KR101014174B1 - 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 갖는 이미지 데이터세트 - Google Patents

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Abstract

전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 디스플레이하기 위한 다양한 영상화 처리 기술이 설명된다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지는 서브픽셀 렌더링된 이미지를 디스플레이할 수 있는 디스플레이로 직접 전송될 수 있다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지는 또한 디스플레이로의 출력을 위한 이후의 전송을 위해 저장될 수 있다. 추가로, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지는 이미지 데이터 스트림내에 삽입될 수 있고, 이후 추출 및 디스플레이될 수 있다. 게다가, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 삽입하고 추출하기 위한 다양한 기술이 설명되었다.

Description

삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 갖는 이미지 데이터 세트{IMAGE DATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE}
공동 소유된 미국 특허출원: (1) 2001년 7월 25일자로 출원된 "ARRANGEMENT OF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING"라는 발명의 명칭의 제09/916,232호("'232 출원"); (2) 2002년 10월 22일자로 출원된 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE"라는 발명의 명칭의 제10/278,353호("'353 출원"); (3) 2002년 10월 22일자로 출원된 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUBPIXELS"라는 발명의 명칭의 제10/278,352호("'352 출원"); (4) 2002년 9월 13일자로 출원된 "IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUBPIXEL RENDERING"라는 발명의 명칭의 제10/243,094호("'094 출원"); (5) 2002년 10월 22일자로 출원된 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCED BLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY"라는 발명의 명칭의 제10/278,328호("'328 출원"); (6) 2002년 10월 22일자로 출원된 "COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS"라는 발명의 명칭의 제10/278,393호("'393 출원")에서, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 비용/성능 곡선을 개선하기 위한 신규의 서브픽셀 배열이 개시되어 있고, 여기서 참조에 의해 구체화된다.
이들 개선안들은 특히 상기 출원 및 공동 소유된 미국 특허출원: (1) 2002년 1월 16일자로 출원된 "CONVERSION OF RGB PIXEL FORMAT DATA TO PENTILE MATRIX SUB-PIXEL DATA FORMAT"라는 발명의 명칭의 제10/051,612호("'612 출원"); (2) 2002년 5월 17일자로 출원된 "METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT"라는 발명의 명칭의 제10/150,355호("'355 출원"); (3) 2002년 5월 17일자로 출원된 "METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING"라는 발명의 명칭의 제10/215,843호("'843 출원")에 추가로 개시된 서브픽셀 렌더링(SPR) 시스템 및 방법과 결합될 때 표명된다. 상기 참조되고 공동 소유된 출원들은 여기서 참조에 의해 구체화된다.
본 명세서에서 구체화되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 예시적인 구현 및 실시예를 나타내고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것을 돕는다.
도 1은 그 위에 중첩된 이상화된 "w" 문자의 외곽선을 갖는 전자 컬러 디스플레이의 서브픽셀의 배열을 나타내는 도면.
도 2는 전자 컬러 디스플레이의 서브픽셀의 다른 배열을 나타내는 도면.
도 3은 전자 컬러 디스플레이의 서브픽셀의 또 다른 배열을 나타내는 도면.
도 4a-4c는 도 1의 서브픽셀의 배열에서, 각각 적색, 녹색 및 청색 평면을 위한 재구성 포인트 및 관련 리샘플(resample) 영역을 나타내는 도면.
도 5a는 종래의 컬러 이미지 데이터 세트의 샘플 포인트 및 관련 묵시적(implied) 샘플 영역을 나타내는 도면.
도 5b는 종래의 "w" 렌더링을 이용하는 도 5a의 종래의 데이터 세트상에 중첩된 이상화된 "w" 문자의 외곽선을 나타내는 도면.
도 6a-6c는 각각 렌더링된 "w"를 갖는 도 5b의 데이터 세트위로 겹쳐진 도 4a-4c의 적색, 녹색 및 청색 리샘플 평면을 나타내는 도면.
도 7은 서브픽셀 렌더링 데이터 파이프라인을 나타내는 도면.
도 8은 종래 방식으로 렌더링된 "w"의 도 6a-6c의 리샘플 동작에 의해 생성된 결과적인 서브픽셀 렌더링된 이미지를 갖는 도 1의 디스플레이를 나타내는 도면으로서, 이상화된 "w" 문자의 외곽선이 비교를 위해 중첩된, 도면.
도 9는 종래 방식으로 렌더링된 "w"를 갖는 더 높은 해상도의 종래의 데이터 세트상에 중첩된 이상화된 "w" 문자의 외곽선을 나타내는 도면.
도 10a-10c는 각각 렌더링된 "w"를 갖는 도 9의 데이터 세트위로 겹쳐진 도 4a-4c의 적색, 녹색 및 청색 리샘플 평면을 나타내는 도면.
도 11은 일치하는 이미지 데이터 세트로부터 이상화된 이미지를 서브픽셀 렌더링하는 한 실시예의 플로우차트.
도 12는 종래 방식으로 렌더링된 "w"의 도 10a-10c의 리샘플 동작에 의해 생 성된 결과적인 서브픽셀 렌더링된 이미지를 갖는 도 1의 디스플레이를 나타내는 도면으로서, 이상화된 "w" 문자의 외곽선이 비교를 위해 중첩된, 도면.
도 13은 이상화된 이미지를 컬러링된 서브픽셀 샘플 평면상으로 직접 서브픽셀 렌더링하는 한 실시예의 플로우차트.
도 14a-14c는 각각 이상화된 "w" 문자의 외곽선위에 겹쳐진 도 4a-4c의 적색, 녹색 및 청색 샘플 평면을 나타내는 도면.
도 15는 이상화된 "w" 문자의 도 14a-14c의 직접적인 샘플 동작에 의해 생성된 결과적인 서브픽셀 렌더링된 이미지를 갖는 도 1의 디스플레이를 나타내는 도면으로서, 이상화된 "w" 문자의 외곽선이 비교를 위해 중첩된, 도면.
도 16a는 정사각형 샘플 영역당 하나의 적색, 녹색 및 청색 샘플을 갖는 종래의 데이터 세트 표시를 나타내는 도면.
도 16b는 서브픽셀 렌더링 프로세스에 의해 데시메이션(decimation)되어(버려져서), 리샘플링된, 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 남겨두는, "분실된" 샘플을 갖는 데이터 세트 표시를 나타내는 도면.
도 16c는 "종래의" 데이터 세트 샘플 영역당 3개의 샘플, 즉 적색, 녹색 및 청색으로 압축되었지만 여전히 열 구동기 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트 순서인, 도 16b의 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 나타내는 도면.
도 16d는 종래의 데이터 세트 포맷 순서에 따르도록 각각의 "종래의" 데이터 세트 "픽셀"내에서 재배열된, 도 16c의 압축된 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 나타는 도면.
도 16e는 그 중 하나 또는 양쪽이 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트일 수 있는 2개의 서브세트를 갖는 종래의 데이터 세트를 나타내는 도면으로서, 도 16a의 공간적으로 1대 1 매핑된 샘플을 대체하지만 도 16b에서 암시된 "분실" 샘플을 보유하는 도 16b의 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 나타낼 수 있는, 도면.
도 17a-17c는 각각 도 16e의 데이터 세트위로 겹쳐진 도 4a-4c의 적색, 녹색 및 청색 리샘플을 나타내는 도면.
도 18은 미리 정의된 컬러 키 데이터 세트를 갖는 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 갖는 데이터 세트를 나타내는 도면.
도 19a-19c는 각각 도 18의 데이터 세트위로 겹쳐진 도 4a-4c의 적색, 녹색 및 청색 리샘플 평면을 나타내는 도면.
도 20은 다수의 소스로부터의 이미지 소스 데이터를 입력할 수 있고 다중 경로를 통해 서브픽셀 렌더링된 데이터를 다수의 클라이언트로 출력할 수 있는 전-서브픽셀 렌더링된 시스템을 나타내는 도면.
도 21은 전자 컬러 디스플레이의 서브픽셀의 다른 배열을 나타내는 도면.
도 22는 전자 컬러 디스플레이의 서브픽셀의 또 다른 배열을 나타내는 도면.
도 23은 도 22의 소수(minority) 컬러 평면 재구성 포인트 및 관련 리샘플 평면을 나타내는 도면.
도 24a는 전자 컬러 디스플레이의 서브픽셀의 또 다른 배열을 나타내는 도면.
도 24b는 도 24a의 배열을 위한 재구성 포인트 및 관련 리샘플 영역을 나타 내는 도면.
도 25a는 미리 정의된 채도 키 데이터 세트를 갖는 도 24a의 서브픽셀 배열을 위한 삽입된 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 갖는 종래의 데이터 세트를 나타내는 도면.
도 25b-25d는 각각 도 25a의 데이터 세트위로 겹쳐진 도 24a의 배열을 위한 적색, 녹색 및 청색 리샘플 영역을 나타내는 도면.
도 26a는 대안적인 미리 정의된 채도 키 데이터 세트를 갖는 도 24a의 서브픽셀의 배열을 위한 삽입된 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 갖는 종래의 데이터 세트를 나타내는 도면.
도 26b-26c는 각각 도 26a의 데이터 세트상에 겹쳐진 도 25a의 배열을 위한 적색 및 청색 리샘플 영역을 나타내는 도면.
도 27a는 대안적인 미리 정의된 채도 키 데이터 세트를 갖는 도 1의 서브픽셀 배열을 위한 삽입된 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 갖는 종래의 데이터 세트를 나타내는 도면.
도 27b-27d는 각각 도 27a의 데이터 세트상에 겹쳐진 도 4a-4c의 배열을 위한 적색, 녹색 및 청색 리샘플을 나타내는 도면.
이제 그 예시가 첨부 도면에 도시된 구현 및 실시예를 상세하게 참조할 것이다. 가능한 경우마다, 도면에서 동일하거나 유사한 부분을 참조하기 위해서 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.
서브픽셀 렌더링 시스템
위에서 참조되고 공동 소유된 '353 출원에서 미리 개시된 바와 같이, 종래의 시스템은 사람의 시각체계의 특징을 이용하고, "청각 인코딩(perceptual encoding)"을 이용한 대역폭 축소에 초점을 맞추고 있다. 이러한 유형의 인코딩은 이미지 캡처(capture)와 이미지 디스플레이 사이에서 '시각적으로 손실이 없지만' 수학적으로 손실이 있는 압축을 형성한다. 그러나, 상기 이미지는 물리적 디스플레이 디바이스로 송신되기 직전에 종래의 데이터 세트로 다시 디코딩된다.
