JP2003512653A - 適応サブピクセルレンダリングによる画像ディスプレイ品質の向上 - Google Patents
適応サブピクセルレンダリングによる画像ディスプレイ品質の向上Info
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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- G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
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- G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
画像を表すピクセルデータを受信する工程と、受信したピクセルデータの画像フィーチャを判定する工程と、判定された画像に基づいてサブピクセル補正信号を発生する工程とを包含する、画像を表示する方法。発生されたサブピクセル駆動補正信号は、ディスプレイの属性に基づき得、ピクセル駆動信号の発生に用いられ得る。さらに、画像を表すピクセルデータを受信する命令と、受信したピクセルデータの画像フィーチャを判定する命令と、判定した画像に基づいて、サブピクセル駆動補正信号を発生する命令とを含む、プロセッサで実行されるように適応される命令を格納するコンピュータ可読媒体。
Description
【0001】
(優先権)
本出願は、1999年10月19日に出願された仮出願第60/160,39
7号に対して優先権を主張し、この仮出願は本明細書中で援用される。
7号に対して優先権を主張し、この仮出願は本明細書中で援用される。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、画像表示に関する。特に本発明は、適応サブピクセルレンダリング
による画像表示品質の改善に関する。
による画像表示品質の改善に関する。
【0003】
(背景)
マルチカラーディスプレイは、典型的には独立した赤、緑および青のサブピク
セルから構成されるピクセルを使用する。このようなマルチカラーディスプレイ
の1つの例である液晶ディスプレイ(LCD)は、赤、緑および青のサブピクセ
ルを含む3個の空間的にオフセットされた色要素を有する。LCD画面における
色要素の1つの例が図1に示される。これは、水平線に配置された赤色要素、緑
色要素および青色要素により形成された矩形領域から構成される。図1から明ら
かなように、この実施例におけるピクセル101は、赤のサブピクセル101a
、緑のサブピクセル101bおよび青のサブピクセル101cから構成される。
もちろん、他の配置(例えば、S.Tsurutaらの「Color Pixe
l Arrangement Evaluation for LC−TV」(
1985年、International Display Research
Conference、第24〜26頁)で記載されるもの)も可能である。
セルから構成されるピクセルを使用する。このようなマルチカラーディスプレイ
の1つの例である液晶ディスプレイ(LCD)は、赤、緑および青のサブピクセ
ルを含む3個の空間的にオフセットされた色要素を有する。LCD画面における
色要素の1つの例が図1に示される。これは、水平線に配置された赤色要素、緑
色要素および青色要素により形成された矩形領域から構成される。図1から明ら
かなように、この実施例におけるピクセル101は、赤のサブピクセル101a
、緑のサブピクセル101bおよび青のサブピクセル101cから構成される。
もちろん、他の配置(例えば、S.Tsurutaらの「Color Pixe
l Arrangement Evaluation for LC−TV」(
1985年、International Display Research
Conference、第24〜26頁)で記載されるもの)も可能である。
【0004】
各色要素は、LCDコントローラにより個々に制御され、種々の色合いを生成
し得る。色要素の各セットは単一のピクセルに属しているが、多くの画像処理ア
ルゴリズムにおいては画像レンダリングまたはラスター化を含むので、サブピク
セルはそれらがあたかも多くの類似した属性で単一の座標に同時に配置されるか
のように扱われている。これにより、乱れた線および劣った画像表示品質をもた
らし得る。図2は、典型的なピクセルレンダリングスキームを用いて表示された
対角線の例を示す。この図から明らかなように、線は乱れている。この問題を処
理する方法がある。それはアンチエイリアシングである。典型的なアンチエイリ
アスの対角線が図3に示される。アンチエイリアシングを使用して、暗化された
ピクセルに隣接するピクセルが種々の濃淡の色合いで表示され、それにより線が
平滑化されるように見えることが可能となる。不運にも、アンチエイリアシング
は、画像のシャープさを低下させ、不鮮明なまたはぼやけた画像となり得る。
し得る。色要素の各セットは単一のピクセルに属しているが、多くの画像処理ア
ルゴリズムにおいては画像レンダリングまたはラスター化を含むので、サブピク
セルはそれらがあたかも多くの類似した属性で単一の座標に同時に配置されるか
のように扱われている。これにより、乱れた線および劣った画像表示品質をもた
らし得る。図2は、典型的なピクセルレンダリングスキームを用いて表示された
対角線の例を示す。この図から明らかなように、線は乱れている。この問題を処
理する方法がある。それはアンチエイリアシングである。典型的なアンチエイリ
アスの対角線が図3に示される。アンチエイリアシングを使用して、暗化された
ピクセルに隣接するピクセルが種々の濃淡の色合いで表示され、それにより線が
平滑化されるように見えることが可能となる。不運にも、アンチエイリアシング
は、画像のシャープさを低下させ、不鮮明なまたはぼやけた画像となり得る。
【0005】
