JP2004078215A - 映像表現方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の副画素を含む複数の画素を具備した映像表現装置で映像を表現する方法及び装置を提供する。
【解決手段】相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、前記副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表示装置で映像を表現する方法は、（ａ）４つ以上の色信号のうち所定の画素を構成する副画素の種類によって３つの色信号を選択する段階と、（ｂ）画素の周辺画素の選択された色信号値を求める段階と、（ｃ）選択された色信号値と周辺画素の該当色信号値とを利用して画素に含まれたそれぞれの副画素で表現される輝度値を計算する段階と、（ｄ）計算された副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動段階と、を含む。
【選択図】図４Ｃ

Description

　本発明は映像を表現する方法及び装置に係り、具体的に、入力映像信号の解像度が映像表示装置の解像度よりさらに高い時、画質の劣化を最小にしつつ入力映像を表現する方法及びその方法を利用する映像表現装置に関する。

　映像表示装置の実際画素数が入力映像信号の画素数より少ない時、すなわち、入力信号の空間解像度が映像表示装置の解像度より高い時、入力信号の全体領域を映像表示装置に表示するためには映像信号をダウンサンプリングせねばならない。しかし、映像信号のダウンサンプリングは空間周波数の高い映像部分（例えば、テキスト、ライン、及びエッジなど）で凸凹なパターンを発生させ（以下、エイリアシングという）、これは映像表示装置でディスプレーされる映像の画質を低下させる原因のうち１つである。

　これを解決するための従来の１つの方法として、画素単位のアンチエイリアシング法が非特許文献１に紹介された。ここで提案された方法は映像信号をローパスフィルタリングして、映像信号をスムーズにしてからサンプリングすることによって隣接する画素間の輝度差を縮めて、凸凹なパターンなどの映像表現が粗い現象を減らした。この方法はローパスフィルタリングを使用して画素間の値に対する差を減らすことによって、映像の対比効果が弱まって映像の鮮明度が深刻に低下する現象（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）が存在する問題がある。

　画素単位処理の代りに副画素単位に物体、文字の境界を制御する方法のうち１つが米国アグファモノタイプ社により出願された特許文献１に開示されている。この方法は副画素単位に境界処理して映像の鮮明度を向上させ、また隣接画素間の輝度差を緩和させることによって、副画素単位の処理時に物体境界で急な色の遷移による色の歪曲を減らした。この方法は境界付近の画素間輝度差を緩和させるための加重値を求めるために、まず映像を物体領域と背景領域とに区別した後、物体領域と背景領域とを２値化し、次に５−ｐｉｘｅｌ ｗｉｄｅ ｗｉｎｄｏｗに２値化された映像をローパスフィルタリングして全体映像領域の加重値を求めた。

　しかし、この方法は水平方向のＲＧＢストライプ状の適用のための水平ローパスフィルターだけを使用し、画素別に一対一変換を遂行することによって、垂直方向には同じチャンネル（同じ原色の副画素）が配列されねばならないので、４チャンネル映像表示装置には適せず、映像解像度が装置解像度とは異なる場合の処理方法、すなわち、スケーリングについて開示していない。

米国特許第６,３８４,８３９号公報 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ： Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ２ｎｄ［Ｆｏｌｅｙの外３人、Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ、１９９６］

　本発明が解決しようとする技術的な課題は、入力映像信号の空間解像度より、映像表示装置の空間解像度がさらに低い場合に、副画素の相異なる空間配列を利用して映像表示装置の見かけ空間解像度を高める映像表現方法及び装置を提供することである。
特に、４原色を利用して制限された空間解像度のカラー映像表示装置において、４原色の副画素の相異なる空間配列を利用して副画素位置別に色配合を遂行することによって、４原色映像表示装置で見かけ空間解像度を高める映像表現方法及び映像表現装置を提供することである。

　前述した技術的課題を解決するため、相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、前記副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表示装置で映像を表現する方法は、（ａ）４つ以上の色信号のうち所定の画素を構成する副画素の種類によって３つの色信号を選択する段階と、（ｂ）画素の周辺画素の選択された色信号値を求める段階と、（ｃ）選択された色信号値と周辺画素の該当色信号値とを使用して画素に含まれたそれぞれの副画素で表現される輝度値を計算する段階と、（ｄ）計算された副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動段階と、を含むものとした。

　また、前述した技術的課題を解決するための、相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、前記副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表示装置で映像を表現するさらに他の方法は、（ａ）４つ以上の色信号のうち所定の２つの色信号以外の残りの色信号のうち１つを前記画素に含まれた副画素の種類によって選択する段階と、（ｂ）画素の周辺画素で表現される選択された色信号値を求める段階と、（ｃ）選択された色信号値と周辺画素の該当色信号値とを使用して副画素で表現される輝度値を計算する段階と、（ｄ）計算された３つの副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動段階と、を含むものとした。

また、前述した映像表現方法の（ｃ）段階は、（ｃ１）領域マスクの各副領域に対応する領域で入力色信号のうち画素に含まれた副画素の色信号を表現するために出力されるべき所定の色信号値である代表値を各マスク副領域に対して生成する段階と、（ｃ２）マスクの中心副領域と隣接副領域間の代表値間の偏差情報を生成する段階と、（ｃ３）代表値及び偏差情報によって、全体マスク領域で入力色信号のうち所定の色信号を表現するためにマスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する段階と、を含み、マスクは画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備し、マスクの中心副領域が所定の色信号を表現する副画素を含むように設定されるのが望ましい。

