JP2013141249A - 多数入力ソース・フォーマットから画像データを表示するための改善された多数モードを有する表示システム - Google Patents
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Abstract
【課題】人の視覚特性に調和した表示装置のデータ変換方法を提供する。
【解決手段】画像処理システムは、3色のサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイを用いて画像を表示するためのソース画像データを受信することができる入力手段と、ソース画像データの解像度を検出するための入力解像度検出器と、ソース画像データをスケーリングする補間/複製ブロックと、少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイに表示するために、複数のフィルタカーネルに従がってサブピクセル・レンダリングを実行するレンダリング回路と、総数の約半分のサブピクセル数を有し、ターゲット画像データをレンダリングするディスプレイと、を備え、補間/複製ブロックは、ソース入力データをラッチし、ピクセルデータのラインの幅をダブリングするピクセルダブリング回路及びライン・バッファを含む。
【選択図】図4
【解決手段】画像処理システムは、3色のサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイを用いて画像を表示するためのソース画像データを受信することができる入力手段と、ソース画像データの解像度を検出するための入力解像度検出器と、ソース画像データをスケーリングする補間/複製ブロックと、少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイに表示するために、複数のフィルタカーネルに従がってサブピクセル・レンダリングを実行するレンダリング回路と、総数の約半分のサブピクセル数を有し、ターゲット画像データをレンダリングするディスプレイと、を備え、補間/複製ブロックは、ソース入力データをラッチし、ピクセルデータのラインの幅をダブリングするピクセルダブリング回路及びライン・バッファを含む。
【選択図】図4
Description
それぞれを引用することでその全体がここに組み込まれる、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許出願である下記の特許文献1乃至7において、新規なサブピクセル配列が画像表示装置に対するコスト/性能曲線を改善することが、それらに開示されている。
水平方向における偶数のサブピクセルを有する特定のサブピクセル繰り返しグループに対して、適切なドット変換方式に影響する以下の特許文献8乃至14のシステム及び技術が開示され、それぞれを引用することでその全体をここに組み込むこととする。
これら改善は、それぞれを引用することでその全体をここに組み込まれる、以下の特許文献15乃至21の本願と同一の譲受人に譲渡された出願に更に開示されるサブピクセル・レンダリング(SPR)・システム及び方法と結合された場合に特に明言される。
全範囲変換及びマッピングに関する改善は、それぞれを引用することでその全体をここに組み込まれる、以下の特許文献22乃至25の本願と同一の譲受人に譲渡されると共に同時係属中の出願に開示されている。この明細書において記載された特許出願の全ては引用することでここに組み込まれるものである。
この明細書に組み込まれると共に該明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の模範的な具現化例及び実施例を図示し、そしてその記載と一緒に本発明の原理を説明するよう役立てる。
以下、幾つかの例が図面中に図示されている具現化例及び実施例を詳細に参照する。可能な限り、同一参照番号は同様パーツを言及すべく複数の図面をわたって使用される。
現在、既存の多数のテレビ放送規格が存在し、幾つかの企業は多数のそうした放送を受信して、それらを共通ディスプレイ上に表示(レンダリング)することが出来る表示システムを作り出すべく試みを為してきている。
