KR101095635B1 - 비-스트라이프형 디스플레이 시스템에서 이미지화 데이터의서브-픽셀 렌더링을 개선하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

비-스트라이프형 디스플레이 시스템에서 이미지화 데이터의서브-픽셀 렌더링을 개선하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 출원은 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널에 매핑하기 위한 다수의 실시예를 개시하는데, 입력되는 서브픽셀 데이터 포맷은 디스플레이 패널에 적합한 서브픽셀 데이터 포맷과 상이하다. 입력 이미지 데이터를 상이한 서브픽셀 데이터 정렬을 갖는 패널에 매핑하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다(입력된 상이한 수의 서브픽셀 데이터 세트 또는 상이한 수의 원색, 입력 이미지 데이터)

Description

비-스트라이프형 디스플레이 시스템에서 이미지화 데이터의 서브-픽셀 렌더링을 개선하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGING DATA IN NON-STRIPED DISPLAY SYSTEMS}
본 발명은 임의의 디스플레이 시스템 상에서의 이미지화 데이터의 렌더링 분야에 대한 것이다.
공동으로 소유된 미국 특허 출원: (1)2001년 7월 25일 출원되고, 발명의 명칭이 "ARRANGEMENT OF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING"인, "미국 특허 출원 제09/916,232호("'232 출원"); (2)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE"인, 미국 특허 출원 제10/278,353호("'353출원"); (3)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS"인, 미국 특허 출원 제10/278,352호("'352출원"); (4)2002년 9월 13일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING"인, 미 국 특허 출원 제10/243,094호("'094출원"); (5)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCED BLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY"인, 미국 특허 출원 제10/278,328호("'328출원"); (6)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS"인, 미국 특허 출원 제10/278,393호("'393출원"); (7)2003년 1월 16일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYS AND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME"인, 미국 특허 출원 제01/347,001호("'001출원")에(이들 각각은 본 명세서에 그 전체가 참고문헌으로 병합됨), 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 비용/성능 곡선을 개선하기 위한 신규한 서브-픽셀 배열이 개시되어 있다.
수평 방향으로 짝수의 서브픽셀을 구비하는 일정한 서브픽셀 반복 그룹에 대해, 개선을 야기하기 위한 다음과 같은 시스템 및 기술 예컨대, 적합한 도트 반전 구조 및 다른 개선책이 개시되어 있으며 본 명세서에 그 전체가 참고문헌으로 병합된다: (1)발명의 명칭이 "IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS"인, 미국 특허 출원 제10/456,839호; (2)발명의 명칭이 "DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION"인, 미국 특허 출원 제10/455,925호; (3)발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS"인, 미국 특허 출원 제10/455,931호; (4)발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATING FOR VISUAL EFFECTS UPON PANELS HAVING FIXED PATTERN NOISE WITH REDUCED QUANTIZATION ERROR"인, 미국 특허 출원 제10/455,927호; (5)발명의 명칭이 "DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS WITH EXTRA DRIVERS"인, 미국 특허 출원 제10/456,806호; (6)발명의 명칭이 "LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING FOR NON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS"인, 미국 특허 출원 제10/456,838호; (7)2003년 10월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS WITH SPLIT BLUE SUBPIXELS"인, 미국 특허 출원 제10/696,236호; (8)2004년 3월 23일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVED TRANSISTOR BACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISING DIFFERENT SIZED SUBPIXELS"인, 미국 특허 출원 제10/807,604호.
이들 개선책은 위 출원 및 공동으로 소유된 미국 특허 출원: (1)2002년 1월 16일 출원되고, 발명의 명칭이 "CONVERSION OF RGB PIXEL FORMAT DATA TO PENTILE MATRIX SUB-PIXEL DATA FORMAT"인, 미국 특허 출원 제10/051,612호("'612출원"); (2)2002년 5월 17일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT"인, 미국 특허 출원 제10/150,355호("'355출원"); (3)2002년 8월 8일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING"인, 미국 특허 출원 제10/215,843호("'843출원"); (4)2003년 3월 4일 출원되고, 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA"인, 미국 특허 출원 제10/379,767호; (5)2003년 3월 4일 출원되고, 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVE FILTERING"인, 미국 특허 출원 제10/379,765호("'765출원"); (6)2003년 3월 4일 출원되고, 발명의 명칭이 "SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVED DISPLAY VIEWING ANGELS"인, 미국 특허 출원 제10/379,766호; (7)2003년 4월 7일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMAGE DATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE"인, 미국 특허 출원 제10/409,413호(이들은 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 병합됨)에 추가적으로 개시된 서브-픽셀 렌더링(SPR) 시스템 및 방법과 연결될 때 특히 나타난다.