　一方、前述した技術的課題を解決するための本発明の映像表示装置は、相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表示装置であって、４つ以上の色信号のうち画素の種類によってそれぞれの画素に対して３つの色信号を選択する信号選択部と、各画素の周辺画素で表現される選択された色信号値を求める色信号値抽出部と、選択された色信号値と周辺画素の該当色信号値とを使用して各画素に含まれた副画素で表現される輝度値を計算する副画素表現部と、計算された副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動部と、を含む。

　また、前述した技術的課題を解決するための本発明の他の映像表現装置は、相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表示装置であって、４つ以上の色信号のうち所定の２つの色信号以外の残りの色信号のうち１つを画素に含まれた副画素の種類によって選択する信号選択部と、画素の周辺画素で表現される選択された色信号値を求める色信号値抽出部と、選択された色信号値と周辺画素の該当色信号値とを使用して副画素で表現される輝度値を計算する副画素表現部と、計算された３つの副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動部と、を含む。

　また、前述した映像表現装置の副画素表現部は、領域マスクの各副領域に対応する領域で入力色信号のうち画素に含まれた副画素の色信号を表現するために出力されるべき所定の色信号値である代表値を各マスク副領域に対して生成する代表値計算部と、マスクの中心副領域と隣接副領域間の代表値間の偏差情報を生成する差分値計算部と、代表値及び偏差情報によって、全体マスク領域で入力色信号のうち所定の色信号を表現するためにマスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する副画素値生成部と、を含み、マスクは画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備し、マスクの中心副領域が所定の色信号を表現する副画素を含むように設定されるのが望ましい。

　一方、前述した技術的課題を解決するための本発明の他の映像表現方法は、複数の副画素を含む複数の画素を具備した映像表現装置で映像を表現する方法であって、（ａ）画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備するマスクの中心副領域が所定の色信号を表現する副画素を含むようにマスクを設定する段階と、（ｂ）マスクの各副領域に対応する領域で入力色信号のうち前記所定の色信号を表現するために出力されるべき色信号値の代表値を前記各マスク副領域に対して生成する段階と、（ｃ）マスクの中心副領域と隣接副領域間の前記代表値間の偏差情報を生成する段階と、（ｄ）代表値及び前記偏差情報によって、全体マスク領域で前記入力色信号のうち前記所定の色信号を表現するために前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する段階と、を含む。

　また、前述した技術的課題を解決するための複数の副画素を含む複数の画素を具備した映像表現装置で映像を表現する他の方法は、（ａ）映像表現装置で表現される第１所定数の色信号のうち映像表現装置の副画素の種類によって第２所定数の色信号を選択する段階と、（ｂ）画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備するマスクの中心副領域が第２所定数の色信号のうち所定の色信号を表現する副画素を含むようにマスクを設定する段階と、（ｃ）マスクの各副領域に対応する領域で所定の色信号を表現するために出力されるべき色信号値の代表値を各マスク副領域に対して生成する段階と、（ｄ）マスクの中心副領域と隣接副領域間の代表値間の偏差情報を生成する段階と、（ｅ）代表値及び偏差情報によって、全体マスク領域で第２所定数の色信号のうち所定の色信号を表現するためにマスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する段階と、（ｆ）あらゆる第２所定数の色信号に対して（ｂ）〜（ｅ）段階を遂行する段階と、を含む。

　一方、前述した技術的課題を解決するための本発明の複数の副画素を含む複数の画素を具備した映像表現装置は、画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備するマスクを使用して、マスクの各副領域に対応する領域で所定の色信号を表現するために出力されるべき色信号値である代表値を前記各マスク副領域に対して生成する代表値生成部と、マスクの中心副領域と隣接副領域間の代表値間の偏差情報を生成する偏差情報生成部と、代表値及び前記偏差情報によって、全体マスク領域で入力色信号のうち所定の色信号を表現するためにマスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する副画素値生成部と、副画素値生成部で生成された出力色信号値によって表現される映像信号を制御するディスプレー駆動部と、を含む。

本発明の映像表現方法及び装置によれば、副画素制御を通じて映像表現装置の有する低解像度表現能力を向上させることによって、高解像度映像を低解像度映像表示装置で表現する時の画質劣化の原因になるエイリアシング現象を減少させられる。このような構成により、映像表示装置の物理的な空間解像度を高める方法に比べて駆動ドライバーチップの減少、微細工程作業の除去、フィルター透過光量の増加などの効果が得られる。

　特に、ＲＧＢの３原色を表す入力信号に１つの原色を追加して映像を４チャンネルに表現する本発明の望ましい実施例で、追加原色が白色である場合に４チャンネル映像表示方法は出力光量を増やせることができ、追加原色がＲＧＢ以外である原色の場合に表現可能な色域を広められる効果も追加で得られる。

　以下、図面を参照して本発明の望ましい実施例を説明する。
各画素が４つの色を表現する副画素のうち３つの副画素を含む映像表示装置で映像を表現する方法及び装置について説明する。しかし、各画素が４つ以上の色を表現する副画素のうち３つ以上の副画素を含むように構成された映像表示装置でも本発明の映像表現方法が適用できることは当業者に自明である。

