JPH03212685A - 表示の解像度を高める装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は画素の符号化、更に具体的に云えば、画素量
子化効果を減少することによって表示の解像度を高める
装置と方法に関する。

実時間コンピュータ画像発生（ＣＩ　Ｇ）システムと組
合せて使われる様な典型的な表示装置では、物体の像が
一連のフレームとして見る人に呈示される。フレームが
更新される速度は変わり得るが、ＮＴＳＣテレビジョン
基準に使われる更新速度に対応する３０Ｈｘの更新速度
を使うのが普通である。

ラスタ走査表示装置では、１本の線画たり予定数の画素
を持つラスク線が、ＣＩＧシステムによって発生される
ビデオ情報に応答して発生される。

一般的に、画素は表示の四角又は矩形の部分であり、格
子状に配置される。ラスク線は飛越し又は非飛越し形式
の何れかで表わすことが出来る。飛越し形式では、何れ
も例えば６０Ｈ！の速度で更新される２つのフィールド
を使って、フレームの夫々奇数及び偶数の線を表示する
。即ち、奇数フィールドの線が表示された後、偶数フィ
ールドの線が、奇数フィールドの適当な線の間で表示さ
れる。

非飛越し形式では、フレームの各線は一般的に逐次的に
表示される。

ＣＩＧシステムの最終的な目的は、表示装置の各々の画
素の色、又は単色系では陰影の様な、表示すべき像の属
性を決定して、各々の画素がそれに割当てられた色の値
と共に表示される時、表示装置に所望の像が形成される
様にすることである。

像の特徴の記述子は典型的には多角形又は面として記憶
される。普通の標本化方式は、観察者の空間で、観察者
から画素の中心を通って多角形に至る視線で判断して、
その中心が多角形によって覆われる様な任意の画素に対
し、多角形の色を割当てるが、この結果、エイリアシン
グが生じ、これは像内の縁に沿ってちらつく効果となっ
て現れることがある。

エイリアシングを最小限に抑える１つの方法は、画素部
分の場所で画素を過剰標本化することである。各々の画
素が複数個の画素部分に分割され、画素部分の中心を通
る視線が遮る多角形の色を画素部分に割当てる。全ての
画素部分に色が割当てられた後、画素の全ての画素部分
の色を平均すること等により、全体的な画素の色を決定
することが出来る。像を処理するＣＩＧシステムの詳細
は米国特許第４．７２７．３６５号、同第４，８１１．
２４５号及び同第４，８２５，３９１号を参照されたい
。

従来のＣＩＧシステムでは、表示装置の帯域幅より速（
は、色が変化することがないと云う条件のもとに、ラス
ク線に沿って色の連続体を表示することが出来る。例え
ば、あるラスク線が、ＣＩＧシステムから供給される１
、０２４個の画素を持っており、ＣＩＧシステムからの
情報は、どの画素でも１回しか変化しない場合に制限さ
れるとすると、１つの画素未満の空間では、例えば黒か
ら白又は白から黒への色の変化は表示することが出来な
い。然し、一般的に表示装置には、色の変化がラスク線
に沿って起り得る場所について何の制約もなく、変化の
速度又は周波数にしか制約がない。ＣＩＧシステムから
の出力に対処する為と云う理由で、ラスク線が画素に分
割される時、従来のＣＩＧシステムでは、ラスタは各々
の画素の初めの所だけで色を変えるのが典型的であった
。

色の変化の場所のこの様な制限により、量子化効果が生
じ、この為、必ずしも全ての色情報が正確に表示するこ
とが出来なくなり、その為、システムの変調伝達関数（
ＭＴＦ）が低下した。云い換えれば、画素の色の値が、
画素の物理的な前縁に対応する様な、ある期間（これは
「画素時間」と呼ばれる）の始めにしか変化することが
許されず、画素時間全体にわたって一定のま＼であると
、ＭＴＦが制限される。

変調伝達関数は、表示装置の解像度の表示であり、或い
は像を発生するのに使われた予定の入力の値から得られ
る像のうつりの質の表示である。

解像度は、装置が相隔たる縁を検出並びに／又は表示す
る能力と見なすことが出来る。正確に検出して表示する
ことが出来る縁が接近していればいる程、解像度は一層
高い。

特に断わらない限り、以下明細書では、白及び黒を対照
をなす色の例として使う。白及び黒の組合せによって得
られる色は陰影として表わされる。

この発明は、同じ色の異なる強度を含めて、任意の色に
適用し得ることを承知されたい。

ＭＴＦを判定する標準的な試験は、パターンのバーが、
画素の格子にわたって、画素で言って幅が約１個乃至約
１，２５である様な、コントラストをなす色が交互に変
るバー・パターンを動かし又は標本化し、その結果を表
示することである。

コントラストをなす色が、例えば黒及び白である場合、
陰影の様に、黒又は白とは異なる任意の色の表示は、情
報の損失を表わし、対応するＭＴＦは１００％未満にな
る。

ＭＴＦを高め、こうして像の表示の解像度を高めること
が望ましい。更に、現存のコンピュータ像発生システム
に対するハードウェアの変更を極く少なくして、この様
に高めることが出来ることが望ましい。

従って、この発明の目的は、変調伝達関数を高め、こう
して像の表示の解像度を高める装置及び方法を提供する
ことである。

この発明の別の目的は、コンピュータ像発生システムに
対するハードウェアの変更を極く少なくして、コンピュ
ータ像発生システムと組合せて使われる像の表示のＭＴ
Ｆを高めることである。

