知られているように、フィルタリング
して、その後サンプリングすることは１つのステップに結合することができ、そ
のステップでは、所望のサンプリング位置においてサンプルを生成する画像の領
域にフィルタが適用されるだけである。ここで用いられるように、ローパスフィ
ルタ２０８は、フィルタリングと、変位サンプリングとを結合した動作を行う。
成要素に適用されることになる光度値を指示するビットマップ表現２１６あるい
は別のデータ構造を作成するために、走査変換モジュール２１４において個々の
画素内構成要素にマッピングされる画像データのサンプルを得るように動作する
。ローパスフィルタの動作は、画素内構成要素を線形にフィルタリングし、その
後、画素内構成要素の位置において変位させてサンプリングするものとして数学
的に表わすことができる。当分野において知られているように、フィルタリング
して、その後サンプリングすることは１つのステップに結合することができ、そ
のステップでは、所望のサンプリング位置においてサンプルを生成する画像の領
域にフィルタが適用されるだけである。ここで用いられるように、ローパスフィ
ルタ２０８は、フィルタリングと、変位サンプリングとを結合した動作を行う。
【００３７】 本明細書で開示される線形フィルタリング動作は、スケーリングされ、オプシ
ョンでヒンティングされた画像データの走査変換に関連する。本発明のサンプリ
ングフィルタおよび線形フィルタリング動作で用いるようになされる走査変換動
作の一般的な原理は、１９９８年１０月７日出願の「Methods and Apparatus fo
r Performing Image Rendering and Rasterization Operations」というタイト
ルの米国特許出願第０９／１６８，０１４号に開示されており、その明細書は参
照して本明細書に援用している。
ョンでヒンティングされた画像データの走査変換に関連する。本発明のサンプリ
ングフィルタおよび線形フィルタリング動作で用いるようになされる走査変換動
作の一般的な原理は、１９９８年１０月７日出願の「Methods and Apparatus fo
r Performing Image Rendering and Rasterization Operations」というタイト
ルの米国特許出願第０９／１６８，０１４号に開示されており、その明細書は参
照して本明細書に援用している。
【００３８】 ローパスフィルタ２０８は、鮮明度あるいは空間解像度として知覚される所望
の度合いの輝度精度を保持しつつ、所望の度合いの色精度を得るために選択され
る。さらに以下に記載されるように、全画素ではなく、個々の画素内構成要素を
サンプルにマッピングする間に、ＬＣＤディスプレイ上で、輝度精度を高めるこ
とと、色精度を高めることとの間には固有のトレードオフが存在する。
の度合いの輝度精度を保持しつつ、所望の度合いの色精度を得るために選択され
る。さらに以下に記載されるように、全画素ではなく、個々の画素内構成要素を
サンプルにマッピングする間に、ＬＣＤディスプレイ上で、輝度精度を高めるこ
とと、色精度を高めることとの間には固有のトレードオフが存在する。
【００３９】 図４は、画像データをフィルタリングし、その後、その画像データを変位させ
てサンプリングする一例を示す。本発明による、画像データをフィルタリングす
る一般化された例は、図５を参照しつつ以下に記載されるが、図４のフィルタリ
ングは、フィルタリングし、その後、変位させてサンプリングする概念を例示す
るために与えられる。画像データ２００は、赤色、緑色および青色成分２０２、
２０４および２０６を有する３チャネルの連続した信号であり、図３を参照して
上に記載されたように、ローパスフィルタを通されている。フィルタ２２０ａは
、この例では、３つの画素内構成要素に対応する幅を有しており、チャネル２０
２に適用される。チャネル２０２は、画像の赤色成分を表す。フィルタ２２０ａ
から得られるサンプリングされたデータは、１つの画素内構成要素に適用される
ので、２３０ａにおいて示されるサンプリングされたデータは、１つのサンプル
と呼ぶことができる。したがって、本発明のこの実施形態による有効なサンプリ
ングレートは、１サンプル／画素内構成要素、あるいは３サンプル／全画素であ
る。
てサンプリングする一例を示す。本発明による、画像データをフィルタリングす
る一般化された例は、図５を参照しつつ以下に記載されるが、図４のフィルタリ
ングは、フィルタリングし、その後、変位させてサンプリングする概念を例示す
るために与えられる。画像データ２００は、赤色、緑色および青色成分２０２、
２０４および２０６を有する３チャネルの連続した信号であり、図３を参照して
上に記載されたように、ローパスフィルタを通されている。フィルタ２２０ａは
、この例では、３つの画素内構成要素に対応する幅を有しており、チャネル２０
２に適用される。チャネル２０２は、画像の赤色成分を表す。フィルタ２２０ａ
から得られるサンプリングされたデータは、１つの画素内構成要素に適用される
ので、２３０ａにおいて示されるサンプリングされたデータは、１つのサンプル
と呼ぶことができる。したがって、本発明のこの実施形態による有効なサンプリ
ングレートは、１サンプル／画素内構成要素、あるいは３サンプル／全画素であ
る。
【００４０】 サンプル２３０ａは、ガンマ補正動作２４０にかけられ、図４に示されるよう
な赤色画素内構成要素２５０ａにマッピングされる。したがって、赤色画素内構
成要素２５０ａにマッピングされたサンプルは、赤色画素内構成要素２５０ａ、
緑色画素内構成要素２５０ｂおよび青色画素内構成要素２５０ｃを含む全画素２
６０の中心から１画素の３分の１だけ変位している。
な赤色画素内構成要素２５０ａにマッピングされる。したがって、赤色画素内構
成要素２５０ａにマッピングされたサンプルは、赤色画素内構成要素２５０ａ、
緑色画素内構成要素２５０ｂおよび青色画素内構成要素２５０ｃを含む全画素２
６０の中心から１画素の３分の１だけ変位している。
【００４１】 同様に、フィルタ２２０ｂは、図４の要素２３０ｂによって表わされるサンプ
ルを得るために、画像の緑色成分を表わすチャネル２０４に適用される。同様に
、フィルタ２２０ｃは、図４の要素２３０ｃとして示されるサンプルを生成する
ために、画像の青色成分を表すチャネル２０６に適用される。サンプル２３０ｂ
および２３０ｃは、それぞれ緑色画素内構成要素２５０ｂおよび青色画素内構成
要素２５０ｃにマッピングされる。
ルを得るために、画像の緑色成分を表わすチャネル２０４に適用される。同様に
、フィルタ２２０ｃは、図４の要素２３０ｃとして示されるサンプルを生成する
ために、画像の青色成分を表すチャネル２０６に適用される。サンプル２３０ｂ
および２３０ｃは、それぞれ緑色画素内構成要素２５０ｂおよび青色画素内構成
要素２５０ｃにマッピングされる。
【００４２】 図４を参照して記載された上記のサンプリングおよびフィルタリング動作は、
最小の色歪みと、適当な空間解像度を有する表示される画像を生成する。より高
い空間解像度を得るために、本発明の実施形態は、最適化されているか、あるい
はそうでなければ、色精度と空間解像度との間の所望のトレードオフを確立する
ために選択されている１組のサンプリングフィルタを用いる。
最小の色歪みと、適当な空間解像度を有する表示される画像を生成する。より高
い空間解像度を得るために、本発明の実施形態は、最適化されているか、あるい
はそうでなければ、色精度と空間解像度との間の所望のトレードオフを確立する
ために選択されている１組のサンプリングフィルタを用いる。
【００４３】 図６の一般化された１組のフィルタの具体的な細部を説明する前に、フィルタ
を選択するための数学的な根拠の説明が与えられるであろう。最適化されたフィ
ルタを選択するための数学的な根拠に関する以下の説明は、フィルタの値を計算
するための技術の一例を表わしているにすぎないことを理解されたい。当業者で
あれば、本明細書に開示されることを習得する際に、フィルタを選択する問題に
適用することができる、他の計算技術および色／輝度モデルを理解することがで
き、本発明は、そのような技法にしたがって選択されたフィルタを用いて画像デ
ータを処理することにも及ぶ。
を選択するための数学的な根拠の説明が与えられるであろう。最適化されたフィ
ルタを選択するための数学的な根拠に関する以下の説明は、フィルタの値を計算
するための技術の一例を表わしているにすぎないことを理解されたい。当業者で
