JP5437230B2

JP5437230B2 - 映像処理方法及びこれを利用した表示装置

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Publication number: JP5437230B2
Application number: JP2010287841A
Authority: JP
Inventors: ビョンフィ・パク; ナムヤン・イ; トマス・ロイド・クレデル
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: CN102254504B; KR101332495B1; KR20110128036A; JP2011242744A; US20110285753A1; EP2388769B1; ES2562812T3; US8519910B2; PL2388769T3; CN102254504A; EP2388769A1

Description

本発明は、映像処理方法及びこれを利用した表示装置に関する。

表示装置は、陰極選管(Cathode Ray Tube)、液晶表示装置(Liquid Crystal Display, ＬＣＤ)、有機発光ダイオード表示装置(Organic Light Emitting Diode, ＯＬＥＤ)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Diplay Panel, ＰＤＰ)などが知られている。このような表示装置は、最大表示可能な映像の画素数だけ赤色(Ｒ)、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）それぞれに対してサブピクセルを備える。

最近、表示装置において、消費電力節減及び高解像度具現のため、入力される映像の解像度より小さなサブピクセル数を利用し原本に近い映像を再現する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この技術において、Ｇサブピクセルは実際の表示解像度と同一である数だけあり、Ｒ及びＢサブピクセルはそれぞれ実際の表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、この技術は、図１のように、８個のサブピクセル、すなわち、４個のＧサブピクセル、２個のＲサブピクセル、及び２個のＢサブピクセルを含みチェッカーボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。Ｒ及びＧサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、またＢ及びＧサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。入力されるＲ、Ｇ及びＢデータ(ＲＧＢｉ)は、図２のように、ＳＰＲ(Sub Pixel Rendering)ブロック１を通じて表示装置２の画素配列に該当するデータ(ＲＧＢｏ)に映像処理される。この時、ＳＰＲブロック１は、入力されるすべてのＲ、Ｇ及びＢデータ(ＲＧＢｉ)に対してレンダリング処理を実施する。

この技術は、レンダリング処理のために、図３のようなダイヤモンドフィルターを使うことで、５個のサブピクセル値を利用して当該のサブピクセルの階調値を決定する。ダイヤモンドフィルターで加重値は中心部が０．５、中心部を取り囲む上下左右周辺部がそれぞれ０．１２５に設定される。図４のように、第ｎ列(Ｃｎ)と第ｎ行(Ｒｎ)の交差部に設けたピクセルのＲデータ値(Ｒｏ)を決定するため、第ｎ列(Ｃｎ）と第ｎ行(Ｒｎ)の交差部に設けたピクセルのＲデータ値(Ｒi)には０．５の加重値が適用され、第ｎ列(Ｃｎ）と第ｎ−１行(Ｒｎ-１)の交差部に設けたピクセルのＲデータ値(Ｒi)、第ｎ列(Ｃｎ）と第ｎ＋１行(Ｒｎ＋１)の交差部に設けたピクセルのＲデータ値(Ｒｉ)、第ｎ−１列（Ｃｎ−１）と第ｎ行（Ｒｎ）の交差部に設けたピクセルのＲデータ値（Ｒｉ）、第ｎ＋１列（Ｃｎ＋１）と第ｎ行（Ｒｎ）の交差部に設けたピクセルのＲデータ値（Ｒｉ）にはそれぞれ０．１２５の加重値が適用される。Ｇ及びＢデータ値（Ｇｏ、Ｂｏ）を決定する場合であっても同一である方法が適用される。

しかし、このような従来技術は実際製作可能な表示装置が低解像度である時開発されたアルゴリズムとして、表示映像の劣化を防止するために、Ｒ、Ｇ及びＢデータをすべてフィルタリングすることによりその演算過程が複雑である。その結果、実際ドライバーＩＣ具現の時消費電力の節減幅が小さい。また、映像処理のために使われるダイヤモンドフィルターとＧデータを利用したシャープネス(Sharpness)処理によって表示映像においてカラーエラーが発生し、図５のように表示映像の輪郭の曇る現象が発生する。また、図４から明確に分かるように、特定行に配置されたピクセルのデータ値を決定する際、特定行だけでなくここに上下に隣合う２個の行まで要求するので、最小３個のラインメモリーを備えなければならない。ラインメモリーの増加は製品単価上昇の要因になる。