　図１は、映像表示装置でＲＧＢストライプ状フィルター構造の一例を示した図面である。図１に示したようにＲＧＢ３チャンネルに白色または任意の原色を追加する４チャンネル映像表示方法は追加原色が白色である場合に出力光量を高められる長所があり、追加される原色がＲＧＢ以外の原色である場合に表現可能な色域を広められる長所がある。
　また、任意の原色を追加する時に色変移などの短所を防止しながらＲＧＢ３チャンネルからさらに１つの色Ｗを追加したＲＧＢＷ４チャンネルに信号を変換する方法も多く研究されてきたが、代表的な方法としては、画素別にＲＧＢでＷ信号を抽出し、抽出されたＷ信号を利用して該当ＲＧＢ信号を更新する方法を使用してＲＧＢＷの４チャンネル信号を作り出す方法がある。

　図２Ａ及び図２Ｂは、ＬＣＤ映像表示装置でＲＧＢにさらに他の原色Ｗを追加したカラーフィルター構造を示した図面である。ここで、Ｗは白色またはＲＧＢではない任意の色を意味する。図２Ａに示したカラーフィルターの場合に、Ｗフィルターセルは点線に示された１つの装置画素に１つずつ存在し、この時に１つの装置画素は２ｘ２格子状の全４つの副画素を有する。図２Ｂに示したカラーフィルターの場合に、Ｗフィルターセルは点線に示された１つの装置画素に１つずつ存在し、この時に１つの装置画素はストライプ状の全４つの副画素を有する。

　図３Ａ及び図３Ｂに示したカラーフィルターの場合に、ＷとＢフィルターセルのそれぞれが２つの装置画素当たり１つずつ交互に存在し、この時１つの装置画素は全３つの副画素を有する。図３Ａのフィルターは各行と各列の画素がＲＧＢ−ＲＧＷの順序に交互に配列される。図３Ｂのフィルターは奇数行でＲＢＧ−ＲＷＧの順序に画素が配列され、偶数行はＧＷＲ−ＧＢＲの順序に配列され、奇数列はＲＢＧ−ＧＷＲの順序に画素が配列され、偶数列はＲＷＧ−ＧＢＲの順序に画素が配列される。

　図２Ａないし図３Ｂで示されたように、ＲＧＢＷ４チャンネルの映像表示装置でカラーフィルター構造の場合、ＲＧＢ３チャンネルフィルター構造とは違って複雑で多様な構造を有し、この時に装置解像度とは異なる入力解像度によってそれぞれの装置副画素ＲＧＢＷの別色配合が行わなければならない。

　図４Ａは、本発明の望ましい実施例による映像表現装置の構成を示したブロック図であり、図５Ａは、本発明の望ましい実施例による映像表現装置で映像を表現する方法を説明したフローチャートである。
　本発明の映像表現装置は、信号変換部４１０、信号表現部４２０及びディスプレー駆動部４７０を含む。

　３色映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂは信号変換部４１０に入力され（Ｓ２００）、信号変換部４１０は３色信号を入力されて４色信号に変換され、変換された４色信号を信号表現部４２０に出力する（Ｓ２２０）。
　信号表現部４２０は４色信号が入力され、入力された４つの信号のうち３つの信号を対象に装置副画素別輝度値を計算した後、その結果をディスプレー駆動部４７０に出力する（Ｓ２４０）。ディスプレー駆動部４７０は入力された３色信号の輝度値によって出力輝度を制御する（Ｓ２６０）。

　所定の空間解像度を有する本発明の望ましい実施例による４色ＲＧＢＷ映像表現装置に、表示装置の空間解像度より大きい任意の空間解像度を有する映像信号が入力されれば、入力された映像信号は信号変換部４１０で４色信号が生成され、該当４色信号が信号表現部４２０に入力される。

　以下、図４Ｂ及び図５Ｂを参照して信号表現部４２０の構成及び信号処理過程を説明する。図４Ｂ及び図５Ｂは、図３Ａまたは図３Ｂの場合のように４原色映像表現装置であるが、それぞれの装置画素が３つの副画素で構成された場合に適用可能な信号表現部４２０の構成及び処理過程を示す。図４Ｂは、信号表現部４２０の構成を示すブロック図であり、図５Ｂは、信号表現方法を説明したフローチャートである。

　図４Ｂに示した信号表現部４２０は、第１副画素表現部４３０、第２副画素表現部４４０、第３副画素表現部４５０及び信号選択部４６０を含む。
信号変換部４１０で出力された４色信号のうち２つの信号はそれぞれ第１副画素表現部４３０及び第２副画素表現部４４０に入力され、第１副画素表現部４３０及び第２副画素表現部４４０は装置副画素間の空間位置の配列差によって第１副画素及び第２副画素を表現するためのレベル値が再計算される（Ｓ２４２、Ｓ２４４）。

　信号変換部４１０で出力された４色信号のうち残りの２つの信号は信号選択部４６０に入力され、信号選択部４６０は表現しようとする映像位置での装置副画素フィルター種類によって入力された２つの信号のうち１つを選択して出力する（Ｓ２４６）。
信号選択部４６０で出力された信号は第３副画素表現部４５０に入力され、第３副画素表現部４５０は装置副画素間の空間位置の配列差によって第３副画素を表現するためのレベル値を再計算する（Ｓ２４８）。前記信号選択部４６０に入力される２つの信号は装置画素毎に交番される副画素に該当する信号である。