종래 시스템을 이해하는 것을 돕기 위해서, 종래 시스템에 대한 특정 예시가 설명된다. 먼저, 이미지는 디지털 스틸 카메라를 이용하여 캡처링되고, JPEG(Joint Picture Experts Group) 이미지 압축 표준 또는 MPEG(Moving Pictures Experts Group) 압축 표준을 이용하여 처리되며 압축된다. 이러한 압축 유형은 종래의 RGB 데이터 세트를, 해당 기술 분야에서 잘 알려진 YCBCR 데이터 세트로 변환한다. 이러한 데이터 세트는 하나의 휘도 유사 성분, 및 각각 종래의 RGB 데이터 세트의 청색 및 적색과 휘도 유사 성분 사이의 차이를 표시하는 2개의 채도 성분을 갖는다. 2개의 채도 성분을 하위샘플링하는 것이 통상적 관행인데, 이는 사람의 시각체계가 채도 채널에서 더 적은 공간 주파수 판별을 갖기 때문이다. 이것은 수학적 손실이 있는 압축의 일부를 초래하지만, 시각적으로 중요하지 않다. 해당 기술 분야에서 "4:2:2" 및 "4:2:0"과 같은 이러한 암호화 사운딩, 그러나 잘 이해되는, 지정이 제공되는, 여러 방식이 알려져 있는데, 4:2:2는 3:2(1.5:1)의 압축을 나타내고, 4:2:0은 2:1의 압축 비율을 나타낸다. 추가적인 압축 이후에, 이미지 변형, 손실이 없거나 손실이 있는 양자화, 및 데이터 압축을 이용하여, 이미지가 저장되거나 전송될 수 있다.
따라서, 일부 다른 위치 또는 시간에, 이미지가 수신되고 검색되며 압축해제되고, YCBCR 데이터로 다시 변환될 수 있으며, 손실된 채도 샘플은 갭안을 채우기 위해서 삽입되고 마지막으로 다시 R'G'B 데이터 세트로 변환된다(프라임 부호 "'"는, 데이터가 채도 필터링 동작에 의해 수정된 것을 표시함). 종래의 디스플레이에서, R'G'B 데이터 세트는 이후 디스플레이로 보내진다. 또한, 종래의 디스플레이에서, 사람의 시각체계가 그 해상도에서 컬러 성분을 인식하지 않더라도, 전체 RGB 데이터 대역폭이 사용되고, 사람의 시각체계와 매칭하기 위해 많은 이미지들이 이미 필터링되어서, 추가로 대역폭의 낭비를 나타낼 수 있다.
도 7을 참조하면, 다음의 실시예는 디스플레이(10) 내부의 대역폭 요구 및 디스플레이(10)까지의 데이터 전송 경로(85)를 축소시킨다. 특히, 대역폭이 감소되는 방식의 한 예시를 예시하기 위해서, 도 7의 전자 디바이스(80)의 메모리(81)에 저장된, 도 5a-5b의 이미지(65)를 갖는 종래 기술의 데이터 세트(69)를 고려해 본다. 상기 이미지가 12x8픽셀 x 3개 컬러 평면, 즉 적색, 녹색 및 청색이고, 각각의 평면은 각각의 컬러의 강도를 표시하는 동일한 비트수, 아마도 8을 갖는다고 가정한다. 이러한 이미지는 이때 종래의 데이터 세트 포맷으로 이미지를 표시하는 12x8x3x8=2304 2진수 비트를 갖게 된다.
전자 디바이스(80)는 통상적으로 이미지 데이터 세트(69)를 생성하거나 수신하거나 또는 메모리 매체(81)로부터 추출한다. 전자 디바이스(80)의 예로는 컴퓨터, 텔레비전 수신기, 비디오 플레이어, 디지털 셀 폰, 또는 디스플레이를 위한 이미지를 출력할 수 있는 다른 유사 전자 디바이스를 포함한다. 메모리 매체(81)의 예로는 자기 테이프, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), CD(Compact Disc), DVD(Digital Video Disc), 플렉시블 자기 디스크 "플로피", HD(Hard magnetic Drive), 또는 임의의 다른 적절한 메모리 매체 중 하나를 포함한다. 데이터 세트(69)는 데이터 경로(83)를 통해 임의의 적절한 알고리즘을 이용하는 서브픽셀 렌더링 수단(70)으로 전달되고, 그 한 예시는 도 6a-6c에 도시된 바와 같이, 종래의 데이터(69)상에 겹쳐지는, 도 4a-4c의 영역과 같은, 리샘플 영역(82)의 사용에 의해 생성된 리샘플 필터 계수이다. 서브픽셀 렌더링 수단(70)은 본 명세서에서 설명된 서브픽셀 렌더링 기술을 구현하기 위해 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 결합을 포함할 수 있다. 데이터 샘플수를 감소시키는 이러한 동작의 결과는 결과적인 이미지(90)를 형성하기 위해 제 2 데이터 경로(85)에 의해 전자 디스플레이(10)로 전달된다.
본 예시에서, 서브픽셀 렌더링 수단(70)으로 전달되는 데이터 세트(69)는 2304 2진 비트이다. 도 1, 2 또는 3의 서브픽셀(10) 배열을 갖는 디스플레이(90)에서, 도 16b에 도시된, 전달된 결과적인 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(1719)는 1152 2진 비트로 축소되고, 이는 2:1 압축비를 나타낸다. 도 24a의 배열(2510)을 갖는 디스플레이에서, 결과적인 데이터 세트는 1536 2진 비트가 되고, 이는 3:2(1.5:1)의 압축비를 나타낸다. 도 21 및 22에 도시된 바와 같은 배열을 갖는 디스플레이에서, 결과적인 데이터 세트는 960 2진 비트일 수 있고, 이는 12:5(2.4:1)의 압축비를 나타낸다.
이미지를 재송신함으로써, 또는 동화상의 경우에 새로운 이미지를 1초에 몇 번, 통상적으로 1초에 60번 이상 송신함으로써 디스플레이 디바이스상에서 이미지가 리프레시되는 것이 보통이기 때문에, 고정된 리프레시율에서의 대역폭의 감소는 도 7의 서브픽셀 렌더링 수단(70)으로부터 디스플레이(10)로 전송된 비트/초의 감소와 동일하다. 이러한 비트/초의 감소는 이미지(들)를 전송하는데 요구되는 전력을 감소시킨다. 그것은 또한 병렬 채널이 감소되거나 제거될 수 있기 때문에 비용을 절감시킬 수 있다. 감소된 대역폭은 또한 전송 수단(85)에 의해 방출되는 표유 전자기 간섭(EMI: stray electromagnetic interference)을 감소시킬 수 있다. 이것은 EMI 차폐가 감소되거나 또는 제거될 수 있기 때문에 비용 절감을 초래할 수 있다.
도 7을 참조하면, 데이터 경로/전송 수단(85)은 디스플레이내의 전자기기 자체를 형성할 수 있다. 각각의 열 구동기 출력에는, 해당 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 각각의 행 업데이트를 위한 데이터가 공급되어야 한다. 여기서 논의된 디스플레이 배열 및 위에서 참조되고 공동 소유된 특허출원에서의 디스플레이 배열을 이용하여, 이러한 열 구동기 출력의 수가 대역폭 감소에 직접적으로 비례하여 감소된다. 따라서, 관련 데이터 래치, 디지털-아날로그 컨버터(D/A), 및 데이터 버스 회로소자의 수가 또한 감소되어서, 디스플레이 비용을 감소시킬 수 있다.
데이터 경로/전송 수단(85)의 예로는, 컴퓨터와 플랫 패널 디스플레이 모니터 사이의 디지털 비디오 인터페이스(DVI) 전송기/수신기 쌍, 및 플랫 패널 디스플레이내의 전자기기 자체를 포함한다. 고해상도 디스플레이에서, 종종 주어진 리프레시율에서 대역폭 요구를 처리하기 위해 다수의 채널, 다수의 전송기와 수신기의 쌍이 사용될 필요가 있다. 서브픽셀 렌더링 압축을 이용하여, 채널의 수가 아마도 단 1개까지 감소될 수 있다. 추가로, 주어진 대역폭에서, 리프레시율은 서브픽셀 렌더링 압축을 이용하여 증가되어서, 잠재적으로 플리커 지각 또는 지터를 제거할 수 있다.
데이터 경로/전송 수단(85)의 추가적인 예로는 컴퓨터와 플랫 패널 디스플레이 모니터 사이의 아날로그 전송기/수신기 쌍, 및 플랫 패널 디스플레이내의 전자기기 자체를 포함한다. 아날로그 음극선관(CRT) 모니터를 구동하기 위해 아날로그 시스템이 공통적으로 사용된다. 최근에, 액정 디스플레이 모니터는 상기 아날로그 신호를 수신 및 디스플레이하도록 허용하기 위해서 아날로그-디지털(D/A) 컨버터를 이용했다. 고해상도에서, 아날로그 신호는 아날로그 신호 경로에 대한 대역폭 제한으로 인해 품질이 저하되어서, 강도값이 노이즈로 인해 변경되게 하거나, 타이밍이 시프트되게 하여서, 픽셀 지터를 발생시킨다. 매칭 서브픽셀 렌더링과 함께, 본 명세서에서 설명된 장치 및 종래의 출원서에서 참조된 장치를 이용하면, 신호 대역폭이 감소되도록 허용하여, 시스템의 신뢰성 및 안정성을 증가시킬 것이다. 데이터 경로/전송 수단(85)은 또한 도 20에 도시된 바와 같은, 그리고 더 완전하게 후술되는, 이미지 캡처에서부터 최종 디스플레이까지의 전체 이미지 시스템을 포함할 수 있다.
서브픽셀 렌더링 방법
도 1은, 'w'가 렌더링될 때, 도 7의 전자 컬러 디스플레이(10)를 위한 서브픽셀 배열상에 중첩된 뉴 타임즈 로만 폰트(New Times Roman font)의 이상화된 "w" 문자(11)의 외곽선을 나타낸다. 서브픽셀 배열을 위해 다른 폰트가 사용될 수 있고, 이러한 폰트 및 문자의 선택은 단지 예시적인 목적을 위한 것이다. 이러한 서브픽셀 배열은 중앙에 청색 서브픽셀(14)이 있는, 바둑판 패턴상의 적색 서브픽셀(12) 및 녹색 서브픽셀(16)을 구비하는 반복적인 서브픽셀 그룹핑(18)을 포함한다. 이러한 특정 서브픽셀 배열은 위에서 참조되고 공동 소유된 '232 출원에 추가로 개시되어 있다.
후술되는 논의가 단지 예시 목적으로 도 1의 배열에 초점을 맞출 것이지만, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은, 그중에서도 특히 위에서 참조되고 공동 소유된 출원에 추가로 개시된 배열과 같은, 디스플레이를 위한 다른 서브픽셀 배열이 본 발명의 목적을 만족시킨다. 도 2는 서브픽셀 반복 그룹(22)이 제 4 컬러 서브픽셀(20)을 포함하는 그러한 한 실시예를 나타낸다. 서브픽셀(20)은 도 3의 서브픽셀 반복 그룹(30)에서 도시된 바와 같이 스태거링될 수 있다. 위에서 참조되고 공동 소유된 출원에서 상기 및 많은 다른 구성이 개시되어 있다.