米国特許第７４９２３７９号明細書

そこで、本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力される映像の解像度より小さなピクセル数を利用して表示映像を具現する時、表示品位を向上させて製品の単価を低めるようにした映像処理方法及びこれを利用した表示装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明に係る映像処理方法は、入力Ｇデータの表示解像度と同じ数だけ存在するＧサブピクセルと、それぞれ入力Ｒ及びＢデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するＲ及びＢサブピクセルを有する表示パネルを対象として、入力されるＲＧＢデータフォーマットの３原色カラーデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するための映像処理方法において、（Ａ）入力データから前記Ｒ及びＢデータと前記Ｇデータを分離する段階と、（Ｂ）ガンマ値が１．８から２．２までの範囲のガンマカーブの中でいずれか一つによりガンマ変換されたＲ及びＢデータそれぞれの奇数番目の行に該当するデータをレジスターにローディングすることと共に、前記ローディングされた奇数番目の行に隣合う前記Ｒ及びＢデータの偶数番目の行に該当するデータをラインメモリーに貯蔵する段階と、（Ｃ）第１表示位置に対応される奇数番目行の２個のＲデータとともに２×２Ｒピクセル領域を構成するように偶数番目行の２個のＲデータをレジスターにローディングし、第２表示位置に対応される奇数番目行の２個のＢデータとともに２×２Ｂピクセル領域を構成するように偶数番目行の２個のＢデータをレジスターにローディングする段階と、（Ｄ１）前記Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれで列方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたしきい値とを比較して第１及び第２フラッグビットの論理値を決定する段階と、（Ｄ２）前記第１及び第２フラッグビットの論理値によって前記Ｒ及びＢピクセル領域それぞれで、行方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたレベル値に基づいてシャープネス値を計算する段階と、（Ｅ）前記Ｒピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＲデータの平均値をとり前記第１表示位置に表示されるＲデータの輝度値を計算し、前記Ｂピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＢデータの平均値をとり前記第２表示位置に表示されるＢデータの輝度値を計算する段階と、（Ｆ）Ｒデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｒデータの階調値を決め、Ｂデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｂデータの階調値を決定する段階と、（Ｇ）逆ガンマ変換されたＲ及びＢデータと、前記入力Ｇデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力する段階を含む。

また、本発明に係る表示装置は、入力Ｇデータの表示解像度と同じ数だけ存在するＧサブピクセルと、それぞれ入力Ｒ及びＢデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するＲ及びＢサブピクセルを有する表示パネルと、入力データから分離した前記Ｒ及びＢデータをガンマ値が１．８から２．２までの範囲のガンマカーブの中でいずれか一つによりガンマ変換するガンマ変換部と、ガンマ変換されたＲ及びＢデータそれぞれの奇数番目の行に該当するデータがレジスターにローディングされる時、前記ローディングされた奇数番目の行に隣合う前記Ｒ及びＢデータの偶数番目の行に該当するデータをライン単位で貯蔵するためのメモリーと、第１表示位置に対応される奇数番目２個のＲデータとともに２×２Ｒピクセル領域を構成するように偶数番目の行の２個のＲデータをレジスターにローディングし、第２表示位置に対応される奇数番目２個のＢデータとともに２×２Ｂピクセル領域を構成するように偶数番目の行の２個のＢデータをレジスターにローディングし、前記Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれで列方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたしきい値とを比較して第１及び第２フラッグビットの論理値を決定した後、前記第１及び第２フラッグビットの論理値によって前記Ｒ及びＢピクセル領域それぞれで、行方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたレベル値に基づいてシャープネス値を計算する第１フィルタリング部と、前記Ｒピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＲデータの平均値をとり前記第１表示位置に表示されるＲデータの輝度値を計算すると共に、前記Ｂピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＢデータの平均値をとり前記第２表示位置に表示されるＢデータの輝度値を計算した後、Ｒデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｒデータの階調値を決め、Ｂデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｂデータの階調値を決定する第２フィルタリング部と、前記出力Ｒ及びＢデータを逆ガンマ変換する逆ガンマ変換部と、逆ガンマ変換されたＲ及びＢデータと、前記入力Ｇデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力するデータ整列部を備える。

以上説明したように、本発明に係る映像処理方法及びこれを利用した表示装置は、映像処理のためにＲ及びＢデータに対してだけ２×１シンプルフィルタリング方式を利用し、Ｇデータに対してはシャープネスフィルタリングを全く経ないので、消費電力を減らすことは勿論のこと、表示品位を大きく高めることができる。さらに、本発明に係る映像処理方法及びこれを利用した表示装置は、最小３個のラインメモリーを要求する従来技術と異なり、１個のラインメモリーで充分に具現されるので製品単価を大きく低めることができる。