　図４Ｃは、第１副画素表現部４３０の構成を示すブロック図であり、第２副画素表現部４４０及び第３副画素表現部４５０も第１副画素表現部４３０と同じ構成を有する。第１副画素表現部４３０は代表値計算部４３１、差分値計算部４３３、増減量計算部４３５及びレベル値計算部４３７を含む。
　図５Ｃは、第１副画素表現部４３０で副画素表現のための映像信号レベルを再計算する過程を示すフローチャートである。
　第１副画素表現部４３０に入力された映像信号Ｐ１は代表値計算部４３１に入力され、代表値計算部４３１はマスク副領域別に代表値を計算する（Ｓ５１０）。

　本発明のマスクは映像表示装置の各副画素が表現する輝度値を計算するために使われ、各副画素のサイズに対応するセルのサイズで所定数の面積を有するセルに構成される。本発明で使用したマスクは図６Ａに示されたように３×３空間領域を有するか、図６Ｂに示されたように５×５空間領域を有することができる。その他のサイズも可能であり、水平と垂直サイズが同一でなくても構わないのは言うまでもない。

　本発明のマスク副領域のサイズ及びマスク副領域別の加重値の決定は装置画素を構成する装置副画素の種類に従属される。図７は、本発明に適用できるカラーフィルターの１つの形態を示した図面であり、図７に示したフィルター構造は図３Ｂに示したＲＧＢＷの４チャンネル映像表示装置のフィルター構造で、入力映像の８×５空間解像度（水平８、垂直５）が映像表示装置の４×４空間解像度（水平４、垂直４）より大きい場合を示したものである。

　この場合、装置画素はＲＧＢとＲＧＷとの構造を交互に有するので、ＲとＧ装置副画素の場合、それぞれ１６を有するが、ＢとＷ装置副画素はそれぞれ８つだけよりなる。
したがって、Ｒ及びＧ成分に対する装置副画素の処理時、マスク領域サイズ（図９Ａの６１及び６２参照）とＢとＷ装置副画素の処理時のマスク領域サイズ（図９Ｂの６３及び６４参照）は変わらねばならない。図９Ａ及び図９Ｂは、図７に示した画素ブロックにマスクを適用した例を示した図面である。

　しかし、図８に示されたように、装置画素を構成するあらゆる装置副画素が同一である場合、マスク領域サイズは図１０に示されたようにＲＧＢＷ何れも同一でありうる。本発明の望ましい実施例で入力映像解像度を１２８０（Ｗ）×７６８（Ｈ）、装置解像度を６４０（Ｗ）×７６８（Ｈ）、マスクサイズを３×３にそれぞれ設定し、この時にマスク副領域のサイズは装置副画素のサイズと同一であり、マスク領域別の加重値は ｍ２２＝１／２、ｍ１２＝ｍ２１＝ｍ２３＝ｍ３２＝１／８、ｍ１１＝ｍ３３＝ｍ３１＝ｍ３３＝０に設定した。

　代表値計算部４３１はマスク副領域別代表値を計算するが、３×３マスクの場合、９つのマスク副領域値を計算し、５×５マスクの場合、２５つのマスク副領域値を計算する。
代表値計算部４３１の処理過程を示したフローチャートである図５Ｄを参照すれば、図９Ａ及び図９Ｂで示されたように、任意の副画素領域と重なる映像画素は１つ以上の複数になりうる。代表値計算部４３１はマスク副領域内に置かれる映像画素の輝度値に該当映像画素が占める面積の加重値を乗算する（Ｓ５１２）。

　代表値計算部４３１はそれぞれのマスク副領域に対して次の数学式１によってこれらマスク副領域を代表する値 Ｍｒｅｆ（）（以下、マスク副領域代表値）を計算する（Ｓ５１４）。

　ここで、ｉは、マスク副領域のうちｉ番目の副領域を示すインデックスであり、ｑは、ｉ番目のマスク副領域内にある映像画素の個数を意味し、Ａ（ｉ，ｊ）は、ｉ番目のマスク副領域内でｊ番目の映像画素の加重値を意味し、Ｉ（ｉ，ｊ）は、ｉ番目のマスク副領域内でｊ番目の映像画素の輝度値である。

　一方、本発明の実施例で前記加重値Ａ（ｉ，ｊ）は、ｉ番目のマスク副領域内でｊ番目の映像画素の面積比で求めた。前記面積比は映像の解像度と装置解像度との比率、装置副画素の配列によって異なる。
　マスク副領域別代表値計算は設定されたマスクサイズ個数について遂行される（Ｓ５１６）。本発明の実施例では３×３マスクサイズで中心マスク副領域 ｍ２２と上下左右の近傍マスク副領域 ｍ２１、ｍ１２、ｍ２３、ｍ３２だけを使用した。
　マスク副領域の代表値が計算された映像信号は、差分値計算部４３３に入力され、差分値計算部４３３は各マスク副領域で隣接マスク副領域の空間偏差情報を求めて差分値を計算する（Ｓ５２０）。

　図５Ｃの第Ｓ５２０段階の詳細なるフローチャートである図５Ｅを参照すれば、差分値計算部４３３は、まず、差分値が計算されるマスク副領域が中心（マスクのサイズが３×３の場合には、ｍ２２、マスクのサイズが５×５の場合には、ｍ３３）であるかを調べる（Ｓ５２１）。
　差分値が計算される副領域が中心であれば、周辺マスク副領域代表値の平均値である Ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ａｖｅ（ｉ）を求める（Ｓ５２２）。その後、平均値と中心マスク副領域代表値であるＭｒｅｆ（ｉ）間の差を計算して（Ｓ５２３）、マスク副領域別差分値である Ｍｄｉｆｆ（ｉ）を抽出する（Ｓ５２５）。