発明の要約 この発明では、表示の解像度を高める装置が、表示すべ
き画素の一部分の色の様な属性と、表示すべき画素の別
の一部分の属性との間の差を表わす差信号を発生する差
手段と、差の値が予定の閾値より大きい時を決定する比
較手段と、差の値が閾値以上である時、画素の一部分に
属性の第１の値を割当て、画素の別の一部分に属性の第
２の値を割当てるプロセッサ手段とを有する。プロセッ
サ手段は、差が閾値未満である時、画素に属性の第３の
値をも割当てる。

属性の第１、第２及び第３の値は、表示すべき画素の表
示特性を制御する為に、表示装置に供給することが出来
る。第３の値が割当てられた場合、表示すべき画素は、
画素期間全体にわたって第３の値を保持する。第１及び
第２の値が、表示すべき画素の一部分及び別の一部分に
割当てられた場合、第１の値はこの一部分の間保持され
、画素期間内の移行の後、第２の値が別の一部分の間保
持される。属性の第１及び第２の値は、一部分及び別の
一部分に対する属性の夫々の平均値であってよく、或い
はコンピュータ像発生システムによって決定し得る様な
、この一部分及び別の一部分の夫々の部分の平均であっ
てよい。

更にこの装置は、表示装置て全色像を形成する為に、色
属性の赤、緑及び青の色成分の様な、属性の複数個の成
分を処理する夫々複数個の差手段、比較手段及びプロセ
ッサ手段を含んでいてよい。

更に、この装置は、画素に対応する論理的な位置に於け
る属性の割当てられた第１、第２及び第３の値を記憶す
る為のバルク・ディスク又はランダムアクセス・メモリ
（ＲＡＭ）の様な記憶手段を含んでいてよい。

更に、装置は、第３の値か、或いは第１の値及び第２の
値の何れかを選択する為に、マルチプレクサの様な切換
え手段を含んでいてよい。第１及び第２の値が選択され
る時、画素の一部分に対する属性が、この一部分に対応
する様な画素期間の部分の間、第１の値に応答して変化
し、画素の別の一部分に対する属性が、この別の一部分
に対応する画素期間の部分の間、第２の値に応答して変
化する。

この発明の別の一面では、色の様な夫々の属性を持つと
共に期間が割当てられている画素で形成されている、表
示すべき像の解像度を高める方法が、画素の一部分の属
性と画素の別の一部分の属性との間の差を決定し、差が
予定の閾値以下である時に、属性の第１の値によって画
素を表わし、差が予定の閾値より大きい時、属性の第２
の値によって一部分を表わすと共に第３の値によって別
の一部分を表わすことを含む。画素に割当てられる属性
は、前記一部分の間は第２の値であり、前記別の一部分
の間は第３の値であり、画素に割当てられる属性の値は
、画素期間の間、変化することを許して、解像度を高め
る。

更にこの方法では、第１の値を第１の予定のビット数を
持つデータ・ワードで表わし、第２及び第３の値を夫々
第２及び第３の予定のビット数で表わすことが出来る。

第２及び第３のビット数の和は第１のビット数以下であ
る。第２及び第３のビット数は夫々の仮数及び対応する
シフト・コードで表わすことが出来る。色はＹ（輝度）
、■（同相クロマ）及びＱ（直角位相クロマ）で表わす
ことが出来る。

属性が色である時、この色は、赤、緑及び青の様な第１
、第２及び第３の色成分を含むことがあり、この方法は
、画素の一部分の第１、第２及び第３の色成分と画素の
別の一部分の対応する第１、第２及び第３の色成分との
間の差を決定し、各々の差が対応する予定の閾値以下で
ある時に、第１、第２及び第３の色成分の各々の第１の
値によって画素を表わし、任意の差が対応する予定の閾
値より大きい時、第１、第２及び第３の色成分の各々の
対応する第２の値によって前記一部分を表わすと共に、
第１、第２及び第３の色成分の各々の対応する第３の値
によって画素の前記別の一部分を表わすことが出来る。

この発明の新規と考える特徴は、特許請求の範囲に具体
的に記載しであるが、この発明自体の構成、作用その他
の目的並びに利点は、以下図面について詳しく説明する
所から最もよく理解されよう。

詳しい説明 第１図には、試験バー・コード・パターンＡと従来のコ
ンピュータ像発生システムによってその結果得られる表
示Ｃとが示されている。

バー・コード・パターンＡは白及び黒が交互に変わるパ
ターンであって、各々のバーの幅は画素１個である。短
い横方向の垂直線Ｂは、各々の画素の始め、並びに／又
は前の画素の終りを表わす。

バー・コード・パターンＣは、パターンＡをＢで示した
画素の境界で標本化した時、パターンＡの入力に応答し
て表示されるものを表わす。ＤＧと云う記号は暗い灰色
、即ち白と黒の混ぜ合せで、白よりもずっと黒い場合を
指し、ＬＴ／Ｇと云う記号は、明るい灰色、即ち白と黒
の混ぜ合せで、黒よりも白に近い場合を示す。

パターンＡ１は、画素の縁で開始する様に整合しており
、その結果生ずるＣ１パターンはＡ１パターンの複製に
なる。パターンＡが逐次的に段階Ａ２．Ａ３．Ａ４及び
Ａ５と進んで、前の段階よりも夫々１／４画素だけ遅れ
て開始する様になると、表示されるパターンＣの対応す
る段階Ｃ２゜Ｃ３，Ｃ４及びＣ５は必ずしも、入カバタ
ーンＡの対応する段階Ａ２．Ａ３．Ａ４及びＡ５のパタ
ーンの複製とならない。実際、段階Ｃ３では、段階Ａ３
のバーが行Ｂに示した画素の境界に中心を持たない様に
シフトしているので、もとの情報が変更されずに表示さ
れることはない。