従来のピクセル構成を示す図である。図１の画素配列に合うデータでレンダリング処理するための構成を概略的に示す図である。図２のレンダリング処理に使われるダイヤモンドフィルターを示す図である。レンダリング処理の一例を示す図である。従来技術による場合表示映像の輪郭が曇る現象を示す図である。本発明の実施の形態に係る映像処理方法を順次に示す図である。２×２Ｒピクセル領域と２×２Ｂピクセル領域を示す図である。多数のしきい値とレベル値を例示的に示す図である。出力データを表示パネルの画素構造に合うように再配列し出力すること示す図である。シャープネスフィルタリング過程が省略されるとか、またはシャープネスフィルタリング過程に適用されるレベル値が最大に設定される場合を説明するための図である。本発明に係る場合表示品位が向上することを示す図である。本発明の実施の形態に係る表示装置を示す図である。図１２の映像処理回路を詳しく示す図である。

以下に添付図面の図６乃至図１３を通じて本発明の好適な実施の形態について説明する。

先ず、図６乃至図１１を通じて本発明の映像処理方法を説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係る映像処理方法を順次示すフローチャートである。

図６を参照すれば、この映像処理方法は、入力映像の解像度より小さなサブピクセル数を有する表示パネルを対象にする。本発明に係る表示パネルで、Ｇサブピクセルは入力Ｇデータの表示解像度と同じ数だけあり、Ｒ及びＢサブピクセルはそれぞれ入力Ｒ及びＢデータの表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、本発明に係る表示パネルは、図１のように、８個のサブピクセル、すなわち、４個のＧサブピクセル、２個のＲサブピクセル、及び２個のＢサブピクセルを含み、チェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。Ｒ及びＧサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、また、Ｂ及びＧサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。表示パネルでＲサブピクセルとＧサブピクセルを含む第１ピクセルと、ＢサブピクセルとＧサブピクセルを含む第２ピクセルはチェックボード形式で配置される。

入力されるＲＧＢデータフォーマットの３原色カラーデータ(ＲｉＧｉＢｉ)を前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するため、この映像処理方法は、Ｍ(Ｍは正の整数)ビットの入力データ(ＲｉＧｉＢｉ)からＲ及びＢデータ(ＲｉＢｉ)とＧデータ(Ｇi)を分離する（Ｓ１０）。そして、分離したＲ及びＢデータ(ＲｉＢｉ)をあらかじめ設定されたガンマ値が１．８〜２．２までの範囲のガンマカーブの中でいずれか一つを利用してガンマ変換する（Ｓ２０）。このようなガンマ変換によってＲ及びＢデータ(ＲｉＢｉ)はリニア(linear)値に変換されるようになる。

この映像処理方法は、ガンマ変換されたＲ及びＢデータ(ＲｉＢｉ)の奇数番目の行（ｒow)に該当するデータをレジスターにローディングすることと共に、ローディングされた奇数番目の行に下に隣合うＲ及びＢデータ(ＲｉＢｉ)の偶数番目の列に該当するデータを一つのラインメモリーを利用して貯蔵する（Ｓ３０）。

この映像処理方法は、図７のように、表示位置（Ｘ）に対応される奇数番目２個のＲデータ（Ｒ００、Ｒ０１）と共に２×２Ｒピクセル領域を構成するように偶数番目の行の２個のＲデータ（Ｒ１０、Ｒ１１）をレジスターにローディングする。また、表示位置（Ｙ）に対応される奇数番目２個のＢデータ（Ｂ００、Ｂ０１）と共に２×２Ｂピクセル領域を構成するように偶数番目の行の２個のＢデータ（Ｂ１０、Ｂ１１）をレジスターにローディングする（Ｓ４０）。

この映像処理方法は、構成されたＲピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれでデータを列(coluｍｎ)単位に比べて第１及び第２フラッグビットの論理値を決定する（Ｓ５０)。この映像処理方法は、Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれで、データの列単位比較値があらかじめ設定されたしきい値より小さければフラッグビットの論理値をハイ（‘１’）に決め、前記比較値が反対にあらかじめ設定されたしきい値以上であるとフラッグビットの論理値をロー（‘０’）に決定する。ここで、しきい値は図８に示された多数のしきい値（Ｔ０〜Ｔ３）中いずれか一つにあらかじめ設定されることができる。例えば、この映像処理方法は２×２Ｒピクセル領域で｜Ｒ００−Ｒ１０｜があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第１フラッグビットの論理値を‘１’に決め、｜Ｒ０１−Ｒ１１｜があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第２フラッグビットの論理値を‘１’に決定する。また、２×２Ｂピクセル領域で｜Ｂ００−Ｂ１０｜かあらかじめ設定されたしきい値より小さい時第１フラッグビットの論理値を‘１’に決め、｜Ｂ０１−Ｂ１１｜があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第２フラッグビットの論理値を‘１’に決定する。

