JP4072340B2 - 表示方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブピクセル表示技術を応用して、背景画像に、高精細画像からなる新たな前景画像を重ね合わせて、より見やすく表示できるようにした表示方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示デバイスには、例えばカラー液晶パネルのように、ＲＧＢの各色を発光する発光素子を、一定順序（例えば、ＲＧＢの順）で並設し、１画素を構成するものがある。このとき、各発光素子は、１画素よりも小さな存在であり、サブピクセルと呼ばれる。
【０００３】
そして、この種の表示デバイスでは、１画素を、発光素子が並設される方向（本明細書において、この方向を「並設方向」という。）に並べて１ラインが構成される。また、この１ラインを並設方向と直交する方向に並べて、表示画面が構成される。
【０００４】
ここで、例えば、ｈｔｔｐ：／／ｇｒｃ．ｃｏｍ配下の”Ｓｕｂ−ＰｉｘｅｌＦｏｎｔ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”と題する論文や、ＷＯ ００１４２７６２号公報等において、この種の表示デバイスの特性（１画素が３つのサブピクセルからなる点）を生かし、適当なフィルタ処理を使用することにより、単なる画素精度の表示よりも、見やすさを向上できる技術が、公開されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの従来技術では、フォントやアイコンといった、比較的小さなグラフィックオブジェクトを表示することを前提としている。そして、フィルタ処理などは、１画素精度で進められる。
【０００６】
一方、グラフィックオブジェクトとしては、このほかに、直線、曲線、円、楕円などのような幾何学的な要素からなるものや、ビットマップ画像のように、比較的大きなものもある。特に、この種の表示デバイスの特性に着目して、並設方向の精度を、並設方向に直交する方向のそれの３倍とした、３倍画像を表示することなどが考えられる。
【０００７】
この３倍画像は、デジタルカメラやスキャナ等で入力したものであっても良いし、また、これに加工を施したもの、さらには、種々のグラフィック編集アプリケーション（ラスタタイプでもベクタタイプでもよいし、２Ｄ−３Ｄのいずれでもよい。ＣＧ用のアプリケーションも含まれる。）で人為的に作成したものであっても良い。
【０００８】
（第１の問題点）ところが、従来技術は、このような３倍画像を表示することを念頭に置いていないので、比較的大きなグラフィックオブジェクトを表示するには、適切でない。特に、３倍画像は、並設方向に、かなりの長さを持つので、１画素精度の繰り返し処理を頻繁に使用する、従来技術をそのまま適用したのでは、処理効率が悪いという問題点がある。
【０００９】
（第２の問題点）また、従来技術では、背景画像に前景画像を重ね合わせる処理を念頭においておらず、当然、その対策がとられていない。したがって、この種の重ね合わせを行うと、背景画像と前景画像との境界付近において、色にじみが発生し、表示品位が低下するという問題点があった。
【００１０】
そこで本発明は、比較的大きなグラフィックオブジェクトを、背景画像と重ね合わせながら、効率よく、かつ、見やすく表示できる技術を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスに、フレームメモリのデータに基づいて、発光素子を独立して制御し表示を行わせるにつき、
３倍画像から、発光素子の並設方向と平行な１ラインを構成するライン画像を抽出する第１ステップと、並設方向においてライン画像の前側にＭサブピクセル、後側にＮサブピクセルを追加したワーク領域を決定する第２ステップと（Ｍ，Ｎは自然数）、ワーク領域に対応する領域の背景画像をフレームメモリから読み出す第３ステップと、読み出した背景画像を擬似的に３倍画像と同じ精度としたものと、ライン画像とを、合成して、合成画像を求める第４ステップと、合成画像由来の画像データを、フレームメモリのワーク領域に対応する領域に書き込む第５ステップとを含み、第１ステップから第５ステップを３倍画像の全ラインについて繰り返す。
【００１２】
この構成により、比較的大きなグラフィックオブジェクトを、背景画像と重ね合わせながら、効率よく、かつ、見やすく表示できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明では、ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスに、フレームメモリのデータに基づいて、発光素子を独立して制御し表示を行わせるにつき、