전범위(gamut) 변환 및 매핑에 대한 개선책이, 공동으로 소유되고 공동 계류중인 미국 특허 출원:(1)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "HUE ANGLE CALCULATION SYSTEM AND METHODS"인, 미국 특허 출원 제10/691,200호; (2)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE TO RGBW TARGET COLOR SPACE"인, 미국 특허 출원 제10/691,377호; (3)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM A SOURCE COLOR SPACE TO A TARGET COLOR SPACE"인, 미국 특허 출원 제10/691,396호; 및 (4)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "GAMUT CONVERSION SYSTEM AND METHODS"인, 미국 특허 출원 제10/690,716호(이들은 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 병합됨)에 개시되어 있다.
추가적인 장점이 (1)2003년 10월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "DISPLAY SYSTEM HAVING IMPROVED MULTIPLE MODES FOR DISPLAYING IMAGE DATA FROM MULTIPLE INPUT SOURCE FORMATS"인, 미국 특허 출원 제10/696,235호; (2)2003년 10월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING IMAGE RECONSTRUCTION AND SUBPIXEL RENDERING TO EFFECT SCALING FOR MULTI-MODE DISPLAY"인, 미국 특허 출원 제10/696,026호에 개시되어 있다.
추가적으로, 이들 공동 소유되고 공동 계류중인 출원은 그 전체가 참고문헌으로 본 명세서에 병합되는데: (1)발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR SELECTING A WHITE POINT FOR IMAGE DISPLAYS"인 미국 특허 출원 일련 번호[대리인 관리번호 08831.0065]; (2)발명의 명칭이 "NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS"인 미국 특허 출원 일련 번호[대리인 관리번호 08831.0066]"; (3)발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVED GAMUT MAPPING FROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER"인 미국 특허 출원 일련 번호[대리인 관리번호 08831.0067]"; (4)발명의 명칭이 "IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS"인 미국 특허 출원 일련 번호[대리인 관리번호 08831.0068]"는 모두가 참고문헌으로 본 명세서에 병합된다. 본 명세서에서 언급된 모든 특허 출원은 그 전체가 참고문헌으로 본 명세서에 병합된다.
본 출원의 일 실시예에서, 입력 이미지 데이터의 디스플레이 패널 상으로의 서브픽셀 렌터링 방법 및 시스템이 제공된다. 적합한 패널이 본질적으로 복수의 원색 서브픽셀의 반복 그룹을 포함하는데, 상기 입력 이미지 데이터는 상기 디스플레이 패널 보다는 각각의 이미지 프레임에 대해 상이한 수의 서브픽셀 데이터 세트를 구비한다. 상기 방법의 단계 및 시스템은 제1 클록 속도로 입력되는 입력 이미지 데이터를 서브픽셀 렌더링하는 것 및 서브픽셀 렌더링된 데이터를 상기 디스플레이 패널에 제2 클록 속도로 출력하는 것을 포함하는데 더미 데이터가 출력 데이터에 삽입된다.
본 출원의 다른 실시예에서, 입력 이미지 데이터의 디스플레이 패널 상으로의 서브픽셀 렌터링에 대한 다른 방법 및 시스템이 제공된다. 적합한 패널이 본질적으로 복수의 원색 서브픽셀의 반복 그룹을 포함하는데, 상기 입력 이미지 데이터는 상기 디스플레이 패널 보다는 각각의 이미지 프레임에 대해 상이한 수의 서브픽셀 데이터 세트를 구비한다. 상기 방법의 단계 및 시스템은 제1 클록 속도로 입력되는 입력 이미지 데이터를 서브픽셀 렌더링하는 것 및 서브픽셀 렌더링된 데이터를 상기 디스플레이 패널에 제2 클록 속도로 출력하는 것을 포함하는데 출력 이미지 데이터는 버퍼링된다.
