JP2005505801A - 画像を表示するための方法および画像処理ユニット並びにその表示処理ユニットを有する表示装置 - Google Patents

Abstract

カラーマトリクス表示装置（１００）においてサブ画素（１０８乃至１１８）の個々の位置を考慮することにより、見かけ上の解像度を増加させることができる。正しい位置においてサンプルを決定するためのサブ画素サンプリングを画像スケーリングフィルタ（５０２）に組み込む。フィルタ応答は、カラーマトリクス表示装置（１００）に固有の有効解像度が使用されることができるようなものである。フィルタ設計においては、シャープネスとカラーエラーとの間にトレードオフが存在する。スケーリングは、例えば、ＹＵＶ信号において実行され、これにより、帯域幅を節約する。輝度信号Ｙは、例えば、高いサブ画素解像度およびにおいて、並びに、Ｕ成分およびＶ成分は画素解像度においてサブサンプリングされる。サブ画素位置は、それ故、ＹＵＶからＲＧＢへの変換において考慮される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーマトリクス表示装置に画像を表示する方法に関する。
【０００２】
本発明は、さらに、カラーマトリクス表示装置に画像を表示するための表示処理ユニットに関する。
本発明は、さらに、
− 画像を受信するための受信器；
− カラーマトリクス表示装置に画像を表示するための画像処理ユニット；並びに
− カラーマトリクス表示装置；
を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＬＣＤ、ＰＤＰおよびＰｏｌｙＬＥＤのようなマトリクス表示装置は、非常に使い易く、および／または流行の（軽量、フラット、大画面）スクリーンと共に超高画像品質に到達する能力を提供する。マトリクス表示装置は、角においても中央と同様に鮮明な画像をみる人に提供する。マトリクス表示装置特有の不利点は、必要なものを表示するに先立って画像の倍率を決めることにより、解像度を固定的なものとすることである。
【０００４】
欧州特許第ＥＰ０９７４９５３Ａ１号明細書は、マトリクス表示装置の見かけ上の解像度は、その特性の１つであって、各々のフルカラー画素は、実際には、空間的に移動される多くのカラーサブ画素を有している事実による特性を利用することにより増加されることができる。各々の画素が三種類のサブ画素の群として用いられるとき、表示装置において、赤および青のサブ画素は、緑のサブ画素に関して画素サイズの三分の一だけシフトさせる必要がある。フィルタは、互いに関して画像におけるカラー成分信号を遅延することにより実現させるとして説明される。その先行技術に従ったシステムの実施形態は、高解像度の入力信号を表示解像度に変換するプロセスにおけるサブ画素の実際の位置を考慮することによる高解像度を利用することを目的としている。画像スケーリングは、具体的には、表示におけるサブ画素の配置に合わされる。基本的な原則は、対応するフルカラー画素に位置におけるカラー成分の値の代わりに、実際に表示される位置において有効であるカラー成分の値が使用されることである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の目的は、比較的高い解像度をもつ画像を表示する方法を提供することである。
【０００６】
本発明の第２の目的は、比較的高い解像度をもつ画像を表示するための表示処理ユニットを提供することである。
【０００７】
本発明の第３の目的は、比較的高い解像度をもつ画像を表示するための表示装置を提供することである。
【０００８】
本発明の第１の目的は、複数の画素を有するカラーマトリクス表示装置において画像を表示する方法であって、各々の画素は所定のカラーに対応するサブ画素を有し、画像は輝度成分、第１色差成分および第２色差成分により表される方法であり：
− カラーマトリクス表示装置の多くのサブ画素に関連するサブ画素解像度に関連する輝度成分のスケーリングを用いて、中間輝度成分、第１中間色差成分および第２中間色差成分を有するさらなる画像信号により表される中間画像に画像をスケーリングするためのスケーリング段階；