３倍画像から、発光素子の並設方向と平行な１ラインを構成するライン画像を抽出する第１ステップと、並設方向においてライン画像の前側にＭサブピクセル、後側にＮサブピクセルを追加したワーク領域を決定する第２ステップと（Ｍ，Ｎは自然数）、ワーク領域に対応する領域の背景画像をフレームメモリから読み出す第３ステップと、読み出した背景画像を擬似的に３倍画像と同じ精度としたものと、ライン画像とを、合成して、合成画像を求める第４ステップと、合成画像由来の画像データを、フレームメモリのワーク領域に対応する領域に書き込む第５ステップとを含み、第１ステップから第５ステップを３倍画像の全ラインについて繰り返す。
【００１４】
この構成により、画素精度の繰り返し処理ではなく、並設方向と平行なライン単位で処理が進行するから、この方向に長い３倍画像を効率よく処理することができる。
【００１５】
また、第２ステップにおいて、ライン画像の前後に、Ｍ、Ｎサブピクセルを追加したワーク領域を設定しているため、ライン画像よりも大きめの範囲で処理が行われる。
【００１６】
ここで、背景画像に、前景画像の一部又は全部を構成するライン画像を重ね合わせる際、これらの画像の境界付近で、色にじみが発生しやすい。
【００１７】
そこで、この構成では、ワーク領域を大きめに設定し、ワーク領域にこの境界付近が含まれるようにして、境界付近も含めて合成処理を行っている。これにより、色にじみの発生を抑制して、表示品位を向上できる。
【００１８】
さらに、第４ステップにおいて、読み出した背景画像を擬似的に３倍画像と同じ精度としたものと、ライン画像とを、合成しているから、３倍画像が有する緻密な明るさ成分の品位を、保持したまま、フレームメモリにある背景と、それに対して前景となるライン画像を、見かけ上、同一の精度で重ね合わせることができ、３倍画像の表示品位を、表示結果に十分に反映することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明では、ワーク領域は、サブピクセル精度において３で割り切れる長さを持つ。
【００２０】
この構成により、ワーク領域の長さに、フレームメモリの部分領域の長さを、完全に一致させることができ、第４ステップにおいて、背景と前景とをきれいに重ね合わせることができる。
【００２１】
請求項３記載の発明では、第１ステップにおいて、ライン画像に関するα値を取得し、第４ステップにおいて取得したα値に従って合成を行う。
【００２２】
この構成により、α値に従って、フレームメモリの背景と、ライン画像の前景との、重ね合わせ具合を調整できる。
【００２３】
請求項４記載の発明では、合成に使用されるα値と一定閾値とを大小比較して、０または１に正規化されたフィルタパラメータβを生成する。
【００２４】
この構成により、フィルタ処理がかかる範囲を、α値に関連させることができる。
【００２５】
請求項５記載の発明では、明るさ成分のフィルタ処理を施す前に、β＝１なる範囲を拡大する。
【００２６】
この構成により、フィルタ処理がかかる範囲を拡大して、ライン画像と背景画像との境界付近までフィルタ処理が作用させることができる。
【００２７】
請求項６記載の発明では、β＝１なる範囲において、明るさ成分にフィルタ処理を施す。
【００２８】
この構成により、ライン画像と背景画像の境界付近まで、フィルタ処理が作用するようにして、色にじみを抑制し、表示品位を向上できる。
【００２９】
請求項９記載の発明では、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間への色変換は、Ｙ＝Ｇ，Ｃｂ＝Ｇ−Ｂ，Ｃｒ＝Ｇ−Ｒにより、ＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間への逆色変換は、Ｒ＝Ｙ−Ｃｒ，Ｇ＝Ｙ，Ｂ＝Ｙ−Ｃｂによる。
【００３０】
この構成により、変換に伴う画質劣化を抑制しつつ、計算コストが高い積算を省くことができ、処理の高速化を実現できる。
【００３１】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における表示装置のブロック図である。まず、図１により、概要を説明する。
【００３３】
図１において、表示デバイス１は、カラー液晶パネル等である。表示デバイス１では、ＲＧＢ各色を発光する発光素子が並設方向に一定順序（例えば、ＲＧＢの順）で並べられて、１画素が構成される。
【００３４】
そして、１画素を、並設方向と、並設方向に直交する方向に、並べて、表示画面が構成される。表示デバイス１としては、プラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等を用いることもできる。
【００３５】
ドライバ２は、表示デバイス１の各発光素子を独立して制御する。
【００３６】