図1は、これらの多数モード表示にわたる画像処理経路の内の典型的な幾つかである。経路100は、ことによると参照番号103での脱飛び越し走査映像処理を必要としている、幾つかの規格テレビ信号の内の1つを参照番号102で入力することによって出発する。一例として、その信号は640×480RGBフォーマットでのNTSC(全国テレビジョン方式委員会)であり得、即ち、640×3×480解像度を有する。画像処理ブロック104はこのデータを受領し、そのデータを1280×3×960データにアップサンプリングして、例えば、RGBストライプ1280×3×960ディスプレイ上でレンダリングする。画像処理ブロック104を去った信号は略「高品位テレビジョン(HD)」帯域幅であり、ビデオ処理ブロック106内に入力され、それは略1280×3×960ディメンジョニングでのフレーム・バッファを組み入れている。サブピクセル・レンダリング、応答時間向上、或は、他の画像向上機能等の表示システムに対する任意の所望補助は、ビデオ処理ブロックによって実行され得る。ビデオ処理ブロック106の出力は、再び、HD帯域幅の程度であり、それは例えば、先のディスプレイ内への1280×960入力として受信される。
しかしながら本発明の原理に従えば、図2は別個の画像処理経路の一実施例を示し、それは同様の画像レンダリング性能を付与するよう生じ得るが、低減されたメモリ及び帯域幅要件を伴う。経路200は、参照番号202で幾つかの規格テレビ信号の内の1つを受領し得る(図1と同一のNTSC信号)。この信号はNTSC帯域幅の程度であり、任意選択的な脱飛び越し走査映像処理ブロック204へ入力される(もし脱飛び越し走査が信号に必須であれば)。このブロックの出力は、再び、NTSC帯域幅の程度であり、引き続いて補間/サブピクセル・レンダリング(SPR)・ブロック206へ入力される。
以下に更に議論されるように且つ引用することでここに組み込まれる同時係属中の関連出願で更に詳述されるように、補間/SPRブロック206は1280×3×960ディメンジョニングでの多数フレーム・バッファを必要としない。加えて、ディスプレイ208に出力される信号は、レンダリングされた画像がHD品質であっても、HDに関連された帯域幅の1/2程度である。これは、部分的には、ディスプレイ208が、先の引用することでここに組み込まれた本願と同一譲受人に譲受された出願の多くに開示された多数の新規なサブピクセル・レイアウトの内の1つを利用しているからである。
図3は、本発明の原理に従って作製されたアーキテクチャの1つの可能な実施例を示す。表示システム300は、例えば、NTSC、VGA(ビデオ・グラフィックス・アレイ)、或は、SXGA(スーパー・エクステンデッド・グラフィックス・アレイ)RGBデータ、HDTV(高品位テレビ)、並びに、その他のフォーマット等の多数モード処理に対する複数のアナログ及び/或はディジタル信号の内の1つを受領する。この信号は補間及び/或はSPRブロック302内に供給され、そこでは、入力データが、表示に対して、適切に基準化されると共にサブピクセル・レンダリングされる。この例において、ブロック302の出力はタイミング・コントローラ304内に入力され得るが、理解して頂くことは、他の実施例において、補間及びSPRはタイミング・コントローラ自体内に組み込まれ得るか、パネル内に構築され得るか(特に、LTPS或は他の同様処理技術を用いて)、或は、表示システムのどこか別の場所(例えばグラフィックコントローラ)に常駐し得ることである。本発明の範囲は、補間及び/或はサブピクセル・レンダリングのシステム内の配置に特に限定されるべきではない。
この特定実施例において、データ及び制御信号はタイミング・コントローラ304から列ドライバ306及び行ドライバ308まで出力される。次いでデータはディスプレイ・パネル310上の適切なサブピクセルに送信される。ここに示されるように、パネル310は実質的に繰り返しサブピクセル・グループ312によって形成され、それは拡張図で示されるように、垂直ストライプ・サブピクセル314が赤色を示し、水平ストライプ・サブピクセル316が青色を示し、そして傾斜ストライプ・サブピクセル318が緑色を示している2×3サブピクセル単位から構成される。理解して頂きたいことは、繰り返しグループ312におけるサブピクセルが表示システムに関して基準化すべく描写されていないが、視認の容易性のためにより大きく描写されていることである。ディスプレイ310に対する1つの可能なディメンジョニングは水平ラインにおいて1920個のサブピクセル(640個の赤、640個の緑、並びに、640個の青の各サブピクセル)とサブピクセルから成る960個の行とである。そうしたディスプレイは、VGA、1280×720、並びに、1280×960の入力信号をその上に表示すべく、必須数のサブピクセルを有することになる。
下記の表1は、サブピクセル解像度を有するパネルを含む可能な表示システムの要約であり、例えば、640×3×960は、960個の行を含んで、1行中において640個の赤、640個の緑、並びに、640個の青の各サブピクセルを有するパネルを示す。本発明において使用されるそうしたパネルは1280×960の実効的な最大解像度を有し、そこでは、赤サブピクセル及び緑サブピクセルの各々が、事実上、RGBピクセル値に対する輝度の中心であり得る。最終列は、本発明のそうした表示システムが支援し得るモードの内の幾つかを示す。例えば、先に記載されたパネル及びシステムはVGA、SVGA(スーパー・ビデオ・グラフィックス・アレイ)、NTSC、PAL、並びに、720pのビデオ・フォーマットを支援し得る。