− 中間輝度成分、第１中間色差成分および第２中間色差成分のサンプルに基づいて特定の画素のそれぞれのサブ画素に与えられる特定の画素のための信号値を計算するための変換段階；
− 信号値が特定の画素のそれぞれのサブ画素に与えられる表示段階
を有する方法により達成される。本発明の最も重要な特徴は、カラーマトリクス表示装置のサブ画素解像度が、輝度成分、第１色差成分および第２色差成分により表される画像のスケーリングにおいて考慮されることである。スケーリングの後、サブ画素に与えられることができる信号値への変換が実行される。例えば、本発明に従った方法の実施形態を用いて、適切な解像度へのスケーリング段階は、赤、緑および青のカラー成分（ＲＧＢ）の代わりにＹＵＶ成分に関して実行される。ＹＵＶ成分からＲＧＢ成分への変換は、このスケーリング段階の後に実行される。その結果、操作の数は、変換の後のサブ画素のスケーリングに比較して少なくなる。先行技術に従った方法は、ＲＧＢ成分のスケーシングを扱い、輝度成分および色差成分を伴うスケーリングを扱ってはいない。映像信号のＹＵＶ成分の処理は、ＲＧＢ成分の処理より一般的である。特に、テレビジョンについては、映像信号は、赤、緑および青のカラー成分ではなく、輝度の成分および２つのクロミナンス成分を使用して記憶される。換言すれば、映像規格ＹＵＶにおいて、ＹＩＱまたはＹＣＢＣＲ成分がＲＧＢ成分の代わりに使用される。例えば、ＹＵＶ信号は、輝度成分Ｙおよび２つのクロミナンス成分または色差成分ＵおよびＶを有する。映像信号の帯域幅は、Ｙ成分に比べて小さい帯域幅、即ち少ないサンプルをもつＵおよびＶ成分を送信することにより減少させることができる。人間の視覚システムはカラーより輝度に非常に敏感であるため、この構成は人間の知覚に比較的よく適合する。代表的なフォーマットは、水平方向に半分のみの数のＵとＶとがあることおよび水平方向と垂直方向に分のみの数のＵとＶとがあることをそれぞれ意味する、４：２：２および４：２：０と呼ばれるものである。
【０００９】
輝度成分、第１色差成分および第２色差成分をサブ画素解像度にスケーリングすることが可能である。しかし、本発明に従った画像表示方法の好ましい実施形態において、第１色差成分および第２色差成分は、第１中間色差成分および第２中間色差成分それぞれにスケーリングされ、それら両方はカラーマトリクス表示装置の画素数に関連するカラーマトリクス表示装置の画素解像度を有する。その優位性は、必要とされる計算が少なくて済むことである。
【００１０】
本発明に従った画像表示方法の実施形態においては、特定のサブ画素の特定の信号値は、中間輝度成分の第１サンプルと第１中間色差成分の第２サンプルとに基づいて計算される。サブ画素の実際の位置についての情報は、変換段階であって、例えば、ＹＵＶからＲＧＢへの変換において使用される。例えば、Ｙ成分は画素解像度の３倍、即ち、サブ画素解像度にスケーリングされ、Ｕ成分およびＶ成分は画素解像度にスケーリングされる。Ｙに関するフィルタリングは、代表的には画素解像度より少し大きい正確なカットオフ周波数、即ち、ナイキスト周波数（Ｎｙｑｕｉｓｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を選択することにより、シャープネスとカラーエラーとの間のトレードオフをもたらす必要がある。スケーリングの後のＹ信号に関する最大解像度は、それ故、必ずしも使用されない。カラーマトリクス表示装置の各々の画素については、３つのＹサンプル、１つのＵサンプルおよび１つのＶサンプルがある。変換段階は、次の３つの式のようになる。
【００１１】
Ｒ＝Ｙ _１＋１．４Ｖ
Ｇ＝Ｙ _２−０．３３２Ｕ−０．７１２Ｖ
Ｂ＝Ｙ _３＋１．７８Ｕ
ここで、Ｙ _１、Ｙ _２およびＹ _３はそれぞれ、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の近くの位置における輝度サンプルであり、ＵおよびＶは、特定の画素の中央の近くの位置におけるクロミナンスサンプルである。この実施形態の優位性は、変換段階が比較的容易であることである。この実施形態の他の優位性は、スケーリング段階および変換段階が比較的独立していることである。スケーリング段階において、サンプルは計算され、変換段階において、それらのサンプルは用いられ、それらはサブ画素の実際の位置に比較的近い。ＲＧＢからＹＵＶへの変換マトリクスは、映像規格およびＲＧＢカラーポイントに関連する例である。