画像表示を改善する他の方法があるが、これらの方法は各々が望ましくない欠
点を有する。例えば、1つの方法が「Method and Apparatu
s for Displaying a Multicolor Image」
という名称の米国特許第5,341,153号に示される。この特許における発
明は、単一の色が付けられたサブピクセルの問題を処理することを試みている。
しかし、この発明は、表示された画像を改善するために指標としての変位を使用
するものではなく、サブピクセルを変位を修正しようとするものである。
点を有する。例えば、1つの方法が「Method and Apparatu
s for Displaying a Multicolor Image」
という名称の米国特許第5,341,153号に示される。この特許における発
明は、単一の色が付けられたサブピクセルの問題を処理することを試みている。
しかし、この発明は、表示された画像を改善するために指標としての変位を使用
するものではなく、サブピクセルを変位を修正しようとするものである。
【0006】
別の方法が、「Color Image Enhancement Devi
ce for Video Display Appliance」という名称
の米国特許第6,028,646号にある。この特許における発明は、画像のサ
チュレーションを調整することにより、カラー画像のシャープさを改善するカラ
ー画像増強デバイスを提供することを試みている。しかし、この発明の目的のた
めに、サブピクセルは同時に配置されると想定され、色空間変換は画像表示を赤
、緑および青からの画像表示を輝度、色相およびサチュレーションへ変換するよ
うに行われる。このような場合、表示属性を使用する利点は、典型的には調べら
れない。
ce for Video Display Appliance」という名称
の米国特許第6,028,646号にある。この特許における発明は、画像のサ
チュレーションを調整することにより、カラー画像のシャープさを改善するカラ
ー画像増強デバイスを提供することを試みている。しかし、この発明の目的のた
めに、サブピクセルは同時に配置されると想定され、色空間変換は画像表示を赤
、緑および青からの画像表示を輝度、色相およびサチュレーションへ変換するよ
うに行われる。このような場合、表示属性を使用する利点は、典型的には調べら
れない。
【0007】
従って、典型的なピクセルディスプレイにおける欠点のために、画像の明瞭さ
および解像度を増加させるためにサブピクセルを使用し得る改善された画像レン
ダリングの必要性が示される。
および解像度を増加させるためにサブピクセルを使用し得る改善された画像レン
ダリングの必要性が示される。
【0008】
(発明の要旨)
公知のシステムにおけるこれらの問題を解決するために、適応サブピクセルレ
ンダリングを用いた画像を表示することが本明細書中で議論される。
ンダリングを用いた画像を表示することが本明細書中で議論される。
【0009】
本発明の実施形態により、適応サブピクセルレンダリングを実行する方法およ
びデバイスを用いることによって改良された表示品質を可能にする。本発明の1
実施形態において、画像を表示する方法は、画像をあらわすピクセルデータを受
け取る工程と、受け取ったピクセルデータの画像フィーチャを判定する工程と、
判定した画像に基づいてサブピクセル駆動補正信号を生成する工程とを包含する
。本発明の別の実施形態において、サブピクセル駆動補正信号は、表示デバイス
の属性に基づく。
びデバイスを用いることによって改良された表示品質を可能にする。本発明の1
実施形態において、画像を表示する方法は、画像をあらわすピクセルデータを受
け取る工程と、受け取ったピクセルデータの画像フィーチャを判定する工程と、
判定した画像に基づいてサブピクセル駆動補正信号を生成する工程とを包含する
。本発明の別の実施形態において、サブピクセル駆動補正信号は、表示デバイス
の属性に基づく。
【0010】
(詳細な説明)
本発明の実施形態は、適応サブピクセルレンダリングを用いて改良された画像
表示品質を提供する。所望ならば、本発明の実施形態は、表示デバイスの属性を
用いて、改良された画像表示品質を提供することができる。
表示品質を提供する。所望ならば、本発明の実施形態は、表示デバイスの属性を
用いて、改良された画像表示品質を提供することができる。
【0011】
関連した例として、ただし単なる例であるが、液晶ディスプレイ(LCD)の
ような別個の赤色要素、緑色要素、および青色要素から構成されるマルチカラー
ディスプレイを考える。
ような別個の赤色要素、緑色要素、および青色要素から構成されるマルチカラー
ディスプレイを考える。
【0012】
図4は、本発明の実施形態のフローチャートである。この実施形態において、
画像を表すピクセルデータが、工程401で受け取られる。工程402において
、受け取られたピクセルデータの画像フィーチャが判定される。判定された画像
フィーチャを用いて、工程403において、サブピクセル駆動補正信号が生成さ
れる。一旦サブピクセル駆動補正信号が生成されると、工程404において、そ
のサブピクセル駆動補正信号に基づいた駆動信号が生成される。
画像を表すピクセルデータが、工程401で受け取られる。工程402において
、受け取られたピクセルデータの画像フィーチャが判定される。判定された画像
フィーチャを用いて、工程403において、サブピクセル駆動補正信号が生成さ
れる。一旦サブピクセル駆動補正信号が生成されると、工程404において、そ
のサブピクセル駆動補正信号に基づいた駆動信号が生成される。
【0013】
本発明の1実施形態において、サブピクセル駆動補正信号は、所与の表示デバ
イスの属性(単数または複数)に基づき得る。例えば、ただし単なる例であるが
、表示デバイスはLCDであり得る。その属性は、サブピクセルの相対位置、サ
ブピクセルのサイズ、サブピクセルの形状、サブピクセルの幾何学的形状、サブ