ここに組み込まれた関連特許出願に更に開示されたように、ここで議論されたようにパネル上に規格640×480テレビ信号を表示すること、即ち、640×3×960の物理的サブピクセルを含むが、サブピクセル・レンダリングでより大きな画像品質を有するものは、交差カラー鮮明化されたサブピクセル・レンダリングに引き続く補間を利用し得て、画像を1280×960論理ピクセルまで効果的に基準化する。これは低減されたモアレ及びエイリアシング人工物を伴う画像を再構成するが、これは、補間が輝度信号に対する低域通過再構成フィルタとして役立つ一方で、鮮明化サブピクセル・レンダリング・フィルタが有色エイリアシングを引き起こし得る任意の空間周波数を除去すべく役立ち、よってカラー・バランス及び画像コントラストを温存するからである。
また図3に示されるように、他のサブピクセル繰り返しグループ320,322,323,324,325,326も本発明の目的のために可能である。これらサブピクセル繰り返しグループとそれらを駆動するアルゴリズムとは、引用することでここに組み込まれた先の出願に更に開示されている。サブピクセル繰り返しグループ320は、例えば、白色、シアン色、青-灰色、マゼンタ色、或は、その類等の少なくとも第4のカラー(又は色)であり、色域及び/或は従来の3原色系を上回るディスプレイの輝度を拡張し得る第4のカラーの使用を描写する。他のサブピクセル繰り返しグループは、同様に、少なくとも第4のカラーをも含み得る。これらサブピクセル繰り返しグループの幾つかのように、帯域幅及びメモリ要件は、従来のRGBストライプ・システムが要求するものよりも小さい範囲内であり、HD帯域幅の略半分までである。そうした理由の内の1つは、上記特許文献15(‘612出願)、16(‘355出願)、並びに、17(‘843出願)に開示されているようなサブピクセル・レンダリングであり、水平及び垂直の両軸線におけるそれらの新規なレイアウトを伴うパネルの効果的な解像度を補助する。よって、問題となっているサブピクセルは、(例えば)2:3縦横比までサイズ変更され、これは従来のRGBストライプ・ディスプレイに見られる規格1:3縦横比と対抗するものである。このサイズ変更は比肩し得る画像表示品質の表示パネルを作り出すが、水平方向におけるサブピクセルの数は約半分である。これは、帯域幅及びメモリ要件を適切に低減する。
図4は、補間/SPRブロック302の1つの可能な実施例を示す。ブロック302は多数モード(即ち、多数ビデオ入力フォーマットを受け入れると共に1つ或はそれ以上の出力ビデオ・フォーマットを表示する)動作を任意選択的に支援し得るものとしてここでは描写されている。理解されるように、図4は特定の解像度仕様数と他の具現化詳細とを示しているが、これら詳細は説明の容易化の目的のみの意味であり、本発明は、特定の数、或は、図中に示されたフォーマットに限定されるべきではない。
入力信号402は補間/複製ブロック404及び入力解像度検出器406に到着する。図示目的で示されたように、信号402は640×480或は1280×960であり得る。2つの経路(経路A及びB)が多数モード支援の一実施例として示されている。もし検出器406が信号を1280×960信号として検出すれば、補間/複製ブロック404は、例えば、そのブロックをディスエーブルするか、或は、図示の如くに、SPRブロック410内への入力のために代替的データ経路(例えば、経路B)を選択すべくMUX408を用いるかの何れかによって迂回される。
補間/複製ブロック404は、補間(例えば、線形、双一次、三次、双三次、並びに、その類)或は複製(例えば、640から1280ピクセル値まで拡張すべく水平ピクセル・データを複製すると共に、480から960ライン値まで拡張すべくライン・データを複製する)かの何れかを用いて、適切な基準化を達成する一実施例として具現化され得る。理解して頂けるように、他の実施例はそれら2つのモード間の選択を為すこととは対抗して、補間のみか或は複製のみを利用し得る。この実施例において、倍加又はダブリング(補間或は複製)・モード信号412はブロック404及びMUX414に供給され得て、SPRブロック410への適切なフィルタ・カーネルを選択する。
3つのそうしたフィルタは図示目的で416,418,420で示されている。フィルタ416は「単一性」フィルタであり得て、VGA入力で複製モードで使用され得る。そうした単一性フィルタは全カラー(R、G、B)に対する以下の係数を伴って具現化され得る。