도 4a-4c는 각각 '612 출원에서 설명된 바와 같은, 도 1의 서브픽셀 배열을 위한 적색, 녹색 및 청색 평면을 위한 재구성 포인트 및 관련 리샘플 영역을 나타낸다. 서브픽셀 렌더링을 수행하기 위해서 후술되는 바와 같이 이러한 재구성 포인 트 및 그 리샘플 영역이 사용된다.
도 5a는 적색, 녹색 및 청색 데이터가 동시에 샘플링되고 여기서 직선으로 등거리인 어레이내에 도트(60)로 표시된 컬러 이미지 데이터 세트(69)를 나타낸다. 컬러 이미지 데이터 세트(69)는 예를 들어 함께 3쌍으로 그룹화된, 적색, 녹색 및 청색 스트라이프를 갖는 액정 디스플레이 또는 음극선관과 같은 통상적인 RGB 디스플레이를 위한 이미지 데이터 세트를 나타낼 수 있다. 묵시적 샘플 영역(61)은 각각의 샘플 포인트(60)와 관련되어서 정사각형 샘플 영역(61)을 형성할 수 있다.
도 5b는 렌더링될 이상화된 "w" 문자(11)와 함께 샘플 포인트(60) 및 관련된 묵시적 샘플 영역(61)을 갖는 도 5a의 데이터 세트(69)를 나타낸다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 외곽선 "w"(11)는 묵시적 샘플 영역(61)의 가장자리와 완벽하게 매치하지 않을 수도 있다. 이와 같은 경우에, 해당 기술 분야에서 외곽선 내부 또는 그 근방에 놓인 가장 가까운 샘플 포인트를 선택하고, 상기 문자를 매우 높은 콘트라스트를 갖는 근사값으로 렌더링하기 위해서 상기 데이터를 극값(예를 들어, 흑색 및 백색)으로 설정하는 것이 알려져 있다.
도시된 바와 같이, 이것은 근사 "w"(65)를 초래한다. 도 5b 뿐만 아니라 도 6a-6c 및 도 7에서의 작은 표시는 모두 각각의 묵시적 샘플 영역내의 예시된 음영 패턴을 갖는 근사 "w"(65)를 나타낸다. 도 5b의 데이터 세트(69)를 서브픽셀 렌더링하기 위해서, 도 4a-4c의 리샘플 평면은 각각 도 6a-6c에 도시된 바와 같이, 도 5b의 데이터 세트(69)상에 겹쳐진다.
도 6a를 참조하면, 대략 "w"(65) 이미지는 각각의 적색 재구성 포인트(44) 및 그 관련 리샘플 영역(45)에 의해 리샘플링된다. 각각의 입력 샘플 영역(61)과 리샘플 영역(45)의 분수적인 겹침은 필터 커널 계수를 생성한다. 묵시적 입력 샘플 영역(61)에 겹치는 각각의 적색 리샘플 영역(45)에서, 관련된 입력 샘플 포인트(60)의 적색 값에 대한 데이터는 관련된 필터 커널 계수와 곱해진 다음, 리샘플링된 데이터 나머지의 결과의 나머지와 합산된다. 이것은 위에서 참조되고 공동 소유된 출원 중 일부에 기재된 바와 같이, 다른 수단 또는 메커니즘에 의해 잠재적으로 수정된, 도 7에 도시된 바와 같은 적절한 전자 컬러 디스플레이로의 출력값으로서 사용된다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 일부 리샘플 영역(45)은 흑색 "w"(65)의 일부인 입력 샘플 영역(61) 뿐만 아니라 "w"(65)의 일부가 아닌, 배경 컬러, 통상적으로 백색일 수 있는 일부 다른 입력 샘플 영역과 겹친다. 이것은 디스플레이로의 출력으로서 '회색' 값을 초래할 것이다. 도 6a-6c의 리샘플 동작의 결과 및 결과적인 디스플레이가 도 8에 도시되어 있다. 이상화된 "w"(11)의 외곽선이 비교를 위해 도시되어 있다. "w"(65)의 미숙한 근사값의 리샘플로 인해서, 도 7 및 도 8에 도시된 결과적인 이미지(90)는 '초점이 맞지 않거나' 또는 흐릿한 품질을 갖는다는 것이 주목되어야 한다.
도 11은 이상화된 이미지를 컬러링된 서브픽셀을 갖는 디스플레이로 서브픽셀 렌더링하는 이러한 실시예를 요약하는 플로우차트를 나타낸다. 먼저, 서브픽셀 렌더링될 임의의 이상화된 이미지에서, 이미지 데이터 세트는 수평 및 수직축에서의 임의의 요구되는 이러한 일치하는 포인트의 수에 대해서 이상화된 이미지에 가까운, 일치하는 적색, 녹색 및 청색 데이터 포인트로 형성된다{단계(1210)}. 이러 한 이미지 데이터 세트는 적색, 녹색 및 청색 리샘플 평면상으로 겹쳐진다{단계(1220)}. 필터 계수는 예를 들어 위에서 참조되고 공동 소유된 출원 중 다수에 개시된 바와 같은 적절한 공식에 따라서 각각의 주어진 컬러링된 서브픽셀에 대해 계산된다{단계(1230)}. 마지막으로, 서브픽셀 렌더링된 이미지는 디스플레이상에 디스플레이된다{단계(1240)}.
이미지의 이미지 품질을 개선하는 한가지 방법은, 더 높은 해상도 근사값을 형성하는 것이다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 도시된 이미지 데이터 세트(109)의 해상도는 이미지 데이터 세트(69)의 해상도의 2배인데, 각각의 축에서, 모든 데이터 세트에서 동일하게 존재하는 샘플 포인트(60) 및 관련된 묵시적 샘플 영역(61)의 2배인 샘플 포인트(100) 및 관련된 묵시적 샘플 영역(101)이 존재한다. 이상화된 "w" 문자(11)의 외곽선은 데이터 세트상에 중첩되는 것으로 도시된다. 이전과 같이, "w"의 근사값(105)이 형성된다. 도 9의 근사값(105)이 도 5b의 근사값(65)보다 더 이상에 가깝다는 점에 유의한다.
도 9의 데이터 세트(109)를 서브픽셀 렌더링하기 위해서, 도 4a-4c의 리샘플 평면은 각각 도 10a-10c에 도시된 바와 같이, 도 9의 데이터 세트(109)에 겹쳐진다. 도 10a를 참조하면, 근사 "w"(105) 이미지는 각각의 적색 재구성 포인트(44) 및 그 관련된 리샘플 영역(45)에 의해 리샘플링된다. 각각의 입력 샘플 영역(61)과 리샘플 영역(45)의 분수적 겹침은 필터 커널 계수를 생성한다. 묵시적 입력 샘플 영역(101)에 겹치는 각각의 적색 리샘플 영역(45)에서, 관련된 입력 샘플 포인트(100)의 적색 값에 대한 데이터는 아래에 도시되는 바와 같이 관련 필터 커널 계수 에 의해 곱해진 다음,
0 1 1 0 -1 1 1 -1
1 2 2 1 또는 더 예리한 이미지를 위해서 1 3 3 1
1 2 2 1 1 3 3 1
0 1 1 0 -1 1 1 -1
리샘플링된 데이터 나미지의 결과의 나머지와 합산된다. 이것은 위에서 참조되고 공동 소유된 출원의 일부에서 설명된 바와 같이, 다른 알고리즘 스테이지에 의해 잠재적으로 수정된, 도 7에 도시된 바와 같은 적절한 전자 컬러 디스플레이로의 출력값으로서 사용된다.
도 11에 대해 설명된 것과 동일한 방법에 따르면, 일부 리샘플 영역은 (1) 흑색 "w"(105)의 일부인 입력 샘플 영역(101) 및 (2) "w"(105)의 일부가 아닌, 배경 컬러, 통상적으로 백색일 수 있는 입력 샘플 영역(101) 양쪽에 겹친다. 이것은 디스플레이로의 출력으로서 '회색' 값을 초래할 것이다. 도 10a-10c의 리샘플 동작 결과 및 후속적인 디스플레이가 도 12에 도시되어 있다. 이상화된 "w"(11)의 외곽선이 비교를 위해 도시되어 있다. "w"(105)의 더 근접한 근사값의 리샘플로 인해서, 도 12에 도시되어 있지만 여전히 '초점에서 벗어난' 품질을 갖는 결과적인 이미지는 도 8의 이미지보다 더 우수하다. 이러한 프로시저는 수평축 및 수직축에서의 이미지 데이터 포인트의 수를 임의의 요구되는 정도까지 증가시킴으로써 전술한 바와 같이 반복될 수 있고, 도 11의 방법의 이때 적용될 수 있다. 따라서, 이상적인 문자의 근사값에 대한 추가적인 개선에 의해 이미지 품질이 더 증가될 수 있다. 그러나, 수확체감(diminishing returns)이 매우 초래되기 쉽다.
근사값을 회피하고 무한한 해상도 근사값을 매우 갖기 쉬운 결과를 제공하는 다른 방법은, 타겟 디스플레이의 리샘플 영역을 서브픽셀 렌더링하고 종래의 데이터 세트상의 중간 근사값을 스킵하여, 문자의 이상화된 외곽선 또는 다른 요구되는 이미지를 직접 샘플링하는 것이다. 이상화된 문자 "w"(11)를 직접 서브픽셀 렌더링하기 위해서, 이상화된 "w"(11)의 외곽선은 각각 도 14a-14c에 도시된 바와 같이, 도 4a-4c의 리샘플 평면상에 겹친다.
도 14a를 참조하면, 이상화된 "w"(11) 이미지는 각각의 적색 재구성 포인트(44) 및 그 관련된 리샘플 영역(45)에 의해 샘플링된다. "w"(11)의 각각의 부분과 리샘플 영역(45)의 분수식 겹침은 필터 커널 계수를 생성한다. 문자(11) 영역에 겹치는 각각의 적색 샘플 영역(45)에서, 상기 문자의 적색 값을 위한 데이터는 분수 겹침과 곱해진 다음, 샘플링된 데이터의 나머지의 결과의 나머지와 합산된다. 이것은, 전술한 여러 특허출원에서 설명된 바와 같은 다른 알고리즘 스테이지에 의해 잠재적으로 수정된, 도 1에 도시된 바와 같은 적절한 전자 컬러 디스플레이로의 출력값으로서 사용된다. 문자 "w"(11)가 흑색이라고 가정하면, 일부 리샘플 영역은 흑색 "w"(11)의 일부인 입력 이미지 영역 및 "w"(11)의 일부가 아닌, 배경 컬러일 수 있고, 대개 백색인 입력 이미지 영역과 겹친다. 이것은 디스플레이로의 출력으로서 '회색' 값을 초래할 것이다.