ピクセルの配向等のサブピクセルの構成を含み得るが、これらに限定されない。
例えば、図1に戻って、図1から理解され得るように、赤色サブピクセル、緑色
サブピクセル、および青色サブピクセルは、互いに空間的なオフセットを有する
。これらのサブピクセルの空間的なオフセットは、Nの因子によって画像の空間
的な解像度を増加するために用いられ得る。ここで、Nは、所与のピクセルの色
要素数である。
イスの属性(単数または複数)に基づき得る。例えば、ただし単なる例であるが
、表示デバイスはLCDであり得る。その属性は、サブピクセルの相対位置、サ
ブピクセルのサイズ、サブピクセルの形状、サブピクセルの幾何学的形状、サブ
ピクセルの配向等のサブピクセルの構成を含み得るが、これらに限定されない。
例えば、図1に戻って、図1から理解され得るように、赤色サブピクセル、緑色
サブピクセル、および青色サブピクセルは、互いに空間的なオフセットを有する
。これらのサブピクセルの空間的なオフセットは、Nの因子によって画像の空間
的な解像度を増加するために用いられ得る。ここで、Nは、所与のピクセルの色
要素数である。
【0014】
サブピクセルの限られたサイズおよび形状もまた属性であり、この属性を用い
て画像を高めることができる。なぜなら、これらの属性は、サブピクセルによっ
て最良に表され得る画像細部のサイズおよび形状を決定するためである。
て画像を高めることができる。なぜなら、これらの属性は、サブピクセルによっ
て最良に表され得る画像細部のサイズおよび形状を決定するためである。
【0015】
幾何学的形状および配向はともにサブピクセルの構成に関連する。異なる構成
により、画像がサブピクセルレベルでレンダリングされた場合に、我々の目は、
特定の角度および回数(frequenoies)でよりはっきりした細部を知
覚することができる。
により、画像がサブピクセルレベルでレンダリングされた場合に、我々の目は、
特定の角度および回数(frequenoies)でよりはっきりした細部を知
覚することができる。
【0016】
本発明の別の実施形態において、「輝度マッピング」の属性が画像を高めるた
めに用いられる。色要素がピクセル駆動信号によって個々に制御され得るので、
それら色要素を個々のサブピクセルとして処理することによって、さらに画像品
質を改良するために動的な輝度マッピングを用いることができる。
めに用いられる。色要素がピクセル駆動信号によって個々に制御され得るので、
それら色要素を個々のサブピクセルとして処理することによって、さらに画像品
質を改良するために動的な輝度マッピングを用いることができる。
【0017】
本発明の1実施形態において、工程401で受け取られたピクセルデータは、
サブピクセルデータを含み得、かつレンダリングされたデータまたはラスター化
されたデータであり得る。本発明のために、用語「ラスター化」は、入力幾何学
的原形からピクセル値を判定することを意味する。
サブピクセルデータを含み得、かつレンダリングされたデータまたはラスター化
されたデータであり得る。本発明のために、用語「ラスター化」は、入力幾何学
的原形からピクセル値を判定することを意味する。
【0018】
工程402で実施される画像フィーチャの検出は、任意の公知の方法で実施す
ることができる。本発明の1つの実施形態において、サブピクセル属性を利用す
るためには、レンダリングされた画像の情報は、例えば(単なる一例である)、
ディスプレイコントローラに送られた後、2、3の計算段階を経る。図5は、本
発明の実施形態による、そのような計算のフローチャートである。工程501で
、N×M四方のピクセル(またはそのウィンドウ)が識別または入力されるが、
ここでは、NおよびMが、例えば(単なる一例である)、3〜9個のピクセルを
含み得る。当業者は、当然、実施される画像フィーチャの検出に応じて、または
所望される最終結果に応じて、NおよびMの値が、任意に小さく、または大きく
され得ることを理解する。「3〜9個のピクセル」という範囲は、「N×M四方
」が意味するものを示すための一例にすぎない。
ることができる。本発明の1つの実施形態において、サブピクセル属性を利用す
るためには、レンダリングされた画像の情報は、例えば(単なる一例である)、
ディスプレイコントローラに送られた後、2、3の計算段階を経る。図5は、本
発明の実施形態による、そのような計算のフローチャートである。工程501で
、N×M四方のピクセル(またはそのウィンドウ)が識別または入力されるが、
ここでは、NおよびMが、例えば(単なる一例である)、3〜9個のピクセルを
含み得る。当業者は、当然、実施される画像フィーチャの検出に応じて、または
所望される最終結果に応じて、NおよびMの値が、任意に小さく、または大きく
され得ることを理解する。「3〜9個のピクセル」という範囲は、「N×M四方
」が意味するものを示すための一例にすぎない。
【0019】
工程502で、入力画像ブロックのエッジが検出され、工程503で、エッジ
メトリック(edge metric)が計算される。エッジメトリックは、エ
ッジの位置、エッジの向き、およびコントラストに関する情報を含み得るが、こ
れらに限定されない。この検出および計算は、任意の適切な操作によって実施す
ることができる。例えば(単なる一例である)、エッジの検出および計算は、エ
ッジ検出用のソーベル(Sobel)またはラプラシアンフィルタを用いて実施
することができる。GonzalezおよびWoodsの「Digital I
mage Processing」(Addison−Wesley、1992
年)に他の例が記載されており、それらのうちの関連する部分を本明細書中にお
いて参照として援用する。この計算は、例えば(単なる一例である)、単一命令
多重データ(SIMD)アレイプロセッサで実施することができる。
メトリック(edge metric)が計算される。エッジメトリックは、エ
ッジの位置、エッジの向き、およびコントラストに関する情報を含み得るが、こ