この映像処理方法は、第１フラッグビット及び第２フラッグビットの中で少なくともいずれか一つの論理値が‘１’の場合（Ｓ６０のＹｅｓ）、当該のＲ及びＢピクセル領域をシャープネス(sharpness)フィルタリングのためのバーティカルエッジ(vertical edge)で検出する。そして、当該のＲ及びＢピクセル領域のデータのビット数をＭビットからＮ(N＞M）ビットに拡張する（Ｓ７０）。ここで、‘Ｍ’は‘８’であり、‘Ｎ’は‘１２’であることがある。

この映像処理方法は、２×２ピクセル領域をシャープネスフィルターにして、当該のＲ及びＢピクセル領域それぞれで、データの間の行単位差値と共にあらかじめ設定されたレベル値を利用してシャープネス値（Ｓ）を計算する（Ｓ８０）。レベル値は図８に示された多数のレベル値（Ｌ０〜Ｌ３）中いずれか一つにあらかじめ設定されることができる。Ｒピクセル領域で、データの間の行単位差値は┌even row＝Ｒ００−Ｒ０１と、┌odd row＝Ｒ１０−Ｒ１１に計算される。ここで、‘┌'は切り上げ(ceiling)を意味する数学演算子を意味する。
その結果、Ｒピクセル領域でのシャープネス値（Ｓｒ）は{レベル値 *(┌eveｎ row ＋ odd row)／２}に計算される。Ｂピクセル領域で、データの間の行単位差値は┌eveｎ row=Ｂ００−Ｂ０１と、┌odd row=Ｂ１０−Ｂ１１に計算される。その結果、Ｂピクセル領域でのシャープネス値（Ｓｂ）は{レベル値 * (┌eveｎ row ＋ ┌odd row)／２}に計算される。

この映像処理方法は第１フラッグビット及び第２フラッグビットの論理値が皆‘０’の場合（Ｓ６０のＮｏ）、前記Ｓ７０及びＳ８０のようなシャープネス処理なしにＲ及びＢピクセル領域それぞれで奇数番目の行に該当するデータのビット数をＭビットからＮビットに拡張する（Ｓ９０）。

この映像処理方法は、Ｒ及びＢの入力映像に比べて表示パネルの画素数がそれぞれ半分であることを勘案し、図７のようにＲ及びＢピクセル領域それぞれで奇数番目の行に該当するデータの平均値を取ることで、表示データの輝度値（Ｌ）を計算する（Ｓ１００）。例えば、図７で、表示パネルのＸ位置に表示されるＲデータの輝度値（Ｌｒ）は（Ｒ００＋Ｒ０１）／２に計算され、表示パネルのＹ位置に表示されるＢデータの輝度値（Ｌｂ）は(Ｂ００＋Ｂ０１)／２に計算される。このような２×１シンプルフィルタリング方式によれば、従来の複雑な演算を要するダイヤモンドフィルターに比べて演算が簡素化されて映像処理速度が早くなる。また、演算負荷が減って消費電力節減に非常に効果的である。

この映像処理方法はＲデータの輝度値（Ｌｒ）にシャープネス値（Ｓｒ）を加算して出力Ｒデータ(Ｒo)の階調値を決め、Ｂデータの輝度値（Ｌｂ）にシャープネス値（Ｓｂ）を加算して出力Ｂデータ（Ｂｏ）の階調値を決定する（Ｓ１１０）。そして、階調値が決まった出力Ｒ及びＢデータのビット数をＮビットから元々のＭビットに復元させる（Ｓ１２０）。

この映像処理方法はＲ及びＢピクセル領域がそれぞれ奇数番目の行で最後の領域ではない場合（Ｓ１３０のＮｏ）、Ｓ１２０の階調値（Ｒｏ／Ｂｏ）をバッファーに貯蔵しＳ３０にフィードバックされた後奇数番目の行の最後の領域までＳ３０〜Ｓ１２０の過程を繰り返す。反面、Ｒ及びＢピクセル領域がそれぞれ奇数番目の行で最後の領域の場合（Ｓ１３０のＹｅｓ）、この映像処理方法はバッファーに貯蔵された奇数番目の行のすべての出力Ｒ及びＢデータ（Ｒｏ、Ｂｏ）をＳ２０の反対過程を通じて逆ガンマ変換する（Ｓ１５０）。