フレームメモリ３は、ドライバ２に表示データを供給する。本例では、フレームメモリ３は、１画素あたり、ＲＧＢの各値を８ビット値で持つようにしている。
【００３７】
制御手段４は、図３等のフローチャートに従う制御プログラムを実行し、図１に示す各要素を制御する。
【００３８】
読み出し手段５は、制御手段４の指令に応じて、フレームメモリ３の特定の領域から表示データを読み出す。また、書き込み手段６は、制御手段４の指令に応じて、フレームメモリ３の特定の領域へ表示データを書き込む。
【００３９】
３倍画像供給手段７は、３倍画像をこのシステムに供給する。この３倍画像は、上述したように、ビットマップ画像でも良いし、ベクトル画像をメモリに展開したラスタ画像であっても良い。
【００４０】
ライン画像抽出手段８は、３倍画像供給手段７から供給される３倍画像のうち、制御手段４が指示する１ライン（並設方向と並行）を構成するライン画像を抽出する。
【００４１】
本例では、ライン画像抽出手段８は、ライン画像の始点座標（ｘ，ｙ）、ライン画像の長さｌｅｎ（画素精度）、ライン画像の各サブピクセルにおけるＲＧＢ値及びα値（背景と前景の合成のためのパラメータ）（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ，αｉ；ｉ＝１，２，．．．，３×ｌｅｎ）を抽出する。
【００４２】
ここで本例では、α値をサブピクセル精度で管理することとしたが、本発明は、これに限定されない。例えば、１画素について、１つのα値を使用することにしても良い。
【００４３】
ワーク領域決定手段９は、Ｍ，Ｎを自然数として、並設方向において、ライン画像の前側にＭサブピクセル、後側にＮサブピクセルを追加した、ワーク領域を決定する。
【００４４】
ワークメモリ１０は、制御手段４の処理上、必要な情報を記憶する。本例では、ワークメモリ１０には、図２に示す構造を有するラインデータ部１１と、その他の情報を格納する一時記憶部１２とが設けられている。
【００４５】
ラインデータ部１１は、図２に示すように、横方向にインデックスを持ち、そのインデックスの最大値（つまりデータ量）は、高々、表示デバイス１の表示画面において、並設方向のの長さ（サブピクセル精度分）あれば、十分である。言い換えれば、このラインデータ部１１を、表示画面の１ライン毎に、繰り返し使用することにより、表示デバイス１の表示画面全体のデータ量を記憶するよりも、はるかに小さな領域で足り、メモリ消費量を節約できる。
【００４６】
また、ラインデータ部１１の縦軸には、背景、前景、α値など、必要な情報を格納するためのフィールドが設けられている。なお、このうち、フィルタパラメータβは、後に詳述するように、α値に従って「０」又は「１」に定められる値であり、β＝１なる範囲にのみ、明るさ成分のフィルタ処理が作用するようになっている。
【００４７】
図１において、合成手段１３は、フレームメモリ３から読み出された背景画像を擬似的に３倍画像と同じ精度にしたものと、ライン画像とを、合成して、合成画像を求める。ここで、本形態では、合成手段１３は、ＲＧＢ色空間において、合成を行う。
【００４８】
色変換手段１４は、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間へ色変換を行う。
【００４９】
フィルタ処理手段１５は、明るさ成分Ｙについて、色にじみを抑制するために、フィルタ処理を行う。本例では、このフィルタ処理は、ｈｔｔｐ：／／ｇｒｃ．ｃｏｍ配下の論文に記載されているように、１／９，２／９，３／９，２／９，１／９の係数を用いるが、他の係数を用いることもできる。
【００５０】
色味処理手段１６は、色味成分（ＣｂＣｒ）について、平均化する処理を行う。この色味処理手段１６は、省略することもできる。
【００５１】
逆色変換手段１７は、ＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間へ逆色変換を行う。以上で、概要の説明を終わる。
【００５２】
次に、図３のフローチャートに沿って各処理の詳細を説明する。まず、図３のステップ１にて、３倍画像供給手段７から３倍画像が供給される。
【００５３】
次に、制御手段４は、一時記憶部１２に注目ラインが１ライン目である旨記録し（ステップ２）、ステップ３へ処理を移す。
【００５４】
ステップ３では、制御手段４は、３倍画像の全ラインについての処理が完了していないことをチェックし、ライン画像抽出手段８に現在の注目ラインについてのライン画像抽出を命ずる（ステップ４）。
【００５５】
すると、ライン画像抽出手段８は、注目ラインについて、ライン画像の始点座標（ｘ，ｙ）、各サブピクセルにおけるＲＧＢ値及びα値、及び３倍画像の長さｌｅｎ（画素精度）を抽出して、制御手段４に返し、制御手段４は、これを一時記憶部１２に格納する。