あれば、本明細書に開示されることを習得する際に、フィルタを選択する問題に
適用することができる、他の計算技術および色／輝度モデルを理解することがで
き、本発明は、そのような技法にしたがって選択されたフィルタを用いて画像デ
ータを処理することにも及ぶ。
【００４４】 さらに高い水平方向解像度のＬＣＤ画素内構成要素アレイを用いることは、最
適化の問題として表現することができる。画像データは、画素内構成要素解像度
を有する輝度値と、全画素解像度を有する色値とからなる所望のアレイを規定す
る。画像データに基づいて、所望の輝度および色にできるだけ近い画像を生成す
る画素内構成要素値を生成するように、本発明にしたがってフィルタを選択する
ことができる。最適化の問題を数学的に規定するために、上記のように、画像デ
ータによって規定される、ＬＣＤ画素内構成要素アレイの検出される出力と所望
の出力との間の誤差を測定する誤差モデルを数学的に定義することができる。以
下に記載されるように、その誤差モデルは、輝度と色精度との間の所望のバラン
スに達する最適フィルタを構成するために用いられるであろう。
適化の問題として表現することができる。画像データは、画素内構成要素解像度
を有する輝度値と、全画素解像度を有する色値とからなる所望のアレイを規定す
る。画像データに基づいて、所望の輝度および色にできるだけ近い画像を生成す
る画素内構成要素値を生成するように、本発明にしたがってフィルタを選択する
ことができる。最適化の問題を数学的に規定するために、上記のように、画像デ
ータによって規定される、ＬＣＤ画素内構成要素アレイの検出される出力と所望
の出力との間の誤差を測定する誤差モデルを数学的に定義することができる。以
下に記載されるように、その誤差モデルは、輝度と色精度との間の所望のバラン
スに達する最適フィルタを構成するために用いられるであろう。
【００４５】 適切なフィルタを如何に選択できるかをさらに示すために、Ｙ、Ｕ、Ｖ色空間
の輝度および色を検出することに関連して、最適化問題を定義し、かつ解決する
方法が以下に提供される。本発明により構成される最適フィルタの特性を特定す
るための準備として、人間の目に対して、画素内構成要素の走査線上に表示され
る画像の現れ方が、輝度および色からなる所望のアレイに如何に近いかを特定す
る誤差測定基準が定義される。ＬＣＤ装置は、互いから変位している画素内構成
要素を有する画素を含むが、誤差測定基準を構築するための根拠は、画素が一緒
に位置する３つの色［Ｒ、Ｇ、Ｂ］からなるものと仮定するとき、輝度および色
が如何に規定されるかを最初に検査することにより理解することができる。
の輝度および色を検出することに関連して、最適化問題を定義し、かつ解決する
方法が以下に提供される。本発明により構成される最適フィルタの特性を特定す
るための準備として、人間の目に対して、画素内構成要素の走査線上に表示され
る画像の現れ方が、輝度および色からなる所望のアレイに如何に近いかを特定す
る誤差測定基準が定義される。ＬＣＤ装置は、互いから変位している画素内構成
要素を有する画素を含むが、誤差測定基準を構築するための根拠は、画素が一緒
に位置する３つの色［Ｒ、Ｇ、Ｂ］からなるものと仮定するとき、輝度および色
が如何に規定されるかを最初に検査することにより理解することができる。
【００４６】 一緒に配置される画素の輝度Ｙは以下のように定義される。
【数１】
【００４７】 色に関する２つの次元が輝度から分離される。これらの２つの色の次元を定義
する１つの便利な従来の方法は以下の通りである。
する１つの便利な従来の方法は以下の通りである。
【数２】
【００４８】 Ｕ＝Ｖ＝０であるとき、画素は単色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）である。一緒に配置される
色源の場合に、Ｙ、Ｕ，Ｖの上記の定義を詳述すると、画素内構成要素が互いか
ら変位されているＬＣＤ装置の場合の適当なＹ、Ｕ、Ｖを定義することができる
。あるＬＣＤの場合の色（Ｕ、Ｖ）の定義に関しては、赤色画素内構成要素が、
それに隣接する緑色および青色画素内構成要素より輝度が高いときに、表示され
る物体のエッジが赤みを帯びて見えることが知られている。さらに、目は、ある
位置における信号を、その位置の周囲の領域にわたって積分された関連する信号
と比較するという意味で、「中心／周囲」と呼ばれる関数を計算することがよく
知られている。これらの観測に基づいて、ＬＣＤに関するＵのための適当なモデ
ルは、赤色画素内構成要素と、その周囲の画素内構成要素の輝度とを比較するこ
とである。図５Ａは、画素内構成要素の走査線において画素に適用されることに
なるＵｉの値を計算するための技術を図式的に表わす。
色源の場合に、Ｙ、Ｕ，Ｖの上記の定義を詳述すると、画素内構成要素が互いか
ら変位されているＬＣＤ装置の場合の適当なＹ、Ｕ、Ｖを定義することができる
。あるＬＣＤの場合の色（Ｕ、Ｖ）の定義に関しては、赤色画素内構成要素が、
それに隣接する緑色および青色画素内構成要素より輝度が高いときに、表示され
る物体のエッジが赤みを帯びて見えることが知られている。さらに、目は、ある
位置における信号を、その位置の周囲の領域にわたって積分された関連する信号
と比較するという意味で、「中心／周囲」と呼ばれる関数を計算することがよく
知られている。これらの観測に基づいて、ＬＣＤに関するＵのための適当なモデ
ルは、赤色画素内構成要素と、その周囲の画素内構成要素の輝度とを比較するこ
とである。図５Ａは、画素内構成要素の走査線において画素に適用されることに
なるＵｉの値を計算するための技術を図式的に表わす。
【数３】
【００４９】 図５Ａを参照すると、走査線３００は、画素３０２ｉ−１、３０２ｉおよび３
０２ｉ＋１を含む。値Ｕｉは、ＧiおよびＢi-1の値とともに、値Ｒiに基づいて
、この色モデルにしたがって計算される。ただし、ＧiおよびＢi-1はその赤色画
素内構成要素に隣接するが、別の画素内に存在する。目は低解像度で色を認識す
るので、Ｕは、赤色画素内構成要素上に中心がある、第３の画素内構成要素毎に
のみ、このモデルにおいて考慮される。
０２ｉ＋１を含む。値Ｕｉは、ＧiおよびＢi-1の値とともに、値Ｒiに基づいて
、この色モデルにしたがって計算される。ただし、ＧiおよびＢi-1はその赤色画
素内構成要素に隣接するが、別の画素内に存在する。目は低解像度で色を認識す
るので、Ｕは、赤色画素内構成要素上に中心がある、第３の画素内構成要素毎に
のみ、このモデルにおいて考慮される。
【００５０】 同様に、ＬＣＤ上に表示される物体のエッジは、青色画素内構成要素がそれに
隣接する画素内構成要素より輝度が高いときに、青みがかって見える。図５Ｂに
示されるように、画素内構成要素の走査線内の画素に適用されることになるＶi
の値は、以下のように計算することができる。
隣接する画素内構成要素より輝度が高いときに、青みがかって見える。図５Ｂに
示されるように、画素内構成要素の走査線内の画素に適用されることになるＶi
の値は、以下のように計算することができる。
【数４】
【００５１】 再び、目によって認識される色解像度が比較的低いことに起因して、Ｖは、青
色画素内構成要素上に中心がある、第３の画素内構成要素毎にのみ、この色モデ
ルにおいて考慮される。図５Ｂに示されるように、Ｖiの値は、ＧiおよびＲi+1
の値とともに、Ｂiの値に基づいて、この色モデルにおいて計算される。ただし
、ＧiおよびＲi+1は、青色画素内構成要素に隣接するが、異なる画素内に存在す
る。
色画素内構成要素上に中心がある、第３の画素内構成要素毎にのみ、この色モデ
ルにおいて考慮される。図５Ｂに示されるように、Ｖiの値は、ＧiおよびＲi+1
の値とともに、Ｂiの値に基づいて、この色モデルにおいて計算される。ただし
、ＧiおよびＲi+1は、青色画素内構成要素に隣接するが、異なる画素内に存在す
る。
【００５２】 ＵiおよびＶiのこれらの定義を用いて、色誤差の測定基準を定義することがで
きる。色誤差の測定基準は、ＬＣＤ走査線上に表示される、画像データを検査す
ることにより判定される画像の色が、理想的な色から如何に偏移しているかを表
わす。Ｒi、ＧiおよびＢiとして指定される画素内構成要素のアレイと、Ｕi *お
よびＶi *の所望の色値とを与えると、色誤差の測定基準は、個々の色誤差の二乗
誤差の和であり、以下のように定義される。
きる。色誤差の測定基準は、ＬＣＤ走査線上に表示される、画像データを検査す
ることにより判定される画像の色が、理想的な色から如何に偏移しているかを表