この映像処理方法は、逆ガンマ変換された出力Ｒ及びＢデータ（Ｒｏ、Ｂｏ）と、入力Ｇデータ（Ｇｉ）を結合した後、結合された出力データ（ＲｏＧｏＢｏ）を図９のように表示パネルの画素構造に合うように出力する。（Ｓ１６０）以上、Ｓ１０〜Ｓ１６０で説明した映像処理方法は行順次方式に従ってすべての行に該当するデータを対象で実施される。

一方、Ｓ７０及びＳ８０で説明したシャープネスフィルタリング過程は図１０の“Ａ”のようにその表示位置が表示パネルの最外郭非表示領域（ＮＡＡ）と表示領域（ＡＡ）のＧデータ列の間で決まるＲ及びＢデータ列に対して省略されることができる。シャープネスフィルタリングは輝度を高める役目をするので、“Ａ”位置でシャープネスフィルタリングを行えばＲ色とＢ色の混合した紫色が非表示領域（ＮＡＡ）と対比されライン形態に認識されることができる。“Ａ” 位置でシャープネスフィルタリングをスキップすればこのようなサイド・エフェクトはめっきり減る。

また、Ｓ７０及びＳ８０で説明したシャープネスフィルタリング過程に適用されるレベル値は図１０の”Ｂ”のようにその表示位置がＧデータ列を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域（ＮＡＡ）と向い合うＲ及びＢデータ列に対して最大値(例えば、図８のＬ０)で適用されることができる。こんなに “Ｂ”に位置するＲ及びＢデータ列に対してシャープネスフィルタリングを強化すれば、最外郭非表示領域（ＮＡＡ）に接するＧデータ列によるグリニッシュ(greenish) 現象が大きく緩和されることができる。

前述のように、本発明の実施の形態に係る映像処理方法は、その解像度を対象にしたアルゴリズムとして、Ｇデータに対してはフィルタリングを適用しないでＲ及びＢデータに対してだけフィルタリングを適用する。特に、映像処理のために２×１シンプルフィルタリング方式を利用してＧデータに対してはシャープネスフィルタリングを全然経らないから、消費電力を減らすことは勿論のこと、本発明は図１１のようにカラーエラー及び映像の輪郭が曇る現象なしに著しく良好な状態の表示映像を得ることができる。さらに、本発明は最小３個のラインメモリーを要求する従来技術と異なり、１個のラインメモリーに充分に具現されるので製品単価を大きく低めることができる。

次に、図１２及び図１３を通じて本発明の表示装置を説明する。

図１２は本発明の実施の形態に係る表示装置を示す。そして、図１３は図１２の映像処理回路を詳細に示すブロック図である。

図１２を参照すれば、この表示装置は映像処理回路１０と表示素子２０を備える。

表示素子２０は、表示パネル、タイミングコントローラ、データドライバー及びスキャンドライバーを備える。このような表示素子２０は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display, ＬＣＤ)、電界放出表示装置(Field Emission Display : FED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel, ＰＤＰ) 及び有機発光ダイオード表示装置(Organic Light Emitting Diode Display, ＯＬＥＤ)などに具現されることができる。

表示パネルには多数のデータラインと多数のゲートラインが交差されるように配置され、これらの交差領域ごとにサブピクセルが形成される。表示パネルは入力映像の解像度より小さなサブピクセル数を有する。この表示パネルで、Ｇサブピクセルは入力Ｇデータの表示解像度と同じ数だけあり、Ｒ及びＢサブピクセルはそれぞれ入力Ｒ及びＢデータの表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、本発明に係る表示パネルは図１のように８個のサブピクセルすなわち、４個のＧサブピクセル、２個のＲサブピクセル、及び２個のＢサブピクセルを含み、チェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。Ｒ及びＧサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、またＢ及びＧサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。表示パネルでＲサブピクセルとＧサブピクセルを含む第１ピクセルと、ＢサブピクセルとＧサブピクセルを含む第２ピクセルはチェックボード形式に配置される。

タイミングコントローラはシステムから多数のタイミング信号を入力受けてデータドライバーとスキャンドライバーの動作タイミングを制御するための制御信号を発生する。スキャンドライバーを制御するための制御信号はゲートスタートパルス(Gate Start Pulse、GSP)、ゲートシフトクロック(Gate Shift Clock, GSC)、ゲート出力イネーブル信号(Gate Output Enable, GOE) などを含む。データドライバーを制御するための制御信号はソーススタートパルス(Source Start Pulse, ＳＳＰ)、ソースサンプリングクロック(Source Sampling Clock, ＳＳＣ)、極性制御信号(Polarity, ＰＯＬ)、及びソース出力イネーブル信号(Source Output Enable, ＳＯＥ)などを含む。タイミングコントローラは映像処理回路１０からの出力Ｒ、Ｇ及びＢデータ(Ｒo、Ｇo、Ｂｏ)をデータドライバーに供給する。