【００１２】
本発明に従った画像表示方法の実施形態は、スケーリング段階において、中間輝度成分の第１サンプルが特定のサブ画素の位置を考慮することにより計算されることを特徴とする。好ましくは、例えば、Ｙサンプルはサブ画素位置について計算され、ＵサンプルおよびＶサンプルは画素の中央のサブ画素について計算される。変換段階は、次の３つの式のようになる。
【００１３】
Ｒ＝Ｙ _Ｒ＋１．４Ｖ
Ｇ＝Ｙ _Ｇ−０．３３２Ｕ−０．７１２Ｖ
Ｂ＝Ｙ _Ｂ＋１．７８Ｕ
ここで、Ｙ _Ｒ、Ｙ _ＧおよびＹ _Ｂはそれぞれ、実質的に、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の位置における輝度サンプルであり、ＵおよびＶは、実質的に、特定の画素の中央の位置におけるクロミナンスサンプルである。この実施形態の優位性は、画像品質が比較的高いことである。
【００１４】
本発明に従った画像表示方法の実施形態において、特定のサブ画素の特定の信号値は、中間輝度成分の複数のサンプルの補間に基づいて計算される。これは、例えば、変換において、１つのＹサンプルでなく、多くのＹサンプルの平均が使用される。好ましくは、重み付けされた平均が使用される。これは変換を複雑にするが、スケーリング段階は、例えば、小さいスケーリング係数を採用することにより簡単化されることが可能である。また、ＵおよびＶサンプルは、正確な位置に補間されることができる。
【００１５】
本発明の方法の修正および多様性は、説明する表示処理ユニットの方法の修正および多様性に対応させることが可能である。
【００１６】
本発明に従った方法、表示処理ユニットおよび表示装置の以上のおよび他の特徴は、以下に説明する実施形態および添付図面への参照により明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、カラーマトリクス表示装置１００の実施形態を模式的に示している。カラーマトリクス表示装置１００は、画像を共に表示することができる個々の発光画素１０２乃至１０６の２次元配列である。マトリクス表示装置１００により生成されることができる画像詳細の量は画素１０２乃至１０６の数に大きく依存する。カラーマトリクス表示装置１００における各々の画素にアドレスするために、即ち、生成された光強度を制御するために、マトリクス表示装置１００は、各々の画素１０２乃至１０６が位置付けられるカラーマトリクス表示装置１００における座標を規定するために行電極および列電極のマトリクスを有する。各々の画素１０２乃至１０６の強度は、それ故、行電極および列電極により個別に各々の画素１０２乃至１０６に適切な電圧または電流を加えることにより制御されることができる。フルカラー画像を表示するために、カラーマトリクス表示装置１００は、少なくとも三原色であって、通常、赤、緑および青の光を生成することができることが要求される。異なる強度をもつこれらの三原色を混合することにより、原色により補間されたフルカラー全領域を生成することができる。マトリクスカラー装置１００は、強度のみが制御されることができる個々の要素を有し、各々の画素１０２乃至１０６は、画像信号により決定される強度をもつこれら三原色を生成することができる多数のサブ画素１０８乃至１１８を有する必要がある。サブ画素１０８乃至１１８が十分小さいとき、人間の視覚組織は個々のサブ画素１０８乃至１１８を区別することができず、それ故、三原色は、フルカラー画素の位置において意図されたカラーを生成するために、共に混合される。
【００１８】
簡単のために、表示装置における各々のプライマリサブ画素の数は等しいと仮定する。サブ画素の数が等しい場合、フルカラー画素１０２乃至１０６は容易に規定されることができ、各々のフルカラー画素は正確に３つのサブ画素１０８乃至１１８を有する。しかしながら、このグループ化の選択においては、特定の自由度が存在する。それ故、例えば、２ｘＧ、２ｘＲ、１ｘＢをもつＰｅｎｔｉｌｅまたはＲＧＢＷ（白）構成のために、本発明に従った方法を適用することが可能である。