わす。Ｒi、ＧiおよびＢiとして指定される画素内構成要素のアレイと、Ｕi *お
よびＶi *の所望の色値とを与えると、色誤差の測定基準は、個々の色誤差の二乗
誤差の和であり、以下のように定義される。
【数５】 ただし、αおよびβはパラメータであり、その値は、全般に以下にさらに記載さ
れるように、Ｕ、Ｖおよび色成分の相対的な重要度を指示するために、所望に応
じて選択することができる。
れるように、Ｕ、Ｖおよび色成分の相対的な重要度を指示するために、所望に応
じて選択することができる。
【００５３】 その誤差の残りの部分は輝度誤差に関係する。ＬＣＤが一定の色（たとえば、
赤色）を表示するとき、赤色画素内構成要素のみがオンされ、緑色および青色は
オフされる。それゆえ、画素レベルでは、画面にわたって不均一な輝度のパター
ンが存在する。しかしながら、目は不均一な輝度のパターンを認識せず、代わり
に、画面にわたって０．３の一定の輝度を視認する。したがって、適当な輝度モ
デルは、目がサブピクセルの輝度エッジを認識することができるという事実を利
用しつつ、この観測結果をモデル化することになる。
赤色）を表示するとき、赤色画素内構成要素のみがオンされ、緑色および青色は
オフされる。それゆえ、画素レベルでは、画面にわたって不均一な輝度のパター
ンが存在する。しかしながら、目は不均一な輝度のパターンを認識せず、代わり
に、画面にわたって０．３の一定の輝度を視認する。したがって、適当な輝度モ
デルは、目がサブピクセルの輝度エッジを認識することができるという事実を利
用しつつ、この観測結果をモデル化することになる。
【００５４】 上記の制限にしたがって輝度モデルを定義するための１つのアプローチは、３
つの画素内構成要素毎に、標準的な輝度の式を適用することにより、画素内構成
要素毎に輝度値を計算することである。Ｙj *は、ｊ番目の画素内構成要素の所望
の輝度として定義される。ｉ番目の画素の場合、Ｙ3i-2 *は、赤色画素内構成要
素における所望の輝度であり、Ｙ3i-1 *は、緑色画素内構成要素における所望の
輝度であり、Ｙ3i *は、青色画素内構成要素における所望の輝度である。図５Ｃ
に図式的に示されるように、Ｙ3i-2 *、Ｙ3i-1 *およびＹ3i *は、目によって認識
されるような輝度値を表わしており、以下のように計算することができる。
つの画素内構成要素毎に、標準的な輝度の式を適用することにより、画素内構成
要素毎に輝度値を計算することである。Ｙj *は、ｊ番目の画素内構成要素の所望
の輝度として定義される。ｉ番目の画素の場合、Ｙ3i-2 *は、赤色画素内構成要
素における所望の輝度であり、Ｙ3i-1 *は、緑色画素内構成要素における所望の
輝度であり、Ｙ3i *は、青色画素内構成要素における所望の輝度である。図５Ｃ
に図式的に示されるように、Ｙ3i-2 *、Ｙ3i-1 *およびＹ3i *は、目によって認識
されるような輝度値を表わしており、以下のように計算することができる。
【数６】
【００５５】 輝度のためのこのモデルは２つの制限を満足する。一定の色が走査線に適用さ
れる場合には、輝度は走査線にわたって一定である。しかしながら、画素内構成
要素内に鋭いエッジが存在する場合には、同じサブピクセル位置に中心がある認
識されるエッジの鋭さはそれに応じて小さくなるであろう。上記の内容に基づい
て、ＬＣＤ走査線上に表示される画像の場合に目によって認識されるような輝度
のための二乗誤差測定基準は以下の通りである。
れる場合には、輝度は走査線にわたって一定である。しかしながら、画素内構成
要素内に鋭いエッジが存在する場合には、同じサブピクセル位置に中心がある認
識されるエッジの鋭さはそれに応じて小さくなるであろう。上記の内容に基づい
て、ＬＣＤ走査線上に表示される画像の場合に目によって認識されるような輝度
のための二乗誤差測定基準は以下の通りである。
【数７】
【００５６】 ＬＣＤ走査線のための全誤差測定基準は以下の通りである。
【数８】
【００５７】 ３つの画素内構成要素毎の場合、５つの制限、すなわち３つの輝度と２つの色
の制限がある。したがって、個々の画素内構成要素にサンプルをマッピングする
ことにより、ＬＣＤ走査線上に画像を表示するタスクには、極端な制約が加えら
れる。画素内構成要素アレイは完全には、色誤差を含まずに高周波数の輝度を表
示することはできない。しかしながら、この式Ｅcolor内のパラメータαおよび
βは、色精度と鮮明度との間のトレードオフを制御する。αおよびβが大きいと
き、色誤差は、輝度誤差よりも重要であると考えられる。逆に、αおよびβが小
さい場合には、高解像度の輝度を表わすことは、色誤差よりも重要であると考え
られる。したがって、αおよびβは、色精度と輝度精度との間のバランスを変更
するために所望に応じて調整することができるパラメータである。本発明の実装
形態に応じて、αおよびβの値は、製造業者が設定することができるか、あるい
はＬＣＤディスプレイ装置を個人の好みに調整するためにユーザが選択すること
ができる。
の制限がある。したがって、個々の画素内構成要素にサンプルをマッピングする
ことにより、ＬＣＤ走査線上に画像を表示するタスクには、極端な制約が加えら
れる。画素内構成要素アレイは完全には、色誤差を含まずに高周波数の輝度を表
示することはできない。しかしながら、この式Ｅcolor内のパラメータαおよび
βは、色精度と鮮明度との間のトレードオフを制御する。αおよびβが大きいと
き、色誤差は、輝度誤差よりも重要であると考えられる。逆に、αおよびβが小
さい場合には、高解像度の輝度を表わすことは、色誤差よりも重要であると考え
られる。したがって、αおよびβは、色精度と輝度精度との間のバランスを変更
するために所望に応じて調整することができるパラメータである。本発明の実装
形態に応じて、αおよびβの値は、製造業者が設定することができるか、あるい
はＬＣＤディスプレイ装置を個人の好みに調整するためにユーザが選択すること
ができる。
【００５８】 全誤差測定基準を用いて、Ｒi、ＧiおよびＢiの最適な値を求めることができ
る。Ｙj *、Ｕj *およびＶj *の値は、たとえば、（Ｒj *、Ｇj *およびＢj *）に対応
する点サンプルを生成するために３倍だけオーバーサンプリングされている画像
データを検査することにより計算することができる。最も簡単なのは、所望の画
像が、テキストの場合に多く見られるように黒色と白色の場合である。白黒画像
の場合、全ての画素ｉの場合に、Ｕi *＝Ｖi *＝０である。Ｙj *の値は、Ｙの従来
通りの定義を用いて以下のように計算することができる。
る。Ｙj *、Ｕj *およびＶj *の値は、たとえば、（Ｒj *、Ｇj *およびＢj *）に対応
する点サンプルを生成するために３倍だけオーバーサンプリングされている画像
データを検査することにより計算することができる。最も簡単なのは、所望の画
像が、テキストの場合に多く見られるように黒色と白色の場合である。白黒画像
の場合、全ての画素ｉの場合に、Ｕi *＝Ｖi *＝０である。Ｙj *の値は、Ｙの従来
通りの定義を用いて以下のように計算することができる。
【数９】
【００５９】 フィルタを用いずにＹj *を計算すると、Ｙjに関して強制的に最適な結果が得
られ、可能な限り輝度誤差が小さくなり、結果として、可能な限り鮮明度が高く
なる。
られ、可能な限り輝度誤差が小さくなり、結果として、可能な限り鮮明度が高く
なる。
【００６０】 フルカラー画像の場合、Ｕi *およびＶi *の値は、３つのサンプル、すなわち３
つの画素内構成要素の幅を有するボックスフィルタを画像データに適用し、特定
された（Ｒj *、Ｇj *、Ｂj *）に関して従来のＵおよびＶの定義を用いることによ
り計算することができる。ボックスフィルタが所望のＵi *およびＶi *値を適切に
近似することがわかっているが、他のフィルタを用いることもできる。Ｙj *の値
は、白黒の場合を参照して記載されたのと同じように計算される。
つの画素内構成要素の幅を有するボックスフィルタを画像データに適用し、特定
された（Ｒj *、Ｇj *、Ｂj *）に関して従来のＵおよびＶの定義を用いることによ
り計算することができる。ボックスフィルタが所望のＵi *およびＶi *値を適切に
近似することがわかっているが、他のフィルタを用いることもできる。Ｙj *の値
は、白黒の場合を参照して記載されたのと同じように計算される。
【００６１】 最適な画素内構成要素値（Ｒi、Ｇi、Ｂi）は、画素内構成要素変数それぞれ