データドライバーは多数のソースドライブＩＣ(Source Integrated Circuit)を含みタイミングコントローラの制御の下にデジタルビデオデータ(ＲoＧoＢｏ)をラッチする。そしてデータドライバーはデジタルビデオデータ(ＲoＧoＢｏ)をアナログ正極性/負極性ガンマ補償電圧で変換して表示パネルのデータラインに供給する。ソースドライブＩＣの出力チャンネル数は前述の表示パネルのサブピクセル構成によってＲ、Ｇ及びＢサブピクセルを一つの単位ピクセルに構成する時に比べて１／３位減少される。その結果、チップサイズ縮小を通じて部品の単価引下が可能になる。

スキャンドライバーは一つ以上のゲートドライブＩＣを含みスキャンパルス(またはゲートパルス)を表示パネルのゲートラインに順次に供給する。ＧＩＰ(Gate In Panel)方式で、スキャンドライバーはコントロールボードに実装されるレベルスィプトと表示パネルに形成されるシフトレジスターを含むことができる。

映像処理回路１０は、図１３のように、ガンマ変換部１１、第１フィルタリング部１２、第２フィルタリング部１３、ガンマ逆変換部１４及びデータ整列部１５を備える。

ガンマ変換部１１は、入力データ(ＲｉＧｉＢｉ)から分離したＲ及びＢデータ(ＲｉＢｉ)をあらかじめ設定されたガンマ値が１．８〜２．２までの範囲のガンマカーブの中でいずれか一つを利用してガンマ変換した後第１フィルタリング部１２に供給する。ガンマ変換部１１は、Ｒデータ（Ｒｉ）をガンマ変換するためのＲガンマ変換部１１Ｒと、Ｂデータ（Ｂｉ）をガンマ変換するためのＢガンマ変換部１１Ｂを含む。

第１フィルタリング部１２は当該の表示位置に対応される奇数番目２個のデータとともに２×２ピクセル領域を構成するようにラインメモリーに貯蔵された偶数番目の行の２個のデータをレジスターにローディングする。第１フィルタリング部１２は構成されたＲピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれでデータを列単位で比べて第１及び第２フラッグビットの論理値を決めた後、第１フラッグビット及び第２フラッグビットの中で少なくともいずれか一つの論理値が‘１’の場合当該のピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出する。そして、２×２ピクセル領域をシャープネスフィルターにして、当該のピクセル領域それぞれからデータの間の行単位差値とともにあらかじめ設定されたレベル値を利用しシャープネス値を計算した後第２フィルタリング部１３に供給する。第１フィルタリング部１２はＲデータ（Ｒｉ）のシャープネス値を計算する第１Ｒフィルタリング部１２Ｒと、Ｂデータ（Ｂｉ）のシャープネス値を計算する第１Ｂフィルタリング部（１２Ｂ）を含む。

第２フィルタリング部１３はＲ及びＢの入力映像に比べて表示パネルの画素数がそれぞれ半分であることを勘案し、Ｒ及びＢピクセル領域それぞれで奇数番目の行に該当するデータの平均値を取ることで、表示データの輝度値を計算する。このような２×１シンプルフィルタリング方式によれば、従来の複雑な演算を要するダイヤモンドフィルターに比べて演算が簡素化されて映像処理速度が早くなる。また、演算負荷が減って消費電力節減に非常に効果的である。第２フィルタリング部１３はＲデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Ｒデータ(Ｒo)の階調値を決め、Ｂデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Ｂデータ（Ｂｏ）の階調値を決めた後ガンマ逆変換部１４に供給する。第２フィルタリング部１３はＲピクセル領域で表示データの輝度値を計算した後このＲデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Ｒデータ(Ｒo)の階調値を決定する第２Ｒフィルタリング部（１３Ｒ）と、Ｂピクセル領域で表示データの輝度値を計算した後このＢデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Ｂデータ（Ｂｏ）の階調値を決定する第２Ｂフィルタリング部１３Ｂを含む。

ガンマ逆変換部１４は、出力Ｒ及びＢデータ(Ｒo、Ｂｏ)を逆ガンマ変換した後データ整列部１５に供給する。ガンマ逆変換部１４は、出力Ｒデータ(Ｒo)をガンマ逆変換するためのＲガンマ逆変換部１４Ｒと、出力Ｂデータ（Ｂｏ）をガンマ逆変換するためのＢガンマ逆変換部１４Ｂを含む。