第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図には、この発明による
夫々の色成分に対する画素符号器のブロック図が示され
ている。現在好ましいと考えられる色の組合せによる全
色表示を達成する為、こ＼では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び
青（Ｂ）の色が選ばれている。赤（Ｒ）の様な１つの色
成分に対する画素符号器１０が詳しく示されているが、
緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の様な他の色成分に対する画素符
号器２０及び３０も同様に構成されていることを承知さ
れたい。この発明の用途は、特定の色又は色の数又は色
成分に制限されない。

画素符号器１０が加算器１２を含み、その非反転入力が
符号器】Ｏの入力となり、反転入力が符号器１０の別の
入力を構成している。更に画素符号器１０は、加算器１
２の出力に接続されていて、そこから差信号ｅを受取る
入力を持つ調節自在の又は適応形量値検出器１４と、プ
ロセッサ／符号器１６とを有する。このプロセッサは１
対の入力を持ち、夫々が符号器１０の夫々の入力に接続
されると共に、出力がビデオ・バッファ１８の夫々の入
力に接続されていて、それに対して画素平均色信号、符
号器画素色記述子信号（Ｒ’　Ｌ　＋Ｒ’Ｒ）及びフラ
グ／シフト・コード信号を供給する。Ｇ回路２０及びＢ
回路３０のプロセッサ／符号器の対応する出力をビデオ
・バッファ１８の夫々の部分又は希望に応じて夫々別個
のビデオ・バッファに接続することが出来る。

表示すべき画素の全色の記述を形成する為に、Ｒ，Ｇ、
　　Ｂの様な色の組合せを使う時、画素に対するＲ、　
Ｇ、　　Ｂ色成分の各々は、ＣＩＧシステムによって並
列に独立に処理するのが典型的である。

即ち、任意の予定の期間の間、画素符号器１０゜２０．
３０が、同じ画素に対し、夫々赤、緑及び青の色成分に
対して作用する。従って、画素符号器１０の別の出力を
構成する閾値検出器１４の別の出力から、後で詳しく説
明する様に、画素符号器２０によって符号動作が検出さ
れる時を知らせる為に、Ｇ画素部号器２０及びＢ画素部
号器３０の各々に対して、符号化信号が供給される。

第３Ａ図には、画素部分１７に小分けされた画素１５が
示されている。赤、緑及び青の色成分の値の組合せを含
む画素１５の全体的な色の値を決定する従来のある処理
方式では、画素１５の各々の画素部分１７の赤の色成分
の色の値を加算し、その結果得られた赤の色成分に対す
る平均値を、画素１５の赤の色として割当てる。青及び
緑の成分も同様に処理される。こうして割当てられた赤
、緑及び青の色の値が、像を発生する為に、表示装置に
最終的に供給される。典型的には、各々の色成分の値は
１２ビツト・ワードによって適切に表示することが出来
る。

第３Ｂ図では、画素１１も画素部分１３を含んでいる。

然し、この発明では、画素１１は垂直線１９で示す様に
、論理的に右半分及び左半分に分割される。線１９は、
画素部分１３の境界との混同を避ける為に、接近した２
本の線によって示されており、中心の垂直分割線１９を
示すのに１本の線を使ってもよいことを承知されたい。

従来、図示の様な画素１１は、垂直線１９が表示のラス
ク線に対して横方向になる様な向きになっている。各々
の画素部分１３又は画素１１の左半分に対する赤の色成
分がＲＬと記され、画素１１の右半分の各々の画素部分
１３に対する赤の色成分が、ＲＲと記される。同様に、
緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の色成分も、適当な左（Ｌ）及び
右（Ｒ）の添字によって表わされる。

この発明が、画素１１を画素部分１３に分割する数に左
右されないことに注意されたい。実際、この発明の利点
を達成する為には、画素１１が同等画素部分を持つこと
は必要ではなく、この場合、色成分の値Ｒし及びＲＲは
、画素１１の夫々左及び右半分の全体的な色成分の値で
もある。

再び第２Ａ図について説明すると、画素１１の画素部分
１３の右半分の赤の色成分の値ＲＲが、加算器１２の反
転入力に供給され、画素１１の画素部分１３の左半分の
赤の色成分の値ＲＬが、加算器１２の非反転入力に供給
される。色成分のＲＬ及びＲＲは夫々、各々の画素部分
１３及び画素１１に対して１２ビツト・ワードによって
表わすことが出来、ＣＩＧシステムから供給することが
出来る。左半分の赤成分ＲＬは、画素１１の左半分の各
々の画素部分１３の赤の色成分の平均値であってよく、
右半分の赤の色成分ＲＲは、画素１１の右半分の各々の
画素部分１３の赤の色成分の平均値であってよい。

画素１１の対応する部分の赤の色成分の輝度又は強度を
表わす右の色成分ＲＲ及び左の色成分Ｒしが、加算器１
２によって代数的に組合され、差信号ｅが閾値検出器１
４に供給される。差信号ｅは、画素１１の右半分及び左
半分の間の色強度の差を表わす。差信号ｅの値が、閾値
検出器１４（これはディジタル比較器を含んでいてよい
）によって決定された予定の調節自在の又は適応形の閾
値未満である時、プロセッサ／符号器１６に供給される
閾値信号は、符号化なし状態に設定される。この場合、
プロセッサ／符号器１６の夫々の入力に得られる右の色
成分ＲＲ及び左の色成分Ｒしが、プロセッサ／符号器１
６によって平均化され、その結果得られた平均値が平均
赤色信号として供給される。その値は、ビデオ・バッフ
ァ１８の内、画素１１に対応する論理的な赤の位置に記
憶される。