に関して全誤差測定基準を最小にする、言い換えると、Ｒi、ＧiおよびＢiに関
して、誤差関数の偏導関数を０に設定することにより計算することができる。
に関して全誤差測定基準を最小にする、言い換えると、Ｒi、ＧiおよびＢiに関
して、誤差関数の偏導関数を０に設定することにより計算することができる。
【数１０】
【００６２】 変数Ｒi、ＧiおよびＢiは、二次式の誤差判定基準においてのみ現れるので、
その導関数は線形である。したがって、上記の式は、線形系に結合することがで
きる。
その導関数は線形である。したがって、上記の式は、線形系に結合することがで
きる。
【数１１】 ただし、行列Ｍは一定で、５項を有し、その主要項と、主要項に直に隣接する２
つの項でのみ０ではないエントリを有する。画素の残りの部分とともに計算され
、後に破棄される２つの余分な画素（Ｒ0、Ｇ0、Ｂ0）および（ＲN+1、ＧN+1、
ＢN+1）を加えることにより、端部効果を取り扱うことができる。
つの項でのみ０ではないエントリを有する。画素の残りの部分とともに計算され
、後に破棄される２つの余分な画素（Ｒ0、Ｇ0、Ｂ0）および（ＲN+1、ＧN+1、
ＢN+1）を加えることにより、端部効果を取り扱うことができる。
【００６３】 線形系を用いて、上記の線形系内の左側のベクトルの値を計算するためにいく
つかの方法がある。最初に、右側のベクトルを、Ｙj *、Ｕj *およびＶj *の所望の
値を用いて計算することができる。その後、左側のベクトルのための線形系は、
任意の適当な計算技法を用いて解くことができる。その技法の一例は、帯状行例
求解法（banded matrix solver）である。
つかの方法がある。最初に、右側のベクトルを、Ｙj *、Ｕj *およびＶj *の所望の
値を用いて計算することができる。その後、左側のベクトルのための線形系は、
任意の適当な計算技法を用いて解くことができる。その技法の一例は、帯状行例
求解法（banded matrix solver）である。
【００６４】 左側ベクトルのための線形系を解く別の方法は、右側ベクトルに適用される際
に、その線形系を近似的に解く直接フィルタを見つけることである。この技法は
、Ｙj *、Ｕj *およびＶj *の所望の値を用いて右側ベクトルを計算し、その後、直
接フィルタで右側ベクトルをたたみ込むことを含む。その解法を近似するための
このアプローチは、３つの行が１画素だけシフトされていることを除いて、Ｍの
逆行列が３行毎に近似的に繰り返すという観測結果に基づいて有効である。この
繰返しパターンは、色精度と鮮明度との間の正確なバランスに到達することにな
るフィルタリングを近似するために、本発明で用いることができる直接フィルタ
を表す。
に、その線形系を近似的に解く直接フィルタを見つけることである。この技法は
、Ｙj *、Ｕj *およびＶj *の所望の値を用いて右側ベクトルを計算し、その後、直
接フィルタで右側ベクトルをたたみ込むことを含む。その解法を近似するための
このアプローチは、３つの行が１画素だけシフトされていることを除いて、Ｍの
逆行列が３行毎に近似的に繰り返すという観測結果に基づいて有効である。この
繰返しパターンは、色精度と鮮明度との間の正確なバランスに到達することにな
るフィルタリングを近似するために、本発明で用いることができる直接フィルタ
を表す。
【００６５】 この近似は、無限の長さを有する走査線の場合に厳密であろう。直接フィルタ
は、大きな走査線のための行列Ｍの逆行列を求め、その後、その逆行列の中心あ
るいは中心付近で３つの行をとることにより数値として導出することができる。
一般に、より大きなαおよびβの値によって、直接フィルタは少ない桁で打ち切
られることができるようになる。
は、大きな走査線のための行列Ｍの逆行列を求め、その後、その逆行列の中心あ
るいは中心付近で３つの行をとることにより数値として導出することができる。
一般に、より大きなαおよびβの値によって、直接フィルタは少ない桁で打ち切
られることができるようになる。
【００６６】 第３のアプローチは、右側ベクトルの計算を直接フィルタリングと組み合わせ
、３倍だけオーバーサンプリングされた画像データ（すなわち、Ｒj *、Ｇj *、Ｂ j * ）を直接画素内構成要素値にマッピングする９個のフィルタを形成することを
含む。この第３のアプローチにしたがって選択される一般化された９個一組のフ
ィルタが、図６および図７を参照して以下にさらに記載される。
、３倍だけオーバーサンプリングされた画像データ（すなわち、Ｒj *、Ｇj *、Ｂ j * ）を直接画素内構成要素値にマッピングする９個のフィルタを形成することを
含む。この第３のアプローチにしたがって選択される一般化された９個一組のフ
ィルタが、図６および図７を参照して以下にさらに記載される。
【００６７】 上記の例にしたがって画像データを処理するためのフィルタを選択するための
数学的な技法のさらに詳細な説明は、米国仮特許出願第６０／１１５，５７３号
および米国仮特許出願第６０／１１５，７３１号に見ることができ、その特許出
願は本明細書において参照して援用する。
数学的な技法のさらに詳細な説明は、米国仮特許出願第６０／１１５，５７３号
および米国仮特許出願第６０／１１５，７３１号に見ることができ、その特許出
願は本明細書において参照して援用する。
【００６８】 上記の計算技法のうちの任意の技法を用いて、色精度と鮮明度との間の所望の
トレードオフを確立、あるいは概ね確立するフィルタを生成することができる。
フィルタを選択するための数学的アプローチの上記の説明は、例示するためのも
のであり、制限するためのものではないことを理解されたい。実際には、フィル
タが選択される態様にかかわらず、本発明は、本明細書に開示される一般的な原
理に一致するフィルタを利用する画像処理およびフィルタリング技術に及ぶ。画
像データを処理およびフィルタリングするためのそのような技術を含むことに加
えて、本発明は、本明細書に開示されるような、解析的アプローチを用いてフィ
ルタを選択するプロセスにも及ぶ。
トレードオフを確立、あるいは概ね確立するフィルタを生成することができる。
フィルタを選択するための数学的アプローチの上記の説明は、例示するためのも
のであり、制限するためのものではないことを理解されたい。実際には、フィル
タが選択される態様にかかわらず、本発明は、本明細書に開示される一般的な原
理に一致するフィルタを利用する画像処理およびフィルタリング技術に及ぶ。画
像データを処理およびフィルタリングするためのそのような技術を含むことに加
えて、本発明は、本明細書に開示されるような、解析的アプローチを用いてフィ
ルタを選択するプロセスにも及ぶ。
【００６９】 本発明は、同色の画素内構成要素のストライプを有するＬＣＤディスプレイ装
置を参照して記載されている。このタイプのＬＣＤ装置の場合、本明細書で提供
される色および輝度解析は、１次元、すなわち走査線の向きに一致する直線方向
のみを考慮する。言い換えると、ストライプ式のＬＣＤディスプレイ装置上でＹ
、ＵおよびＶを表現するための上記のモデルは、走査線の向きに平行な方向に画
素内構成要素を並置することによって生成される効果のみを考慮に入れる。当業
者であれば、本明細書に開示される内容を習得する際に、そのモデルを、他の画
素内構成要素の上、下および横にある画素の位置および効果を考慮に入れる２次
元で如何に定義することができるかを理解されよう。１次元モデルは、ストライ
プ式のＬＣＤ装置の色の知覚を適当に記述するが、デルタパターンのような他の
画素内構成要素パターンは、２次元解析に向いている。あらゆる場合に、本発明
は、色モデルに関連する次元数あるいは他のそのようなモデルの詳細とは無関係
に、誤差判定基準の最適化の観点から選択されたフィルタ、あるいはそのような
最適化に一致するか、またはそのような最適化を近似するフィルタに及ぶ。
置を参照して記載されている。このタイプのＬＣＤ装置の場合、本明細書で提供
される色および輝度解析は、１次元、すなわち走査線の向きに一致する直線方向
のみを考慮する。言い換えると、ストライプ式のＬＣＤディスプレイ装置上でＹ
、ＵおよびＶを表現するための上記のモデルは、走査線の向きに平行な方向に画
素内構成要素を並置することによって生成される効果のみを考慮に入れる。当業
者であれば、本明細書に開示される内容を習得する際に、そのモデルを、他の画
素内構成要素の上、下および横にある画素の位置および効果を考慮に入れる２次
元で如何に定義することができるかを理解されよう。１次元モデルは、ストライ