【００１９】
図１に示すカラーマトリクス表示装置１００において、サブ画素１０８乃至１１８を、フルカラー画素に対して赤、緑および青の順序に結合した。しかし、例えば、右方向に画素距離の三分の一だけ画素全てをシフトする緑、青および赤の順序における、異なる選択もまた可能である。これは、フルカラーを生成するように尚も赤、緑および青のサブ画素が使用されるため、カラーエラーを導入することなく、画素距離が示すよりもより正確にフルカラー情報の構成要素を位置付けることが可能であることをすでに示している。
【００２０】
サブ画素１０８乃至１１８各々は異なる位置をもち、サブ画素１０８乃至１１８のカラーが無視できる場合、解像度は、例えば、水平方向において、カラーマトリクス表示装置１００の解像度の３倍である。しかしながら、原理的に、サブ画素１０８乃至１１８のカラーは無視できない。アンチエイリアス（ａｎｔｉ−ａｌｉａｓ）またはローパスフィルタリングを実行しないマトリクス表示装置が白黒信号、すなわちグレイレベルのみを有する場合、解像度の３倍において、非常に厄介なカラーアーチファクトが現れる。
【００２１】
カラーマトリクス表示装置１００の解像度は、サブ画祖１０８乃至１１８の位置が考慮される限り、フルカラー画素の数が示すより高い。高解像度を達成するために、フルカラー画素の位置の代わりに、サブ画素の位置における映像信号の値が必要とされる。この方法はサブ画素サンプリングと呼ばれる。従って、新しいサンプルは、これらの位置で計算される必要がある。これを達成するための一般的な方法は、サンプルレート変換であり、欧州特許第ＥＰ０３４６６２１号明細書、およびＳＩＤ ２０００ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐｐ２７５−２７７におけるＣ．Ｂｅｔｒｉｓｅｙ等による“Ｄｉｓｐｌａｃｅｄ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｆｏｒ ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｄｉｓｐｌａｙｓ（パターン化表示のための移動フィルタリング）”と題された論文に説明されている。
【００２２】
図２は、本発明に従った処理段階２１６および２１８を模式的に示している。画像２００は、輝度成分２０４、第１色差成分２０６および第２色差成分２０８を有する。これらの成分は、それぞれ、Ｙサンプル、ＵサンプルおよびＶサンプルを有する。一般に、これらのサンプルの位置は、カラーマトリクス表示装置１００のサブ画素１０８乃至１１８の位置に対応していない。先ず、スケーリング段階は、サブ画素解像度を有する中間輝度成分２１０を有する中間画像２０２に画像２００をスケーリングするために実行される。第１色差成分２０６は、画素解像度を有する第１中間色差成分２１２にスケーリングされる。第２色差成分２０８は、画素解像度を有する第２中間色差成分２１４にスケーリングされる。その後、変換段階２１８が、中間画像２０２をサブ画素１０８乃至１１８の値に変換するために実行される。
【００２３】
図３Ａは、サブ画素解像度において、入力Ｙサンプル、入力Ｕサンプルおよび入力Ｖサンプル３０２乃至３１６の、中間Ｙサンプル、中間Ｕサンプルおよび中間Ｖサンプル３１８乃至３３１へのスケーリングを模式的に示している。それに加えて、中間Ｙサンプル、中間Ｕサンプルおよび中間Ｖサンプル３１８乃至３３１のＲ、ＧおよびＢサブ画素値への変換をまた示している。中間Ｙサンプル、中間Ｕサンプルおよび中間Ｖサンプル３１８乃至３３１はサブサンプリングにより計算される。例えば、中間Ｙサンプル３３１は入力Ｙサンプル３０２乃至３０８に基づいており、中間Ｕサンプル３１８は入力Ｕサンプル３１０乃至３１２に基づいており、中間Ｖサンプル３２０は入力Ｖサンプル３１４乃至３１６に基づいている。中間Ｙサンプル、中間Ｕサンプルおよび中間Ｖサンプル３１８乃至３３１の位置は、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素１０８乃至１１８の位置に対応する。それ故、サブ画素の値Ｒ、ＧおよびＢについては、次の３つの式により直接計算することができる。