れらに限定されない。この検出および計算は、任意の適切な操作によって実施す
ることができる。例えば(単なる一例である)、エッジの検出および計算は、エ
ッジ検出用のソーベル(Sobel)またはラプラシアンフィルタを用いて実施
することができる。GonzalezおよびWoodsの「Digital I
mage Processing」(Addison−Wesley、1992
年)に他の例が記載されており、それらのうちの関連する部分を本明細書中にお
いて参照として援用する。この計算は、例えば(単なる一例である)、単一命令
多重データ(SIMD)アレイプロセッサで実施することができる。
【0020】
工程504で、ピクセル属性およびサブピクセル属性がエッジメトリックと結
合される。工程505で、画像フィーチャが、ディスプレイデバイスの任意の特
定の色属性または構成要素幾何学的形状(component geometr
y)のために、サブピクセルの精度で適切にレンダリングまたはラスター化され
得る。このレンダリングまたはラスター化は、任意の適切なアルゴリズムを用い
るソフトウェアで実行され得る。
合される。工程505で、画像フィーチャが、ディスプレイデバイスの任意の特
定の色属性または構成要素幾何学的形状(component geometr
y)のために、サブピクセルの精度で適切にレンダリングまたはラスター化され
得る。このレンダリングまたはラスター化は、任意の適切なアルゴリズムを用い
るソフトウェアで実行され得る。
【0021】
当業者は、上述のフローチャート、および(全ての特許請求の範囲を含む)本
文書の全てのフローチャートの順序が、必然的な順序を伴うことを意味しないこ
とを理解する。本発明の目的のために、本文書におけるフローチャートおよび特
許請求の範囲の工程が、任意の実行可能な順序で実施することができる。
文書の全てのフローチャートの順序が、必然的な順序を伴うことを意味しないこ
とを理解する。本発明の目的のために、本文書におけるフローチャートおよび特
許請求の範囲の工程が、任意の実行可能な順序で実施することができる。
【0022】
図6は、本発明の実施形態による装置のブロック図である。本発明の1つの実
施形態において、プロセッサ601は、メモリ602およびポート603に結合
されており、メモリ602は、プロセッサによって実行されるように適合された
、本発明の方法の実施形態の実施命令を格納する。例えば(単なる一例である)
、メモリ602は、プロセッサ601によって実行されるように適合された、ラ
スター化された画像の受信命令、ラスター化された画像内のフィーチャの検出命
令、およびその後に検出されたフィーチャのサブピクセルレベルでの強調命令を
格納する。
施形態において、プロセッサ601は、メモリ602およびポート603に結合
されており、メモリ602は、プロセッサによって実行されるように適合された
、本発明の方法の実施形態の実施命令を格納する。例えば(単なる一例である)
、メモリ602は、プロセッサ601によって実行されるように適合された、ラ
スター化された画像の受信命令、ラスター化された画像内のフィーチャの検出命
令、およびその後に検出されたフィーチャのサブピクセルレベルでの強調命令を
格納する。
【0023】
本願の目的のために、メモリは、プロセッサによって実行されるように適合さ
れた命令を格納することができる、任意のコンピュータ可読媒体を含む。そのよ
うな媒体の例としては、RAM、ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、C
DROM、磁気テープ、ハードドライブ、およびデジタル情報を格納することが
できる任意の他のデバイスを含むが、これらに限定されない。1つの実施形態に
おいて、命令は、圧縮および/または暗号化された形式で媒体に格納される。本
明細書中において用いられる、「プロセッサによって実行されるように適合され
る」という語句は、プロセッサによって実行される前に、インストーラーによっ
てコンパイルまたはインストールされなければならない命令と同様に、圧縮およ
び/または暗号化された形式で格納された命令も含むことを意味する。
れた命令を格納することができる、任意のコンピュータ可読媒体を含む。そのよ
うな媒体の例としては、RAM、ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、C
DROM、磁気テープ、ハードドライブ、およびデジタル情報を格納することが
できる任意の他のデバイスを含むが、これらに限定されない。1つの実施形態に
おいて、命令は、圧縮および/または暗号化された形式で媒体に格納される。本
明細書中において用いられる、「プロセッサによって実行されるように適合され
る」という語句は、プロセッサによって実行される前に、インストーラーによっ
てコンパイルまたはインストールされなければならない命令と同様に、圧縮およ
び/または暗号化された形式で格納された命令も含むことを意味する。
【0024】
図7は、本発明の別の装置の実施形態のブロック図である。このブロック図に
おいて、I/Oバッファ701は、アドレスカウンタ702に結合される。アド
レスカウンタ702はRAM703に結合され、RAM703は、タイミング発
生器704、コマンドデコーダ705、およびサブピクセルフィーチャエンハン
サ706に結合される。サブピクセルフィーチャエンハンサ706およびタイミ
ング発生器704は、共に、装置ドライバ707に結合され、コマンドデコーダ
705は、MPUインターフェース708に結合される。
おいて、I/Oバッファ701は、アドレスカウンタ702に結合される。アド
レスカウンタ702はRAM703に結合され、RAM703は、タイミング発
生器704、コマンドデコーダ705、およびサブピクセルフィーチャエンハン
サ706に結合される。サブピクセルフィーチャエンハンサ706およびタイミ
ング発生器704は、共に、装置ドライバ707に結合され、コマンドデコーダ