フィルタ418は、ビデオ・データに対して改善された画像品質を付与すべく設計された「鮮明化」フィルタであり得て、補間モードでVGA入力に対して使用可能である。1つのそうした鮮明化フィルタは、(R及びGのカラーに対して)以下のように具現化され得る。
フィルタ420は、テキスト画像データに対して改善された画像品質を付与すべく設計された「ダイヤモンド」フィルタであり得て、SXGA入力に対して使用可能である。1つのそうしたダイヤモンド・フィルタは、(R及びGのカラーに対して)以下のように具現化され得る。
最後の2つのフィルタに対する青色は以下のように具現化され得る。
第4のフィルタ421は、Nフィルタがサブピクセル・レンダリング・ブロックによって利用され得ることを描写するよう示されている。そうした他のフィルタはエリア再サンプリング或はウィンドウ・シンク関数を具現化し得る。先に述べたように、適用すべきフィルタの選択は、MUX414に付与された選択信号によって決定され得て、その選択信号は複製(或は補間)モード選択信号及び入力解像度検出信号である。複製或は補間モード選択信号は、表示システムのユーザによって供給されるか(例えば、そのユーザが第1にビデオ或はテキスト画像を表示することを欲するかに依存)、或は、その選択信号は表示システムにアクセスし且つそのアプリケーションの状態に依存して適用されるモード及び/或はフィルタを自動的に決定することができるアプリケーションによって供給され得る。
ひとたびサブピクセル・レンダリングが発生すれば、ビデオ出力データはビデオ出力ライン422上に供給され得て、シンク信号も任意選択的に任意のセンタリング・シンク・ブロック424に送信され得る。センタリング・シンク・ブロック424は、出力されるデータ(例えば、640×480或は1280×960)・フォーマットに依存して、出力シンク信号428を供給し得る。もしその出力データが1280×960であれば、出力表示画像は、例えば文字用スペース・フォーマットでセンタリングされる必要がない。もし入力が1280×720であれば、データの720アクティブ・ライン前後への黒ラインの適切な導入によって集中させるように基準化信号を詰める(パッドする)ことが望ましい。
図34は、図4のシステムに対する代替的実施例である。図34において、入力解像度検出器は「迂回」信号を設定して、補間/複製ブロックに供給させて、入力信号が、連続して(バッファがSPRブロックに利用されているかに依存)或は3つのデータ・ラインを介して、SPRブロックに向かって直接的に通過させられ得る。図35は、1つの可能な迂回モードを実行すべく、MUX3502及びライン選択で迂回信号を利用する本システムの別の実施例を示す。図36は、動作の迂回モードのために、そうした迂回モードがライン3602,3604,3606上にデータを供給すべく実行されている更に別の実施例を示す。図37は、図36の迂回モードのための1つの可能なタイミング線図である。
図38は、図4の補間/複製ブロックで使用され得る本システムの一実施例である。単一ライン・アウトはデータをSPRブロックに供給し得て、次いで該SPRブロックはそのデータをバッファし得る。図39及び図40は、それぞれ、図38のシステムのための補間モード及び複製モードに対する可能なタイミング線図である。
図5は、例えば、1280×1024サブピクセルを有する共に基準化VGA1280×960出力データを表示するディスプレイに対する、640×480基準化出力信号にパッディングする適切な黒ラインの適用の効果を描写している。判明されるように、センタリング・シンク信号は、黒ポーチ(BP)遅延及びフロント・ポーチ(FP)遅延プラス64ラインによって隣接されたビデオ・ストリームを取り込むべく使用され得て、画像データをディスプレイ上に集中すべく一杯に詰められた黒ラインのより同等な分布を有する適切なBP及びFP遅延を有するビデオ・ストリームを作り出す。
図6は、本発明の別の任意の局面を描写している。EDID選択回路600は、表示システムの表示解像度能力に関して、例えばパーソナルコンピュータ(PC)或はその類等の別のシステムに知らせるべく具現化され得る。典型的には、表示システムにおいて、EDIDは、複数のROM記憶装置(例えば、参照番号606及び608と、不図示の他の可能なROM)を含み、それがPC或は他の適切なシステムにその表示能力がI2C通信チャネル610を介して表示であることを知らせる。しかしながら多数モード表示システムにおいて、PC或はその類に能力がどの程度であるか、そして何れもMUX604に送信すべくどの信号を選択(602)し得るかを知らせることが、ユーザ或はその表示システムにアクセスするアプリケーションにとって重要であり得る。ひとたび適切なEDIDデータが選択されたならば(例えば、図示されるようなVGA或はSXGA、或は、必要に応じて他のモードをイネーブルする他の任意のROM)、そうしたデータはグラフィック・カード或はその類を介してPCに供給される。