　もし、マスク副領域が中心ではない場合に、差分値計算部４３３は次の数学式２のように中心マスク副領域の代表値と該当周辺マスク副領域代表値間の差を計算して（Ｓ５２４）、マスク副領域別差分値の Ｍｄｉｆｆ（ｉ）を抽出する（Ｓ５２５）。

　差分値計算部４３３は全ての副領域の差分値が計算されたかを調べて、全てのマスク副領域の差分値が計算されるまで前述した過程を繰返し（Ｓ５２６）、全ての副領域の差分値が計算されたならば、計算された結果を増減量計算部４３５に出力する。
　映像信号を受信した増減量計算部４３５は前述したＳ５２０段階で計算された空間偏差情報を利用して、装置副画素に適用する増減量を制御する（Ｓ５３０）。

　図５ＣのＳ５３０段階の詳細なるフローチャートである図５ｆを参照すれば、増減量計算部４３５は入力されたマスク副領域のそれぞれに対して、マスク副領域の代表値Ｍｒｅｆ（ｉ）と該当マスク副領域差分値Ｍｄｉｆｆ（ｉ）とを乗算する（Ｓ５３２）。その後、増減量計算部４３５は次の数学式３のように、乗算された値に所定の加重値Ｗ２（ｉ）を乗算してマスク副領域別増減量Ｍｉｎｃ（ｉ）を抽出する（Ｓ５３４）。

　増減量計算部４３５は全てのマスク副領域に対して増減量が計算されたかを調べて（Ｓ５３６）、前記第Ｓ５３２及びＳ５３４段階を全ての副領域に対して繰り返す。全てのマスク副領域に対して計算された増減量はレベル値計算部４３７に出力される。
装置副画素値計算部４３７は各マスク副領域に対して計算された増減量を利用して装置副画素値を計算する（Ｓ５４０）。

　図５Ｇを参照すれば、映像信号を入力されたレベル値計算部４３７は装置副画素値を０に設定した後（Ｓ５４１）、それぞれのマスク副領域代表値Ｍｒｅｆ（ｉ）と該当マスク副領域の増減量Ｍｉｎｃ（ｉ）とを加算する（Ｓ５４２）。
　その後、レベル値計算部４３７は加算された値に該当マスク副領域の加重値Ｗ２（ｉ）を乗算して（Ｓ５４３）、その結果値を装置副画素値に累積させる（Ｓ５４４）。
レベル値計算部４３７は全ての副領域について前述したＳ５４２ないしＳ５４４を遂行すれば（Ｓ５４５）、次の数学式４のように該当位置の装置副画素値Ｓｏｕｔ（ｘ，ｙ）を抽出する（Ｓ５４６）。

　図１１Ａは、図２Ａと図２Ｂに示したある装置画素を構成する副画素数が４つの場合に適用できる本発明の望ましい実施例による映像表現装置の構成を示したブロック図であり、図１２は、図２Ａと図２Ｂに示したある装置画素を構成する副画素数が４つの場合に適用できる本発明の望ましいさらに違う実施例による映像表現装置で映像を表現する方法を説明したフローチャートである。

　ある装置画素を構成する副画素数が４つの場合に適用できる本発明の映像表現装置は信号変換部１１１０、第２信号表現部１１２０及び第２ディスプレー駆動部１１７０を含む。また、第２信号表現部１１２０は第４副画素表現部１１３０、第５副画素表現部１１４０、第６副画素表現部１１５０及び第７副画素表現部１１６０を含む。

　所定の空間解像度を有する本発明の望ましい実施例による４色ＲＧＢＷ映像表現装置に、表示装置の空間解像度より高い任意の空間解像度を有するＲＧＢ３色の映像信号が入力されれば（Ｓ１２００）、３色映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂは信号変換部１１１０で４色信号に変換され、変換された４色信号は第２信号表現部１１２０に出力される（Ｓ１２２０）。
第２信号表現部１１２０は４色信号で入力された４つの信号全てを対象に装置副画素別輝度値を計算した後、その結果を第２ディスプレー駆動部１１７０に出力する（Ｓ１２４０）。

　信号変換部１１１０で出力された４色信号それぞれは、第４副画素表現部１１３０、第５副画素表現部１１４０、第６副画素表現部１１５０及び第７副画素表現部１１６０に入力され、装置副画素間の空間位置の配列差によるレベル値を再計算する。図１１Ｂに示した第４副画素表現部１１３０、第５副画素表現部１１４０、第６副画素表現部１１５０及び第７副画素表現部１１６０のそれぞれの詳細なるブロック図は第１副画素表現部４３０と同一であり、副画素表現方法もやはり図５Ｃに示した副画素表現方法と同じく適用可能である。

　第２ディスプレー駆動部１１７０は入力された４色信号の輝度値によって出力輝度を制御する（Ｓ１２６０）。
　本発明はまたコンピュータで読取りできる記録媒体にコンピュータが読み取られるコードで具現することが可能である。コンピュータが読み取られる記録媒体はコンピュータシステムによって読み取られるデータが貯蔵されるあらゆる記録装置を含む。コンピュータが読み取られる記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（Ｒ）ディスク、光データ貯蔵装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通した伝送）の形態に具現されるものも含む。またコンピュータが読み取られる記録媒体はネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式にコンピュータが読み取られるコードが貯蔵、実行できる。

　今まで、本発明についてその望ましい実施例を中心として説明した。本発明の属する技術分野の当業者は、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲内で変形された形態に具現できることを理解できるであろう。したがって、開示された実施例は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮せねばならない。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。