【００２４】
−Ｒ＝Ｙ＋１．４Ｖ（Ｙサンプル３２８およびＶサンプル３２０を用いて）
−Ｇ＝Ｙ−０．３３２Ｕ−０．７１２Ｖ（Ｙサンプル３２６、Ｖサンプル３２４およびＵサンプル３１８を用いて）
−Ｂ＝Ｙ＋１．７８Ｕ（Ｙサンプル３３１およびＵサンプル３２２を用いて）
図３Ｂは、サブ画素解像度において、入力Ｙサンプル、入力Ｕサンプルおよび入力Ｖサンプル３０２乃至３１６の、中間Ｙサンプル３２６、３２８および３３１へのスケーリング、および中間Ｕサンプル３１８および３３０並びに中間Ｖサンプル３３２および３２４の画素解像度へのスケーリングを模式的に示している。中間Ｙサンプル、中間Ｕサンプルおよび中間Ｖサンプル３１８乃至３３１はサブサンプリングにより計算される。中間Ｙサンプル３２６、３２８および３３１の位置は、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素１０８乃至１１８の位置に対応するが、中間Ｕサンプル３１８、３３０および中間Ｖサンプル３３２、３２４は画素の中央の画素位置に対応する。それ故、サブ画素の値Ｒ、ＧおよびＢについては、次の３つの式により直接計算することができる。
【００２５】
−Ｒ _３＝Ｙ＋１．４Ｖ（Ｙサンプル３２８およびＶサンプル３２０を用いて）
−Ｇ _２＝Ｙ−０．３３２Ｕ−０．７１２Ｖ（Ｙサンプル３２６、Ｖサンプル３２４およびＵサンプル３１８を用いて）
−Ｂ _１＝Ｙ＋１．７８Ｕ（Ｙサンプル３３１およびＵサンプル３２２を用いて）
図３Ｃは、Ｒ、ＧおよびＢサブ画素値を計算するためにＹサンプル、ＵサンプルおよびＶサンプルの補間を模式的に示している。中間Ｙサンプル、中間Ｕサンプルおよび中間Ｖサンプルの値は、図３Ａに関連して説明したように計算される。中間Ｙサンプル３２６、３２８および３３１の位置は、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素１０８乃至１１８の位置に対応しない。また、中間Ｕサンプル３１８、３３０および中間Ｖサンプル３３２、３２４は、中央の画素位置に対応しない。図３Ｂに関連して説明したようにサブ画素の値Ｒ、ＧおよびＢを計算することは可能である。それは、赤サブ画素位置、緑サブ画素位置および青サブ画素位置に最も近い中間Ｙサンプル、中間Ｕサンプルおよび中間Ｖサンプルをとることを意味する。他の方法は、例えば、Ｙ _１サンプル３３１、Ｙ _２サンプル３３３、Ｕ _１サンプル３３０およびＵ _２サンプル３１８用いる次式による補間に基づいている。
【００２６】
Ｂ１＝αＹ _１＋（１−α）Ｙ _２＋１．７８（βＵ _１＋（１−β）Ｕ _２）
αおよびβは中間サンプルの位置とサブ画素の位置との間のオフセットに関係する。一般に、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換における単純な補間は、スケーリング−補間カスケードの応答が１に等しいようなスケーリングフィルタ特性において補償されることができるローパス効果を有する。
【００２７】
図４は、デルタナブラ（ｄｅｌｔａ−ｎａｂｌａ））画素配列４００を模式的に示している。ここまで、“縦縞”配列を用いる、一般的な原理について説明してきた。勿論、これは唯一のカラーサブ画素配列ではない。次に、所謂デルタナブラ配列におけるサブ画素スケーリングの意味について説明する。図４は、デルタナブラ配列および代表的ナ３つのサブ画素１０８乃至１１８のフルカラー画素への代表的なグループ分けを示している。“デルタナブラ”の名前はこのグループ分けの代表的な形から由来する。サブ画素はさいころの５の目形または六角格子において適合される一方、相対的な移動は、尚も、同一カラーのサブ画素間の水平距離の三分の一である。即ち、それは、基本的に、“縦縞”配列と同様であるが、行における各々の奇数画素は行間隔の半分のオフセットを有し、従って、画素の形は変化する。