JP5389327B2 - 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

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。
「簡略化されたアドレシングによるフルカラー画像形成装置に対するカラー・ピクセルの配列」と題された、２００１年７月２５日出願の米国特許出願第０９／９１６，２３２号（‘２３２出願） 「カラー平面パネル・ディスプレイのサブピクセル配列と増大された変調伝達関数応答によるサブピクセル・レンダリングに対するレイアウトとの改善」と題された、２００２年１０月２２日出願の米国特許出願第１０／２７８，３５３号（‘３５３出願） 「カラー平面ディスプレイのサブピクセル配列と分割ブルー・サブピクセルによるサブピクセル・レンダリングに対するレイアウトとの改善」と題された、２００２年１０月２２日出願の米国特許出願第１０／２７８，３５２号（‘３５２出願） 「改善された４カラー配列とサブピクセル・レンダリングに対するエミッター」と題された、２００２年９月１３日出願の米国特許出願第１０／２４３，０９４号（‘０９４出願） 「カラー平面パネル・ディスプレイのサブピクセル配列と低減されたブルー発光ウェル視感度によるレイアウトとの改善」と題された、２００２年１０月２２日出願の米国特許出願第１０／２７８，３２８号（‘３２８出願） 「水平サブピクセル配列及びレイアウトを有するカラー・ディスプレイ」と題された、２００２年１０月２２日出願の米国特許出願第１０／２７８，３９３号（‘３９３出願） 「ストライプ・ディスプレイに対する改善されたサブピクセル配列と同ディスプレイをサブピクセル・レンダリングするための方法及びシステム」と題された、２００３年１月１６日出願の米国特許出願第０１／３４７，００１号（‘００１出願） 「新規な液晶ディスプレイにおける画質劣化修正」と題された、米国特許出願第１０／４５６，８３９号 「ドット変換を実行する交差接続を有する表示パネル」と題された、米国特許出願第１０／４５５，９２５号 「規格ドライバと新規な表示パネル・レイアウト上のバックプレインとによるドット変換を実行するシステム及び方法」と題された、米国特許出願第１０／４５５，９３１号 「低減された量子化誤差を伴う固定パターン・ノイズを有するパネルに対する視覚効果に対する補償のためのシステム及び方法」と題された、米国特許出願第１０／４５５，９２７号 「予備ドライバを具備する新規な表示パネル・レイアウトに対するドット変換」と題された、米国特許出願第１０／４５６，８０６号 「液晶ディスプレイ・バックプレイン・レイアウトと非規格サブピクセル配列に対するアドレシング」と題された、米国特許出願第１０／４５６，８３８号 「分割ブルー・サブピクセルを具備する新規な液晶ディスプレイにおける画像劣化修正」と題された、米国特許出願第（代理人整理番号第０８８３１，００５６．０１号）号 「ＲＧＢピクセル・フォーマット・データのペンタイルマトリックス・サブピクセル・データ・フォーマットへの変換」と題された、２００２年１月１６日出願の米国特許出願第１０／０５１，６１２号（‘６１２出願） 「ガンマー調整を伴うサブピクセル・レンダリングに対する方法及びシステム」と題された、２００２年５月１７日出願の米国特許出願第１０／１５０，３５５号（‘３５５出願） 「適応フィルタリングを伴うサブピクセル・レンダリングに対する方法及びシステム」と題された、２００２年８月８日出願の米国特許出願第１０／２１５，８４３号（‘８４３出願） 「画像データの一時的サブピクセル・レンダリングに対するシステム及び方法」と題された、２００３年３月４日出願の米国特許出願第１０／３７９，７６７号 「動作適応フィルタリングに対するシステム及び方法」と題された、２００３年３月４日出願の米国特許出願第１０／３７９，７６５号 「改善された表示視角に対するサブピクセル・レンダリング・システム及び方法」と題された、２００３年３月４日出願の米国特許出願第１０／３７９，７６６号 「埋め込み式プレ-サブピクセルのレンダリングされた画像を伴う画像データ・セット」と題された、２００３年４月７日出願の米国特許出願第１０／４０９，４１３号 「色相角計算システム及び方法」と題された、２００３年１０月２１日出願の米国特許出願（代理人整理番号第０８８３１．００５７号）号 「ソース・カラー・スペースからＲＧＢＷターゲット・カラー・スペースへの変換のための方法及び装置」と題された、２００３年１０月２１日出願の米国特許出願（代理人整理番号第０８８３１．００５８号）号 「ソース・カラー・スペースからターゲット・カラー・スペースへの変換のための方法及び装置」と題された、２００３年１０月２１日出願の米国特許出願（代理人整理番号第０８８３１．００５９号）号 「全範囲変換システム及び方法」と題された、２００３年１０月２１日出願の米国特許出願（代理人整理番号第０８８３１．００６１号）号