도 14a-14c의 리샘플 동작의 결과 및 후속적인 디스플레이가 도 15에 도시되어 있다. 이상화된 "w"(11)의 외곽선이 비교를 위해 도시되어 있다. "w"(11)의 영 역 샘플링으로 인해서, 도 15에 도시된 결과적인 이미지는, 여전히 아주 약간 '초점에서 벗어난' 품질을 갖지만, 도 8 및 도 12의 이미지보다 더 우수하고, 심지어 도 5b의 근사값보다 더 우수할 수 있다.
도 13은 이상화된 이미지를 직접 서브픽셀 렌더링하는 방법을 요약한다. 먼저, 이상화된 이미지는 각각의 컬러 샘플 평면상으로 겹쳐진다{단계(1410)}. 각각의 이러한 컬러 샘플 평면에서, 필터 값(예를 들어, 커널 또는 계수)은 커널 또는 계수와 같은 그러한 필터 값을 계산하기 위한 임의의 적절한 방법에 따라서 컬러 샘플 평면내의 각각의 샘플 포인트에 대해 계산된다{단계(1420)}. 각각의 계수에 대한 이상화된 이미지의 컬러 값의 도트 매트릭스 곱을 얻기 위해서 필터 값이 사용된다. 도트 매트릭스 곱의 결과는 전-서브픽셀 렌더링된 이미지로서 저장될 수 있다. 이상화된 이미지는 또한 디스플레이상으로 렌더링될 수 있다{단계(1430)}. 또한, 계산된 필터 값은 이상화된 이미지의 이후의 렌더링을 위한 이후의 사용, 검색, 및 전송을 위해 저장될 수 있다. 특히, 샘플 필터 값(커널 또는 계수)은 이상화된 이미지의 형상을 이용하는 대신 특정 스케일로 이상화된 이미지를 묘사하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 저장된 샘플 필터 값을 사용하여, 다른 컬러링된 텍스트가 다른 컬러링된 배경에 대해 렌더링될 수 있다.
이미지 또는 그래픽 데이터 세트를 직접 샘플링하는 개념은, 알려진 서브픽셀 아키텍처를 위해 기대되는 재구성 포인트와 매치하는 적절한 오프셋 샘플 영역을 이용하여, 해당 기술 분야에서 알려진 다른 샘플링 방법까지 확장될 수 있지만, (도 5a와 관련하여 전술한) 종래의 데이터 세트를 위한 비-오프셋의, 완전 집중된 적색, 녹색, 및 청색 샘플링에 미리 제한된다. 예를 들어, 인공적인 장면의 복잡한 3차원(3D) 그래픽 모델의 광선 추적 렌더링에서, 처리 시간을 절약하기 위해 수퍼 샘플링된 이미지를 부분적으로 샘플링, 또는 확률적으로(무작위로) 부분적으로 샘플리하는 것이 보통이다. 이러한 방법은 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 직접 형성하기 위해 주어진 서브픽셀 배열에 매치하는 오프셋 샘플을 이용하도록 용이하게 수정될 수 있다.
이미지 데이터 스트림으로 인코딩된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터
이미지의 서브픽셀 렌더링이 도 7에서 설명된 방식으로 처리되고 즉시 디스플레이될 수 있지만, 이후의 디스플레이를 위해 서브픽셀 렌더링 이후 이미지를 저장하는 것이 때로 바람직할 수 있다. 직접적인 제 2 데이터 경로(85) 대신, 저장 및/또는 전송 수단이 서브픽셀 렌더링 수단(70)과 전자 디스플레이(10) 사이에 삽입될 수 있다. 서브픽셀 렌더링 동작 이후의 이미지의 저장 및 전송은 종래의 데이터 세트의 저장 및 전송 다음 요구되는 서브픽셀 렌더링 루틴을 수행하는 것에 대해 이점을 갖는다. 예를 들어, 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트는 그것을 생성한 종래의 이미지 데이터 세트의 저장 공간 및/또는 전송 대역폭의 절반 이하를 필요로 할 수 있다. 그렇게 형성, 저장 및/또는 전송된 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트는 "전-서브픽셀 렌더링된 이미지"로 정의된다.
서브픽셀 렌더링된 이미지의 저장 및 전송의 다른 이점은, 디스플레이 디바이스가 이미지 데이터 세트의 서브픽셀 렌더링을 위한 수단을 포함하지 않음으로써 더 저렴할 수 있다는 것일 수 있다. 예를 들어, 분산 시스템에서 많이 사용중인 복 수의 디바이스는 단일 소스로부터 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 수신할 수 있다. 이러한 디바이스 및 시스템은 하나의 전송기 및 많은 수신기를 갖는 방송 텔레비전 시스템을 포함할 수 있다. 다른 디바이스는, 하나 이상의 원격 전자 디스플레이 디바이스가 전송된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 수신하는 상태로, 가정내의 단일 컴퓨터 또는 비디오 플레이어일 수 있다. 다른 시스템이 당업자에게 용이하게 생각날 것이다.
전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트, 도 16a에 도시된 바와 같은, 종래의 데이터 세트에 대한 기준을 형성하는 프로세스를 검사하는 것이 설명된다. 종래의 이미지 데이터 세트(1709)는 묵시적 샘플 영역(1701) 당 적색(1704), 녹색(1706), 및 청색 데이터 값(1702)을 표시한다. 새로운 적색(1714), 녹색(1716), 및 청색(1712) 데이터 포인트를 갖는, 도 16b에 도시된 바와 같은 새로운 데이터 세트(1719)를 생성하기 위해 종래의 데이터 세트와 필터 커널의 도트 매트릭스 곱을 계산하기 위해서, 도 6a-6c와 관련하여 전술한 바와 같은 샘플과 리샘플 영역의 겹침에 의해 필터 커널이 생성된다.
도 16b는 이러한 데이터 세트(1719)가 원래 데이터 세트(1709)로 매핑하는 상대적 위치를 나타낸다. 원래 데이터 세트(1709)로부터 "분실 포인트"가 존재한다는 점에 유의한다. 새로운 데이터 세트(1719)는 도 7의 제 2 데이터 경로(85)를 통해 직접 전자 디스플레이로 전달될 수 있다. 대안적으로, 도 7에 도시된 바와 같은 서브픽셀 렌더링 수단(70)과 가능한 한 관련된 적절한 매체(71)내의 전자 디스플레이로의 이후의 전달을 위한 전-서브픽셀 렌더링된 이미지로서 저장될 수 있다.
도 16c는 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(1719)가, 종래의 데이터 세트 포맷을 "종래 픽셀"(17010)당 3개 샘플, 즉 적색(1714), 녹색(1716), 및 청색(1712) 샘플을 갖는 범위까지 모방하지만, 도 1과 같은 전자 디스플레이 디바이스의 열 구동기에 대한 직접적인 분배를 허용하는 샘플 순서를 이용하는 더 작은 소형 데이터 세트(17190)로 소형화될 수 있는 방법을 나타낸다. 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17190)는 종래 데이터 세트(1709)의 메모리 기억장치의 절반을 이용하지만 여전히 도 1과 같은 전자 디스플레이상에 나타나는 경우에 동일한 이미지를 표시한다는 점에 유의해야 한다. 도 1과 같은 전자 디스플레이가 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17190)를 수신하는 경우에, 추가로 요구되는 처리없이 직접 디스플레이할 수 있다.
컬러 성분 아이덴티티의 지식을 절대적으로 필요로 하지는 않지만, 손실없이 디지털 데이터를 압축하는 이미지 압축 기술이 도 16c의 열 구동기 배열된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17190)에 적용될 수 있다. 예를 들어, ".PNG" 및 그래픽 교환 포맷(".GIF")과 같은 컬러 인덱싱 압축 방식은 컬러 성분 할당을 '알' 필요가 없고, 종종 종래의 "픽셀"(17010)당 제한된 데이터 값의 수가 존재한다는 점에 유의하며, 이미지 압축을 위해 이것을 인덱싱한다. 압축해제시에, 원래의 열 구동기 배열된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17190)는 회복되고 변경되지 않는다.
일부 환경에서, 각각의 "픽셀"(17010)내에서의 컬러 샘플 데이터 순서를 이용함으로써 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트가 종래의 데이터 세트를 좀더 근접 하게 모방하게 하는 것이 바람직할 수 있다. 도 16d를 참조하면, 각각의 "픽셀"(17010)의 컬러 샘플 데이터는 적색, 녹색, 청색의 종래 데이터 세트 순서로 있다. 데이터 세트(17191)의 각각의 "픽셀"(17010)을 위한 데이터 샘플은 도 16c의 열 구동기 배열된 데이터 세트(17190)의 대응하는 "픽셀"(17010)을 위한 데이터 샘플과 동일하다. 종래 순서를 이용하는 것은 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트가 각각의 샘플 위치가 어떤 컬러 성분으로 매핑하는지를 알 것을 요구하는 종래의 데이터 세트상에서 사용되는 일부 알고리즘에 의해 추가 처리되도록 허용한다.
예를 들어, JPEC 이미지 압축에서 사용되는 이산 코사인 변환(DCT) 또는 JPEG2000 이미지 압축에서 사용되는 웨이블릿 변환(Wavelet Transform)과 같은 각각의 컬러 성분내에서의 변환을 이용하는 압축 알고리즘은 이러한 지식을 필요로 한다. 휘도 및 색차 성분, YCBCR을 분리시키는 것과 같은 다른 컬러 공간으로의 포맷 변환은 또한 이러한 종래의 컬러 샘플 순서를 필요로 할 수 있다. 그래도 압축 알고리즘이 색차 성분을 하위샘플링하지 않도록 강제하는 것이 최선이 될 수 있는데, 이는 이미지를 전-서브픽셀 렌더링할 때, 많은 휘도 정보가 색차 채널이 되도록 나타나는 것으로 전달되었기 때문이다. 도 16d의 종래식으로 배열된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17191)는 이후 압축 또는 변환, 저장 및/또는 전송, 수신 및/또는 검색, 압축해제 또는 종래식으로 배열된 RGB 컬러 공간으로 재변환된 다음, 마지막으로 도 1과 같은 전자 디스플레이(10)상에 디스플레이될 도 16c의 열 배열된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17190)로 다시 재배열될 수 있다.
도 20은 전-서브픽셀 렌더링 시스템 또는 알고리즘을 통합하고 하나 또는 다수의 가능한 다른 클라이언트에게 출력할 수 있는 다수의 사용자 및 시스템을 나타낸다. 한 가능한 실시예에서, 서브픽셀 렌더링 시스템/엔코더는 하나 또는 많은 이미지 데이터 소스, 예를 들어 카메라(2120)에 의해 캡처링된 소스 이미지(2110) 또는 완전히 컴퓨터 생성된 이미지(2130), 또는 그 양쪽의 결합을 입력할 수 있는 헤드엔드(2140)의 일부로서 사용될 수 있다. 카메라(2120)는 아날로그 레코딩 매체 또는 디지털 레코딩 매체를 포함할 수 있다. 만일 카메라(2120)가 디지털 엔코딩 매체를 이용한다면, 전체 시스템은 그 이미지 데이터 스트림을 수신하기 위해서 디스플레이 디바이스(예를 들어, TV, 모니터, 셀 폰 등)의 서브픽셀 배열에 거의 매치하는 카메라의 영상화 부분을 위한 서브픽셀 반복 배열을 선택함으로써 최적화될 수 있다.