差信号ｅの値が、閾値検出器１４によって決定された予
定の閾値以上である場合、これは−船釣に画素の中を縁
が通っていることを示すが、閾値信号が符号化状態に設
定される。この場合、右の色成分ＲＲ及び左の色成分Ｒ
Ｌは、プロセッサ／符号器１６によって修正され又は符
号化され、画素１１に対応する論理位置に記憶する為に
、修正された状態で、Ｒ’　Ｒ及びＲ’　Ｌ信号として
ビデオ・バッファ１８に供給される。プロセッサ／符号
器１６によってビデオ・バッファ１８に供給されるフラ
グ／シフト・コード信号も、この場合、Ｒ／Ｒ及びＲ′
Ｌ色成分信号が符号化された又は分割された形式で供給
されることを示す為にセットされる。

更に、閾値検出器１４が、差信号ｅが予定の閾値より大
きいと決定した場合、閾値検出器が符号化信号をセット
し、これが対応する他の色画素符号回路２０．３０に供
給されて、画素符号器１０によって符号化動作が検出さ
れたことを表示する。

１つの画素符号器が、符号化動作を行なうべきであるこ
とを検出したことを示す符号化信号を受取ったことを利
用して、この符号化信号を受取った画素符号器が、右半
分及び左半分の画素成分の値の間の差が対応する予定の
閾値を越えたかどうかに関係なく、右半分及び左半分の
対応する画素色成分を符号化する様にすることが出来る
。各々の色に対する個別のシフト・コードを収容する様
に、後で第４Ａ図、第４Ｂ図、第５Ａ図及び第５Ｂ図に
示すのと同じ解像度を持つワードに対し、メモリ記憶の
規模を拡大したい場合、又は現存のメモリを拡張せずに
個々のシフト・コードを収容する様にワードの解像度を
低下させたい場合、強制的に符号化を行なう為に、符号
化信号を使うことは必要ではない。

第４Ａ図には、この発明の１実施例による画素符号化の
フローチャートが示されている。ＣＩＧシステムに普通
債われている様な汎用計算機を、必要な工程を実施する
様にプログラムすることが出来る。

プログラムの初めに工程５２を実行して、画素の中に面
の辺があるかどうかを判定する。この発明は普通云う水
平解像度、即ちラスク線に沿った解像度を高めることを
対象とするのであるから、工程５２を実施する。これは
、画素の右半分及び左半分の間の強度差が閾値を越える
が、垂直又は略垂直な面の辺がその画素の中を通らない
と云う場合があり得るからである。その１例は、適当な
半透明コーディングを用いてＣＩＧシステムによって作
られる物体の中の孔である。この時、孔を通して見た色
は物体の色とは異なっている。この明細書で云う略垂直
と云う言葉は、辺を表示した場合、その辺の角度が水平
から予定の角度より大きいことを意味し、垂直の辺を含
む。工程５２を実施した時、画素の中に略垂直の辺があ
る場合、イエスの経路を辿って工程５４を実行する。こ
の工程は、画素の中にある全ての辺が、画素を通る水平
線の予定の隈界内にあるかどうかを判定する。

第３Ｂ図に示す様に、右半分及び左半分の画素の色成分
を処理する為に、垂直線１９によって画素１６を分割す
ることは、ラスク線に沿った水平解像度を高めることが
狙いである。画素１６の中の辺が、予定の限界で判定し
て、水平であるか略水平である場合、その辺が、画素１
６の右半分及び左半分の周辺の一部分を形成する様な多
角形の色の寄与は、夫々等しいか略等しいと予想され、
その効果は、加算器１２（第２Ａ図）で処理した時、否
定されると予想される。

工程５４を実施した時、全ての辺が予定の限界内でない
場合、ノーの経路を辿り、工程５６を実行して、画素の
右半分及び左半分の色成分の間の差が、予定の閾値より
大きいかどうかを判定する。

工程５６を実施した時、差が閾値より大きければ、イエ
スの経路を辿って工程５８に移る。

工程５８を実施すると、右（ＲＲ）及び左（Ｒｃ　）記
述子の最も下位のビットを切捨て＼、夫々修正色成分記
述子Ｒ／Ｒ及びＲ′Ｌを形成することにより、画素の右
（ＲＲ）及び左（Ｒし）色成分記述子が修正される。そ
の後工程６０を実行して、画素の夫々左半分及び右半分
を記述するデータ・ワードの残りのＭＳＢを記憶し、工
程６２を実施して、画素の色成分が左半分及び右半分記
述子として記憶されたことを表示する為のフラグの符号
を記憶する。

１例として、画素の右（ＲＲ）及び左（ＲＬ　）色成分
記述子からのもとのデータ・ワードが夫々１２ビツトの
長さである場合、画素に対する各々のデータ・ワードの
最も下位の７個のＬＳＢを切捨て、各々のデータ・ワー
ドの最も上位の５個のＭＳＢを残して、第５Ａ図に示す
様なワード形式８２で記憶する。データ・ワード８２の
フラグ・ビット８３を論理１にセットして、画素の色成
分記述子が左半分及び右半分の色部分として記憶された
ことを表示する。前に使った、画素に対する全体的な色
成分記述子も１２ビツト・ワードとし゛て記憶される場
合、データ・ワード８２は、画素の前の全体的な色成分
と同じメモリ位置に記憶し、こうしてこの発明の利点を
達成するのに、記憶のハードウェアとしてのメモリの割
当てを修正する必要を避けることが出来る。