他の多くの形、例えば、正方形またはひし形はまたデルタナブラ配列をなすことが可能であり、六角形を用いると円に対する最良近似が得られる。いずれかのラカーのサブ画素１０８乃至１１８は他の２つのカラーのサブ画素のみにより取り囲まれているため、この配列におけるサブ画素１０８乃至１１８の配分は、真に二次元的である。従って、解像度利得は、垂直縞配列をもつ水平方向のみのではなく、あらゆる方向に存在する。しかしながら、六角配列にスケーリングすることは取るに足らないタスクではない。二次元の非分離フィルタリングおよび座標変換は、通常、含まれる。それにも拘わらず、サブ画素サンプリングの基本的理論はまた、デルタナブラ配列に対して有効であり、最も深刻なカラーエイリアジングが取り除かれる限り、解像度における利得がまた存在する。矩形格子をとり、画素距離の半分だけ奇数ラインにおいてシフトさせることにより、六角格子が生成されることを認識することにより、単純な方法で従来の行−列格子から多相フィルタを使用する六角格子にスケーリングすることが可能である。サブ画素は水平に移動されるため、先ず、入力信号は、標準的な多相スケーリング方法を用いて、表示の行の数の２倍にスケーリングされる。次いで、異なる水平のオフセットと、勿論、ＲＧＢに対する異なる位相とをもつ奇数ラインおよび偶数ラインがスケーリングされる。最終的に、これらの行および列を用いてカラーマトリクス表示装置がアドレスされるとき、正しい位置において正しい値を得るために、表示電極により規定される行に沿って、サンプルが再び結合される。この“充填”段階のために、水平方向および垂直方向におけるナイキスト（Ｎｙｑｕｅｓｔ）周波数は変化する。それは、垂直サンプルが水平サンプルになり、従って、フィルタが適合される必要があることを意味する。これは、垂直フィルタがナイキストレートの約２倍においてカットオフ周波数を有する必要がある一方、水平フィルタはナイキストレートの半分においてカットオフすることを意味する。勿論、これらのカットオフ周波数は、シャープネス対カラーエラー特性に対して最適化されることができる。対応する水平周波数および垂直周波数が最適化される場合にのみ対角線（ｄｉａｇｏｎａｌ）周波数は抑制されるため、この方法は完全に正確な二次元フィルタ応答をもたらさず、真に六角形の帯域制限は得られることがない。それにも拘わらず、この結果、デルタナブラ表示のために非常に単純なサブ画素スケーリング方法が得られる。Ｙ信号が、例えば、水平解像度の２倍を採用することにより、画素解像度に比べて再びオーバーサンプリングされるとき、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換における補間は真の対角線（ｄｉａｇｏｎａｌ）帯域制限を生成することができる。これは、単純な２Ｄフィルタであって、例えば、［−１２−１；１６１］を使用することにより達成されることができる。
【００２８】
図５は、本発明に従った表示処理ユニット５００の実施形態を模式的に示している。表示処理ユニット５００は：
− 入力画像を、カラーマトリクス表示装置のサブ画素の数に関連するサブ画素解像度を有する中間輝度成分を有する中間画像にスケーリングするためのフィルタ５０２；並びに
− 中間画像をカラーマトリクス表示装置のサブ画素の値に変換するための変換器５０４；
を有する。輝度成分Ｙの表示処理ユニット５００の入力コネクタ５０８乃至５１２において、映像信号の第１色差成分Ｕと第２色差成分Ｖとが提供される。表示処理ユニット５００は、出力コネクタ５１４乃至５１８において、第１カラー成分Ｒ、第２カラー成分Ｇおよび第３カラー成分Ｂそれぞれを提供する。フィルタ５０２および変換器５０４は、スケーリングを制御するために制御インタフェース５０６を有する。この制御インタフェース５０６により、例えば、画素間距離およびサブ画素位置についてのデータが提供される。表示処理ユニット５００の動作は、上記のような図３Ａ、３Ｂまたは３Ｃのいずれかに従う。
【００２９】