헤드엔드(2140)는 소스 입력 이미지 데이터를 수신하고 여기서 주지된 바와 같은, 또는 위에서 참조되고 공동 소유된 출원 중 임의의 서브픽셀 렌더링 루틴을 수행한다. 일단 소스 이미지 데이터가 그렇게 렌더링되면, 헤드엔드(2140)는 다수의 착신 통신 매체를 통해서 임의의 수의 착신 디스플레이로 이들 데이터를 출력할 수 있다. 도 20은 단순히 이러한 사용의 일부를 나타내고, 배타적인 것으로 의미되지 않는다. 예를 들어(그리고 더 상세하게 후술되는 바와 같이), 출력된 서브픽셀 렌더링된 데이터는 무선 또는 케이블 매체; 디스플레이(2172) 및 가능한 한 그 자체 카메라(2174)를 구비하는 셀 폰(또는 폰들)(2170){어느 경우든, 폰(2170)은 폰 또는 헤드엔드에서 다시 서브픽셀 렌더링될 이미지 정보의 소스일 수 있다); 또는 추가로 후술되는 바와 같이 통신 경로(2184,2186)를 갖는 인터넷(2180)(또는 다른 네트워크 연결)에 의해 컴퓨터(2182)상에서 실행되는 웹 브라우저로 전송될 수 있다.
전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 이용하여 용이하게 개선될 수 있는 시스템의 한 예시는 보통 "웹 브라우저"로 알려진, 인터넷 문서 검색 및 디스플레이이다. 웹 브라우저는 대개 디스플레이의 해상도에 관한 특정 정보를 웹 서버에게 보고한다. 웹 디자이너는 스크린의 해상도에 매치하는 그래픽을 지원함으로써 이것을 이용할 수 있다. 브라우저의 다른 특징은 "쿠키(cookies)"이다. 쿠키를 이용하여, 웹 서버는, 서버 기반 애플리케이션이 브라우저의 개별 사용자를 인식하게 할 수 있도록 하기 위해서, 서버 또는 다른 서버에 의해 판독될 수 있는 브라우저상에 정보를 배치할 수 있다. 브라우저는, 아마도 쿠키 또는 임의의 다른 알려진 방법에 의해서, 사용자의 패널이 어떤 서브픽셀 구조이고, 서버가 사용자의 패널에 매치하는 그래픽을 어디서 전달하는지를 표시할 수 있다. 만일 쿠키가 그렇게 표시한다면, 서버는 추가적인 서브픽셀 렌더링없이 직접적인 디스플레이를 위해 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 브라우저로 전달할 수 있다.
실제로, 웹 '서퍼(surfer)'는 웹사이트가 서브픽셀 렌더링 기술을 이용하고 서퍼에게 그들의 디스플레이를 "튜닝(tune-up)"하도록 초대한다는 것을 표시하는 로고를 포함하는 웹사이트를 다운로드할 수 있다. 이것은 일련의 웹 페이지, 및 디스플레이 유형에 관한 일련의 질의를 통해 사용자를 취하고 그들에게 발견적(heuristic) 프로세스를 완전히 이해할 필요없이 디스플레이 유형, 아키텍처 및 감 마를 결정하도록 허용하는 테스트 패턴을 시청하도록 요구하는 CGI 코드를 포함하는 웹사이트에 링크한다. 이로부터, 쿠키가 브라우저상에 배치된다. 전-서브픽셀 렌더링을 이용하는 웹사이트로의 후속적인 방문시에, 서버는 가장 낮은 대역폭에서 최상의 시각적 성능을 위해서 어떤 그래픽을 전달할 것인지를 결정하도록 쿠키에 질의하여, 요구되는 이미지를 전달하기 위해 필요한 인터넷 패킷의 수를 감소시킨다.
이때 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 검출하는 브라우저 및 운영 체계는, 아마도 예약된 문서 첨자 확장자를 주지시킴으로써, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 추가적인 서브픽셀 렌더링없이 직접 디스플레이로 전달한다. 상기 이미지는 도 16c의 열 배열된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17190) 포맷 또는 도 16d의 종래 방식으로 배열된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(17191) 포맷일 수 있다. 상기 이미지는 적절한 손실없는 또는 손실있는 압축 알고리즘으로 추가 압축될 수 있다. 상기 브라우저는 이후 각각의 특정한 상황에서 요구되는 바와 같이, 수신된 데이터를 처리하고, 압축해제하며, 재배열한다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트는 추가로 후술되는 바와 같이 범용 데이터 세트내에 삽입될 수 있다.
이러한 프로세스는 도 20에 관해서 추가로 설명된다. 컴퓨팅 시스템(2182)상에서 작동하는 사용자의 웹 브라우저는 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터를 이미지 데이터 스트림에 삽입할 수 있는 헤드엔드(2140)를 통해 웹사이트와의 통신을 다운로드/요청한다. 웹사이트는 (1) 컴퓨팅 시스템(2182)상의 사용자의 디스플레이에 관한 정보에 속하는 쿠키에 대해 질의하거나; 또는 (2) 일련의 디스플레이 테스 트를 통해 사용자에게 컴퓨팅 시스템(2182)상에서의 성능을 결정하도록 프롬프트할 수 있다. 웹사이트에 의해 얻어진 정보에 따라서, 만일 사용자의 디스플레이 및/또는 운영 체계가 스트림내에서 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터를 검출(그리고 효과적으로 그것을 처리)할 수 있다면, 웹사이트는 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터를 갖는 이미지 데이터를 사용자에게 송신한다.
종래의 이미지 데이터 세트내에 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 삽입하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 종래의 이미지 데이터 세트는 이후, 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 인식하고 적절하게 그것을 추출 및 디스플레이하는 수단을 갖는 디스플레이 디바이스에 도달할 때까지, 종래 시스템에 의해 종래 방식으로 저장 및 전달될 수 있다. 그러한 하나의 실시예가 도 16e에 도시되어 있다. 종래 방식으로 배열된 이미지 데이터 세트(1729)는 묵시적 샘플 영역(1701)에 대한 적색(1704), 녹색(1706), 및 청색 데이터 값(1702)을 표시한다. 그러나, 이러한 데이터 세트는 2개의 데이터 서브세트를 갖는다. 서브세트 중 적어도 하나는 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터를 표시한다. 다른 데이터 세트는 다른 정보를 표시할 수 있거나, 또는 제 2의 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 표시할 수 있다. 하나의 데이터 세트는, 여기서 편리성을 위해 진하게 밑줄처진 텍스트로 도시된, 적색(1714), 녹색(1716), 및 청색(1712) 데이터로 정의된다. 다른 데이터 세트는, 여기서 편리성을 위해 평범한 텍스트로 도시된 적색(1724), 녹색(1726), 및 청색(1722) 데이터에 의해 정의된다. 2개의 데이터 세트는 동일한 형태, 특히 데이터 서브세트의 멤버인 종래의 데이터 세트당 하나의 적색 또는 녹색을 갖지만 양쪽 모두는 아 니다. 서브세트의 적색 및 녹색 멤버는 종래의 데이터 세트 그룹에 대해 교대되어서, 예를 들어 도 1, 2 및 3에서 설명된 바와 같은 서브픽셀 배열 또는 여기서 설명된 배열 중 임의의 배열의 적색/녹색 바둑판을 반사(mirror)한다.
한 실시예에서, 2개의 전-서브픽셀 렌더링된 이미지는 서로 나란히 종래의 이미지 데이터 세트내에 삽입될 수 있다. 이들은 동일한 원래 이미지로부터 전-서브픽셀 렌더링될 수 있고, 여기서 종래의 데이터 세트의 각각의 컬러 포인트는 그 위치에 중심을 둔 논리 픽셀에 대한 서브픽셀 렌더링된 데이터를 표시한다. 이것은 데이터 추출 데시메이터를 갖는 시스템이, 데이터를 적당한 컬러로 시프트해야 하기 보다는, 임의의 포인트에서 도 1과 같은 디스플레이 패널상에 직접 이미지를 디스플레이하도록 허용한다. 다른 실시예에서, 2개의 이미지가 관련되지 않아서, 더 큰 압축을 위한 이미지의 패킹(packing)을 허용할 수 있다. 상기 이미지는 비디오에서와 같이 연속적인 2개의 이미지여서, 더 큰 압축을 허용할 수 있다. 또는, 그들은 스테레오-쌍, 즉 동일한 장면이지만 서로 다른 관점에서의 2개 이미지일 수 있다.
더 다른 실시예에서, 상기 데이터 세트는 서브픽셀 렌더링된 이미지인 하나의 서브세트를 가질 수 있는 반면, 다른 서브세트는 원래 이미지의 서브세트이다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 세브세트는 원래 데이터를 오직 그 위치에 배치하지만, 원래 데이터의 나머지는 변경되지 않는다. 본 발명의 이러한 양상의 하나의 이용은, 도 1과 같은 디스플레이 패널상에서 이미지가 잘 보이지만, 역방향 호환성을 위한 전체 종래 데이터 세트를 이용하여, CRT 또는 다른 패널, 예를 들어 RGB 스트 라이프 디스플레이상에서 여전히 "ok"로 보이도록 텔레비전 방송 또는 비디오 저장을 위해 비디오를 엔코딩하기 위한 것일 수 있다.
한 실시예에서, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지는, 도 1과 같은 패널상에 직접 디스플레이될 때 색차 에일리어싱이 전혀 발생하지 않는다는(또는 최소로 발생한다는) 것을 보장하기 위해서 대각으로 높은 공간 주파수를 제한하도록 효율적으로 필터링될 것이다. 그러나 결합된, 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트와 원래의 종래 이미지의 절반 양쪽의 전체 데이터 세트(1729)가 이미지 품질의 매우 적은 손실을 가지고 종래의 디스플레이상에 디스플레이할 것이다. 이러한 전처리는 방송 또는 레코딩된 전-서브픽셀 렌더링된 프로그램 자료를 재생할 수 있고, 전-서브픽셀 렌더링될 때 고가의 서브픽셀 렌더링 칩을 필요로 하지 않는 저가의 텔레비전 세트를 가능하게 한다. 미리 수행되는 전처리는, 가능한 한 일부 상업적인 제품에서의 국부적인 처리에 있어서 너무 고가이지만 마스터링 단계에서 단 한번 수행되는 매우 복잡한 알고리즘일 수 있고, 판매되는 수백만의 비디오 레코딩에 대해서 양도된다.