プ式のＬＣＤ装置の色の知覚を適当に記述するが、デルタパターンのような他の
画素内構成要素パターンは、２次元解析に向いている。あらゆる場合に、本発明
は、色モデルに関連する次元数あるいは他のそのようなモデルの詳細とは無関係
に、誤差判定基準の最適化の観点から選択されたフィルタ、あるいはそのような
最適化に一致するか、またはそのような最適化を近似するフィルタに及ぶ。
【００７０】 上記の色のモデル化は、色空間の色のＲ、Ｇ、ＢおよびＹ、Ｕ、Ｖ測定を参照
して記載されてきた。個別に制御可能な画素内構成要素を有するディスプレイ装
置上の画像の色および輝度の知覚をモデル化することは、色空間内の他の色の次
元に関しても実行することができる。色空間内の色をローテーションすることは
単なる線形動作なので、「誤差判定基準」は、任意の特定のモデルにおいて用い
られる色の次元に関係なく、色の誤差および輝度の誤差を正確、かつ適切に表現
するものと考えられる。さらに、用いられる色の次元に関係なく、最適化問題は
、色精度と輝度精度との間のバランスに達することに関して適切に記述される。
して記載されてきた。個別に制御可能な画素内構成要素を有するディスプレイ装
置上の画像の色および輝度の知覚をモデル化することは、色空間内の他の色の次
元に関しても実行することができる。色空間内の色をローテーションすることは
単なる線形動作なので、「誤差判定基準」は、任意の特定のモデルにおいて用い
られる色の次元に関係なく、色の誤差および輝度の誤差を正確、かつ適切に表現
するものと考えられる。さらに、用いられる色の次元に関係なく、最適化問題は
、色精度と輝度精度との間のバランスに達することに関して適切に記述される。
【００７１】 一般化された１組の最適化されたフィルタが、図６に示される。図６の線形フ
ィルタは、上記の線形系の解法によって生成されているか、あるいはその線形系
の解法に一致する特性を有する。図６では、信号３００は、チャネル３０２、３
０４、３０６を有しており、９個のフィルタ、すなわち１つのチャネルと１つの
画素内構成要素との各組み合わせに対して１つのフィルタを含む１組のフィルタ
３１０に通される。具体的には、１組のフィルタ３１０は、Ｒ→Ｒ、Ｒ→Ｇ、Ｒ
→Ｂ、Ｇ→Ｒ、Ｇ→Ｇ、Ｇ→Ｂ、Ｂ→Ｒ、Ｂ→ＧおよびＢ→Ｂの組み合わせで、
チャネルを画素内構成要素にマッピングするフィルタを含む。
ィルタは、上記の線形系の解法によって生成されているか、あるいはその線形系
の解法に一致する特性を有する。図６では、信号３００は、チャネル３０２、３
０４、３０６を有しており、９個のフィルタ、すなわち１つのチャネルと１つの
画素内構成要素との各組み合わせに対して１つのフィルタを含む１組のフィルタ
３１０に通される。具体的には、１組のフィルタ３１０は、Ｒ→Ｒ、Ｒ→Ｇ、Ｒ
→Ｂ、Ｇ→Ｒ、Ｇ→Ｇ、Ｇ→Ｂ、Ｂ→Ｒ、Ｂ→ＧおよびＢ→Ｂの組み合わせで、
チャネルを画素内構成要素にマッピングするフィルタを含む。
【００７２】 色精度と輝度精度との間の所望のバランスを生成、あるいは概ね生成すること
がわかっているフィルタ係数の一例が図７に与えられる。図７の最適フィルタと
従来のアンチエイリアシングフィルタとの間には、少なくとも主に２つの違いが
ある。第１に、同色（Ｒ→Ｒ、Ｇ→ＧおよびＢ→Ｂ）フィルタは、従来のアンチ
エイリアシングフィルタと非常によく似た形状になるが、各同色フィルタは、全
画素の中心ではなく、概ね、対応する画素内構成要素の場所に中心がある。従来
のアンチエイリアシングは、緑色画素内構成要素と一致するかのように、赤色お
よび青色画素内構成要素値を計算し、その後、１画素の１／３だけ左側あるいは
右側にシフトした赤色および青色成分を表示する。ある画像内の物体が２つ以上
の原色を含む場合には、以前の技術を用いてこれらの原色をシフトすると、不鮮
明になる可能性が高い。しかしながら、本発明によりアンチエイリアシングフィ
ルタを変位させることにより、そのフィルタによって、わずかな色縁は現れるが
、不鮮明さが排除される。第２の違いは、全ての入力色が、全ての画素内構成要
素色に結合されることである。この結合は、画素ナイキスト周波数付近で最も強
くなり、その結果、縁付近で輝度に鮮明度が加わる。
がわかっているフィルタ係数の一例が図７に与えられる。図７の最適フィルタと
従来のアンチエイリアシングフィルタとの間には、少なくとも主に２つの違いが
ある。第１に、同色（Ｒ→Ｒ、Ｇ→ＧおよびＢ→Ｂ）フィルタは、従来のアンチ
エイリアシングフィルタと非常によく似た形状になるが、各同色フィルタは、全
画素の中心ではなく、概ね、対応する画素内構成要素の場所に中心がある。従来
のアンチエイリアシングは、緑色画素内構成要素と一致するかのように、赤色お
よび青色画素内構成要素値を計算し、その後、１画素の１／３だけ左側あるいは
右側にシフトした赤色および青色成分を表示する。ある画像内の物体が２つ以上
の原色を含む場合には、以前の技術を用いてこれらの原色をシフトすると、不鮮
明になる可能性が高い。しかしながら、本発明によりアンチエイリアシングフィ
ルタを変位させることにより、そのフィルタによって、わずかな色縁は現れるが
、不鮮明さが排除される。第２の違いは、全ての入力色が、全ての画素内構成要
素色に結合されることである。この結合は、画素ナイキスト周波数付近で最も強
くなり、その結果、縁付近で輝度に鮮明度が加わる。
【００７３】 上記のように、図７の典型的な最適フィルタは、９個全ての線形フィルタの場
合に、３つの画素内構成要素それぞれのための３つの異なる線形フィルタとして
完全に記述されることができる。ディスプレイ装置上に画像を表示するための準
備として画像データを処理するために、３つの各線形フィルタは、３倍だけオー
バーサンプリングされている、言い換えると、全画素に対応する画像データの各
領域のために３つのサンプルを有する、画像信号の対応する色成分に適用される
。また、本発明は、他のファクタによって画像データをサンプリングし、かつサ
ンプルの数に対応するようにフィルタを調整することにより実施することもでき
る。図７では、ｘ軸は、３倍だけオーバーサンプリングされている画像データを
示しており、ｙ軸は、フィルタ係数を表す。図７の９個の線形フィルタは、フィ
ルタの形状を示すためにグラフ上で互いに上下に移動していることに留意された
い。したがって、係数の値は、ｙ軸上のゼロ点からではなく、各フィルタの基線
のセロから測定される。
合に、３つの画素内構成要素それぞれのための３つの異なる線形フィルタとして
完全に記述されることができる。ディスプレイ装置上に画像を表示するための準
備として画像データを処理するために、３つの各線形フィルタは、３倍だけオー
バーサンプリングされている、言い換えると、全画素に対応する画像データの各
領域のために３つのサンプルを有する、画像信号の対応する色成分に適用される
。また、本発明は、他のファクタによって画像データをサンプリングし、かつサ
ンプルの数に対応するようにフィルタを調整することにより実施することもでき
る。図７では、ｘ軸は、３倍だけオーバーサンプリングされている画像データを
示しており、ｙ軸は、フィルタ係数を表す。図７の９個の線形フィルタは、フィ
ルタの形状を示すためにグラフ上で互いに上下に移動していることに留意された
い。したがって、係数の値は、ｙ軸上のゼロ点からではなく、各フィルタの基線
のセロから測定される。
【００７４】 また、最適フィルタは、その入力および出力が同じ色であり、標準的なボック
スフィルタより急激なロールオフを与える、わずかに負のローブを有する滑らか
な特性を有するボックスフィルタであることにも留意されたい。また、Ｒ→Ｒ，
Ｇ→ＧおよびＢ→Ｂフィルタは、単位利得ＤＣ応答も有する。しかしながら、入
力から出力に異なる色を結合するフィルタも存在する。その目的は、色誤差を相
殺することである。異なる色の入力／出力を有するフィルタは、本発明のこの実
施形態によればセロＤＣ応答を有する。
スフィルタより急激なロールオフを与える、わずかに負のローブを有する滑らか
な特性を有するボックスフィルタであることにも留意されたい。また、Ｒ→Ｒ，
Ｇ→ＧおよびＢ→Ｂフィルタは、単位利得ＤＣ応答も有する。しかしながら、入
力から出力に異なる色を結合するフィルタも存在する。その目的は、色誤差を相
殺することである。異なる色の入力／出力を有するフィルタは、本発明のこの実
施形態によればセロＤＣ応答を有する。
【００７５】 図７に示されるフィルタは、色精度と輝度精度との間の所望のバランスを確立