【００５６】
次に、制御手段４は、一時記憶部１２に格納した各値のうち、ｘ，ｙ，ｌｅｎをワーク領域決定手段９に渡し、ワーク領域を決定するように指示する。
【００５７】
すると、ワーク領域決定手段９は、図４に示すフローチャートに沿って、ワーク領域の開始位置ｘ座標ＳＸと、ワーク領域長ｍ（ＳＸ，ｍは画素精度）を決定する。
【００５８】
具体的には、図４に示すように、ワーク領域決定手段９は、ｘ，ｙ，ｌｅｎを取得したら（ステップ２１）、まず、ｘを３で割った余りを求める（ステップ２２）。
【００５９】
余りが０なら、前挿入サブピクセル数Ｍ＝３とし、ｘ座標ＳＸ＝（ｘ ｄｉｖ３）−１とする（ステップ２３）。なお、”ａ ｄｉｖ ｂ”は、数ａを数ｂで割ったときの商（小数点以下は切り捨て）を意味する。
【００６０】
余りが１なら、前挿入サブピクセル数Ｍ＝４とし、ｘ座標ＳＸ＝（ｘ ｄｉｖ３）−１とし（ステップ２４）、余りが２なら、前挿入サブピクセル数Ｍ＝２とし、ｘ座標ＳＸ＝ｘ ｄｉｖ ３とする（ステップ２５）。
【００６１】
次に、ワーク領域決定手段９は、（ｘ＋ｌｅｎ）を３で割った余りを求める（ステップ２６）。
【００６２】
この余りが０なら、後挿入サブピクセル数Ｎ＝３とし（ステップ２７）、同様に、余りが１ならＮ＝２（ステップ２８）、余りが２ならＮ＝４とする（ステップ２９）。
【００６３】
以上で、サブピクセル数Ｍ、Ｎ及び長さｌｅｎが確定する。そこで、ワーク領域決定手段９は、ステップ３０にて、ｍ＝（Ｍ＋ｌｅｎ＋Ｎ）／３により、ワーク領域長ｍを決定する。
【００６４】
因みに、以上の規則に従うと、（Ｍ＋ｌｅｎ＋Ｎ）は、必ず３で割り切れる数となり、ｍは整数となる。
【００６５】
そして、ワーク領域決定手段９は、決定したｘ座標ＳＸとワーク領域長ｍとを、制御手段４に返し、制御手段４は、これを一時記憶部１２に記録する。
【００６６】
さて、このワーク領域長ｍとｘ座標ＳＸを、フレームメモリ３の画素精度座標系Ｘ−Ｙにより図示すると、図５（ａ）のとおりである。
【００６７】
つまり、図５（ａ）に矩形を付した領域が、フレームメモリ３におけるワーク領域の背景になるのである。
【００６８】
そして、矩形で示した各画素は、それぞれＲＧＢ値を持つが、このＲＧＢ値が、図２に示した「背景」の（Ｒｂ，Ｇｂ，ＧＢ）値である。
【００６９】
また、この領域の画素数は、ｍに他ならない。そして、これをサブピクセル精度で表せば、ｋ＝３ｍ個のデータとなる。したがって、図２に示す一時記憶部１２のインデックスは、１〜ｋの範囲において意味を持つが、ｋ＋１以降は、使用されず意味を持たない。
【００７０】
さらに、図５（ｂ）を用いて、前挿入サブピクセル数Ｍ、後挿入サブピクセル数Ｎについて、説明する。
【００７１】
例えば、（ｘ，ｙ）＝（９，３）、ｌｅｎ＝２なるとき、図４の処理により、Ｍ＝３、ｌｅｎ＝２、Ｎ＝４、ｍ＝３、ＳＸ＝２となる。したがって、この関係を図示すると、図５（ｂ）に示すとおりである。
【００７２】
こうすると、ワーク領域は、ライン画像だけでなく、その前後に領域が追加されたものとなり、後述するフィルタ処理を行う場合に、ライン画像の明るさ成分に対し、ライン画像の前後も含めて、むらなく均一にフィルタをかけることができ、色にじみを抑制して、表示品位を向上できる。
【００７３】
なお、ライン画像の前後に拡張したワーク領域の決定は、以上に例示したものにとどまらず、種々変更できる。
【００７４】
しかしながら、ワーク領域の長さは、上述のように、サブピクセル数で表したときに、３の倍数になるように設定することが望ましい。なぜなら、こうすると、フレームメモリ３の部分領域（画素精度）とぴったり整合させることができるからである。
【００７５】
以上のようにして、ワーク領域が決定される。次に、図３に示すように、制御手段４は、ステップ６にて、ラインデータ部１１の全部をクリアし、ステップ７にて、合成手段１３に合成処理を命ずる。
【００７６】
すると、合成手段１３は、図６のフローチャートに従って、合成処理を実施する。即ち、まず合成手段１３は、ステップ４１にて、制御手段４にフレームメモリ３の領域（ＳＸ，ｙ）〜（ＳＸ＋ｍ，ｙ）（この領域は、ワーク領域に対応する領域である。）のＲＧＢ値を読み出すように求める。
【００７７】
これにより、フレームメモリ３、読み出し手段５及び制御手段４を介して、このＲＧＢ値が合成手段１３に渡され、合成手段１３は、これをラインデータ部１１の「背景」の各フィールドに書き込む（ステップ４２）。
【００７８】
但し、ラインデータ部１１のインデックスは、サブピクセル精度であるから、合成手段１３は、領域（ＳＸ，ｙ）〜（ＳＸ＋ｍ，ｙ）の背景画像を、擬似的に３倍画像と同じ精度としたものとして、ラインデータ部１１に書き込む。
【００７９】