工程６２の後、プログラムは工程６４の実行に移り、処
理すべき別の画素があるかどうかを判定する。工程６４
を実施した時に、処理すべき別の画素がなければ、プロ
グラムはノーの経路を辿って工程７０に行く。工程７０
の実行により、プログラムは終るが、この後は工程５０
を実施することによって再開される。

工程５２を実行する時、画素の中に辺がなげれば、プロ
グラムはノーの経路を辿って工程５５へ移り、或いは工
程５４を実施した時、画素の中の全ての辺が水平の予定
の限界内にあれば、プログラムはイエスの経路を辿って
工程５５に進む。工程５５の実行により、全ての面が画
素を全体的に覆っているか、そしてこれらの面が不透明
であるかどうかマ判定される。工程５５を実施した時、
両方の条件が真であれば、プログラムはイエスの経路を
辿って工程５６に進み、そうでなければプログラムはノ
ーの経路を辿って工程５７へ進む。

工程５７を実施することにより、左半分及び右半分の色
成分の値の間の差が予定の閾値より大きいかどうかマ判
定される。工程５７を実施した時、差が閾値を越えれば
、プログラムはイエスの経路を辿って工程５８へ行く。

工程５７を実施した時に差が閾値より大きくなければ、
プログラムはノーの経路を辿って工程６６へ行く。或い
は工程５６を実行した時に、画素の左半分及び右半分の
色成分の間の差が予定の閾値より大きくなければ、プロ
グラムはノーの経路を辿って工程６６へ行く。

工程６６を実行することにより、画素の左半分の色成分
Ｒし及び右半分の色成分ＲＲの値が代数的に組合され、
平均値が決定される。プログラムは工程６８へ進む。こ
の工程を実施することにより、画素の色成分の平均値が
フラグ・ビット８１と共に記憶される。このビットは、
記憶される画素の色成分の情報が、第５Ａ図のワード形
式８０で示す様に、画素全体に対し、平均値として記憶
されることを表示する為に論理０に設定される。

もとの色成分記述子が１２ビツトであれば、工程６８を
実行することによって記憶される平均値は、１１ビツト
・ワードであってよく、１ビツトはフラグ・ビットの為
に空けておく。従って、右半分及び左半分の画素の色成
分の情報を記憶する為に、現行の記憶ハードウェアとし
てのメモリの割当てを変更することを必要とせずに、画
素の色成分の平均の情報を記憶することが出来る。

プログラムは工程６８から工程６４に進む。工程６４の
実行により、処理すべきもう１つの画素があることが判
ると、プログラムはイエスの経路を辿って工程５２へ進
み、上に述べた様にして次の画素が処理される。

工程５６の閾値は、プログラムが工程５４から工程５６
に直接的に来る時は、比較的低いと予想され、プログラ
ムが工程５５から工程５６に直接的に来る時は、同じか
それより若干高いと予想される。工程５７の閾値は比較
的高く、工程５６で出会う何れの閾値よりも大きいと予
想される。何れにせよ、観察者が見て最適な表示が得ら
れる様にする為に、著しい実験をしなくても、閾値を調
節することが出来る。

例えば、明は方、露、夜間又はその他の照明の薄暗い場
面を表示すると云う様に、低い輝度又は強度の光のレベ
ルの状態の間に望ましい様な、記憶される色成分情報の
ダイナミック・レンジを増加する為、対数形の画素色成
分記述を使うことが出来ることが判った。この方式を用
いた画素処理は、第４Ａ図について述べたものと同様で
あってよいが、第４Ａ図の工程５８．６０．６２及び関
連する説明は、第４Ｂ図に示す工程７２．　７４゜７６
と以下の説明に置換える。

画素の左半分及び右半分の色成分の強度の間の差が、工
程５６又は５７を実施する時に閾値より大きい場合、イ
エスの経路を辿って工程７２へ行く。工程７２を実行す
ると、左半分及び右半分の画素の色成分情報が、夫々仮
数及びシフト・コード又は指数を持つ浮動小数点形式Ａ
に符号化される。工程７４を実施すると、左側及び右側
の色成分に対する符号化された値又は仮数が記憶され、
工程７６を実行すると、対応する仮数に対する左側及び
右側のシフト・コードが記憶される。その後、プログラ
ムは上に述べた処理の為、工程６４へ進む。

仮数及びシフト・コードを決定する為に、画素の各々の
色成分に対する左半分及び右半分の色成分データ・ワー
ドを検査することが必要である。

各半分の色成分成分に対して１２ビツトのデータ・ワー
ドを用いる場合、仮数は最上位の５ビツト位置として選
ばれ、これは論理１に出会うまで、先頭が０になってい
るＭＳＢが最も少ない色成分データ・ワードのビット位
置から始まる。