위와 같은 이러한 혼합된 데이터 세트(1729)를 형성하는 방법은 도 16a에서 표시된 바와 같은 종래의 데이터 세트(1709)에서 시작할 수 있다. 종래의 이미지 데이터 세트(1709)는 묵시적 샘플 영역(1701)에 대한 적색(1704), 녹색(1706), 및 청색 데이터 값(1702)을 나타낸다. 이후 새로운 적색(1714), 녹색(1716), 및 청색(1712) 데이터 포인트를 갖는 도 16b에 도시된 바와 같은 새로운 데이터 세트(1719)를 생성하도록 종래의 데이터 세트 및 필터 커널의 도트 매트릭스 곱을 계산하기 위해서 도 6a-6c와 관련하여 전술한 바와 같은 샘플과 리샘플 영역의 겹침에 의해 생성된 필터 커널을 이용한다.
도 16b를 참조하면, 이러한 데이터 세트(1719)가 원래 데이터 세트(1709)로 매핑하는 상대적 위치가 도시된다. 원래 데이터 세트(1709)로부터의 "분실 포인트"가 존재한다는 점에 유의해야 한다. 이러한 분실 포인트는 원래의 종래 데이터 세트(1709)로부터 공급된다. 그러나 매 짝수 행의 첫 번째, 청색 샘플 포인트(1712)는 하나의 "픽셀"(1701)만큼 우측으로 이동된다. 이후, 분실 포인트는 도 16b의 서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(1719)의 "픽셀"(1701)을 종래의 데이터 세트(1709)의 픽셀(1701)로 매핑함으로써 채워지고, 이때 도 16b의 임의의 "분실" 컬러 포인트는 도 16e의 채워지고 혼합된 데이터 세트(1729)를 형성하기 위해서 도 16a의 종래 이미지 데이터 세트(1709)로부터의 컬러 샘플 포인트로 채워진다.
이제 종래의 이미지 데이터 세트 포맷(1729)으로부터 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(1719)를 추출하기 위한 한 실시예가 설명될 것이다. 도 17a-17c를 참조하면, 도 4a-4c의 리샘플 평면은 각각 도 16e의 데이터 세트(1729)상에 겹쳐진다. 도 17a에서, 각각의 적색 리샘플 영역(45)은 묵시적 샘플 영역 "픽셀"(1701) 중 하나에 완전히 겹친다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트가 존재하는 것을 알면, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은 간단한 데이터 추출 및 데시메이션을 위해서 지연되고, 여기서 적색 데이터 포인트(1714)가 관련된 적색 재구성 포인트(44)에 대한 출력값으로서 사용된다. 모든 다른 입력 데이터 샘플은 무시된다. 도 17b에 도시된 바와 같은 녹색 데이터 평면 및 도 17c에 도시된 바와 같은 청색 데이터 평면에 대해 유사한 동작이 수행된다.
도 17c의 "청색" 리샘플 동작은 또한 위에서 구체화된 특허출원에 설명된 서브픽셀 렌더링 알고리즘 대신 도 2 및 도 3의 서브픽셀의 4개 컬러 배열을 위한 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 값을 추출하기 위해 사용될 수 있다. 추가로, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지는 또한 대각으로 인접한 "픽셀"(1701)로부터 나오는 값으로부터의 청색 데이터(1712)의 2개 값을 평균화함으로써 도 20에 도시된 바와 같은 전자 디스플레이상에 디스플레이될 수 있다. 추가로, 상기 디스플레이는 또한 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같은 서브픽셀 배열을 가질 수 있다. 도 21의 서브픽셀 배열은 위에서 참조된 '232 출원에서 추가로 설명된다. 또한, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지는 또한 대각으로 인접한 "픽셀"(1701)로부터 나오는 값, 그러나 도 22에 도시된 서브픽셀 배열로부터 유도된 스태거링된 리샘플 영역으로부터의 청색 데이터(1712)의 2개 값을 평균화함으로써 도 20에 도시된 바와 같은 전자 디스플레이상에 디스플레이될 수 있고, 이는 '232 출원에 처음 도시된 서브픽셀 배열의 변형이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 서브세트 및/또는 종래의 이미지 서브세트는 보통의 나타나는 이미지, 즉 서브픽셀 렌더링 시스템 및/또는 알고리즘이 인식하는 "워터마크"내에 삽입될 수 있다. 서브픽셀 렌더링 시스템이 워터마크의 존재를 검출하는 경우, 이미지의 서브세트가 추가적인 필터링없이 추출 및 디스플레이될 수 있는 전-서브픽셀 렌더링된 이미지라는 것을 알게 된다. 워터마크는 속기적으로 숨겨진 데이터 세트, 즉 사람의 눈에 의해서는 지각적으로 구별불가능하지만 기계에 의해서 인식가능한 데이터 수정일 수 있고, 이러한 기술 은 해당 기술분야에서 잘 알려져 있다.
본 발명의 더 다른 실시예에서, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 서브세트는 주위의 다른 데이터 세트내에 삽입되고, 전-서브픽셀 렌더링된 데이터로서 제 1 데이터 세트를 식별하기 위한 미리 정의된 컬러 키를 갖는다. 주어진 디스플레이된 이미지내의 일부 부분 또는 요소의 더 높은 품질의 렌더링이 존재하는 동시에 다른 부분의 렌더링을 유지하는 것이 바람직한 많은 경우가 존재한다. 예를 들어, 텍스트는 사진보다 더 높은 품질로 서브픽셀 렌더링될 수 있다. 따라서, 한 실시예는 이미지의 전-서브픽셀 렌더링된 부분이 2가지 유형의 이미지 소자의 검출 및 적절한 차동 처리를 허용하는 그러한 방식으로 이미지의 비-전-서브픽셀 렌더링된 부분과 혼합되도록 허용하는 시스템 및 방법을 제공한다.
도 18을 참조하면, 종래의 이미지 데이터 세트(1909)는 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(1919) 주위를 둘러싼다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트는 적색(1914), 녹색(1916), 및 청색(1912) 샘플 포인트를 포함한다. 다른 데이터 서브세트는 미리 정의된 채도 키를 포함하고, 여기서 적색(1924)이 "65"의 수치 데이터 값을 갖고, 녹색(1926)이 "27"의 수치 데이터 값을 가지며, 청색(1922)이 "207"의 수치 데이터 값을 갖는다. 미리 정의된 컬러의 존재는, 다른 데이터 서브세트가 전-서브픽셀 렌더링된 데이터이고, 직접 추출 및 디스플레이될 수 있다는 것을 표시한다.
컬러 키에 대한 값의 선택은 반-임의적이다. 컬러값은 통계적으로 유효 이미지 데이터이기 어려운 값이 되도록 선택될 수 있다. 도 18의 예시에서 선택된 값은 그러한 불가능한 값일 수 있다. 2개의 RGB 트리플릿내의 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 값 및 컬러 키 값의 매핑 또한 반-임의적이다. 도 18에 도시된 순서는 녹색 컬러 키 값(1926)을 갖는 동일한 픽셀내의 전-서브픽셀 적색 및 청색 값(1914,1912), 또한 녹색 전-서브픽셀 값(1916)과 동일한 픽셀내의 적색 및 청색 컬러 키 값(1924,1922)을 나타낸다. 다른 재매핑은 예를 들어 하드웨어에서 더 검출하기 위운 이점을 가질 수 있고, 모든 순서는 여기서 설명된 구현 및 실시예에 의해 구현될 수 있다. 이러한 매핑 순서의 2개의 다른 적절한 실시예는 도 25a-25d 및 26a-26c과 관련하여 후술될 것이다.
이제, 종래의 이미지 데이터 세트를 검사하고 종래의 이미지 데이터 세트 포맷으로부터 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트를 추출하는 시스템 및 방법이 설명된다. 도 19a-19c를 참조하면, 도 4a-4c의 리샘플 평면은 각각 도 18의 데이터 세트(1909)에 겹쳐진다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(1919)내의 묵시적 샘플 영역에 겹치는 리샘플 영역을 도시하기 위해서 도 19b의 리샘플 영역 중 하나가 도 18에 리샘플 영역(1928)으로서 도시되어 있다. 도 19a에서, 각각의 적색 리샘플 영역(45)은 묵시적 샘플 영역(1901) 중 하나에 완전히 겹치고, 여러 다른 영역에 부분적으로 겹친다. 이것은 예를 들어 리샘플 영역(1928)내의 종래의 이미지 데이터를 추출하는 경우에 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(1919)의 에지에서 문제가 된다. 완전히 겹쳐진 묵시적 샘플 영역(1901)내의 적색 데이터가 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(1919)내의 전-서브픽셀 렌더링된 이미지의 일부일 가능성이 존재하기 때문에, 이것이 참인지를 결정하기 위한 테스트가 수 행된다. 예를 들어, 서브픽셀 렌더링 시스템은 완전히 겹쳐진 묵시적 입력 샘플 영역(1901)의 녹색(1926) 값, 인접한 샘플 포인트의 적색(1924) 및 청색(1922) 값을 검사한다. 이들 값은 결정을 위한 컬러 키 값과 비교된다.
이러한 프로세스는, 고가의 룩어헤드(look-ahead) 방법을 필요로 하고, 만일 전체 주위의 데이터 세트가 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지의 에지의 존재에 대해 완전하게 테스트되지 않았다면 종래의 이미지 데이터 세트(1909)로부터 이미지를 추출하는 경우에 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(1919)내의 무효 값을 이용할 수도 있기 때문에 복잡해진다. 상기 무효 값은 종래의 이미지 데이터 세트(1909)내의 이미지에 대한 값 대신 전-서브픽셀 렌더링된 이미지에 대한 컬러 키 값이다. 종래의 이미지 데이터 세트내에 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트내의 무효 값, 및 "분실" 데이터 포인트를 교체하기 위해 요구되는 유효 데이터의 복제에 따른, 후술되는 바와 같이 더 고가이고 광범위한 테스트를 이용하는 것을 모두 회피하는 다양한 서브픽셀 배열 레이아웃을 위한 대안적인 기술이 도 26a-26c 및 도 27a-27d에 설명되어 있다.
긍정 오류 검출(false positive detection) 가능성을 더 축소시키기 위해서, 여러 주위의 적색 및 청색 값(1924,1922)이 폴링될 수 있다. 만일 2개 이상의 이러한 주위 값들이 컬러 키 값에 매치한다면, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 존재가 확인된다. 데이터가 컬러 키의 존재를 표시한다면, 서브픽셀 렌더링 수단은 이것이 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트라는 것을 안다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트가 존재한다는 것을 알면, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은, 적색 데이터 포인트(1914)가 관련된 적색 재구성 포인트(44)에 대한 출력값으로서 사용되는 간단한 데이터 추출을 위해서 지연된다. 컬러 키 데이터 값이 데시메이션되어 '버려진다'. 만일 주위의 샘플 데이터 포인트가 상기 컬러 키와 매치하지 않는다면, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘이 실행된다. 도 19b에 도시된 바와 같이 녹색 데이터 평면에 대해 유사한 동작이 수행되고, 도 19c에 도시된 바와 같은 청색 데이터 평면에 대해 유사한 동작이 수행된다.