705は、MPUインターフェース708に結合される。
【0025】
I/Oバッファ701は、画像を表わすレンダリングされたデータまたはラス
ター化されたデータを受信することができる。アドレスカウンタ702は、I/
Oバッファ701内のどのデータがコントローラ内のRAM703に転送される
べきかを指示することができる。タイミング発生器704は、コントローラの全
体、またはその一部にタイミングパターンを提供することができる。MPUイン
ターフェース708は、外部コマンドをコマンドデコーダ705に向けることが
でき、その後、コマンドは、RAM703内に格納されるデータへと向けられる
。
ター化されたデータを受信することができる。アドレスカウンタ702は、I/
Oバッファ701内のどのデータがコントローラ内のRAM703に転送される
べきかを指示することができる。タイミング発生器704は、コントローラの全
体、またはその一部にタイミングパターンを提供することができる。MPUイン
ターフェース708は、外部コマンドをコマンドデコーダ705に向けることが
でき、その後、コマンドは、RAM703内に格納されるデータへと向けられる
。
【0026】
画像ブロックを表すデータが、RAM703からサブピクセルフィーチャエン
ハンサ706に送られ得る。次いで、サブピクセルフィーチャエンハンサ706
は、受信したピクセルデータ中の特定の画像フィーチャ(例えば、エッジの存在
)を判定し得る。特定のフィーチャが識別されると、そのフィーチャの特性(例
えば、エッジの配向およびコントラスト)も、サブピクセルフィーチャエンハン
サ706において計算される。サブピクセルフィーチャエンハンサ706は、表
示コントローラの属性を考慮に入れて、サブピクセル駆動補正信号を生成して、
検出されたフィーチャを強調させることができる。その結果生じた向上した画像
データは、実際の画像表示と相互作用するディスプレイドライバに送られる。
ハンサ706に送られ得る。次いで、サブピクセルフィーチャエンハンサ706
は、受信したピクセルデータ中の特定の画像フィーチャ(例えば、エッジの存在
)を判定し得る。特定のフィーチャが識別されると、そのフィーチャの特性(例
えば、エッジの配向およびコントラスト)も、サブピクセルフィーチャエンハン
サ706において計算される。サブピクセルフィーチャエンハンサ706は、表
示コントローラの属性を考慮に入れて、サブピクセル駆動補正信号を生成して、
検出されたフィーチャを強調させることができる。その結果生じた向上した画像
データは、実際の画像表示と相互作用するディスプレイドライバに送られる。
【0027】
以下は、本発明の実施形態による様々な画像レンダリングと、本発明の実施形
態を適用せずに行った画像レンダリングとを比較した結果の例である。
態を適用せずに行った画像レンダリングとを比較した結果の例である。
【0028】
図8を考えてみる。図8は、正確に1つのピクセルの幅に黒色の垂線がある簡
単な例を示す。図8(a)から分かるように、この垂線は、ピクセルグリッドに
対して1/3だけずれている。この垂線をピクセルレベルでレンダリングする場
合に、白色が最大輝度に相当し、黒色が最少輝度に相当すると考えると、左端の
縦列の輝度は2/3に減少し、左から2番目の縦列の輝度は1/3に減少して、
その結果、肉眼には、図8(b)に示すような黒色の垂線が形成されたように見
える。このような画像が、図1に見受けられるサブピクセルに類似するサブピク
セルの構成を備えるLCD上に表示されると、個々のサブピクセルの輝度は図8
(c)のように調整され、左端の縦列中のピクセルに相当する赤色、緑色、およ
び青色のサブピクセルは全て、2/3だけ減少し、右端の縦列中のピクセルに相
当するサブピクセルは全て、1/3だけ減少する。当業者であれば、バックグラ
ウンド中の白色ピクセルに相当する赤色、緑色、および青色のサブピクセルは、
図面を簡潔にするために図示されていないことを理解する。しかし、画像の鮮明
度は、サブピクセルの属性を考慮すると、サブピクセルレベルのレンダリングに
より有意に向上する。図8(d)はこの結果を示し、図8(d)において、左端
の縦列中のピクセルに相当する青色のサブピクセルならびに右端の縦列中のピク
セルに相当する赤色および緑色のサブピクセルの輝度が最少になっている。肉眼
は赤色、緑色、青色のピクセルのセットを一緒に平均化するため、このようなス
キームは、色アーティファクト無しに黒色の垂線を生成する。
単な例を示す。図8(a)から分かるように、この垂線は、ピクセルグリッドに
対して1/3だけずれている。この垂線をピクセルレベルでレンダリングする場
合に、白色が最大輝度に相当し、黒色が最少輝度に相当すると考えると、左端の
縦列の輝度は2/3に減少し、左から2番目の縦列の輝度は1/3に減少して、
その結果、肉眼には、図8(b)に示すような黒色の垂線が形成されたように見
える。このような画像が、図1に見受けられるサブピクセルに類似するサブピク
セルの構成を備えるLCD上に表示されると、個々のサブピクセルの輝度は図8
(c)のように調整され、左端の縦列中のピクセルに相当する赤色、緑色、およ
び青色のサブピクセルは全て、2/3だけ減少し、右端の縦列中のピクセルに相
当するサブピクセルは全て、1/3だけ減少する。当業者であれば、バックグラ
ウンド中の白色ピクセルに相当する赤色、緑色、および青色のサブピクセルは、
図面を簡潔にするために図示されていないことを理解する。しかし、画像の鮮明
度は、サブピクセルの属性を考慮すると、サブピクセルレベルのレンダリングに
より有意に向上する。図8(d)はこの結果を示し、図8(d)において、左端
の縦列中のピクセルに相当する青色のサブピクセルならびに右端の縦列中のピク
セルに相当する赤色および緑色のサブピクセルの輝度が最少になっている。肉眼
は赤色、緑色、青色のピクセルのセットを一緒に平均化するため、このようなス