本発明の映像表現方法は、ＰＤＰ、ＬＣＤ、有機ＥＬのようなマトリックス構造の平板ディスプレーに共に適用可能である。したがって、本発明の映像表現及び装置はコンピュータモニターだけではなく、このような平板ディスプレーを採択する携帯電話とＰＤＡのような携帯用装置のディスプレーにも利用可能である。

映像表示装置でＲＧＢストライプ状のフィルター構造の一例を示した図面である。 ＬＣＤ映像表示装置でＲＧＢに他の原色を追加したカラーフィルター構造の一例を示した図面である。 ＬＣＤ映像表示装置でＲＧＢに他の原色を追加したカラーフィルター構造の一例を示した図面である。 ＬＣＤ映像表示装置でＲＧＢに他の原色を追加したカラーフィルター構造のさらに他の例を示した図面である。 ＬＣＤ映像表示装置でＲＧＢに他の原色を追加したカラーフィルター構造のさらに他の例を示した図面である。 本発明の望ましい実施例による映像表現装置の構成を示したブロック図である。 図４Ａに示した信号表現部４２０の構成を示すブロック図である。 図４Ｂに示した副画素表現部４３０の構成を示すブロック図である。 図４Ａに示した映像表現装置の処理過程を説明するフローチャートである。 図５Ａに示した第Ｓ２４０段階の詳細なるフローチャートである。 図５Ｂに示した第Ｓ５１０段階の詳細なるフローチャートである。 図５Ｃに示した各段階の処理過程を説明する詳細なるフローチャートである。 図５Ｃに示した各段階の処理過程を説明する詳細なるフローチャートである。 図５Ｃに示した各段階の処理過程を説明する詳細なるフローチャートである。 図５Ｃに示した各段階の処理過程を説明する詳細なるフローチャートである。 本発明の望ましい実施例によるマスクサイズを例示する図面である。 本発明の望ましい実施例によるマスクサイズを例示する図面である。 入力映像の解像度と映像表示装置の解像度とが相異なる場合を例示する図面である。 入力映像の解像度と映像表示装置の解像度とが相異なる場合を例示する図面である。 図７に示した画素ブロックにマスクを適用した例を示した図面である。 図７に示した画素ブロックにマスクを適用した例を示した図面である。 図８に示した画素ブロックにマスクを適用した例を示した図面である。 本発明の望ましいさらに他の実施例による映像表現装置の構成を示したブロック図である。 図１１Ａに示した第２信号表現部の構成を示すブロック図である。 図１１Ａに示した映像表現装置の処理過程を説明するフローチャートである。

符号の説明

４３０　　第１副画素表現部
４３１　　代表値計算部
４３３　　差分値計算部
４３５　　増減量計算部
４３７　　レベル値計算部

Claims (41)