종래의 데이터 및 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 경계에서, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은 부분적으로 겹쳐진 컬러 키 샘플 포인트를 무시하도록 수정된다. 완전히 겹치고, 중심을 두며, 묵시적인 입력 샘플내에 있는 값은 분실 데이터 포인트 값을 채우도록 사용되고 서브픽셀 렌더링 알고리즘을 위한 대개의 방식으로 처리된다.
다른 대안적인 실시예는 도 24a에 도시된 서브픽셀 배열(2510)이다. 이러한 배열이 '352 출원에 추가로 설명되어 있다. 서브픽셀 반복 배열(2518)은 4개의 녹색 서브픽셀(2516)을 포함하고, 여기서 2개의 적색(2512) 및 2개의 청색(2514) 서브픽셀은 산재된 녹색 서브픽셀을 갖는 바둑판 패턴을 형성한다. 도 24b는 도 24a의 서브픽셀 배열을 위한 재구성 포인트 및 관련 리샘플 영역(2520)의 하나의 가능한 세트를 도시한다. 도 24a의 배열(2510)이 반복 셀(2518)당 4개의 녹색 서브픽셀(2516)을 갖기 때문에, 도 18의 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(1919)는 충분한 서브픽셀 렌더링된 녹색 데이터 포인트(1916)를 공급하지 않을 것이다.
도 25a를 참조하면, 종래의 이미지 데이터 세트(2609)는 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2619)를 둘러싼다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트는 적색(2614), 녹색(2616), 및 청색(2612) 샘플 포인트를 포함한다. 다른 데이터 서브세트는 미리 정의된 컬러 키를 포함하는데, 여기서 적색(2624) 샘플 포인트는 "65"의 수치 데이터 값을 갖고, 청색(2622) 샘플 포인트는 "207"의 수치 데이터 값을 갖는다. 미리 정의된 컬러의 존재는, 다른 데이터 서브세트가 전-서브픽셀 렌더링된 데이터이고 직접 추출되고 디스플레이될 수 있다는 것을 표시한다. 이러한 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(2619)는 도 24a의 서브픽셀 배열(2510)에 매치하기 위해 적절한 수 및 매핑된 위치를 갖는다는 점에 유의해야 한다.
이제 종래의 이미지 데이터 세트 포맷(2609)으로부터 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2619)를 추출하기 위한 한 실시예를 설명할 것이다. 도 25b-25d를 참조하면, 도 24b의 적색, 청색 및 녹색 리샘플 평면은 각각 도 25a의 데이터 세트(2609)에 겹친다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2619)내의 묵시적 샘플 영역에 겹치는 리샘플 영역을 도시하기 위해서 리샘플 영역(2628)으로서 도 25d의 리샘플 영역 중 하나가 도 25a에 도시된다. 도 25b에서, 각각의 적색 리샘플 영역(45)은 묵시적 샘플 영역 "픽셀"(1701) 중 하나에 완전히 겹치고 여러 영역이 서로 부분적으로 겹친다. 전술한 바와 같이, 이것은 리샘플 영역(2628)내에서 종래의 이미지 데이터를 추출하는 경우에 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2619)의 에지에서 문제가 된다. 완전히 겹쳐진 묵시적 샘플 영역(1701)내의 적색 데이터가 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(2619)내의 전-서브픽셀 렌더링된 이미지의 일부일 가능성이 존재하기 때문에, 이것이 그러한지를 결정하기 위한 테스트 가 수행된다. 예를 들어, 서브픽셀 렌더링 시스템은 완전히 겹친 묵시적 입력 샘플 영역(1701)의 청색(2622) 데이터 포인트 값을 검사하고, 결정을 위해 그것을 컬러 키 값과 비교한다.
이러한 프로세스는, 복잡해지고, 종래의 이미지 데이터 세트(2609)로부터 이미지를 추출하는 경우에 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2619)내의 무효 값을 잠재적으로 이용한다는 도 18에서 설명된 바와 동일한 문제점을 갖는다. 무효 값은 종래의 이미지 데이터 세트(2609)내의 이미지에 대한 값 대신 전-서브픽셀 렌더링된 이미지에 대한 컬러 키 값이다. 후술되는 바와 같이, 도 26a-26c 및 도 27a-27d는, 종래의 이미지 데이터 세트내에 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트내의 무효 값을 이용하는 것을 회피하는 동시에, 더 복잡한 컬러 키 검출 및 유효 데이터 복제 단계를 회피하는 다양한 서브픽셀 배열 레이아웃을 위한 이미지 처리 기술을 도시한다.
긍정 오류 검출 가능성을 더 축소시키기 위해서, 주위의 적색(2624) 값이 폴링될 수 있다. 만일 2개 이상의 이들 적색(2624) 값이 컬러 키 값과 매치한다면, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 존재가 확인된다. 상기 데이터가 컬러 키의 존재를 표시한다면, 서브픽셀 렌더링 수단은 이것이 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트라는 것을 안다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트가 존재하는 것을 알면, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은, 적색 데이터 포인트(2614)가 관련된 적색 재구성 포인트(44)에 대한 출력값으로서 사용되는 간단한 데이터 추출을 위해 지연된다. 컬러 키 데이터 값이 데시메이션되어, '버려진다'. 만일 주위의 샘플 데이터 포인트가 컬러 키와 매치하지 않는다면, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘이 실행된다. 도 25c에 도시된바와 같은 청색 데이터 평면 및 도 25d에 도시된 바와 같은 녹색 데이터 평면에 대해 유사한 동작이 수행된다.
종래의 데이터 및 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 경계에서, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은 부분적으로 겹치는 컬러 키 샘플 포인트를 무시하도록 수정된다. 완전치 겹치고 중심을 두며 묵시적인 입력 샘플내에 있는 값은 분실 데이터 포인트 값을 채우기 위해 사용되고, 서브픽셀 렌더링 알고리즘을 위한 대개의 방식으로 처리된다.
도 26a를 참조하면, 종래의 이미지 데이터 세트(2709)는 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2719) 주위를 둘러싼다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2719)를 위한 서브픽셀 배열은, 청색 샘플 포인트 및 청색 컬러 키 뿐만 아니라 적색 샘플 포인트 및 적색 컬러 키가 스와핑되었다는 점을 제외하고는, 도 25a의 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2619)와 동일하다. 예를 들어, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2619)의 한 열 건너 한 열의 값은 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2719)에서 교환된다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트는 적색(2714), 녹색(2716), 및 청색(2712) 샘플 포인트를 포함한다. 다른 데이터 서브세트는 미리 정의된 컬러 키를 포함하고, 여기서 적색(2724) 샘플 포인트는 "65"의 수치 데이터 값을 갖고, 청색(2722) 샘플 포인트는 "207"의 수치 데이터 값을 갖는다. 도 25a와 대조적으로, 적색 수치 값 "65"는 적색 샘플 포인트와 스와핑되었고, 청색 수치 값 "207"은 도 26a에서의 청색 샘플 포 인트와 스와핑되었다. 미리 정의된 컬러의 존재는, 다른 데이터 서브세트가 전-서브픽셀 렌더링된 데이터이고 직접 추출 및 디스플레이될 수 있다는 것을 표시한다. 이러한 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(2719)는 동일한 수를 갖지만 도 25a의 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(2619)로부터 재매핑된 위치를 갖는다는 점에 유의해야 한다. 재매핑된 적색 및 청색 데이터 포인트 및 컬러 키는 간략화된 검출 방법을 허용하여, 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 검출하고 적절하게 처리하기 위한 수단을 포함하는 서브픽셀 렌더링 수단의 복잡성 및 비용을 감소시킨다.
이제, 종래의 이미지 데이터 세트 포맷(2709)으로부터 대안적인 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2719)를 추출하기 위한 한 실시예가 설명될 것이다. 도 26b-26c를 참조하면, 도 24b의 적색 및 청색 리샘플 평면은 각각 도 26a의 데이터 세트(2709)에 겹친다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2719)내의 묵시적 샘플 영역에 겹치는 리샘플 영역을 도시하기 위해서 리샘플 영역(2728)으로서 도 26c의 리샘플 영역 중 하나가 도 26a에 도시되어 있다. 도 26b에서, 각각의 적색 리샘플 영역(45)은 묵시적 샘플 영역 "픽셀"(1701) 중 하나에 완전히 겹치고 부분적으로 서로의 영역에 겹친다. 완전히 겹친 묵시적 샘플 영역(1701)내의 적색 데이터가 전-서브픽셀 렌더링된 이미지의 일부일 가능성이 존재하기 때문에, 이것이 그러한지를 결정하기 위한 테스트가 수행된다. 서브픽셀 렌더링 시스템은 먼저 완전히 겹친 묵시적 입력 샘플 영역(1701)의 적색(2724) 데이터 포인트 값을 검사하고, 결정을 위해 그것을 컬러 키 값과 비교한다. 적색 컬러 키 "65"가 전-서브픽셀 렌더링 된 이미지 데이터 서브세트(2719)내에 존재하기 때문에, 이것이 컬러 키의 일부일 수 있는 테스트가 제안되고 주위 값의 추가적인 테스트가 보장된다.
긍정 오류 검출 가능성을 더 축소시키기 위해서, 주위의 청색(2722) 값이 폴링될 수 있다. 만일 하나 이상의 이들 청색(2722) 값이 컬러 키 값과 매치한다면, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 존재가 확인된다. 상기 데이터가 컬러 키의 존재를 표시한다면, 서브픽셀 렌더링 수단은 이것이 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트라는 것을 알게 된다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트가 존재한다는 것을 알면, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은, 적색 데이터 포인트(2714)가 관련된 적색 재구성 포인트(44)에 대한 출력값으로서 사용되는 간단한 데이터 추출을 위해 지연된다. 관련된 적색 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 샘플이 홀수 행상에서 우측의 픽셀(1701)로 시프트되고, 짝수 행상에서 좌측으로 한 픽셀씩 시프트된다는 것을 주의하자. 컬러 키 데이터 값이 데시메이션되어, '버려진다'. 만일 샘플 데이터 포인트가 컬러 키와 매치하지 않는다면, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘이 실행된다. 도 26c에 도시된 바와 같은 청색 데이터 평면에 대해서 유사한 동작이 수행된다. 그러나 여기서, 청색 전-서브픽셀 렌더링된 샘플(2712)은, 적색 전-서브픽셀 렌더링된 샘플(2714)에 대해 발생하는 시프트와는 반대로, 홀수 행상에서는 좌측으로 한 픽셀(1701) 시프트되고, 짝수 행상에서는 우측으로 한 픽셀(1701) 시프트된다.