デジタル画像のスケーリングの適用に対して、多相フィルタが非常に効果的であることが知られている。多相フィルタの主な原理は、入力信号は、サンプル間に０を挿入することにより先ずアップサンプリングされることである。次いで、ローパスフィルタが挿入されたサンプルを補間するために適用され、最終的に、新しい解像度において必要なサンプルがダウンサンプリング段階によりこの信号から抽出される。新しい解像度におけるサンプルのみが必要とされるため、ローパスフィルタリングの後のサンプルの一部のみが使用され、出発点においてサンプルを計算しないことにより、計算を節約することができる。さらに、挿入されたサンプルは値０を有するため、それらはまた、計算から除外することができる。多相フィルタは、基本的には、サブセットのみ、即ち“相”の係数が新しいサンプルを計算するために使用される、１つの大きいローパスフィルタを有する。この相の選択は、入力画像におけるサンプルに関連して、新しい解像度の画像におけるサンプルの位置に依存する。さらに、多相フィルタは、通常、水平ステージおよび垂直ステージにおいて分離されることができ、計算をさらに簡単化する。２つの異なる多相フィルタの実行であって、アップスケーリングおよびダウンスケーリングそれぞれに対して最も適切である、標準的方式および転置された方式がある。それらは、アップスケーリングに対して信号は入力のナイキスト周波数に制限される必要があり、ダウンスケーリングに対して信号は出力のナイキスト周波数に制限される必要があるため、互いに異なる。標準的な方式において、出力サンプルは入力サンプルの重み付けされた合計として計算される一方、転置された方式は出力サンプルの数に各々の入力サンプルを加算することにより出力サンプルを計算する。このように、入力されないサンプルは“失われ”、即ち、ダウンスケーリング係数が大きいとき、エイリアジングが生じない。
【００３０】
図６は、本発明に従った表示装置６００の実施形態を模式的に示している。表示装置６００は：
− 画像を表す映像信号を受信するための受信器であって、映像信号は放送、またはＤＶＤ或いは映像カセットのような記憶メディアからのものとすることができる、受信器；
− 図５に関連して説明したカラーマトリクス表示装置；並びに
− 図１に関連して説明したカラーマトリクス表示装置；
を有する。
【００３１】
上記の実施形態は例示であって本発明を制限するものではなく、本発明の同時提出の請求の範囲および主旨から逸脱することなく当業者が代わりの実施形態を設計することが可能であることに留意する必要がある。請求の範囲において、括弧内の参照番号は請求の範囲を制限するように構成されるものではない。用語‘を有する’は、請求項に挙げていない構成要素または段階の存在を除外するものではない。単数形の表現は、その構成要素の複数の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの個々の要素を有するハードウェアおよび適切なプログラムされたコンピュータを用いて実行することができる。幾つかの手段を挙げた一群の請求項において、それら幾つかの手段は、ハードウェアの１つおよび同じアイテムにより具現化されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】カラーマトリクス表示装置の実施形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明に従った処理段階を模式的に示す図である。
【図３Ａ】サブ画素解像度において入力画像のＹサンプル、ＵサンプルおよびＶサンプルへのスケーリングを模式的に示す図である。
【図３Ｂ】サブ画素解像度において入力画像のＹサンプルへの並びにＵサンプルおよびＶサンプルの画素解像度へのスケーリングを模式的に示す図である。
【図３Ｃ】Ｒサブ画素値、Ｇサブ画素値およびＢサブ画素値を計算するためのＹサンプル、ＵサンプルおよびＶサンプルの補間を模式的に示す図である。
【図４】デルタナブラ画素配列を模式的に示す図である。
【図５】本発明に従った表示処理ユニットの実施形態を模式的に示す図である。
【図６】本発明に従った表示装置の実施形態を模式的に示す図である。

Claims (9)

1. 複数の画素を有するカラーマトリクス表示装置において画像を表示する方法であって、各々の画素は所定のカラーに対応するサブ画素を有し、前記画像は、輝度成分、第１色差成分および第２色差成分を有する画像信号により表される、方法であり：