することがわかっているが、本発明は、最適化されたフィルタの解析から示唆さ
れるか、あるいは図７の最適化されたフィルタを生成する式の解を近似する他の
フィルタにも及ぶ。たとえば、本発明は、色入力を同色の画素内構成要素に結び
付ける単位ＤＣローパスフィルタを含む一群のフィルタのうちの任意のフィルタ
を用いることにより実施することができ、その場合、カットオフ周波数は、０．
５サイクル／画素と１サイクル／画素との間にあり、セロ利得ＤＣ応答フィルタ
が、色入力を、他の色を有する画素内構成要素に結び付ける。
することがわかっているが、本発明は、最適化されたフィルタの解析から示唆さ
れるか、あるいは図７の最適化されたフィルタを生成する式の解を近似する他の
フィルタにも及ぶ。たとえば、本発明は、色入力を同色の画素内構成要素に結び
付ける単位ＤＣローパスフィルタを含む一群のフィルタのうちの任意のフィルタ
を用いることにより実施することができ、その場合、カットオフ周波数は、０．
５サイクル／画素と１サイクル／画素との間にあり、セロ利得ＤＣ応答フィルタ
が、色入力を、他の色を有する画素内構成要素に結び付ける。
【００７６】 色精度と輝度精度との間の所望のバランスを得るために、画像データがサンプ
リングされ、かつマッピングされるフィルタリング動作を含むように、画像デー
タが本明細書に開示されるように処理されるとき、画像データは、種々の色から
なる個別に制御可能な画素内構成要素を有するＬＣＤ装置あるいは任意の他のデ
ィスプレイ装置上に表示されるために準備される。フィルタリングされたデータ
は、全画素に対してではなく、画素の個々の画素内構成要素にマッピングされる
サンプルを表す。サンプルは、画素内構成要素に適用されることになる光度値を
選択するために用いられる。このようにして、ディスプレイ装置上に表示される
ことになる画像のビットマップ表現、あるいは画像の走査線を収集することがで
きる。
リングされ、かつマッピングされるフィルタリング動作を含むように、画像デー
タが本明細書に開示されるように処理されるとき、画像データは、種々の色から
なる個別に制御可能な画素内構成要素を有するＬＣＤ装置あるいは任意の他のデ
ィスプレイ装置上に表示されるために準備される。フィルタリングされたデータ
は、全画素に対してではなく、画素の個々の画素内構成要素にマッピングされる
サンプルを表す。サンプルは、画素内構成要素に適用されることになる光度値を
選択するために用いられる。このようにして、ディスプレイ装置上に表示される
ことになる画像のビットマップ表現、あるいは画像の走査線を収集することがで
きる。
【００７７】 その処理およびフィルタリングは、画像のラスタ化およびレンダリングを行っ
ている間に行うことができる。別法では、その処理およびフィルタリングは、表
示される画像に繰返し含まれることになる、テキスト文字のような特定の画像に
対して行うことができる。この場合、テキスト文字は、最適に表示するために準
備され、ドキュメントにおいて後に用いるフォント文字キャッシュ内に格納する
ことができる。
ている間に行うことができる。別法では、その処理およびフィルタリングは、表
示される画像に繰返し含まれることになる、テキスト文字のような特定の画像に
対して行うことができる。この場合、テキスト文字は、最適に表示するために準
備され、ドキュメントにおいて後に用いるフォント文字キャッシュ内に格納する
ことができる。
【００７８】 ディスプレイ装置上に表示されるような画像は、所望の色精度と輝度精度とを
有し、また、サンプルを、個々の画素内構成要素ではなく、全画素にマッピング
する従来の技法を用いて表示される画像に比べて改善された解像度も有する。
有し、また、サンプルを、個々の画素内構成要素ではなく、全画素にマッピング
する従来の技法を用いて表示される画像に比べて改善された解像度も有する。
【００７９】 本発明は、その精神および不可欠な特徴から逸脱することなく他の特定の形態
において具現することもできる。記載される実施形態は、全ての点で、単なる例
示にすぎず、限定するものと見なされるべきではない。それゆえ、本発明の範囲
は、上記の記載によってではなく、添付の請求の範囲によって示される。請求の
範囲の等価な意味および範囲内に入る全ての変更は、その範囲に含まれることに
なる。
において具現することもできる。記載される実施形態は、全ての点で、単なる例
示にすぎず、限定するものと見なされるべきではない。それゆえ、本発明の範囲
は、上記の記載によってではなく、添付の請求の範囲によって示される。請求の
範囲の等価な意味および範囲内に入る全ての変更は、その範囲に含まれることに
なる。
【図１】 図１Ａは、本発明に適した動作環境を提供する典型的なシステムを示す図であ
り、図１Ｂは、本発明にしたがって文字を表示することができるＬＣＤ装置を有
するポータブルコンピュータを示す図である。
り、図１Ｂは、本発明にしたがって文字を表示することができるＬＣＤ装置を有
するポータブルコンピュータを示す図である。
【図２】 図２Ａは、ＬＣＤ装置の一部を示し、ＬＣＤ装置の画素の個別に制御可能な画
素内構成要素を示す図であり、図２Ｂは、ＬＣＤ装置の一部を示し、ＬＣＤ装置
の画素の個別に制御可能な画素内構成要素を示す図である。
素内構成要素を示す図であり、図２Ｂは、ＬＣＤ装置の一部を示し、ＬＣＤ装置
の画素の個別に制御可能な画素内構成要素を示す図である。
【図３】 ＬＣＤ装置上の画像を表示するのに備えて、画像データを処理し、かつフィル
タリングするシステムの選択された機能モジュールを示す上位のブロック図であ
る。
タリングするシステムの選択された機能モジュールを示す上位のブロック図であ
る。
【図４】 それぞれ画像の色成分を表わす３つのチャネルを有する画像データ信号を示し
、さらに、その画像データの変位サンプリングを示す図である。
、さらに、その画像データの変位サンプリングを示す図である。
【図５】 図５Ａは、本発明の一実施形態による、ＬＣＤ装置の走査線の一部と、そのＬ
ＣＤ装置のためにＹ、Ｕ、Ｖを如何にモデル化することができるかとを示す図で
あり、図５Ｂは、本発明の一実施形態による、ＬＣＤ装置の走査線の一部と、そ
のＬＣＤ装置のためにＹ、Ｕ、Ｖを如何にモデル化することができるかとを示す
図であり、図５Ｃは、本発明の一実施形態による、ＬＣＤ装置の走査線の一部と
、そのＬＣＤ装置のためにＹ、Ｕ、Ｖを如何にモデル化することができるかとを
示す図である。
ＣＤ装置のためにＹ、Ｕ、Ｖを如何にモデル化することができるかとを示す図で
あり、図５Ｂは、本発明の一実施形態による、ＬＣＤ装置の走査線の一部と、そ
のＬＣＤ装置のためにＹ、Ｕ、Ｖを如何にモデル化することができるかとを示す
図であり、図５Ｃは、本発明の一実施形態による、ＬＣＤ装置の走査線の一部と
、そのＬＣＤ装置のためにＹ、Ｕ、Ｖを如何にモデル化することができるかとを
示す図である。
【図６】 図６は、ＬＣＤ装置上の画素の赤色、緑色および青色画素内構成要素に、画像
データをマッピングするために、画像信号に適用される、一般化された９個一組
の線形フィルタを示す図である。
データをマッピングするために、画像信号に適用される、一般化された９個一組
の線形フィルタを示す図である。
【図７】 図７は、色精度と輝度精度との間の所望のバランスを確立する、図６の一般化
された９個一組のフィルタのフィルタ係数の一例を示すグラフである。