종래의 데이터 및 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 경계에서, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은, 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트가 어떤 에러가 있다면 약간 있는 비-전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트로 대체될 수 있기 때문에, 서브픽셀 렌더링 알고리즘에 대해서 대개의 방식으로 처리된다. 따라서, 재매핑된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(2719)는 검출기를 간소화하는데, 이는 겹친 데이터 포인트가 대개의 방식으로 처리되는데, 즉 컬러 키에 대한 중심 자체 컬러 값을 테스트할 수 있다는 것을 알기 위한 단 하나의 제 1 테스트가 이루어질 필요가 있기 때문이다. 단지 제 1 컬러 키 값이 매치하도록 결정된다면, 임의의 다른 값이 순차적으로 테스트될 필요가 있다. 추가로 그 이후로 만일 해당 중심 값에 대한 매치가 존재하지 않는다면, 영역 리샘플 영역이 전-서브픽셀 렌더링된 데이터와 겹쳐야 하는 경우에도, 유효 데이터가 모든 겹친 영역에서 존재하기 때문에 정상적인 서브픽셀 렌더링 동작이 수행될 수 있다.
도 26a에 도시된 상기 "스와핑" 기술은 본질적으로 도 25a의 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(2619)와 비교하여, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(2719)내의 적색 및 녹색 바둑판 패턴을 반전한다. 이러한 방식으로, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트내의 "무효 값" 대신 적당한 값을 찾는 추출 프로세스가 보장된다. 그 결과, 도 25a에 설명된 테스트가 회피될 수 있어서, 처리 시간을 절약한다.
도 27a를 참조하면, 종래의 이미지 데이터 세트(2809)는 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2819) 주위를 둘러싼다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트(2819)를 위한 서브픽셀 배열은, 녹색 샘플 포인트 및 녹색 컬러 키 뿐만 아니라 적색 샘플 포인트 및 적색 컬러 키가 스와핑된 점을 제외하고는, 도 18의 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(1919)와 동일하다. 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 세트는 적색(2814), 녹색(2816), 및 청색(2812) 샘플 포인트를 포함한다. 다른 데이터 서브세트는 미리 정의된 컬러 키를 포함하는데, 여기서 적색(2824) 샘플 포인트는 "65"의 수치 데이터 값을 갖고, 녹색(2826) 샘플 포인트는 "27"의 수치 데이터 값을 가지며, 청색(2822) 샘플 포인트는 "207"의 수치 데이터 값을 갖는다. 도 18과 대조적으로, 적색 수치 값 "65"은 적색 샘플 포인트와 스와핑되었고, 녹색 수치 값 "27"은 도 27a의 녹색 샘플 포인트와 스와핑되었다. 미리 정의된 컬러의 존재는, 다른 데이터 서브세트가 전-서브픽셀 렌더링된 데이터이고 직접 추출 및 디스플레이될 수 있다는 것을 표시한다. 이러한 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(2819)는 동일한 수를 갖지만 도 18의 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(1919)로부터 재매핑된 위치를 갖는다는 것을 주의하자. 재매핑된 적색 및 녹색 데이터 포인트 및 컬러 키는 간랸화된 검출 방법을 허용하여, 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트를 검출하고 적절하게 처리하기 위한 수단을 포함하는 서브픽셀 렌더링 수단의 복잡성 및 비용을 감소시킨다.
이제, 종래의 이미지 데이터 세트 포맷(2809)으로부터 대안적인 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2819)를 추출하기 위한 한 실시예가 설명될 것이다. 도 27b-27d를 참조하면, 도 4a-4c의 적색, 녹색 및 청색 리샘플 평면은 각각 도 27a의 데이터 세트(2809)에 겹친다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 서브세트(2819)내의 묵시적 샘플 영역에 겹치는 리샘플 영역을 도시하기 위해서 리샘플 영역(2828)으로서 도 27c의 리샘플 영역 중 하나가 도 27a에 도시되어 있다. 도 27b에서, 각각의 적 색 리샘플 영역(45)은 묵시적 샘플 영역 "픽셀"(1701) 중 하나에 완전히 겹치고, 서로의 영역에 부분적으로 겹친다. 완전히 겹친 묵시적 샘플 영역(1701)내의 적색 데이터가 전-서브픽셀 렌더링된 이미지의 일부일 가능성이 존재하기 때문에, 이것이 그러한지를 결정하기 위한 테스트가 수행된다. 서브픽셀 렌더링 시스템은 먼저 완전히 겹친 묵시적 입력 샘플 영역(1701)의 적색(2824) 데이터 포인트 값을 검사하고, 결정을 위해 그것을 컬러 키 값과 비교한다. 적색 컬러 키 "65"가 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(2819)내에 존재하기 때문에, 상기 테스트는 이것이 컬러 키의 일부가 될 수 있다고 제안하고, 주위 값의 추가적인 테스트가 보장된다.
긍정 오류 검출 가능성을 더 축소시키기 위해서, 주위의 청색(2822) 및 녹색(2826) 값이 폴링될 수 있다. 만일 2개 이상의 이들 청색(2822) 및 녹색(2826) 값이 컬러 키 값과 매치한다면, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 존재가 확인된다. 상기 데이터가 컬러 키의 존재를 표시한다면, 서브픽셀 렌더링 수단은 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트가 존재한다는 것을 안다. 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트가 존재한다는 것을 알면, 관련된 적색 재구성 포인트(44)에 대한 출력값으로서 적색 데이터 포인트(2814)가 사용되는 간단한 데이터 추출을 위해서 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘이 지연된다. 관련된 적색 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 샘플이 홀수 행상에서 우측으로 픽셀(1701)로 시프트되고, 짝수 행상에서 좌측으로 한 픽셀씩 시프트된다는 점에 유의한다. 컬러 키 데이터 값은 데이메이션되어, '버려진다'. 만일 샘플 데이터 포인트가 컬러 키와 매치하지 않는다면, 대개의 서브픽 셀 렌더링 알고리즘이 실행된다. 도 27c에 도시된 바와 같은 녹색 데이터 평면에 대해서 유사 동작이 수행된다. 그러나 여기서, 녹색 전-서브픽셀 렌더링된 샘플(2816)은, 적색 전-서브픽셀 렌더링된 샘플(2814)에 대해 발생하는 시프트와 반대로, 홀수 행상에서 좌측으로 한 픽셀(1701) 시프트되고, 짝수 행상에서 우측으로 한 픽셀(1701) 시프트된다.
종래의 데이터 및 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터의 경계에서, 대개의 서브픽셀 렌더링 알고리즘은, 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트가 어떤 에러가 있다면 적은 에러를 갖는 비-전-서브픽셀 렌더링된 데이터 포인트로 대체될 수 있기 때문에, 서브픽셀 렌더링 알고리즘을 위해 대개의 방식으로 처리된다. 따라서, 재매핑된 전-서브픽셀 렌더링된 데이터 세트(2819)는 검출기를 간소화하는데, 이는 겹친 데이터 포인트가 대개의 방식으로, 즉 컬러 키에 대한 중심 자체 컬러 값을 테스트하는 것으로 처리될 수 있다는 것을 알기 위해 단 하나의 제 1 테스트가 수행될 필요가 있기 때문이다. 단지 만일 상기 제 1 컬러 키 값이 매치하도록 결정된다면, 임의의 다른 값이 순차적으로 테스트될 필요가 있다. 추가로 그 후 상기 중심 값에 대한 매치가 존재하지 않는다면, 영역 리샘플 영역이 전-서브픽셀 렌더링된 데이터와 겹쳐야 하는 경우에도, 유효 데이터가 모든 겹친 영역내에 존재하기 때문에 정상적인 서브픽셀 렌더링 동작이 수행될 수 있다.
도 26a와 유사하게, 도 27a에 도시된 상기 "스와핑" 기술은 본질적으로 도 18의 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(1919)와 비교하여 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트(2819)내의 적색 및 녹색 바둑판 패턴을 반전한 다. 유사하게, 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트내의 "무효 값" 대신 적당한 값을 찾는 도 27a의 추출 프로세스가 보장된다.
상기 "스와핑" 기술에 관해서, 한 열 건너 한 열로부터 값을 스와핑하는 것 외에도 다른 스와핑 방법이 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 주위의 비-전-서브픽셀 렌더링된 데이터는, 서브픽셀 렌더링되는 경우에, 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트의 정확한 경계를 결정하는 고가의 룩어헤드 방법에 대한 필요성 없이, 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지 데이터 서브세트내의 정확한 실제 컬러 데이터를 액세스한다. 이러한 다른 방식은 행 또는 다른 알려진 지리적 관계를 스와핑하는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 단지 비-전-서브픽셀 데이터 액세스가 필요한 경우에 주위의 컬러 데이터를 교정하는 것으로 충분하다.
따라서, 삽입된 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 이용하여 이미지 데이터 세트를 처리하기 위한 구현 및 실시예가 설명되었다. 상기 상세한 설명에서, 본 발명은 특정한 예시적인 구현 및 그 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 첨부된 청구의 범위에서 설명된 바와 같은 더 폭넓은 정신 및 범주에서 벗어나지 않고서 다양한 수정 및 변경이 이뤄질 수 있다는 점이 명백하다. 상기 상세한 설명 및 도면은 따라서 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 전-서브픽셀 렌더링된 이미지를 디스플레이하기 위한 영상화 처리 시스템 및 방법에서 이용가능하다.

Claims (45)

  1. 이미지를 서브픽셀 렌더링하여 서브픽셀 렌더링된 제3 이미지 데이터 세트를 생성하는 단계;
    상기 제3 이미지 데이터 세트를 서브픽셀 렌더링되지 않은 제2 이미지 데이터 세트에 삽입하여 제1 이미지 데이터 세트를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 이미지 데이터 세트를 이미지 렌더링 디바이스에 전송하는 단계를 포함하는 이미지 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 렌더링 디바이스는,
    상기 제3 이미지 데이터 세트를 렌더링 가능한 디스플레이; 및
    상기 이미지 렌던링 디바이스에 입력되는 상기 제2 이미지 데이터 세트를 서브픽셀 렌더링 가능한 상기 이미지 렌더링 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 이미지 데이터 세트를 생성하는 단계는,
    상기 제1 이미지 데이터 세트에 상기 제1 이미지 데이터 세트에서 상기 제3 이미지 데이터 세트의 위치를 식별하기 위한 컬러 키를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 이미지 데이터 세트는 종래의 이미지 데이터 세트이고, 상기 제3 이미지 데이터 세트는 복수의 필터 커널과 상기 종래의 데이터 세트의 도트 매트릭스 곱인 것을 특징으로 하는 이미지 처리 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 제5항에 있어서, 상기 이미지 렌더링 디바이스는 상기 컬러 키를 검출 가능하고, 상기 컬러 키가 검출될 때, 상기 제3 이미지 데이터 세트의 서브픽셀 렌더링을 중지하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 방법.
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