본 출원의 또 다른 실시예에서, 입력 이미지 데이터의 디스플레이 패널 상으로의 서브픽셀 렌터링에 대한 다른 방법 및 시스템이 제공된다. 적합한 패널이 본질적으로 복수의 원색 서브픽셀의 반복 그룹을 포함하는데, 상기 입력 이미지 데이터는 상기 디스플레이 패널 보다는 각각의 이미지 프레임에 대해 상이한 수의 서브픽셀 데이터 세트를 구비한다. 상기 방법의 단계 및 시스템은 비동기식으로 입력되는 입력 이미지 데이터를 서브픽셀 렌더링하는 것 및 서브픽셀 렌더링된 데이터를 제2 클록 속도로 더미 데이터가 출력 데이터에 삽입되는 포맷으로 상기 디스플레이 패널에 출력한다.
본 발명의 다른 실시예 및 특징이 본 출원에 포함된다.
병합되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면이 예시적인 구현예를 예시하며, 설명과 함께 본 발명의 실시예가 본 발명의 원리를 설명하도록 작용한다.
도 1은 동기식 SPR 처리를 이용하는 비디오 인터페이스의 블록도,
도 2는 비동기식 SPR 처리를 이용하는 MPU 인터페이스의 블록도.
도 3은 통상적인 RGB 스트라이프 디스플레이 시스템을 위한 비디오 처리의 블록도.
도 4는 본 발명의 원리에 따라 생성된 비디오 처리 유닛의 일 실시예의 고레벨 블록도.
도 5는 통상적인 RGB 스트라이프 시스템을 위한 입력 데이터 스트림의 일예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 원리에 따라 생성된 시스템을 위한 입력/출력 이미지 데이터의 매핑의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 원리에 따라 생성된 동기식 SPR 처리 시스템의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 8은 도 7의 SPR 처리 시스템을 위한 입력/출력 이미지 데이터 스트림의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 원리에 따라 생성된 SPR 처리 시스템의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 10은 도 9의 SPR 처리 시스템을 위한 입력/출력 이미지 데이터 스트림의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 원리에 따라 생성된 SPR 처리 시스템의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 원리에 따라 생성된 SPR 처리 시스템의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 원리에 따라 생성된 SPR 처리 시스템을 위한 또 다른 입력/출력 이미지 데이터 스트림을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 원리에 따라 생성된 MPU 인터페이스를 위한 SPR 처리 시스템의 블록도.
도 15는 MPU 인터페이스 입력 파형의 일예를 나타내는 도면.
도 16은 MPU인터페이스 출력 파형의 일예를 나타내는 도면.
도 17은 출력 패턴 시퀀스의 일예를 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 원리에 따라 생성된 가능한 상태 기계 구현예의 일예를 나타내는 도면.
도 19는 하나의 가능한 실시예의 타이밍도의 일예를 나타내는 도면.
도 20은 타이밍도의 다른 예를 나타내는 도면.
도 21은 아키텍쳐 그 자체 또는 그에 대한 변경에 의해, 다양한 데이터 포맷 및 레이아웃을 지원할 수 있는 아키텍쳐의 일예를 나타내는 도면.
도 22는 다양한 레이아웃 및 데이터 포맷을 위해 구현될 수 있는 인터페이스 포맷의 다른 예를 나타내는 도면.
이제 구현예 및 실시예에 대해 상세히 언급될 것인데, 이들의 예는 첨부 도면에 예시되어 있다. 가능한 경우, 동일 또는 유사 부분을 언급하기 위해 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.
도 1 및 도 2는 입력 이미지 데이터에 대해 서브픽셀 렌더링(SPR)을 구현하는 두 개의 실시예에 대한 매우 고레벨의 블록도를 도시한다. 도 1은 SPR 블록(100)이 동기식 로직 처리부를 포함하는 일실시예를 도시한다. SPR 블록(100)으로의 가능한 입력은 유효 신호, 데이터 신호 및 클록 신호일 수 있다. 이들에 대응하는 신호가 또한-블록(100)이 SPR 및/또는 감마 또는 다른 처리를 통해 입력 데이터 내에서 필요한 변경을 수행한 후-SPR 블록(100)에 의해 출력될 수 있다. 도 2는 SPR 블록(102)이 비동기식 로직 처리부를 포함하는 일실시예를 도시한다. SPR 블록(102)으로의 가능한 입력은 CS 신호, 데이터 신호 및 기록 신호일 수 있다. 이들 신호는 또한 - 적당한 처리가 발생한 후 - 블록(102)의 출력단에서 미러링될 수 있다. 도 1 및 도 2가 구현될 수 있는 다양한 애플리케이션 및 인터페이스가 존재한다. 예컨대, 도 1은 비디오 인터페이스(가능하게는 Hsync 및 Vsync 신호를 가짐)에 적합할 수 있으며 도 2는 마이크로프로세싱 유닛(MPU) 인터페이스(일반적으로 비동기식임)에 적합할 수 있다.