キームは、色アーティファクト無しに黒色の垂線を生成する。
【0029】
このようなサブピクセルレンダリングスキームはまた、水平グリッドまたは垂
直グリッドに対して鋭角または鈍角でチルトされるエッジにも有用である。従来
では、上記の背景技術部分において説明したように、このような線をレンダリン
グをする場合、オブジェクトのエッジを保存するために行われる標準的なアンチ
エイリアス化オペレーションが用いられる。従来のアンチエイリアス化スキーム
は典型的には、いくつかの隣接ピクセル全体をグレイアウト(gray out
)して、レンダリングされた微細線の品質を向上させる。これについては、上述
したような図2および3中に模式的に示され、J.Foleyらの「Compu
ter Graphics:Principles and Practice
,Second Edition in C」(Addison−Wesley
,1995)中に詳細に記載されている。図2において、チルトされた線がアン
チエイリアス化無しにレンダリングされていることが分かり、図3は、従来のア
ンチエイリアス化によってレンダリングされた同じ線を示す。
直グリッドに対して鋭角または鈍角でチルトされるエッジにも有用である。従来
では、上記の背景技術部分において説明したように、このような線をレンダリン
グをする場合、オブジェクトのエッジを保存するために行われる標準的なアンチ
エイリアス化オペレーションが用いられる。従来のアンチエイリアス化スキーム
は典型的には、いくつかの隣接ピクセル全体をグレイアウト(gray out
)して、レンダリングされた微細線の品質を向上させる。これについては、上述
したような図2および3中に模式的に示され、J.Foleyらの「Compu
ter Graphics:Principles and Practice
,Second Edition in C」(Addison−Wesley
,1995)中に詳細に記載されている。図2において、チルトされた線がアン
チエイリアス化無しにレンダリングされていることが分かり、図3は、従来のア
ンチエイリアス化によってレンダリングされた同じ線を示す。
【0030】
しかし、表示属性を考慮に入れることにより、画像品質を、図8において垂線
を改善した様式と類似する様式で改善することができる。これを図9に示す。図
9(a)において、従来のアンチエイリアス化スキームが色要素と共に行われて
いる様子が分かる。アルゴリズムが隣接ピクセルのグレイ化を要求すると、3つ
の色要素は全て、同じ量だけ輝度が減少する。一方、図9(b)において、サブ
ピクセルのアンチエイリアス化スキームが行われている様子が分かる。輝度の減
少を要求する微細線の近隣位置において、赤色、緑色または青色の色要素の輝度
を選択的に減少して、レンダリングされた線のぎざぎざおよび色ひずみを最小限
に抑えることができる。その結果、従来の方法から利用可能な、スムーズかつ鮮
明な線が生じる。
を改善した様式と類似する様式で改善することができる。これを図9に示す。図
9(a)において、従来のアンチエイリアス化スキームが色要素と共に行われて
いる様子が分かる。アルゴリズムが隣接ピクセルのグレイ化を要求すると、3つ
の色要素は全て、同じ量だけ輝度が減少する。一方、図9(b)において、サブ
ピクセルのアンチエイリアス化スキームが行われている様子が分かる。輝度の減
少を要求する微細線の近隣位置において、赤色、緑色または青色の色要素の輝度
を選択的に減少して、レンダリングされた線のぎざぎざおよび色ひずみを最小限
に抑えることができる。その結果、従来の方法から利用可能な、スムーズかつ鮮
明な線が生じる。
【0031】
当業者に明らかなように、画像表示のためのサブピクセルレベルのフィーチャ
エンハンスメントは、アンチエイリアス化用途に限定されない。例えば、これは
一例に過ぎないが、別の特定の有益な用途として、パームトップオーガナイザお
よび携帯電話等の下位ディスプレイがあり、このような用途の場合、できるだけ
少数のピクセルでテキストの最大解像度で表示する必要がある。このようなデバ
イスの場合、画像の解像度に極めて制約がある場合が多い。そのため、ホストコ
ンピュータからの画像レンダリングがピクセルレベルで行われると、多くの微細
線が欠損するかまたは表示困難となる。一方、サブピクセルレンダリングを用い
、表示属性を考慮に入れることにより、解像度をN倍(Nは所与のピクセルの色
要素数)まで高めることができる。上述したような類似の技術を用いて、サブピ
クセルレベルのレンダリングを用いて、微細線をより正確に表すことができる。
エンハンスメントは、アンチエイリアス化用途に限定されない。例えば、これは
一例に過ぎないが、別の特定の有益な用途として、パームトップオーガナイザお
よび携帯電話等の下位ディスプレイがあり、このような用途の場合、できるだけ
少数のピクセルでテキストの最大解像度で表示する必要がある。このようなデバ
イスの場合、画像の解像度に極めて制約がある場合が多い。そのため、ホストコ
ンピュータからの画像レンダリングがピクセルレベルで行われると、多くの微細
線が欠損するかまたは表示困難となる。一方、サブピクセルレンダリングを用い
、表示属性を考慮に入れることにより、解像度をN倍(Nは所与のピクセルの色
要素数)まで高めることができる。上述したような類似の技術を用いて、サブピ
クセルレベルのレンダリングを用いて、微細線をより正確に表すことができる。
【0032】
本発明をいくつかの実施形態について説明してきたが、これは、例示目的のみ
のためである。当業者であれば、上記説明を読めば、本発明は上記の実施形態に
限定されず、本明細書中の特許請求の範囲の精神および範囲のみによって限定さ
れる改変例および変更例を用いて実施され得ることを理解する。
のためである。当業者であれば、上記説明を読めば、本発明は上記の実施形態に
限定されず、本明細書中の特許請求の範囲の精神および範囲のみによって限定さ
れる改変例および変更例を用いて実施され得ることを理解する。