例えば、１２ビツトの右側赤データ・ワードが先頭の４
個のＭＳＢの０及び５番目のＭＳＢ位置に論理１を持ち
、１２ビツトの右側縁データ・ワドが先頭の５個のＭＳ
Ｂの０及び６番目のＭＳＢ位置にある論理１を持ち、１
２ビツトの右側青データ・ワードが先頭の６個のＭＳＢ
の０及び７番目のＭＳＢ位置の論理１を持つ場合、右側
界デタ・ワードが、全ての色成分の右側データ・ワドに
対するシフト・コード及び仮数を求める為の基準となる
。上に述べた例では、修正された右側赤データ・ワード
のシフト・コードは、右側赤データ・ワードの先頭の４
個の０に対して４又は１００（２進法）であり、修正さ
れた右側赤データ・ワードの仮数は次の５つのデータ・
ビット位置の値、即ち右側赤データ・ワードのビット５
乃至９になる。同様に、右側の緑及び青の修正されたデ
ータ・ワードの仮数は、夫々縁及び青のデータ・ワード
のデータ・ビット位置５乃至９の値になり、これに対し
て修正された緑及び青のデータ・ワードの各々に対する
シフト・コードは依然として４である。各々の修正され
た右側色成分に対する仮数が、第５Ｂ図に示す形式８４
で記憶される。１２ビツトの色成分データ・ワードに対
して５ビツトの仮数を残しながら、先頭の０は５個と云
うように多い場合があり得るから、前に説明した様に、
この発明に従って記憶を容易にする為に、修正された色
成分データ・ワードが１２ビツト幅を越えない様にした
い場合、修正された色成分データ・ワードの各々の仮数
に対するシフト・コード８５の夫々予定のビット値を持
つ３ビツトが、シフト・コード８５に使われる。シフト
・コードの３つのビット値の各々が、色成分ワード中の
予定の位置で夫々の色成分ワードに割当てられる。

シフト・コード８５の左及び右の列のシフト・コード・
ビット値が、角括弧〈〉内にある２のべき数又は指数に
よって示される。即ち〈０〉は２０又は１の位を表わし
、く１〉は２１又は２の位を表わし、〈２〉は２２又は
４の位を表わす。

シフト・コード８５の右側の列は、右半分の仮数に対す
るシフト慟コードを表わし、シフト・コード８５の左側
の列は左半分の仮数に対するシフト・コードを表わす。

従って、シフト・コードが４（２進法の１００）であっ
た上に述べた例では、シフト・コード８５の右側の列は
上から下に読むと、１００になる。

画素の色成分の左半分及び右半分の間の差が、工程５６
又は５７（第４Ａ図）を実施する時に、予定の閾値より
大きくない場合、前に述べた様に工程６６及び６８が実
行されるが、工程６８の実行により、プラグではなく、
シフト・コードが記憶される点が異なる。左半分及び右
半分の色成分が組合されて平均され、第５Ｂ図に示す形
式８６でその結果得られたＭＳＢが記憶される。右側シ
フト・コードが２進法の１１１として記憶され、関連す
るデータ・ワードが画素全体の平均の色を表わすことを
示す。

この発明は、画素の色成分記述子に１２ビツト・ワード
を使う場合に制限されないことを承知されたい。然し、
使われる全部のビットの数に関係なく、画素の部分の間
の強度を最も細かく区別する為には、画素の各々の部分
又は半分の色成分の記述に使われる合計のビット数（こ
れは−船釣に画素の各々の部分に対して等しい）は、フ
ラグ並びに／又はシフト符号に必要なビットと併せて、
この発明を適用する以前に使われていた通りに、修正な
しに、同じメモリの割当てを使って記憶することが出来
る最大数にすべきである。勿論、メモリ空間の割当てを
増加し又は余分の記憶を付加えたい場合、画素の全体的
な色に対する画素の色成分の寄与を定めるデータ・ワー
ド記述子の長さを、それに応じて長くすることが出来る
。更に、この発明は選ばれたワード形式に制限されない
。

希望する情報を正確に伝える任意の形式を使うことが出
来る。

第６図に、この発明で役立つビデオ処理回路のブロック
図が示されている。

このビデオ処理回路は１対のマルチプレクサ（ＭＵＸ）
９２．９４とディジタル◆アナログ（Ｄ／Ａ）変換器９
６とを含む。画素の色成分ブタが利用出来る様にしたビ
デオ・バッファ１８の出力が、データ通路９１を介して
マルチプレクサ９４の入力に接続されると共に、データ
通路９３．９５を介してマルチプレクサ９２の２つの入
力に接続されている。

マルチプレクサ９２が、フラグ／シフト・コード信号の
状態に応答して、データ通路９３からの画素の右側色成
分及びデータ通路９５から画素の左側色成分を選択する
。マルチプレクサ９２は、フラグ／シフト・コード信号
の状態に応答して、データ通路９１からの画素の平均色
情報、又はマルチプレクサ９２の出力から得られるデー
タ通路９７からの画素の左側及び右側色情報を選択する
。

対応する画素の色情報が、最終的な表示の為、Ｄ／Ａ変
換器９６に供給される。

マルチプレクサ９４が画素の平均色情報を選択した時、
各々の画素期間の間、表示の為に１つの画素の色成分の
値だけが供給される。然し、左側及び右側の画素の色情
報がマルチプレクサ９４によって選択された時、各々の
画素期間の間、表示の為に２つの色の値が供給される。

即ち、表示装置では、画素期間の間に２回、即ち１回は
初めに、そしてもう１回は画素期間の中央で、この発明
では、表示される画素の色の値が変更され又は切換えら
れる。

第６図の回路は１つの色成分に対して使われる。

各々の他の色成分に対して同様な回路を使うことが出来
、ビデオ・バッファ１８から適切な色成分情報が利用出
来るものとするが、或いは色成分に対して別のものを使
う場合は、対応するビデオ・バッファから利用出来る様
にする。