도 3은 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및 청색 서브픽셀을 포함하는 세 개의 서브픽셀 반복 패턴(304)을 구비하는 일반적인 RGB 스트라이프형 디스플레이(302)를 갖는 통상적인 디스플레이 시스템(300)을 나타낸다. 보여지는 바와 같이, 디스 플레이(302)는 복수의 신호(예컨대, 클록, 유효, 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터)를 수용하고 열 구동기 및 행 구동기 각각을 통해 데이터 및 제어 신호를 출력하는 패널 구동기(306)에 의해 구동된다. 도시된 바와 같이, 이미지 데이터는 한번에 한 행씩 - R1, G1, B1, R2, G2, B2 ... Rn, Gn, Bn 방식으로 - 스크린에 기록되는데, n은 수평 방향에 있는 픽셀의 수이다.
도 4는 본 발명의 원리에 따라 생성된 시스템(400)을 도시한다. 패널(402)은 본 명세서에 병합된 특허 출원 중 일부에 개시된 바와 같이 복수의 신규한 서브픽셀 반복 그룹(404) 중 하나를 포함한다. 본 실시예에서, 그룹(404)은 4개의 녹색 서브픽셀, 2개의 적색 서브픽셀 및 2개의 청색 서브픽셀을 포함하는 8개의 서브픽셀 반복 그룹인데 - 녹색 서브픽셀은 적색 및 청색 서브픽셀에 비해 감소된 크기이고 적색 및 청색 서브픽셀은 "장기판" 패턴으로 배열될 수 있다. 본 실시예에서, 패널 구동기(408) 앞에 SPR 블록(406)을 배치하는 것이 가능하다. SPR 블록(406)은 복수의 신호(예컨대, 클록, 유효, 적색 데이터, 녹색 데이터, 청색 데이터)를 수용하도록 그리고 다른 복수의 신호(예컨대, 클록, 유효, 적색 SPR 데이터, 녹색 SPR 데이터, 및 청색 SPR 데이터)를 출력하도록 구현될 수 있다. 이들 출력 신호는 패널 구동기(408)에 입력될 수 있으며 도시된 바와 같이 열 및 행 구동기를 통해 디스플레이 기록될 수 있다.
본 발명의 원리가 도 4에 도시된 레이아웃 이외의 레이아웃에도 적용할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 사실상, 서브픽셀을 구동하고 데이터를 본 명세서에 개시된 디스플레이에 보내는 시스템 및 기술은 소정의 열(또는 더 일반적으로는 행 방향으로 구현된 경우, 동일한 데이터/소스 라인을 따라)이 하나 보다 많은 컬러 지정을 갖는 디스플레이를 구비하는 임의의 패널 상에서 똑같이 작용한다. 예컨대, 도 4는 서비픽셀 레이아웃이 일정한 열을 갖는 패널을 도시하는데, 이 열은 서브픽셀 레이아웃에 사용되는 적색 및 청색 이미지 데이터를 구비한다. 본 발명은 소정의 열에 다른 컬러 지정 - 예컨대 적색 및 녹색 - 을 구비하는 임의의 다른 디스플레이 또는 서브픽셀 레이아웃 내에 컬러 지정을 포함하는 임의의 다른 컬러(예컨대, 청록색, 흰색, 자홍색 등)에 대해 작용할 것이다.
도 5는 도 3의 통상의 디스플레이 시스템을 구동하기 위해 사용될 수 있는 바와 같은, 예시적인 640×480×3 디스플레이 시스템을 위한 하나의 가능한 입력 신호도를 도시한다. 적색, 녹색 및 청색 데이터는 일반적으로, 전체 라인에 걸쳐 한번에 한 픽셀씩 병렬 방식으로 시스템에 입력된다는 것이 주목되어야 한다. 물론, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 입력 신호 구조도 가능하다.