データ整列部１５は、逆ガンマ変換された出力Ｒ及びＢデータ(Ｒo、Ｂｏ)と、入力Ｇデータ(Ｇi)を結合した後、表示パネルの画素構造に合うように出力する。

以上説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正が可能することが分かる。したがって、本発明は詳細な説明に記載した内容に限定されるのではなく特許請求の範囲によって決めるはずである。

Claims

入力Ｇデータの表示解像度と同じ数だけ存在するＧサブピクセルと、それぞれ入力Ｒ及びＢデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するＲ及びＢサブピクセルを有する表示パネルを対象として、入力されるＲＧＢデータフォーマットの３原色カラーデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するための映像処理方法において、
（Ａ）入力データから前記Ｒ及びＢデータと前記Ｇデータを分離する段階と、
（Ｂ）ガンマ値が１．８から２．２までの範囲のガンマカーブの中でいずれか一つによりガンマ変換されたＲ及びＢデータそれぞれの奇数番目の行に該当するデータをレジスターにローディングすることと共に、前記ローディングされた奇数番目の行に隣合う前記Ｒ及びＢデータの偶数番目の行に該当するデータをラインメモリーに貯蔵する段階と、
（Ｃ）第１表示位置に対応される奇数番目行の２個のＲデータとともに２×２Ｒピクセル領域を構成するように偶数番目行の２個のＲデータをレジスターにローディングし、第２表示位置に対応される奇数番目行の２個のＢデータとともに２×２Ｂピクセル領域を構成するように偶数番目行の２個のＢデータをレジスターにローディングする段階と、
（Ｄ１）前記Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれで列方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたしきい値とを比較して第１及び第２フラッグビットの論理値を決定する段階と、
（Ｄ２）前記第１及び第２フラッグビットの論理値によって前記Ｒ及びＢピクセル領域それぞれで、行方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたレベル値に基づいてシャープネス値を計算する段階と、
（Ｅ）前記Ｒピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＲデータの平均値をとり前記第１表示位置に表示されるＲデータの輝度値を計算すると共に、前記Ｂピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＢデータの平均値をとり前記第２表示位置に表示されるＢデータの輝度値を計算する段階と、
（Ｆ）Ｒデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｒデータの階調値を決め、Ｂデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｂデータの階調値を決定する段階と、
（Ｇ）逆ガンマ変換されたＲ及びＢデータと、前記入力Ｇデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力する段階を含むことを特徴とする映像処理方法。
前記（Ｄ１)段階は、前記列方向に互いに隣接したデータの間の差値が前記しきい値より小さければ前記第１及び第２フラッグビットの論理値をハイに決め、前記列方向に互いに隣接したデータの間の差値が前記しきい値以上であれば前記第１及び第２フラッグビットの論理値をローに決め、
前記（Ｄ２）段階は、前記第１フラッグビットの論理値と前記第２フラッグビットの論理値中で少なくともいずれか１つがハイである場合前記Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出した後、前記Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれのデータのビット数をＭ(Ｍは正の整数)ビットからＮ(Ｎ>Ｍ)ビットに拡張することを特徴とする、請求項１記載の映像処理方法。
前記（Ｄ２）段階及び（Ｅ）段階の間で前記第１及び第２フラッグビットの論理値が皆ローである場合前記Ｒ及びＢピクセル領域それぞれで奇数番目の行に該当するデータのビット数を前記Ｍビットから前記Ｎビットに拡張する段階と、
前記（Ｆ）段階及び（Ｇ）段階の間で階調値が決まった前記出力Ｒ及びＢデータのビット数を前記Ｎビットから前記Ｍビットに復元する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項２記載の映像処理方法。
前記Ｒピクセル領域で、前記シャープネス値は前記奇数番目行の２個のＲデータの間の差値と前記偶数番目行の２個のＲデータの間の差値を合算して第１合算値を求めた後、前記第１合算値を２で分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られ、
前記Ｂピクセル領域で、前記シャープネス値は前記奇数番目行の２個のＢデータの間の差値と前記偶数番目行の２個のＢデータの間の差値を合算して第２合算値を求めた後、前記第２合算値を２で分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られることを特徴とする、請求項１記載の映像処理方法。