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。

注：可能な縦横比が列１に含まれ、そして可能な換算比が列３に含まれている。

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。

図１は、テレビ信号をその上に表示する規格ディスプレイ／モニタ／テレビジョン・ユニットに対する従来の信号処理経路を示す。 図２は、本発明の一実施例を示しており、規格テレビ信号が処理されて、ユニット内において帯域幅に関する低減を示すディスプレイ／モニタ／テレビジョン上に示されている。 図３は、本発明の原理に従って構築されたディスプレイ／モニタ／テレビジョン・アーキテクチャの一実施例を示す。 図４は、本発明の原理に従って作製されたディスプレイに対する多数モード動作を具現化するアーキテクチャの１つの可能な実施例を示す。 図５は、文字用スペース視認のための適切なセンタリングを補助実行すべく可能なビデオ・シンク及びデータ・タイミング信号を示す。 図６は、パーソナルコンピュータ或はその類によって制御されるような表示システムの多数モード動作を可能とする補助を為すＥＤＩＤ回路の一実施例を示す。 図７は、本発明の原理に従って作製された表示システムの多数モード動作を実行するためのアーキテクチャの２つの代替実施例を示す。 図８は、本発明の原理に従って作製された表示システムの多数モード動作を実行するためのアーキテクチャの２つの代替実施例を示す。 図９は、本発明の原理に従って作製されたピクセル・ダブラーの一実施例を示す。 図１０は、本発明の原理に従って作製されたライン・ダブラーの一実施例を示す。 図１１は、本発明の原理に従って作製されたライン・ダブラーの更なる別の実施例を示す。 図１２は、本発明の原理に従って作製されたライン・ダブラーの更なる別の実施例を示す。 図１３は、本発明の原理に従って作製されたライン・ダブラーの更なる別の実施例を示す。 図１４は、本発明の原理に従って作製されたライン・ダブラーの更なる別の実施例を示す。 図１５は、補間と共にデータ複製を支援し得るアーキテクチャの高レベル・ブロック線図とその出力の効果とをそれぞれ示す。 図１６は、補間と共にデータ複製を支援し得るアーキテクチャの高レベル・ブロック線図とその出力の効果とをそれぞれ示す。 図１７は、補間を排他的に支援するものと、補間及び複製モードを支援する別のものとの、同様のアーキテクチャの２つの実施例を示す。 図１８は、補間を排他的に支援するものと、補間及び複製モードを支援する別のものとの、同様のアーキテクチャの２つの実施例を示す。 図１９は、補間／複製ブロックと１つの可能な信号線図との別の実施例をそれぞれ示す。 図２０は、補間／複製ブロックと１つの可能な信号線図との別の実施例をそれぞれ示す。 図２１は、補間／複製ブロックと１つの可能な信号線図との更なる別の実施例をそれぞれ示す。 図２２は、補間／複製ブロックと１つの可能な信号線図との更なる別の実施例をそれぞれ示す。 図２３は、２チャネル入力ピクセル補間ブロックと１つの可能な信号線図をそれぞれ示す。 図２４は、２チャネル入力ピクセル補間ブロックと１つの可能な信号線図をそれぞれ示す。 図２５は、ライン補間／複製ブロックと、その補間モード及びその複製モードに対するタイミング線図との一実施例を示す。 図２６は、ライン補間／複製ブロックと、その補間モード及びその複製モードに対するタイミング線図との一実施例を示す。 図２７は、ライン補間／複製ブロックと、その補間モード及びその複製モードに対するタイミング線図との一実施例を示す。 図２８は、一方が同一カラー鮮明化サブピクセル・レンダリングを実行し、他方が交差カラー鮮明化を実行している、２チャネル入力補間ブロックの２つの実施例をそれぞれ示す。 図２９は、一方が同一カラー鮮明化サブピクセル・レンダリングを実行し、他方が交差カラー鮮明化を実行している、２チャネル入力補間ブロックの２つの実施例をそれぞれ示す。 図３０は、２チャネル入力補間ブロックと１つの可能なタイミング線図との一実施例をそれぞれ示す。 図３１は、２チャネル入力補間ブロックと１つの可能なタイミング線図との一実施例をそれぞれ示す。 図３２は、２チャネル入力補間ブロックと１つの可能なタイミング線図との更なる別の一実施例をそれぞれ示す。 図３３は、２チャネル入力補間ブロックと１つの可能なタイミング線図との更なる別の一実施例をそれぞれ示す。 図３４は、図４のシステムに対する代替実施例を示す。 図３５は、図１８のシステムに対する代替実施例を示す。 図３６は、図２５のシステムに対する代替実施例を示す。 図３７は、図３６のシステムに対する１つの可能なタイミング線図を示す。 図３８は、図２５及び図３６のシステムに対する代替実施例を示す。 図３９は、図３８に対する補間モード及び複製モード用の可能なタイミング線図を示す。 図４０は、図３８に対する補間モード及び複製モード用の可能なタイミング線図を示す。

符号の説明

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

Claims (15)

1. 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入力解像度を検出するための入力解像度検出器と、
   検出された前記入力解像度に従って、前記ソース画像データを補間或は複製する補間／複製ブロックと、
   前記補間或は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・カーネルに従ってのサブピクセル・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、
   前記ソース画像データをラッチし、乗算器及び加算器を利用して三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・ダブラー回路及びダブリングされた前記ソース画像データを保存し、前記乗算器及び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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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入力解像度を検出する段階と、
   検出された前記入力解像度に従って、前記ソース画像データを補間或は複製するために、前記ソース画像データをラッチし、乗算器及び加算器を利用して三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、
   ダブリングされた前記ソース画像データを保存し、前記乗算器及び加算器を介して垂直補間を実行した後、補間或は複製されたソース画像データを出力する段階と、
   前記補間或は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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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、
   前記入力する手段により入力された前記ソース画像データの入力解像度を検出するための入力解像度検出器と、
   検出された前記入力解像度に従って、前記ソース画像データを補間或は複製する補間／複製ブロックと、
   前記補間或は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、選択された前記フィルタ・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、
   前記ソース画像データをラッチし、乗算器及び加算器を利用して三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・ダブラー回路及びダブリングされた前記ソース画像データを保存し、前記乗算器及び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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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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