第７図には、この発明によるバー・コード試験パターン
及びその結果としての表示が示されている。行Ａのバー
・コード虐パターンは、第１図の行Ａに示したのと同じ
パターンである。同様に、行Ｂの短い横方向の線は、画
素期間の初め又は終りを表わす。

行Ｃの各段階によって表わされる様に、最終的に表示さ
れるこの結果の出力は、第１図の行Ｃに示したものに較
べて、ＭＴＦがかなり改善されていることが容易に判る
。例えば、第７図の出力段階Ｃ３は入力Ａ３と全く同じ
である。更に、第７図の段階Ｃ２及びＣ４の明るい灰色
（ＬＴＧ）の帯で示す様に、情報が若干失われるが、そ
れらは比較的幅が狭く（画素の１／４の幅）、もとの（
黒として示す）情報を含む帯によって隔てられている。

行Ｃのどこにも、第１図の出力Ｃ３に起った様なもとの
情報が完全に失われたことを表わす出力はない。

この発明は画素を半分に分割することに制限されないこ
とを承知されたい。実時間の像の発生を維持するのに利
用し得る処理時間と云う様な実際的な制約に従って、隣
合った部分の間で色成分の強度の比較を行なうことによ
り、１／３．１／４又はその他の部分への分割を用いる
ことが出来る。

第８Ａ図及び第８Ｂ図には、この発明の別の一面による
形式の画素ワードが示されている。

第８Ａ図及び第８Ｂ図に示す画素ワード形式は、ＹＩＱ
色処理を用いるシステムで使うことが出来る。こ＼でＹ
は色の輝度（強度）、■及びＱは夫々同相及び直角位相
のクロマを表わす。全ての強度情報がＹ成分に符号化さ
れるから、Ｙ成分の値の間の差だけが、画素全体に対し
て全体的な又は平均のＹ成分の値を供給するか、或いは
左半分及び右半分の情報と云う様に個々の部分の情報を
提供するかり、適切なフラグ又はシフト・コードと共に
必要である。

Ｙ成分は、第４Ａ図又は第４Ｂ図のフローチャトについ
て上に述べた赤の色成分と同様に処理することが出来る
。第４Ａ図のフローチャートに従って処理し、工程５８
を実行することによって、切捨てが適切であると判った
場合、第５Ａ図の形式８２と同様な第８Ａ図のワード形
式を使うことが出来る。同様に、第４Ｂ図のブローチヤ
ードに従って処理する時、工程７２の実行によって、符
号化が適切であると判った場合、第５Ｂ図の形式８４と
同様な第８Ｂ図のワード形式を使うことが出来る。以上
、変調伝達関数を高め、こうして像の表示の解像度を高
める装置と方法を図面に示して説明した。更に、コンピ
ュータ像発生システムのハードウェアの変更を極く少な
くして、コンピュータ像発生システムと組合せて使われ
る像表示装置の変調伝達関数を高める装置と方法も図面
に示して説明した。