された９個一組のフィルタのフィルタ係数の一例を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36 ５Ｌ０９６ Ｈ０４Ｎ 1/409 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 1/46 1/46 Ｚ 1/60 1/40 １０１Ｄ (31)優先権主張番号 ０９／３６４，３６５ (32)優先日 平成11年７月30日(1999．7．30) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｓ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ミッチェル，ドナルド・ピー アメリカ合衆国ワシントン州98008，ベル ビュー，ワンハンドレッドアンドシックス ティエイトス・アベニュー・ノースイース ト 2621 (72)発明者 ホワイテッド，ジェイ・ターナー アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27312，ピッツボロ，ハンクス・チャペ ル・ロード 3440 (72)発明者 ブリン，ジェームズ・エフ アメリカ合衆国ワシントン州98005，ベル ビュー，ノースイースト・サーティサー ド・レイン 13410 Ｆターム(参考） 5B057 AA01 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CE06 CE16 CH01 CH04 CH12 CH14 CH16 DA16 DB02 DB06 DB09 5C006 AA01 AA22 AF46 AF85 BF11 BF16 BF21 FA56 GA02 GA03 5C077 MP08 PP02 PP15 PP32 PQ12 PQ22 RR18 SS07 5C079 HB01 LA12 LA14 LA27 MA01 MA11 MA17 NA04 PA05 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 EE17 EE30 JJ02 5L096 AA02 AA06 BA20 DA01 FA06 GA55 LA05 LA13 MA03
Claims (37)
- 【請求項１】 ディスプレイ装置に関連する処理装置において、前記ディス
プレイ装置は、ぞれぞれ複数の画素内構成要素を有する複数の画素を有し、前記
画素内構成要素は画像の種々の部分を表し、前記画像が所望の度合いの輝度精度
と対応する所望の度合いの色精度とでレンダリングされるように、前記ディスプ
レイ装置上に前記画像を表示するための準備として画像データを処理する方法で
あって、 前記画像データが符号化された信号をローパスフィルタに通すステップであっ
て、前記信号は、それぞれ前記画像の異なる色成分を表す複数のチャネルを有す
る、該ステップと、 前記フィルタリングされた信号に基づいて、前記画像データの空間的に異なる
領域を表すデータが、全画素にマッピングされるのではなく、特定の画素の個々
の画素内構成要素にマッピングされるデータ構造を生成するステップとを含む方
法。 - 【請求項２】 有効なサンプリングレートが１サンプル／画素内構成要素で
あり、前記ローパスフィルタは、画素ナイキスト周波数より高いカットオフ周波
数を有し、前記ナイキスト周波数は０．５サイクル／画素の値を有する請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 前記ローパスフィルタの前記カットオフ周波数の値は、前記
画素ナイキスト周波数より高く、１サイクル／画素より低い請求項２に記載の方
法。 - 【請求項４】 前記ローパスフィルタの前記カットオフ周波数の値は、約０
．６サイクル／画素から約０．９サイクル／画素の範囲内にある請求項３に記載
の方法。 - 【請求項５】 前記複数の画素はそれぞれ３つの画素内構成要素を有し、前
記ローパスフィルタは、前記画像データの前記空間的に異なる領域を表す前記デ
ータを生成するために、前記信号に適用される９個のフィルタを含む請求項１に
記載の方法。 - 【請求項６】 前記色精度と前記輝度精度との間の所望のトレードオフを確
立するために、前記ローパスフィルタのフィルタリング係数を選択するためのス
テップをさらに含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記フィルタリング係数を選択するための前記ステップは、
前記フィルタリング係数が前記ディスプレイ装置のために構成される誤差測定基
準を最小にするように行われ、前記誤差測定基準は、前記ディスプレイ装置の色
誤差および輝度誤差を表す請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記誤差測定基準はパラメータ化され、前記誤差測定基準は
、前記パラメータの値を選択することにより、所望の度合いの色精度と、所望の
度合いの輝度精度とのために調整することができる請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記フィルタリング係数を選択するための前記ステップは、
前記フィルタリング係数が前記ディスプレイ装置のために構成される誤差測定基
準を最小にする最適化されたフィルタのフィルタリング係数を近似するように行
われ、前記誤差測定基準は、前記ディスプレイ装置の選択された部分の前記色誤
差および前記輝度誤差を表す請求項６に記載の方法。 - 【請求項１０】 色空間内の信号をローテーションするステップをさらに含
み、Ｒ、Ｇ、Ｂに関して前記信号内に元々表される前記画像の前記色は、次にＹ
、Ｕ、Ｖに関して表される請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記各画素内構成要素のための個別の光度値を、前記画素
内構成要素にマッピングされる画像データの前記空間的に異なる領域を表すデー
タに基づいて生成するためのステップをさらに含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記個別の光度値を用いて前記ディスプレイ装置上に前記
画像を表示するためのステップをさらに含み、結果として、前記全画素ではなく
、前記画素の前記画素内構成要素がそれぞれ前記画像の種々の部分を表す請求項
１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記画像はテキスト文字を表し、前記信号を前記ローパス
フィルタに通すための前記ステップと、前記データ構造を生成するためのステッ
プとは、フォント文字キャッシュに格納されるテキスト文字データを生成するよ
うに行われ、前記方法はさらに、前記フォント文字キャッシュに格納される前記
テキスト文字データを収集し、前記テキスト文字データを用いてドキュメントを
表示するためのステップを含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項１４】 ディスプレイ装置に関連する処理装置において、前記ディ
スプレイ装置は、それぞれ複数の画素内構成要素を有する複数の画素を有し、前
記画素内構成要素は画像の種々の部分を表し、画像が所望の度合いの輝度精度と
、対応する所望の度合いの色精度とでレンダリングされるように、前記ディスプ
レイ装置上に前記画像を表示する方法であって、該方法は、 第１から第９のフィルタを含む１組のフィルタを用いて、画像データが符号化
された信号をフィルタリングするステップを含み、該フィルタリングするステッ
プは、 前記信号の第１のチャネルを第１のフィルタに通し、第２のチャネルを第２の
フィルタに通し、第３のチャネルを第３のフィルタに通すことを含む、特定の画
素の第１の画素内構成要素にマッピングされることになる第１のサンプルを得る
ために前記信号をフィルタリングするステップと、 前記信号の前記第１のチャネルを第４のフィルタに通し、前記第２のチャネル
を第５のフィルタに通し、前記第３のチャネルを第６のフィルタに通すことを含
む、前記特定の画素の第２の画素内構成要素にマッピングされることになる第２
のサンプルを得るために前記信号をフィルタリングするステップと、 前記信号の前記第１のチャネルを第７のフィルタに通し、前記第２のチャネル
を第８のフィルタに通し、前記第３のチャネルを第９のフィルタに通すことを含
む、前記特定の画素の第３の画素内構成要素にマッピングされることになる第３
のサンプルを得るために前記信号をフィルタリングするステップとを含み、 また前記方法は、前記画素内構成要素にマッピングされる前記第１のサンプル
と、前記第２のサンプルと、前記第３のサンプルとに基づいて、前記画素の前記
画素内構成要素に割り当てられる光度値を表すデータを含むデータ構造を生成す
るステップを含む方法。 - 【請求項１５】 前記フィルタはそれぞれ、前記複数のチャネルのうちの１
つのチャネルと、前記特定の画素の前記複数の画素内構成要素のうちの１つの画
素内構成要素とに対応し、前記対応する画素内構成要素を概ね中心とした前記画
像の領域内の前記対応するチャネルをフィルタリングする請求項１４に記載の方
法。 - 【請求項１６】 前記複数のチャネルのうちの１つのチャネルに対応する前
記フィルタのうちの少なくとも２つは、空間的な位置に関して重複する請求項１
５に記載の方法。 - 【請求項１７】 色精度と輝度精度との間の所望のトレードオフを確立する
ために、前記フィルタのフィルタリング係数を選択するためのステップをさらに