より具体的に言えば、本例では、合成手段１３は、「背景」に同じデータを３回繰り返して書き込む。例えば、画素精度において（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（Ｒａ，Ｇａ，Ｂａ），（Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂ），．．．が得られたとすると、Ｒｂ１＝Ｒｂ２＝Ｒｂ３＝Ｒａ、Ｇｂ１＝Ｇｂ２＝Ｇｂ３＝Ｇａ、Ｂｂ１＝Ｂｂ２＝Ｂｂ３＝Ｂａ、Ｒｂ４＝Ｒｂ５＝Ｒｂ６＝Ｒｂ、．．．のようにする。
【００８０】
勿論、これは一例に過ぎないものであり、このほか、例えば、リニア補間を行って、Ｒａ１＝Ｒａ、Ｒｂ２＝Ｒａ＋（Ｒｂ−Ｒａ）／３、Ｒｂ３＝Ｒａ＋２（Ｒｂ−Ｒａ）／３、Ｒｂ４＝Ｒｂ、．．．のようにしてもよい。
【００８１】
以上のようにして、図２の「背景」のフィールドに値がセットされる。
【００８２】
次に、合成手段１３は、ラインデータ部１１の「前景」の該当位置に、ライン画像のＲＧＢ値及びα値をセットする（ステップ４３）。なお、このＲＧＢ値及びα値は、本例では、既にサブピクセル精度となっているから、そのまま該当位置に書き込むだけでよい。
【００８３】
次に、合成手段１３は、ステップ４４にて、「背景」、「前景」及び「α値」の各フィールドの値を用いて、次式（１）〜（３）により、背景画像に前景画像を合成する計算を行う。
Ｒｉ＝αｉ×Ｒｆｉ＋（１−αｉ）Ｒｂｉ （１）
Ｇｉ＝αｉ×Ｇｆｉ＋（１−αｉ）Ｇｂｉ （２）
Ｂｉ＝αｉ×Ｂｆｉ＋（１−αｉ）Ｂｂｉ （３）
【００８４】
ここで、この合成の態様は、上記のものでなくても差し支えなく、例えば、前景画像と背景画像の積を求めるなど、種々変更できる。
【００８５】
以上の結果、背景画像に前景画像を重ね合わせた合成画像が得られ、そのデータは、ラインデータ部１１の「合成」のフィールドにセットされる。
【００８６】
以上のように、合成が完了したら、図３のステップ８へ処理が移る。ステップ８では、制御手段４が、色変換手段１４に対し、ラインデータ部１１の「合成」のフィールドにあるＲＧＢ値を、ＹＣｂＣｒ空間へ色変換するように指示する。
【００８７】
ｉ＝１，２，．．．，ｋとして、この色変換としては、一般的な
Ｙｉ＝０．２９９×Ｒｉ＋０．５８７×Ｇｉ＋０．１１４×Ｂｉ （４）
Ｃｂｉ＝−０．１６８７×Ｒｉ−０．３３１３×Ｇｉ＋０．５×Ｂｉ （５）
Ｃｒｉ＝０．５×Ｒｉ−０．４１８７×Ｇｉ−０．０８１３×Ｂｉ （６）
を用いても良いが、本形態では、色変換手段１４は、
Ｙｉ ＝Ｇｉ （７）
Ｃｂｉ＝Ｇｉ−Ｂｉ （８）
Ｃｒｉ＝Ｇｉ−Ｒｉ （９）
を用いて、色変換する。
【００８８】
こうすると、色変換に伴う画質劣化を抑制しつつ、計算コストが高い積算を省くことができ、処理の高速化を実現できる。色変換後の、Ｙｉ、Ｃｂｉ、Ｃｒｉは、ラインデータ部１１の「変換」のフィールドに格納される。
【００８９】
なお、色変換の式は、以上の式に限定されることはなく、明るさと色味で表現される色空間であれば他の色空間を利用しても同様の効果が期待できる。
【００９０】
次に、図３のステップ１１（明るさのフィルタ処理）に先立ち、制御手段４は、ステップ９にて、フィルタパラメータβを求める。ここで、上述したように、フィルタパラメータβは、フィルタ処理が作用する範囲を定めるものであり、β＝１なる範囲にのみ、フィルタ処理が作用する。
【００９１】
具体的には、制御手段４は、図２のα値と一定閾値δとを、大小比較し、βを「１」又は「０」に正規化する。即ち、α＞δなるとき、β＝１とし、そうでないとき、β＝０とする。なお、一定閾値δは、経験的に定める。そして、制御手段４は、以上のように定めたβを、ラインデータ部１１のフィルタパラメータβのフィールドに格納する。
【００９２】
次に、制御手段４は、図３のステップ１０にて、β＝１なる範囲を、フィルタ処理の範囲に合わせて、拡大する。本例では、１／９，２／９，３／９，２／９，１／９の係数を用いており、フィルタ処理の範囲は、合計５つの要素に及ぶ。
【００９３】
したがって、５つより少ない孤立した点（β＝１）があるとき、β＝１なる範囲が５つになるように拡大する。
【００９４】
例えば、図７（ａ）に示すように、β＝１なる点が１つだけ孤立しているときには、その点の左側２個、右側２個について、β＝０からβ＝１へ変更する。
【００９５】
これにより、β＝１なる範囲が拡大され、フィルタ処理の範囲が、ライン画像と背景画像の境界付近まで及ぶようになり、色にじみを抑制して、表示品位を向上できる。
【００９６】
勿論、この取り扱いは、例示であり、例えば、図７（ａ）の例において、フィルタ処理の範囲が３であるときは、β＝１なる孤立点の、左右それぞれ１個だけ、β＝０からβ＝１とするなど、種々変更できる。
【００９７】