本システムの他の実施例は図7及び図8に示されている。図7は、MUX702で且つ解像度検出器704が検出するものに依存して、複数の入力信号を受領するシステム700を示し、その入力データは複数の経路に送信される(ここでは2つのみが480p或は720pデータとして示され、勿論、他のデータ及びそれら経路が可能である)。各経路はSPRブロック内へ送信される(ここでは1:2SPR及び1:1SPR714,716として示され、勿論、様々な基準化モードを具現化する他のSPRブロックが可能である)。入力データ集合の解像度に依存して、システムはライン(708)を加算或はライン数(710)を倍加し得て、1つ或はそれ以上の解像度モードのためにセンタリング・ブロック(712)に提供することができる。SPRブロックの結果は、ディスプレイ722に対してレンダリングされるデータに従って多重化(718)され得る。同様に、ライン信号はディスプレイにレンダリングされるデータに従って多重化(720)され得る。図8は、図7と同様な本システムの更に別の実施例である。1つの違いは、SPRブロックの低減された数がそのシステムに使用されていることであり、それは1つ或はそれ以上の入力データ経路が補間されて(802)、SPRブロックへのデータの正しい量を提供するからである。
以下、画像データに対するある種の所望補間の実行に適合する幾つかの実施例が示されている。図9は、入力データ902を取り込んでその入力をラッチする(904)するピクセル・ダブラー・ブロック900を描写している。乗算器906、加算器908は先に述べた三次補間方式を実行する。理解して頂きたいことは、所与の係数が費用効果的な計算を可能とし、例えば、1/16での分割は4回の右シフトであり、9による乗算は3回の左シフトとオリジナル値での加算で為され得る。偶数出力には、入力ピクセルの内の1つが直接的に出力され、奇数出力では、補間値がMUX910によって実行された偶数及び奇数の出力に作り出される。
図10は、奇数ライン・ダブラー1000の一実施例を示す。奇数ライン・ダブラー画像データ1002を入力し(各々、複数の640ピクセルの入力ラインとして示され、勿論、他のライン幅は他の画像データ・フォーマットに対して可能である)、それらピクセル・データをそのラインの幅を倍加するピクセル・ダブラー(例えば、図9等に開示されているもの)に送信する。3つの倍加されたラインはライン・バッファ1004内に記憶され(別の三次補間ステップ用)且つ1つはバッファ1006されて、適切なデータが乗算器1008及び加算器1010に提示されて、垂直補間を作り出す。これはライン2及び3の間を補間する。注目して頂きたいことは、これら値の内の最後の3つだけがラッチ1012に保存される必要があり、その理由は、それら3つ(これらと、上のライン2からの3値と下のライン3からの3値とが1012内に記憶される)がサブピクセル・レンダリング(SPR)1014を為すべく所望されるからである。
更に注目して頂きたいことは、SPRが2ライン・バッファによって為され得ることである。三次補間をSPRと組み合わせことは個別のライン・バッファの要件を除去する。付加的なライン・バッファは全て、三次補間を為すべく必要とされ得る。また更に注目して頂きたいことは、SPRによってでさえ、もう1つのライン・バッファが付加され得て、入力及び出力ビデオ・ストリームを同期化させる。そうしたことで、典型的なSPRは合計3ライン・バッファを必要とし得るが、本システムは4ライン・バッファを利用し得て、ライン倍加及び三次補間-SPRを実行する。
図11及び図12は完全ライン・ダブラー1100及び1200の更なる別の実施例をそれぞれ示す。図11は生成偶数ライン1100に対するシステムを示す。システムはそれが入力したライン数に応じて二度出力を為すので、図11は、奇数ラインが乗算器1104及び加算器1106を介して新入力ピクセル無しで生成されるように再循環させられるライン・バッファ1102を示す。ライン2はSPRに対してラッチ1108に直に出力させられ、2つの新補間ラインが生成され、一方がライン1及びライン2の間、他方がライン2及びライン3の間である。