【図1】
図1は、公知のサブピクセル構造の図である。
【図2】
図2は、典型的なピクセルレンダリングスキームを用いて表示される対角線の
一例の図である。
一例の図である。
【図3】
図3は、アンチエイリアシングスキームを用いて表示される対角線の一例の図
である。
である。
【図4】
図4は、本発明の1実施形態のフローチャートである。
【図5】
図5は、本発明の1実施形態による計算のフローチャートである。
【図6】
図6は、本発明の1実施形態による、プロセッサ、メモリ、およびポートを含
む装置のブロック図である。
む装置のブロック図である。
【図7】
図7は、I/Oバッファ、アドレスカウンタ、RAM、タイミング発生器、M
PUインターフェース、コマンドデコーダ、サブピクセルフィーチャエンハンサ
、装置ドライバを含む本発明の別の装置の実施形態のブロック図である。
PUインターフェース、コマンドデコーダ、サブピクセルフィーチャエンハンサ
、装置ドライバを含む本発明の別の装置の実施形態のブロック図である。
【図8】
図8は、本発明の1実施形態を示すブロック垂線の図である。
【図9】
図9は、本発明の1実施形態による対角線の図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(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,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG
,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,
RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,
AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C
A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM
,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,
GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K
E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS
,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R
U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM
,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,
YU,ZA,ZW
(72)発明者 オウヤン, シャオロン
アメリカ合衆国 カリフォルニア 94303,
パロ アルト, ローレンス ランス
969
(72)発明者 ラム, エドマンド ワイ
アメリカ合衆国 カリフォルニア 94306,
パロ アルト, ナンバー24, グラン
ト アベニュー 425
Fターム(参考) 5C006 AA12 AF46 BB11 BC16
5C080 AA10 BB05 DD02 EE29 JJ01
JJ02 JJ07
5C082 BA35 CA11 CA22 CB01 DA51
DA87 MM10
Claims (28)
- 【請求項1】 画像を表示する方法であって、 (a)画像を表すピクセルデータを受信する工程と、 (b)該受信したピクセルデータの画像フィーチャを判定する工程と、 (c)該判定した画像に基づいて、サブピクセル駆動補正信号を発生する工程
と を包含する、方法。 - 【請求項2】 前記サブピクセル駆動補正信号を発生する工程が、さらに、
ディスプレイデバイスの属性に基づく、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記属性が、サブピクセル構成である、請求項2に記載の方
法。 - 【請求項4】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルの相対的位置である
、請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルの幾何学的形状であ
る、請求項2に記載の方法。 - 【請求項6】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルの配向である、請求
項2に記載の方法。 - 【請求項7】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルのサイズである、請
求項2に記載の方法。 - 【請求項8】 (a)前記サブピクセル駆動補正信号に基づいて、駆動信号
を発生する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項9】 (a)前記サブピクセル駆動補正信号に基づいて、駆動信号
を発生する工程をさらに包含する、請求項2に記載の方法。 - 【請求項10】 プロセッサで実行されるように適応される命令を格納する
、コンピュータ可読媒体であって、該命令が、 (a)画像を表すピクセルデータを受信する命令と、 (b)該受信したピクセルデータの画像フィーチャを判定する命令と、 (c)該判定した画像に基づいて、サブピクセル駆動補正信号を発生する命令
と を含む、コンピュータ可読媒体。 - 【請求項11】 前記サブピクセル駆動補正信号を発生する命令が、さらに
、ディスプレイデバイスの属性に基づく、請求項10に記載のコンピュータ可読
媒体。 - 【請求項12】 前記属性が、サブピクセル構成である、請求項11に記載
のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項13】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルの相対的位置であ