1. 　相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、前記副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表示装置で映像を表現する方法であって、
   （ａ）前記４つ以上の色信号のうち所定の画素を構成する副画素の種類によって３つの色信号を選択する段階と、
   （ｂ）前記画素の周辺画素の前記選択された色信号値を求める段階と、
   （ｃ）前記選択された色信号値と前記周辺画素の該当色信号値とを使用して前記画素に含まれたそれぞれの副画素で表現される輝度値を計算する段階と、
   （ｄ）前記計算された副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動段階と、を含むことを特徴とする映像表現方法。
2. 　前記（ａ）段階以前に、
   ３色映像信号を入力されて４色以上の映像信号に変換する信号変換段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の映像表現方法。
3. 　前記（ｃ）段階は、
   前記選択された色信号と前記周辺画素の該当色信号値間の平均を計算して前記副画素の輝度値を求めることを特徴とする請求項１に記載の映像表現方法。
4. 　前記（ａ）ないし（ｄ）段階は、
   前記映像表示装置の全ての画素に対して遂行されることを特徴とする請求項１に記載の映像表現方法。
5. 　相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、前記副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表示装置で映像を表現する方法であって、
   （ａ）前記４つ以上の色信号のうち所定の２つの色信号以外の残りの色信号のうち１つを前記画素に含まれた副画素の種類によって選択する段階と、
   （ｂ）前記画素の周辺画素で表現される前記選択された色信号値を求める段階と、
   （ｃ）前記選択された色信号値と前記周辺画素の該当色信号値とを使用して前記副画素で表現される輝度値を計算する段階と、
   （ｄ）前記計算された３つの副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動段階と、を含むことを特徴とする映像表現方法。
6. 　前記（ａ）段階以前に、
   ３色映像信号を入力されて４色以上の映像信号に変換する信号変換段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の映像表現方法。
7. 　前記（ｃ）段階は、
   前記選択された色信号と前記周辺画素の該当色信号値間の平均を計算して前記副画素の輝度値を求めることを特徴とする請求項５に記載の映像表現方法。
8. 　前記（ｃ）段階は、
   （ｃ１）あらかじめ設定された領域マスクの各副領域に対応する領域で入力色信号のうち前記画素に含まれた副画素の色信号を表現するために出力されるべき所定の色信号値である代表値を前記各マスク副領域に対して生成する段階と、
   （ｃ２）前記マスクの中心副領域と隣接副領域間の前記代表値間の偏差情報を生成する段階と、
   （ｃ３）前記代表値及び前記偏差情報によって、全体マスク領域で前記入力色信号のうち前記所定の色信号を表現するために前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する段階と、を含み、
   前記マスクは画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備し、前記マスクの中心副領域が前記所定の色信号を表現する副画素を含むように設定されることを特徴とする請求項１または５に記載の映像表現方法。
9. 　前記（ｃ１）段階は、
   前記マスク副領域で表現される入力色信号値に面積加重値を乗算して前記代表値を生成することを特徴とする請求項８に記載の映像表現方法。
10. 　前記（ｃ２）段階は、
    前記マスク中心副領域の代表値と前記マスク中心副領域に隣接したマスク副領域間の代表値との差を計算して前記マスク中心副領域に隣接したマスク副領域の偏差情報を生成することを特徴とする請求項８に記載の映像表現方法。
11. 　前記（ｃ３）段階は、
    前記マスク副領域別代表値及び偏差情報によって前記各マスク副領域の代表値の増減量を計算し、前記増減量に前記代表値を加算して前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現する前記出力色信号値を生成することを特徴とする請求項８に記載の映像表現方法。
12. 　請求項１ないし７のうち何れか１項の映像表現方法をコンピュータで読み取ることができ、実行可能なプログラムコードに記録した記録媒体。
13. 　請求項８の映像表現方法をコンピュータで読み取ることができ、実行可能なプログラムコードに記録した記録媒体。
14. 　相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、前記副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表現装置であって、
    前記４つ以上の色信号のうち画素の種類によってそれぞれの画素に対して３つの色信号を選択する信号選択部と、
    前記各画素の周辺画素で表現される前記選択された色信号値を求める色信号値抽出部と、
    前記選択された色信号値と前記周辺画素の該当色信号値とを使用して前記各画素に含まれた副画素で表現される輝度値を計算する副画素表現部と、
    前記計算された副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動部と、を含むことを特徴とする映像表現装置。
15. 　３色映像信号を入力されて４色以上の映像信号に変換して前記信号選択部に出力する信号変換部をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の映像表現装置。
16. 　前記副画素表現部は、
    前記選択された色信号と前記周辺画素の該当色信号値間の平均を計算して前記副画素の輝度値を求めることを特徴とする請求項１４に記載の映像表現装置。
17. 　相異なる４つ以上の色相をそれぞれ表示する副画素を含み、前記副画素のうち相異なる３つの副画素で構成される画素を含む映像表現装置であって、
    前記４つ以上の色信号のうち所定の２つの色信号以外の残りの色信号のうち１つを前記画素に含まれた副画素の種類によって選択する信号選択部と、
    前記画素の周辺画素で表現される前記選択された色信号値を求める色信号値抽出部と、
    前記選択された色信号値と前記周辺画素の該当色信号値とを使用して前記副画素で表現される輝度値を計算する副画素表現部と、
    前記計算された３つの副画素輝度値によって映像表示装置で表現される映像の輝度を制御するディスプレー駆動部と、を含むことを特徴とする映像表現装置。
18. 　３色映像信号を入力されて４色以上の映像信号に変換して前記信号選択部に出力する信号変換部をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の映像表現装置。
19. 　前記副画素表現部は、
    前記選択された色信号と前記周辺画素の該当色信号値間の平均を計算して前記副画素の輝度値を求めることを特徴とする請求項１７に記載の映像表現装置。
20. 　前記副画素表現部は、
    あらかじめ設定された領域マスクの各副領域に対応する領域で入力色信号のうち前記画素に含まれた副画素の色信号を表現するために出力されるべき色信号値である代表値を前記各マスク副領域に対して生成する代表値計算部と、
    前記マスクの中心副領域と隣接副領域間の前記代表値間の偏差情報を生成する差分値計算部と、
    前記代表値及び前記偏差情報によって、全体マスク領域で前記入力色信号のうち前記所定の色信号を表現するために前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する副画素値生成部と、を含み、