図12は、奇数ラインを生成するシステム1200を示す。ピクセル・ダブラー1202はライン・バッファ1204内に記憶される水平補間値を作り出す。ライン1-4は、図10で示されたものと同様に、乗算器1206及び加算器1208に出力する。加算器1208からの出力とライン2及び4からの直接出力とはラッチ1210を通じてシフトされて、SPRに対して所望される値を供給する。ライン4も先に議論されたように同期化バッファとしての役割を果たし得る。ライン0は先の図11で議論されたように、偶数ラインに対して使用されるべくデータを保存するために利用される。
図13及び図14は完全ライン・ダブラーの更なる別の実施例である。図13は奇数ライン・ダブラー1300を示す。ピクセル・ダブラー1302は複数のライン・バッファ1304にデータを入力する。ライン1,2,3,4は垂直補間されて、ラッチ1310に記憶されたデータのセンタラインを作り出す。加算器1308からの出力はライン1及び2とライン1Aと呼ばれるものとの間のライン内に再循環される。ライン2及びライン3の出力はSPRのためにラッチ1310内に直接的に入力される。図14は偶数ライン・ダブラー1400を示し、そこでは、ライン・バッファ1402が再循環される。ライン1,2,3,4は乗算器1404及び加算器1406に入力されて、垂直補間を実行して、SPRのために1408の最後のバッファに入力をもたらす。ライン1A及び2はラッチ1408に直に入力される。注目して頂きたいことは、図13及び図14におけるライン・バッファが偶数及び奇数のダブラーの間で共有され得ることである。奇数ライン出力中、ライン1Aは図13において充満され、そのラインは図14における偶数ラインにおいて使用される。更に注目して頂きたいことは、図13及び図14におけるライン1Aバッファの使用が図11に示される余剰の乗算/加算器の必要性を回避していることである。
図15及び図16は、補間及び複製方式の双方を支援し得る補間ブロックの更なる別の実施例を描写している。解像度の多数モードを実行する実施例において、補間及び/或は複製の2つの方式はこれらモードを実行すべく使用され得る。例えば、もし入力解像度が640×480であれば、1280×960解像度を出力すべく、補間或は複製の何れかを使用することが可能である。補間及び複製の双方はそれら自体の独特な特性を有し、即ち、一般に補間が画像をより平滑に為すことであり、複製が補間よりも画像をよりはっきりした状態に保持する傾向がある。より費用効果的なシステムに対しては、補間及び複製を1つの処理ブロックで実行することが可能である。図15はそうしたシステムの高レベル・ブロック線図を示している。ビデオ入力1502は補間方式(先に議論されたようなもの)を実行する補間フィルタ1504に入力される。しかしながらビデオ入力の内の1つのラインは補間ブロックを迂回して、MUX1506の入力に供給される。補間或は複製が所望されるかに依存して(モード選択を介して)、MUXの出力は図16に示される。
図17及び図18は、ピクセル補間ユニット1702及びライン補間ユニット1704を有する完全な補間ブロック1700から二重補間/複製ブロック1800にどのようにして移動するかを示している。二重モード・ブロック1800は図17のような同様のピクセル補間及びライン補間ブロックを有するが、2つのMUX1804及び1806の追加を伴う。これら2つのMUXは、補間或は複製モードの何れかを選択するモード選択信号が供給される。
図19及び図20は、図18のピクセル補間ブロックの一実施例を示す。図示のように、ビデオ・データは複数のラッチに入力され、引き続き補間を実行すべく乗算器/加算器に送信される。しかしながら迂回1902が使用されて、適切なモード選択信号に及んでMUX2を介してピクセル倍加を実行する。図20は、図19の実施例に対する1つの可能な信号タイミング線図を示す。図21及び図22はピクセル補間ブロックの代替実施例をその関連タイミング線図と一緒に示す。
図23及び24は2チャネル入力ピクセル補間ブロック2300の一実施例を描写している。ビデオ出力Aは迂回モードであって、固有入力データがブロック2300内の処理を迂回することを可能としている。ビデオ出力Bはモード選択信号に依存してMUX2によって選択された出力である。注目して頂きたいことは、図23で判明されるように、乗算器の必要性を除去すべくブロック2300を効率的に設計する機会があることである。図24は、図23のブロックの可能なタイミング線図を示す。
図25、図26、並びに、図27は、補間モード及び複製モードの各タイミング線図を伴ってライン補間ブロックの一実施例を描写している。図25から判明されるように、ラインMUXはそのモード選択信号に依存して補間ライン或は複製ラインの何れかを選択する。図26及び図27のタイミング線図はこのブロックの各動作を示す。ライン選択動作は以下の通りである。奇数ライン中、ライン・アウト1はライン・バッファ5出力、ライン・アウト2はライン・バッファ2出力、並びに、ライン・アウト3はラインMUX出力であり、偶数ライン中、ライン・アウト1はライン・バッファ2出力、ライン・アウト2はラインMUX出力、並びに、ライン・アウト3はライン・バッファ3出力である。