例として、この発明のある好ましい特徴だけを示したが
、当業者には種々の変更が考えられよう。

特許請求の範囲は、この発明の範囲内で可能なこの様な
全ての変更を包括するものであることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコンピュータ像発生システムによるバー
・コード・パターン及びその結果の表示を示す図、 第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は、この発明の、夫々
の色成分に対する画素符号器のブロック図、 第３Ａ図は従来のコンピュータ像発生システムに従って
画素部分に分割される画素を示す図、第３Ｂ図はこの発
明に従って符号化された画素の図、 第４Ａ図はこの発明の１実施例による画素の符号化のフ
ローチャート、 第４Ｂ図はこの発明の別の一面による、第３Ａ図の場合
の変形のフローチャート、 第５Ａ図は第４Ａ図の符号化の時の形式に定められた画
素ワードの図、 第５Ｂ図は第４Ｂ図の符号化の場合の形式に定められた
画素ワードの図、 第６図はこの発明に役立つビデオ処理回路のブロック図
、 第７図はこの発明のバー・コード・パターンとその結果
得られる表示とを示す図、 第８Ａ図及び第８Ｂ図はこの発明の別の一面の形式によ
って定められた画素ワードの図である。 主な符号の説明 １２：加算器 １４：閾値検出器 １６：プロセッサ／符号器 １８：ビデオ・バッファ １ ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　３Ａ ＦＩＧ、　３Ｂ ＦＩＧ、　４Ｂ ＦＩＧ、　６ ＦＩＧ、　８Ａ ＦＩＧ、　８Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表示の解像度を高める装置に於て、 表示すべき画素の一部分の属性と表示すべき画素の別の
   一部分の属性の間の第１の差を表わす第１の差信号を発
   生する第１の差手段と、 該第１の差手段に結合されていて、前記第１の差信号に
   応答して、前記第１の差が第１の予定の閾値より大きい
   時を決定する第１の比較手段と、該第１の比較手段に結
   合されていて、前記第１の差が前記第１の予定の閾値よ
   り大きい時、前記画素の前記一部分に属性の第１の値を
   割当てると共に、前記画素の前記別の一部分に属性の第
   ２の値を割当てると共に、前記第１の差が前記第１の予
   定の閾値以下である時に前記画素に属性の第３の値を割
   当てる第１のプロセッサ手段と、 該第１のプロセッサ手段に結合されていて、割当てられ
   た時の前記画素の前記一部分及び前記別の一部分の第１
   及び第２の値を記憶すると共に、割当てられた時の第３
   の値を記憶する記憶手段とを有し、 画素期間中に表示すべき画素の特性が、割当てられた前
   記第１、第２及び第３の属性に応答して画素期間中に変
   化する装置。 ２、前記属性が画素の色である請求項１記載の装置。 ３、比較手段が調節自在の閾値検出器を含む請求項２記
   載の装置。 ４、第３の値が、予定のビット数を持つデータ・ワード
   によって表わされ、前記第１及び第２の値が別のデータ
   ・ワードの夫々相等しい部分によって表わされ、前記別
   のデータ・ワードのビット数が前記予定のビット数以下
   である請求項２記載の装置。 ５、夫々の相等しい部分が、何れも仮数を表わし、更に
   前記別のデータ・ワードは各々の仮数に対する夫々のシ
   フト・コードを有する請求項４記載の装置。 ６、前記属性が赤、緑及び青の色成分を含み、第１の差
   手段、第１の比較手段、第１のプロセッサ手段及び記憶
   手段が、属性の赤成分に応答し、更に、 前記画素の前記一部分の緑成分と該画素の別の一部分の
   緑成分の間の差を表わす第２の差信号を発生する第２の
   差手段と、 該第２の差手段に結合されていて、該第２の差信号に応
   答して、該第２の差が第２の予定の閾値より大きい時を
   決定する第２の比較手段と、該第２の比較手段に結合さ
   れていて、前記第２の差が前記第２の予定の閾値より大
   きい時に、前記画素の前記一部分に緑成分の第１の値を
   割当てると共に前記画素の別の一部分に緑成分の第２の
   値を割当て、前記第２の差が前記第２の予定の閾値以下
   である時に前記画素に緑色成分の第３の値を割当てる第
   ２のプロセッサ手段と、 前記画素の前記一部分の青成分と該画素の別の一部分の
   青成分の間の差を表わす第３の差信号を発生する第３の
   差手段と、 該第３の差手段に結合されていて、該第３の差信号に応
   答して、該第３の差が第３の予定の閾値より大きい時を
   決定する第３の比較手段と、該第３の比較手段に結合さ
   れていて、該第３の差が前記第３の予定の閾値より大き
   い時に、前記画素の前記一部分に青成分の第１の値を割
   当てると共に前記画素の別の一部分に青成分の第２の値
   を割当て、前記第３の差が前記第３の予定の閾値以下で
   ある時に前記画素に青成分の第３の値を割当てる第３の
   プロセッサ手段とを有し、 前記記憶手段は前記第２及び第３のプロセッサ手段に結
   合されていて、割当てられた時の、前記画素の前記一部
   分及び前記別の一部分の緑成分の第１及び第２の値、並
   びに青成分の第１及び第２の値を記憶すると共に、割当
   てられた時の、前記画素の緑及び青成分の第３の値を記
   憶する請求項２記載の装置。 ７、前記記憶手段に結合されていて、前記第１の差に応
   答して、前記画素の前記一部分及び前記別の一部分の第
   １及び第２の値か或いは該画素の第３の値の何れかを表
   示する為に選択する第１の選択手段を有する請求項１記
   載の装置。 ８、色がＹ（輝度）、Ｉ（同相クロマ）及びＱ（直角位
   相クロマ）で表わされる請求項２記載の装置。 ９、前記画素の前記一部分が画素の右半分であり、前記
   画素の別の一部分が画素の左半分である請求項２記載の
   装置。 １０、像が、夫々の属性が割当てられていて夫々の期間
   を持つ画素で形成されている様な、表示すべき像の解像
   度を高める方法に於て、 画素の一部分の属性と該画素の別の一部分の属性の間の
   差を決定し、 前記差が予定の閾値以下である時、前記属性の第１の値
   によって前記画素を表わし、 前記差が前記予定の閾値より大きい時、前記属性の第２
   の値によって前記一部分を、そして前記属性の第３の値
   によって前記画素の別の一部分を表わし、該画素に割当
   てられる属性は、前記一部分に対しては第２の値である
   と共に前記別の一部分に対しては第３の値であり、この
   為、画素期間の間、画素に割当てられる属性の値を変え
   ることが出来る様にして、解像度を高める様にする方法
   。 １１、前記第１の値が第１の予定のビット数を持つデー
   タ・ワードによって表わされ、画素を表わす工程が、 第２の予定のビット数によって第２の値を表わし、 第３の予定のビット数によって第３の値を表わすことを
   含み、第２及び第３の予定のビット数の和が第１の予定
   のビット数以下である請求項１０記載の方法。 １２、前記第２の予定のビット数を仮数及び第１の対応
   するシフト・コードとして表わし、第３の予定のビット
   数を仮数及び第２の対応するシフト・コードによって表
   わすことを含む請求項１１記載の方法。 １３、属性が色であり、該色は第１、第２及び第３の色
   成分を含み、更に、 画素の前記一部分の第１、第２及び第３の色成分と、該
   画素の前記別の一部分の対応する第１、第２及び第３の
   色成分との間の差を決定し、各々の差が対応する予定の
   閾値以下である時、前記第１、第２及び第３の色成分の
   各々の第１の値によって画素を表わし、 任意の差が対応する予定の閾値より大きい時、前記画素
   の前記一部分を第１、第２及び第３の色成分の夫々の対
   応する第２の値によって表わすと共に、該画素の前記別
   の一部分を前記第１、第２及び第３の色成分の各々の対
   応する第３の値によって表わす工程を含む請求項１０記
   載の方法。 １４、第１、第２及び第３の色成分が夫々赤、緑及び青
   である請求項１３記載の方法。 １５、属性がＹ（輝度）、Ｉ（同相クロマ）及びＱ（直
   角位相クロマ）によって表わされる色である請求項１０
   記載の方法。