含む請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記フィルタリング係数を選択するための前記ステップは
、前記フィルタリング係数が前記ディスプレイ装置のために構成される誤差測定
基準を最小にするように行われ、前記誤差測定基準は、前記特定の画素を含む前
記ディスプレイ装置の一部の色誤差および輝度誤差を表す請求項１７に記載の方
法。 - 【請求項１９】 前記誤差測定基準はパラメータ化され、前記誤差測定基準
は、前記パラメータの値を選択することにより、所望の度合いの色精度と、所望
の度合いの輝度精度のために調整することができる請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２０】 ディスプレイ装置に関連する処理装置において、前記ディ
スプレイ装置は、それぞれ複数の画素内構成要素を有する複数の画素を有し、前
記画素内構成要素は画像の種々の部分を表し、画像が所望の度合いの輝度精度と
対応する所望の度合いの色精度とでレンダリングされるように、前記ディスプレ
イ装置上に前記画像を表示する方法であって、 画像データが符号化される信号を複数のローパスフィルタに通すステップであ
って、前記信号は、それぞれ前記画像の異なる色成分を表す複数のチャネルを有
し、前記複数のフィルタは、前記ディスプレイ装置のために構成される誤差測定
基準を最小にする最適化されたフィルタの係数を少なくとも近似するように選択
されたフィルタリング係数を有するフィルタを含む、該ステップと、 前記フィルタリングされた信号に基づいて、前記画像データの空間的に異なる
領域を表すデータが、全画素にマッピングされるのではなく、特定の画素の個々
の画素内構成要素にマッピングされるデータ構造を生成するステップとを含む方
法。 - 【請求項２１】 前記複数のフィルタは、前記特定の画素の前記複数の画素
内構成要素それぞれに対して１つのみのフィルタを含む請求項２０に記載の方法
。 - 【請求項２２】 前記複数のフィルタは、前記複数のチャネルに含まれるチ
ャネルの数と、前記特定の画素の前記複数の画素内構成要素に含まれる画素内構
成要素の数とを掛け合わせることによって得られる積に等しい数のフィルタを含
む請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記誤差測定基準は、色精度と輝度精度との間の所望のト
レードオフを確立するために選択され、該誤差測定基準は、前記ディスプレイ装
置の選択された部分の色誤差および輝度誤差を表す請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記誤差測定基準はパラメータ化され、前記誤差測定基準
は、前記パラメータの値を選択することにより、所望の度合いの色精度と、所望
の度合いの輝度精度のために調整することができる請求項２３に記載の方法。 - 【請求項２５】 所望の度合いの輝度精度と、対応する所望の度合いの色精
度とを有する信号に符号化される画像を表示するためのコンピュータシステムで
あって、 プロセッシングユニットと、 該プロセッシングユニットと動作可能に接続されるディスプレイ装置であって
、該ディスプレイ装置は複数の画素を含み、該複数の画素はそれぞれ、複数の個
別に制御可能な画素内構成要素を含む、該ディスプレイ装置と、 前記画像の空間的に異なる領域を特定の画素の個々の画素内構成要素にマッピ
ングするサンプルを得るための複数のフィルタであって、前記複数のフィルタは
、前記ディスプレイ装置のために構成される誤差測定基準を最小にする最適化さ
れたフィルタの係数を概ね近似するように選択されたフィルタリング係数を有す
るフィルタを含む、該フィルタとを備えるコンピュータシステム。 - 【請求項２６】 前記複数のフィルタは、複数のチャネルに含まれるチャネ
ルの数と、前記特定の画素の前記複数の画素内構成要素に含まれる画素内構成要
素の数とを掛け合わせることによって得られる積に等しい数のフィルタを含む請
求項２５に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項２７】 前記複数のフィルタは、前記特定の画素の前記複数の画素
内構成要素それぞれに対して１つのみのフィルタを含む請求項２５に記載のコン
ピュータシステム。 - 【請求項２８】 前記誤差測定基準は、色精度と輝度精度との間の所望のト
レードオフを確立するために選択される請求項２５に記載のコンピュータシステ
ム。 - 【請求項２９】 前記誤差測定基準はパラメータ化され、前記誤差測定基準
は、前記パラメータの値を選択することにより、所望の度合いの色精度と所望の
度合いの輝度精度とのために調整可能である請求項２８に記載のコンピュータシ
ステム。 - 【請求項３０】 前記複数のフィルタは、前記特定の画素の画素内構成要素
それぞれに対応するフィルタのサブセットを含み、前記フィルタのサブセットは
、前記特定の画素に対応する、概ね空間的に前記特定の画素内構成要素を中心に
して位置する請求項２５に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項３１】 それぞれ複数の画素内構成要素を有する複数の画素を含む
ディスプレイ装置に関連する処理装置において、前記画素内構成要素は画像の種
々の部分を表し、画像が所望の度合いの輝度精度と、対応する所望の度合いの色
精度とでレンダリングされるように、前記ディスプレイ装置上に前記画像を表示
する方法を実施するためのコンピュータプログラム製品であって、 前記方法を実施するためのコンピュータ実行可能命令を搭載するコンピュータ
読取り可能媒体を備え、該コンピュータ読取り可能媒体は、 画像データの空間的に異なる領域を特定の画像の個々の画素内構成要素にマッ
ピングする、データを得るためのプログラムコード手段を備え、前記画像データ
は、それぞれ前記画像の異なる色成分を表す複数のチャネルを含み、前記データ
を得るためのプログラムコード手段は、 前記ディスプレイ装置のために構成される誤差測定基準を最小にする最適化さ
れたフィルタの係数を少なくとも近似するように選択されたフィルタリング係数
を用いて、複数のチャネルそれぞれを線形にフィルタリングするためのプログラ
ムコード手段と、 結果的にフィルタリングされたデータを前記対応する個々の画素内構成要素に
マッピングするプログラムコード手段とを備えるコンピュータプログラム製品。 - 【請求項３２】 前記線形にフィルタリングするためのプログラムコード手
段は、特定の画素に適用される複数のフィルタを備え、前記複数のフィルタは、
前記複数のチャネルに含まれるチャネルの数と、前記特定の画素の前記複数の画
素内構成要素に含まれる画素内構成要素の数とを掛け合わせることによって得ら
れる積に等しい数のフィルタを含む請求項３１に記載のコンピュータプログラム
製品。 - 【請求項３３】 前記線形にフィルタリングするためのプログラムコード手
段は、前記特定の画素の前記複数の画素内構成要素それぞれに対して１つのみの
フィルタを含む請求項３１に記載のコンピュータプログラム製品。 - 【請求項３４】 前記誤差測定基準は、色精度と輝度精度との間の所望のト
レードオフを確立するために選択され、前記誤差測定基準は、前記ディスプレイ
装置の一部の色誤差および輝度誤差を表す請求項３１に記載のコンピュータプロ
グラム製品。 - 【請求項３５】 前記誤差測定基準はパラメータ化され、前記誤差測定基準
は、前記パラメータの値を選択することにより、所望の度合いの色精度と所望の
度合いの輝度精度とのために調整可能である請求項３４に記載のコンピュータプ
ログラム製品。 - 【請求項３６】 前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記画素内構成
要素にマッピングされたサンプルに基づいて、前記画素内構成要素それぞれのた
めの個別の光度値を生成するためのプログラムコード手段を含む請求項３１に記
載のコンピュータプログラム製品。 - 【請求項３７】 前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記個別の光度
値を用いて前記ディスプレイ装置上に前記画像を表示するためのプログラムコー
ド手段を備え、結果的に、前記特定の画素の前記画素内構成要素はそれぞれ前記
画像の種々の部分を表す請求項３１に記載のコンピュータプログラム製品。
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