る、請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項14】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルの幾何学的形状で
ある、請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項15】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルの配向である、請
求項11に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項16】 前記属性が、ピクセル内のサブピクセルのサイズである、
請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項17】 (a)前記サブピクセル駆動補正信号に基づいて、駆動信
号を発生する命令をさらに含む、請求項10に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項18】 (a)前記サブピクセル駆動補正信号に基づいて、駆動信
号を発生する命令をさらに含む、請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項19】 画像を表示する装置であって、 (a)画像を表すピクセルデータを受信する手段と、 (b)該受信したピクセルデータの画像フィーチャを判定する手段と、 (c)該判定した画像に基づいて、サブピクセル駆動補正信号を発生する手段
と を備える、装置。 - 【請求項20】 前記サブピクセル駆動補正信号を発生する手段が、さらに
、ディスプレイデバイスの属性に基づく、請求項19に記載の装置。 - 【請求項21】 (a)前記サブピクセル駆動補正信号に基づいて、駆動信
号を発生する手段をさらに備える、請求項19に記載の装置。 - 【請求項22】 (a)前記サブピクセル駆動補正信号に基づいて、駆動信
号を発生する手段をさらに備える、請求項20に記載の装置。 - 【請求項23】 画像を表示する方法であって、 (a)ラスター化された画像を受信する工程と、 (b)該ラスター化された画像のフィーチャを検出する工程と、 (c)該検出されたフィーチャを、サブピクセルレベルで強調する工程と を包含する、方法。
- 【請求項24】 前記強調する工程が、ディスプレイデバイスの属性に基づ
く、請求項23に記載の方法。 - 【請求項25】 プロセッサで実行されるように適応される命令を格納する
、コンピュータ可読媒体であって、該命令が、 (a)ラスター化された画像を受信する命令と、 (b)該ラスター化された画像のフィーチャを検出する命令と、 (c)該検出されたフィーチャを、サブピクセルレベルで強調する命令と を含む、コンピュータ可読媒体。 - 【請求項26】 前記強調する命令が、ディスプレイデバイスの属性に基づ
く、請求項25に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項27】 画像を表示する装置であって、 (a)ラスター化された画像を受信する手段と、 (b)該ラスター化された画像のフィーチャを検出する手段と、 (c)該検出されたフィーチャを、サブピクセルレベルで強調する手段と を備える、装置。
- 【請求項28】 前記強調する手段が、ディスプレイデバイスの属性に基づ
く、請求項27に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16039799P | 1999-10-19 | 1999-10-19 | |
US60/160,397 | 1999-10-19 | ||
PCT/US2000/029037 WO2001029817A1 (en) | 1999-10-19 | 2000-10-19 | Improving image display quality by adaptive subpixel rendering |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003512653A true JP2003512653A (ja) | 2003-04-02 |
Family
ID=22576738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001532529A Withdrawn JP2003512653A (ja) | 1999-10-19 | 2000-10-19 | 適応サブピクセルレンダリングによる画像ディスプレイ品質の向上 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1171868A1 (ja) |
JP (1) | JP2003512653A (ja) |
AU (1) | AU1097601A (ja) |
WO (1) | WO2001029817A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005141209A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置、その方法及び表示装置 |
JP2007147727A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Sony Corp | 画像表示装置、画像表示方法、画像表示方法のプログラム及び画像表示方法のプログラムを記録した記録媒体 |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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