前記表示パネルで前記ＲサブピクセルとＧサブピクセルを含む第１ピクセルと、前記ＢサブピクセルとＧサブピクセルを含む第２ピクセルがチェッカーボード形式に配置され、
前記（Ｄ１）及び（Ｄ２）段階は、
その表示位置が前記表示パネルの最外郭非表示領域とＧデータ列の間で決まるＲ及びＢデータ列に対して省略されることを特徴とする、請求項１記載の映像処理方法。
前記レベル値は互いに異なる大きさで複数個あらかじめ設定され、その表示位置がＧデータ列を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域と向い合うＲ及びＢデータ列に
適用されるレベル値は、前記あらかじめ設定された複数個中最大値で選択されることを特徴とする、請求項５記載の映像処理方法。
入力Ｇデータの表示解像度と同じ数だけ存在するＧサブピクセルと、それぞれ入力Ｒ及びＢデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するＲ及びＢサブピクセルを有する表示パネルと、
入力データから分離した前記Ｒ及びＢデータをガンマ値が１．８から２．２までの範囲のガンマカーブの中でいずれか一つによりガンマ変換するガンマ変換部と、
ガンマ変換されたＲ及びＢデータそれぞれの奇数番目の行に該当するデータがレジスターにローディングされる時、前記ローディングされた奇数番目の行に隣合う前記Ｒ及びＢデータの偶数番目の行に該当するデータをライン単位で貯蔵するためのメモリーと、
第１表示位置に対応される奇数番目２個のＲデータとともに２×２Ｒピクセル領域を構成するように偶数番目の行の２個のＲデータをレジスターにローディングし、
第２表示位置に対応される奇数番目２個のＢデータとともに２×２Ｂピクセル領域を構成するように偶数番目の行の２個のＢデータをレジスターにローディングし、
前記Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域それぞれで列方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたしきい値とを比較して第１及び第２フラッグビットの論理値を決定した後、前記第１及び第２フラッグビットの論理値によって前記Ｒ及びＢピクセル領域それぞれで、行方向に互いに隣接したデータの間の差値とあらかじめ設定されたレベル値に基づいてシャープネス値を計算する第１フィルタリング部と、
前記Ｒピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＲデータの平均値をとり前記第１表示位置に表示されるＲデータの輝度値を計算すると共に、前記Ｂピクセル領域で奇数番目行に位置する２個のＢデータの平均値をとり前記第２表示位置に表示されるＢデータの輝度値を計算した後、Ｒデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｒデータの階調値を決め、Ｂデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算した結果に対応するように出力Ｂデータの階調値を決定する第２フィルタリング部と、
前記出力Ｒ及びＢデータを逆ガンマ変換する逆ガンマ変換部と、
逆ガンマ変換されたＲ及びＢデータと、前記入力Ｇデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力するデータ整列部を備えることを特徴とする表示装置。
前記第１フィルタリング部は、前記列方向に互いに隣接したデータの間の差値が前記しきい値より小さければ前記第１及び第２フラッグビットの論理値をハイに決め、前記列方向に互いに隣接したデータの間の差値が前記しきい値以上であると前記第１及び第２フラッグビットの論理値をローに決め、
前記第１フラッグビットの論理値と前記第２フラッグビットの論理値中で少なくともいずれか１つがハイである場合前記Ｒピクセル領域及びＢピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出することを特徴とする、請求項７記載の表示装置。
前記Ｒピクセル領域で、前記シャープネス値は前記奇数番目行の２個のＲデータの間の差値と前記偶数番目行の２個のＲデータの間の差値を合算して第１合算値を求めた後、前記第１合算値を２で分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られ、
前記Ｂピクセル領域で、前記シャープネス値は前記奇数番目行の２個のＢデータの間の差値と前記偶数番目行の２個のＢデータの間の差値を合算して第２合算値を求めた後、前記第２合算値を２で分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られることを特徴とする、請求項７記載の表示装置。
前記表示パネルで前記ＲサブピクセルとＧサブピクセルを含む第１ピクセルと、前記ＢサブピクセルとＧサブピクセルを含む第２ピクセルがチェッカーボード形式に配置され、
前記第１フィルタリング部は、その表示位置が前記表示パネルの最外郭非表示領域とＧデータ列の間で決まるＲ及びＢデータ列に対して前記シャープネス値計算をスキップすることを特徴とする、請求項７記載の表示装置。
前記第１フィルタリング部は、互いに異なる大きさであらかじめ設定された複数個のレベル値を備え、その表示位置がＧデータ列を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域と向い合うＲ及びＢデータ列に適用されるレベル値を、前記あらかじめ設定された複数個中最大値で選択することを特徴とする、請求項１０記載の表示装置。