   前記カラーマトリクス表示装置の多数のサブ画素に関連するサブ画素解像度に関連する輝度成分のスケーリングを用いて、中間輝度成分、第１中間色差成分および第２中間色差成分を有する更なる画像信号により表される中間画像に前記画像をスケーリングするためのスケーリング段階；
   前記中間輝度成分、前記第１中間色差成分および前記第２中間色差成分のサンプルに基づいて特定の画素のそれぞれのサブ画素に与えられる特定の画素のための信号値を計算するための変換段階；並びに
   前記信号値が前記特定の画素の前記それぞれのサブ画素に与えられる表示段階；
   を有することを特徴とする画像を表示する方法。
2. 請求項１に記載の画像を表示する方法であって、前記第１色差成分および前記第２色差成分は前記第１中間色差成分および前記第２中間色差成分にそれぞれスケーリングされ、前記第１中間色差成分および前記第２中間色差成分の両方はカラーマトリクス表示装置の画素数に関連するカラーマトリクス表示装置の画素解像度を有する、ことを特徴とする画像を表示する方法。
3. 請求項１に記載の画像を表示する方法であって、特定のサブ画素のための特定な信号値は中間輝度成分の第１サンプルと第１中間色差成分の第２サンプルとに基づいて計算される、ことを特徴とする画像を表示する方法。
4. 請求項３に記載の画像を表示する方法であって、前記特定のサブ画素のための前記特定な信号値は前記特定なサブ画素の位置を考慮することにより計算される、ことを特徴とする画像を表示する方法。
5. 請求項１に記載の画像を表示する方法であって、前記特定のサブ画素のための前記特定な信号値は前記中間輝度成分の複数のサンプルの補間に基づいて計算される、ことを特徴とする画像を表示する方法。
6. 複数の画素を有するカラーマトリクス表示装置において画像を表示するための表示処理ユニットであって、各々の画素は所定のカラーに対応するサブ画素を有し、前記画像は、輝度成分、第１色差成分および第２色差成分を有する画像信号により表される、表示処理ユニットであり：
   前記カラーマトリクス表示装置の多数のサブ画素に関連するサブ画素解像度に関連する輝度成分のスケーリングを用いて、中間輝度成分、第１中間色差成分および第２中間色差成分を有する更なる画像信号により表される中間画像に前記画像をスケーリングするためのフィルタ；
   前記中間輝度成分、前記第１中間色差成分および前記第２中間色差成分のサンプルに基づいて特定の画素のそれぞれのサブ画素に与えられる特定の画素のための信号値を計算するための変換器；並びに
   前記特定の画素の前記それぞれのサブ画素に前記信号値を与えるための表示ドライバ；
   を有することを特徴とする画像を表示するための表示処理ユニット。
7. 請求項６に記載の画像を表示するための表示処理ユニットであって、前記フィルタは多相フィルタである、ことを特徴とする画像を表示するための表示処理ユニット。
8. 画像を受信するための受信器；
   複数の画素を有するカラーマトリクス表示装置において画像を表示するための画像処理ユニットであって、各々の画素は所定のカラーに対応するサブ画素を有し、前記画像は、輝度成分、第１色差成分および第２色差成分を有する画像信号により表される、画像処理ユニット；
   前記カラーマトリクス表示装置の多数のサブ画素に関連するサブ画素解像度に関連する輝度成分のスケーリングを用いて、中間輝度成分、第１中間色差成分および第２中間色差成分を有する更なる画像信号により表される中間画像に前記画像をスケーリングするためのフィルタ；
   前記中間輝度成分、前記第１中間色差成分および前記第２中間色差成分のサンプルに基づいて特定の画素のそれぞれのサブ画素に与えられる特定の画素のための信号値を計算するための変換器；
   前記特定の画素の前記それぞれのサブ画素に前記信号値を与えるための表示ドライバ；並びに
   カラーマトリクス表示装置；
   を有することを特徴とする表示装置。
9. 請求項８に記載の表示装置であって、前記表示装置はテレビジョンである、ことを特徴とする表示装置。