次に、制御手段４は、図３のステップ１１において、フィルタ処理手段１５に、明るさ成分Ｙｉとフィルタパラメータβｉとを用いたフィルタ処理を命ずる。
【００９８】
フィルタ処理手段１５は、明るさ成分Ｙｉについて、上述したように、フィルタ処理を行う。フィルタ処理結果Ｙｉ＃は、ラインデータ部１１の「フィルタ」のフィールドに格納される。
【００９９】
但し、βｉ＝０なる場合には、フィルタ処理は適用されず、明るさ成分Ｙｉがそのまま「フィルタ」のフィールドに格納される。
【０１００】
このように、βｉ＝０の部分について、フィルタ処理を行わないようにすることにより、サブピクセル単位の色にじみ除去処理を必要としない、背景部分や透明度の高い部分について、フィルタ処理による品質劣化を防止できる。
【０１０１】
また、βｉ＝１なる範囲を広めにして、フィルタ処理することにより、色にじみを抑制できる。
【０１０２】
次に、制御手段４は、図３のステップ１２において、色味処理手段１６に色味処理を命ずる。
【０１０３】
色味処理手段１６は、図２の「変換」のフィールドにある色味成分（Ｃｂｉ，Ｃｒｉ）について、色味成分をそれぞれ３つづつ（つまり１画素に対応する範囲で）まとめて平均化するものであり、ｊ＝１，２，．．．，ｍとして、例えば次式による。
Ｃｂｊ＃＝（Ｃｂ（３ｊ）＋Ｃｂ（３ｊ＋１）＋Ｃｂ（３ｊ＋２））／３
Ｃｒｊ＃＝（Ｃｒ（３ｊ）＋Ｃｒ（３ｊ＋１）＋Ｃｒ（３ｊ＋２））／３
【０１０４】
なお、この色味処理自体を省略することも可能であり、別の式によって、色味処理をするようにしてもよい。また図２では、図示の便宜のため、「色味」と「逆変換」のフィールドは、サブピクセル精度で格納されるようになっているが、実際には、これらのフィールドの値の個数は、ワーク領域長ｍ（画素精度）だけしかない。
【０１０５】
次に、制御手段４は、図３のステップ１３において、逆色変換手段１７に逆色変換を命ずる。
【０１０６】
本例では、色変換手段１４が式（７）〜（９）による処理を行っているから、逆色変換手段１７は、その反対の次式により、ＹＣｂＣｒ値をＲＧＢ値に変換する。
Ｒｊ＃＝Ｙ（３ｉ）＃−Ｃｒｊ＃ （１０）
Ｇｊ＃＝Ｙ（３ｉ＋１）＃ （１１）
Ｂｊ＃＝Ｙ（３ｉ＋２）＃−Ｃｂｊ＃ （１２）
【０１０７】
勿論、色変換手段１４において、式（４）〜（６）を使用するのであれば、逆色変換手段１７において、その反対の、
Ｒｊ＃＝Ｙ（３ｉ）＃−１．４０２×Ｃｒｊ＃
Ｇｊ＃＝Ｙ（３ｉ＋１）＃−０．３４４１４×Ｃｂｊ＃−０．７１４１４×Ｃｒｊ＃
Ｂｊ＃＝Ｙ（３ｉ＋２）＃＋１．７７２×Ｃｂｊ＃
を使用する。
【０１０８】
以上の処理が完了したら、制御手段４は、図３のステップ１４において、ラインデータ部１１の「逆変換」のフィールドに格納されたＲＧＢ値（個数は、ｍ個である。）を、書き込み手段６を用いて、フレームメモリ３の領域（ＳＸ，ｙ）〜（ＳＸ＋ｍ，ｙ）に書き込む。
【０１０９】
これにより、１つの注目ラインについての処理が完了した。そして、制御手段４は、ステップ１５において、注目ラインを１つすすめ、３倍画像の全ラインについての処理が繰り返される（ステップ３）。
【０１１０】
また、全ラインの処理が完了したら、フレームメモリ３の表示データに従って、ドライバ２が表示デバイス１の各発光素子を制御し、表示の更新が行われる（ステップ１６）。
【０１１１】
以上において、本発明では、式（１０）〜（１２）を見れば明らかなように、通常の表示方法のように、１画素を構成する色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに対して、同じ明るさ成分Ｙを利用するのではない。
【０１１２】
即ち、本発明では、１画素を構成する色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに対して、異なる明るさ成分Ｙ（より具体的には、Ｙ（３ｉ）＃、Ｙ（３ｉ＋１）＃、Ｙ（３ｉ＋２）＃）を利用している。
【０１１３】
これにより、３倍画像が持つ、サブピクセル精度の明るさ情報が、描画される画像に反映されることになり、通常の表示方法に対して、表示品位を向上することができる。
【０１１４】
なお、１画素を構成する色成分Ｒ，Ｇ，Ｂを求めるのにあたり、３倍画像の明るさ情報を反映し、互いに異なる明るさ成分Ｙを利用すれば、上述と同様の効果が得られ、本発明に包含される。
【０１１５】
次に、３倍画像供給手段７が、（ａ）ライン描画データを供給する場合と、（ｂ）ビットマップ画像を供給する場合について、例を挙げて説明する。
【０１１６】
（ａ）ライン描画
この例では、図８に示すような状態で処理が進行する。
【０１１７】
ここでは、３倍画像供給手段７には、直線描画の指示として、始点（ｓｘ，ｓｙ）と終点（ｅｘ，ｅｙ）、線幅（Ｗ）、線の色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が渡される。これらの情報を受け取ったグラフィック描画手段では、以下の手順で所定のメモリ空間に、サブピクセル精度による描画を行う。