図28及び図29は、一方が同一カラー鮮明化サブピクセル・レンダリング(SPR)を実行し得て、他方が交差カラー鮮明化SPRを実行し得るような2チャネル入力補間ブロックの2つの実施例である。図29において、赤及び緑画像データは交差カラー鮮明化サブピクセル・レンダリングの実行を伴う赤SPR及び緑SPRユニットに提供される。
図30は、2チャネル入力補間ブロックの一実施例を示す。図30で判明されるように、2つの補間ユニット(即ち、乗算器及び加算器)内への5つの入力ピクセル入力データと、ビデオ出力A及びBの2つの出力とは提示されている。図30の1つの可能なタイミング線図で判明され得るように、ビデオ出力Aは固有モード入力データを出力する一方で、ビデオ出力Bは補間データを出力する。
図32は2チャネル入力補間ブロックの更なる別の実施例を示す。判明され得るように、図32の実施例は図30で使用された5個のデータ・ラッチと異なり、3つのみのデータ・ラッチを使用する。図33は図32に示されるブロックの可能なタイミング線図を示す。
本発明は例示的実施例を参照して記載されたが、当業者には理解して頂けるように、本発明の範囲から逸脱すること無しに、様々な変更等が為され得て、均等物がその各種要素と代替され得る。加えて、数多くの変形等が、その本質的な範囲から逸脱すること無しに、教示に対する特定の状況或は構成要素に適合するよう為され得る。それ故に、意図されることは、この発明を実行するために考えられる最良モードとして開示された特定の実施例に限定されず、本発明は添付の請求項の範囲内に入る全実施例を包含することである。
406 入力解像度検出
404 補間/複製
408 マルチプレクサ
410 サブピクセル・レンダリング
424 センタリング・シンク
416 係数テーブル1 単一性フィルタ
418 係数テーブル2 鮮明化フィルタ
420 係数テーブル3 標準ダイヤモンド・フィルタ
421 係数テーブルN 標準ダイヤモンド・フィルタ
404 補間/複製
408 マルチプレクサ
410 サブピクセル・レンダリング
424 センタリング・シンク
416 係数テーブル1 単一性フィルタ
418 係数テーブル2 鮮明化フィルタ
420 係数テーブル3 標準ダイヤモンド・フィルタ
421 係数テーブルN 標準ダイヤモンド・フィルタ
Claims (15)
- 画像処理システムであって、
3色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイを用いて画像を表示するためのソース画像データ・フォーマットを有するソース画像データを受信することができる入力手段と、
前記入力手段により入力された前記ソース画像データの解像度を検出するための入力解像度検出器と、
前記検出された入力解像度に従って、前記ソース画像データをスケーリングする補間/複製ブロックと、
前記補間/複製されたソース画像データを、少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイに表示するために、複数のフィルタ・カーネルに従がってサブピクセル・レンダリングを実行するレンダリング回路と、
前記少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含み、前記3色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを用いて前記ターゲット画像データに対応するターゲット画像を表示するために必要なサブピクセルの総数の約半分のサブピクセル数を有し、ターゲット画像データをレンダリングするディスプレイと、
を備え、
前記補間/複製ブロックは、
前記ソース入力データをラッチし、乗算器/加算器を利用して3次補間を実行することによって、ピクセル・データのラインの幅をダブリングするピクセルダブリング回路及び前記ピクセルダブリングされたソース入力データを保存し、乗算器/加算器を介して垂直補間を実行した後、前記レンダリング回路に出力するライン・バッファを含む画像処理システム。 - 前記ソース画像データ・フォーマットがNTSCである、請求項1の画像処理システム。
- 前記ターゲット画像データ・フォーマットがHDTVである、請求項2に記載の画像処理システム。
- 前記ディスプレイの解像度がHDTVの解像度の約半分である、請求項3に記載の画像処理システム。
- ターゲット画像データをディスプレイ上にレンダリングする方法であって、