    前記マスクは画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備して、前記マスクの中心副領域が前記所定の色信号を表現する副画素を含むように設定されることを特徴とする請求項１４または１７に記載の映像表現装置。
21. 　前記代表値計算部は、
    前記マスク副領域で表現される入力色信号値に面積加重値を乗算して前記代表値を生成することを特徴とする請求項２０に記載の映像表現装置。
22. 　前記差分値計算部は、
    マスク中心副領域の代表値と前記マスク中心副領域に隣接したマスク副領域間の代表値の差を計算して前記マスク中心副領域に隣接したマスク副領域の偏差情報を生成することを特徴とする請求項２０に記載の映像表現装置。
23. 　前記副画素値生成部は、
    前記マスク副領域別代表値及び偏差情報によって前記各マスク副領域の代表値の増減量を計算し、前記増減量に前記代表値を加算して前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現する前記出力色信号値を生成することを特徴とする請求項２０に記載の映像表現装置。
24. 　複数の副画素を含む複数の画素を具備した映像表現装置で映像を表現する方法であって、
    （ａ）前記画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備するマスクの中心副領域が所定の色信号を表現する副画素を含むようにマスクを設定する段階と、
    （ｂ）前記マスクの各副領域に対応する領域で入力色信号のうち前記所定の色信号を表現するために出力されるべき色信号値の代表値を前記各マスク副領域に対して生成する段階と、
    （ｃ）前記マスクの中心副領域と隣接副領域間の前記代表値間の偏差情報を生成する段階と、
    （ｄ）前記代表値及び前記偏差情報によって、全体マスク領域で前記入力色信号のうち前記所定の色信号を表現するために前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する段階と、を含むことを特徴とする映像表現方法。
25. 　前記（ｂ）段階は、
    前記マスク副領域で表現される入力色信号値に面積加重値を乗算して前記代表値を生成することを特徴とする請求項２４に記載の映像表現方法。
26. 　前記（ｃ）段階は、
    隣接マスク副領域の代表値の平均値と中心マスク副領域の代表値間の差を計算して前記中心副領域の偏差情報を生成することを特徴とする請求項２４に記載の映像表現方法。
27. 　前記（ｃ）段階は、
    マスク中心副領域の代表値と前記マスク中心副領域に隣接したマスク副領域間の代表値の差を計算して前記マスク中心副領域に隣接したマスク副領域の偏差情報を生成することを特徴とする請求項２４に記載の映像表現方法。
28. 　前記（ｄ）段階は、
    前記マスク副領域別代表値及び偏差情報によって前記各マスク副領域の代表値の増減量を計算し、前記増減量に前記代表値を加算して前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現する前記出力色信号値を生成することを特徴とする請求項２４に記載の映像表現方法。
29. 　複数の副画素を含む複数の画素を具備した映像表現装置で映像を表現する方法であって、
    （ａ）映像表現装置で表現される第１所定数の色信号のうち前記映像表現装置の副画素の種類によって第２所定数の色信号を選択する段階と、
    （ｂ）前記画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備するマスクの中心副領域が前記第２所定数の色信号のうち所定の色信号を表現する副画素を含むようにマスクを設定する段階と、
    （ｃ）前記マスクの各副領域に対応する領域で前記所定の色信号を表現するために出力されるべき色信号値である代表値を前記各マスク副領域に対して生成する段階と、
    （ｄ）前記マスクの中心副領域と隣接副領域間の前記代表値間の偏差情報を生成する段階と、
    （ｅ）前記代表値及び前記偏差情報によって、全体マスク領域で前記第２所定数の色信号のうち前記所定の色信号を表現するために前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する段階と、
    （ｆ）あらゆる第２所定数の色信号に対して前記（ｂ）ないし（ｅ）段階を遂行する段階とを含むことを特徴とする映像表現方法。
30. 　前記（ａ）段階以前に、
    ３色映像信号を入力されて前記第１所定数の映像信号に変換する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の映像表現方法。
31. 　前記（ｃ）段階は、
    前記マスク副領域で表現される入力色信号値に面積加重値を乗算して前記代表値を生成することを特徴とする請求項２９に記載の映像表現方法。
32. 　前記（ｄ）段階は、
    隣接マスク副領域の代表値の平均値と中心マスク副領域の代表値間の差を計算して前記中心副領域の偏差情報を生成することを特徴とする請求項２９に記載の映像表現方法。
33. 　前記（ｄ）段階は、
    中心マスク領域の代表値と前記中心マスク副領域に隣接したマスク副領域間の代表値の差を計算して前記中心マスク副領域に隣接したマスク副領域の偏差情報を生成することを特徴とする請求項２９に記載の映像表現方法。
34. 　前記（ｅ）段階は、
    前記マスク副領域別代表値及び偏差情報によって前記各マスク副領域の代表値の増減量を計算し、前記増減量に前記代表値を加算して前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現する前記出力色信号値を生成することを特徴とする請求項２９に記載の映像表現方法。
35. 　複数の副画素を含む複数の画素を具備した映像表現装置であって、
    前記画素のサイズより小さい所定数の副領域を具備するマスクを使用して、前記マスクの各副領域に対応する領域で所定の色信号を表現するために出力されるべき色信号値の代表値を前記各マスク副領域に対して生成する代表値生成部と、
    前記マスクの中心副領域と隣接副領域間の前記代表値間の偏差情報を生成する偏差情報生成部と、
    前記代表値及び前記偏差情報によって、全体マスク領域で入力色信号のうち前記所定の色信号を表現するために前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現すべき出力色信号値を生成する副画素値生成部と、
    前記副画素値生成部で生成された出力色信号値によって表現される映像信号を制御するディスプレー駆動部と、を含むことを特徴とする映像表現装置。
36. 　前記代表値生成部は、
    前記マスク副領域で出力される入力色信号値に面積加重値を乗算して前記代表値を生成することを特徴とする請求項３５に記載の映像表現装置。
37. 　前記偏差情報生成部は、
    隣接マスク副領域の代表値の平均値と中心マスク副領域の代表値間の差を計算して前記中心副領域の偏差情報を生成することを特徴とする請求項３５に記載の映像表現装置。
38. 　前記偏差情報生成部は、
    中心マスク領域の代表値と前記中心マスク副領域に隣接したマスク副領域間の代表値の差を計算して前記中心マスク副領域に隣接したマスク副領域の偏差情報を計算することを特徴とする請求項３５に記載の映像表現装置。
39. 　前記副画素値生成部は、
    前記マスク副領域別代表値及び偏差情報によって前記各マスク副領域の代表値の増減量を計算し、前記増減量に前記代表値を加算して前記マスクの中心副領域が含む副画素が表現する前記出力色信号値を生成することを特徴とする請求項３５に記載の映像表現装置。
40. 　映像を表現する副画素の種類によって入力された第１所定数の色信号のうち第２所定数の色信号を選択して、前記代表値生成部に出力する信号選択部をさらに含むことを特徴とする請求項３５に記載の映像表現装置。
41. 　３色映像信号を入力されて前記第１所定数の映像信号に変換する信号変換部をさらに含むことを特徴とする請求項４０に記載の映像表現装置。

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