（プロセス１）描画位置を横３倍の精度の始点（ｓｘ×３，ｓｙ）に初期化する。
（プロセス２）水平１ライン分の描画開始位置と範囲を横３倍精度で計算する。
（プロセス３）水平１ライン分の描画範囲について開始位置（ｘ，ｙ）と描画するピクセル数（ｌｅｎ）、線の色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がピクセル数ならんだライン画像抽出手段８に渡す。
（プロセス４）図３のステップ３〜ステップ１３が実行される。
（プロセス５）描画位置を縦方向に１ライン分ずらす。
（プロセス６）終点に到達したか？（いいえなら、プロセス２へ）
（プロセス７）描画終了。
【０１１８】
以上の処理により、３倍画像供給手段７は、３倍精度でライン描画をメモリに展開し、このライン描画結果が、図８に示すように、これがサブピクセルレンダリングされることにより、表示デバイス１は、高品質な直線を表示できることとなる。
【０１１９】
（ｂ）ビットマップ描画
この例では、図９に示すような状態で処理が進行する。
【０１２０】
ここでは、３倍画像供給手段７は、ビットマップ画像そのものを持っている。そして、３倍画像供給手段７からライン画像抽出手段８へ、ビットマップ画像の左上の描画位置（ｌｅｆｔ、ｔｏｐ）と、ビットマップ画像の幅（ｗ）と高さ（ｈ）、およびビットマップ画像データ（以下α値データも含む）が受け渡される。
【０１２１】
この場合は、ライン画像抽出手段８は、このビットマップ画像を１ラインずつ処理するだけである。
【０１２２】
以上の処理により、３倍画像の精緻な明るさ情報が反映された、サブピクセルレンダリングが施され、フレームメモリの背景画像ときれいに重ね合わされる。これにより、高品位な画像を描画することができる。
【０１２３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、合成手段１３は、ＲＧＢ色空間において、背景画像と前景画像とを重ね合わせる合成処理を行った。この合成処理は、ＹＣｂＣｒ色空間で行うこともできる。
【０１２４】
このときは、図１のブロック図は、そのまま適用でき、図３に代えて図１０を用い、図６に代えて図１１を用いればよい。
【０１２５】
全体としては、実施の形態１とほぼ同様の処理であるが、このようにすると、図１０のステップ５７に示すように、フレームメモリ３から読み出した背景画像と、ライン画像抽出手段８が抽出したライン画像とを、先にＹＣｂＣｒ値に変換し、その後、合成手段１３が、
Ｙｉ＝αｉ×Ｙｆｉ＋（１−αｉ）Ｙｂｉ （１３）
Ｃｂｉ＝αｉ×Ｃｂｆｉ＋（１−αｉ）Ｃｂｂｉ （１４）
Ｃｒｉ＝αｉ×Ｃｒｆｉ＋（１−αｉ）Ｃｒｂｉ （１５）
により、合成を行う点が異なる。
【０１２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、比較的大きなグラフィックオブジェクトを、背景画像に重ね合わせながら、効率よく、かつ見やすく表示できる。
【０１２７】
また、３倍画像が有する緻密な明るさ成分を、表示結果に反映して、表示品位を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における表示装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるラインデータ部の構成図
【図３】同フローチャート
【図４】同ワーク領域決定のフローチャート
【図５】（ａ）同ワーク領域の位置説明図
（ｂ）同ワーク領域の関係説明図
【図６】同合成のフローチャート
【図７】（ａ）同α値の拡大説明図（拡大前）
（ｂ）同α値の拡大説明図（拡大後）
【図８】同ライン描画の例示図
【図９】同ビットマップ描画の例示図
【図１０】本発明の実施の形態２におけるフローチャート
【図１１】同合成のフローチャート
【符号の説明】
１ 表示デバイス
２ ドライバ
３ フレームメモリ
４ 制御手段
５ 読み出し手段
６ 書き込み手段
７ ３倍画像供給手段
８ ライン画像抽出手段
９ ワーク領域決定手段
１０ ワークメモリ
１１ ラインデータ部
１２ 一時記憶部
１３ 合成手段
１４ 色変換手段
１５ フィルタ処理手段
１６ 色味処理手段
１７ 逆色変換手段

Claims (18)

1. ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスに、フレームメモリのデータに基づいて、発光素子を独立して制御し表示を行わせる表示方法であって、
   ３倍画像から、発光素子の並設方向と平行な１ラインを構成するライン画像を抽出する第１ステップと、