3色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイを用いて画像を表示するためのソース画像データ・フォーマットを有するソース画像データを入力する段階と、
入力された前記ソース画像データの解像度を検出する段階と、
前記検出された入力解像度に従って、前記ソース画像データをスケーリングするために、前記ソース入力データをラッチし、乗算器/加算器を利用して3次補間を実行することによって、ピクセル・データのラインの幅をダブリングする段階と、
前記ダブリングされたソース入力データを保存し、乗算器/加算器を介して垂直補間を実行した後、補間/複製されたソース画像データを出力する段階と、
前記補間/複製されたソース画像データを、少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイに表示するために複数のフィルタ・カーネルのうちのいずれか一つを選択し、前記選択されたフィルタ・カーネルに従がってサブピクセル・レンダリングを実行する段階と、
前記少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含み、前記3色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを用いて前記ターゲット画像データに対応するターゲット画像を表示するために必要なサブピクセルの総数の約半分のサブピクセル数を有する前記ディスプレイ上に前記ターゲット画像データをレンダリングする段階と、
の諸段階を含む方法。 - 前記ソース画像データ・フォーマットがNTSCである、請求項5に記載の方法。
- 前記ターゲット画像データ・フォーマットがHDTVである、請求項6に記載の方法。
- 前記ディスプレイの解像度がHDTVの解像度の約半分である、請求項7に記載の方法。
- 画像処理システムであって、
3色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイを用いて画像を表示するためのNTSCフォーマットを有するソース画像データを入力する手段と、
前記入力手段により入力された前記ソース画像データの解像度を検出するための入力解像度検出器と、
前記検出された入力解像度に従って、前記ソース画像データをスケーリングする補間/複製ブロックと、
前記補間/複製されたソース画像データを少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイに表示するために、複数のフィルタ・カーネルのうち、いずれか一つを選択し、前記選択されたフィルタ・カーネルに従がって、サブピクセル・レンダリングする回路と、
少なくとも4色のサブピクセルを有するサブピクセル繰り返しグループを含むディスプレイに表示するためのHDTVフォーマットを有するターゲット画像をレンダリングするディスプレイであり、前記NTSCフォーマットを用いて前記ターゲット画像を表示するために必要なサブピクセルの総数の約半分のサブピクセル数を有する前記ディスプレイと、
を備え、
前記補間/複製ブロックは、
前記ソース入力データをラッチし、乗算器/加算器を利用して3次補間を実行することによって、ピクセル・データのラインの幅をダブリングするピクセルダブリング回路及び前記ピクセルダブリングされたソース入力データを保存し、乗算器/加算器を介して垂直補間を実行した後、前記レンダリング回路に出力するライン・バッファを含む画像処理システム。 - 前記ディスプレイは、互いに異なる色を有する少なくとも4つのサブピクセルからなる繰り返しサブピクセル・グループを含む、請求項1または9に記載の画像処理システム。
- 前記ディスプレイは、互いに異なる色を有する少なくとも4つのサブピクセルからなる繰り返しサブピクセル・グループを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記ディスプレイのサブピクセルは赤色、緑色、青色に加えて白色、シアン、マゼンタ、または、青灰色を有する、請求項1または9に記載の画像処理システム。
- 前記ディスプレイのサブピクセルは赤色、緑色、青色に加えて白色、シアン、マゼンタ、または、青灰色を有する、請求項5に記載の方法。
- 前記ディスプレイのサブピクセルの縦:横の比率は3:2であることを特徴とする、請求項1または9に記載の画像処理システム。
- 前記ディスプレイのサブピクセルの縦:横の比率は3:2であることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
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