   Ｍ，Ｎを自然数として、並設方向においてライン画像の前側にＭサブピクセル、後側にＮサブピクセルを追加したワーク領域を決定する第２ステップと、
   ワーク領域に対応する領域の背景画像をフレームメモリから読み出す第３ステップと、
   読み出した背景画像を擬似的に３倍画像と同じ精度としたものと、ライン画像とを、合成して、合成画像を求める第４ステップと、
   合成画像由来の画像データを、フレームメモリのワーク領域に対応する領域に書き込む第５ステップとを含み、
   第１ステップから第５ステップを３倍画像の全ラインについて繰り返すことを特徴とする表示方法。
2. ワーク領域は、サブピクセル精度において３で割り切れる長さを持つことを特徴とする請求項１記載の表示方法。
3. 第１ステップにおいて、ライン画像に関するα値を取得し、第４ステップにおいて取得したα値に従って合成を行うことを特徴とする請求項１から２記載の表示方法。
4. 合成に使用されるα値と一定閾値とを大小比較して、０または１に正規化されたフィルタパラメータβを生成することを特徴とする請求項３記載の表示方法。
5. 明るさ成分にフィルタ処理を施す前に、β＝１なる範囲を拡大することを特徴とする請求項４記載の表示方法。
6. β＝１なる範囲において、明るさ成分にフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項３から５記載の表示方法。
7. 第４ステップにおける合成は、ＲＧＢ色空間で行われることを特徴とする請求項１から５記載の表示方法。
8. 第４ステップにおける合成は、ＹＣｂＣｒ色空間で行われることを特徴とする請求項１から５記載の表示方法。
9. ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間への色変換は、Ｙ＝Ｇ，Ｃｂ＝Ｇ−Ｂ，Ｃｒ＝Ｇ−Ｒにより、
   ＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間への逆色変換は、Ｒ＝Ｙ−Ｃｒ，Ｇ＝Ｙ，Ｂ＝Ｙ−Ｃｂによることを特徴とする請求項１から７記載の表示方法。
10. ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスと、前記表示デバイスの各発光素子を独立して制御するドライバと、前記ドライバに画像データを提供するフレームメモリとを備え、
    ３倍画像から、発光素子の並設方向と平行な１ラインを構成するライン画像を抽出するライン画像抽出手段と、
    Ｍ，Ｎを自然数として、並設方向においてライン画像の前側にＭサブピクセル、後側にＮサブピクセルを追加したワーク領域を決定するワーク領域決定手段と、
    ワーク領域に対応する領域の背景画像をフレームメモリから読み出す読出手段と、
    読み出した背景画像を擬似的に３倍画像と同じ精度としたものと、ライン画像とを、合成して、合成画像を求める合成手段と、
    合成画像由来の画像データを、フレームメモリのワーク領域に対応する領域に書き込む書込手段とを有することを特徴とする表示装置。
11. ワーク領域は、サブピクセル精度において３で割り切れる長さを持つことを特徴とする請求項１０記載の表示装置。
12. 前記ライン画像抽出手段は、ライン画像に関するα値を取得し、前記合成手段は、取得したα値に従って合成を行うことを特徴とする請求項１０から１１記載の表示装置。
13. 合成に使用されるα値と一定閾値とを大小比較して、０または１に正規化されたフィルタパラメータβを生成することを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
14. 明るさ成分にフィルタ処理を施す前に、β＝１なる範囲を拡大することを特徴とする請求項１３記載の表示装置。
15. β＝１なる範囲において、明るさ成分にフィルタ処理を施すフィルタ処理手段を有することを特徴とする請求項１２から１４記載の表示装置。
16. 前記合成手段は、ＲＧＢ色空間で合成を行うことを特徴とする請求項１０から１５記載の表示装置。
17. 前記合成手段は、ＹＣｂＣｒ色空間で合成を行うことを特徴とする請求項１０から１５記載の表示装置。
18. Ｙ＝Ｇ，Ｃｂ＝Ｇ−Ｂ，Ｃｒ＝Ｇ−Ｒにより、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間への色変換を行う色変換手段と、
    Ｒ＝Ｙ−Ｃｒ，Ｇ＝Ｙ，Ｂ＝Ｙ−Ｃｂにより、ＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間への逆色変換を行う逆色変換手段とを有することを特徴とする請求項１０から１７記載の表示装置。

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