도 3의 통상적인 시스템에 대해, 출력 이미지 데이터는 역시 640×480×3이나; 본 명세서 및 병합된 특허 출원 내의 다른 곳에 개시된 신규한 시스템에 대해, 출력 이미지 데이터는 상이한 포맷을 취할 수 있다. 예컨대, 도 4의 시스템에서, 출력 적색 데이터는 입력 적색 데이터량의 절반일 수 있으며, 출력 청색 데이터는 입력 청색 데이터량의 절반일 수 있고, 녹색 데이터 출력은 입력 녹색 데이터량과 동일할 수 있다. 도 6은 도 4에 도시된 바와 같은 시스템으로부터의 적색, 녹색 및 청색 데이터를 위한 SPR 블록으로부터의 입력/출력 이미지 데이터의 일 실시예를 나타낸다.
더 일반적으로는, 이미지 픽셀, 또는 서브픽셀 데이터 세트(입력 이미지 세트로부터 서브픽셀 렌더링된 이미지 세트로임)의 수의 감소가 존재할 수 있다 - 예컨대, 도 4에 도시된 레이아웃에서, SPR후에, 대략적으로, 픽셀 수의 1/3 감소가 존재한다. 이제 패널 상에 최종적인 렌더링을 촉진하기 위해 SPR 이미지 데이터를 유리한 포맷으로 패널 구동기에 보내는 것이 바람직하다. 이러한 기술은 본 발명의 목적을 위한 통상적인 RGB로부터의 감소된 이미지 세트를 구비하는 임의의 다른 레이아웃에 대해 작용한다는 것이 인식될 것이다.
다른 가능한 실시예는 더미 데이터를 갖는 SPR 이미지 데이터를 새로운 이미지 데이터 포맷으로 패딩(pad)하는 것이다. 이는 입력 및 출력 사이클 타이밍이 변하지 않은채로 남아있게 할 것이다. 추가적으로, 출력 이미지 데이터를 저장하기 위해 라인 메모리가 필요하지 않을 수 있다. 도 7은 이러한 포맷을 구비하는 하나의 가능한 시스템 실시예(700)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 입력 클록은 다운스트림 용도를 위한 동일한 출력 클록으로서 통과될 수 있다. SPR 블록(702)은 유효 신호 및 데이터 신호를 수용하고, 이 데이터에 대해 몇 가지 이미지 처리를 수행한 후에, 출력 유효 신호 및 출력 이미지 데이터를 보낼 수 있다. 출력 유효 신호는 일정한 데이터가 더미 이미지 데이터인지 또는 렌더링될 유효 이미지 데이터인지를 패널 구동기 또는 제어기에 경보하기 위해 이러한 방식으로 코딩될 수 있다. 도 8은 위 이미지 포맷 실시예를 수행하기 위한 하나의 가능한 타이밍도 실시예를 도시한다. 유효 및 더미 이미지 데이터 값을 포함하는 다른 이미지 데이터 포맷이 가능하다는 것이 인식될 것이다.
다른 가능한 실시예는 - 더미 이미지 값에 대한 요구없이 - 단지 유효 이미지 데이터만을 패널 구동기에 전달하는 것이다. 도 9는 이러한 결과를 발생시키는 하나의 가능한 시스템 실시예(900)를 나타낸다. SPR 블록(902)은 유효 신호 및 데이터 신호뿐만 아니라 입력 클록 신호도 수용한다. 입력 클록 신호 또한 위상 동기 루프(PLL)(904), 라인 메모리(906), 및 타이밍 버퍼 제어부(908)와 같은, 다른 유닛에 공급될 수 있다. SPR 이미지 데이터는 SPR 블록(902)으로부터 타이밍 제어 버퍼(908) 및/또는 라인 메모리(906)에 (직접 또는 버퍼 메모리(908)와의 연결을 통해) 출력될 수 있다. PLL(904)은 유효 이미지 데이터를 패널 구동기에 (가능하게는 더미 이미지 데이터에 대한 요구없이) 제공하기 위해 요구되는 바와 같이, 출력 클록 신호를 제공하고 있다.
도 10은 이러한 이미지 포맷 실시예를 수행하는 하나의 가능한 타이밍도 실시예를 도시한다. 일 실시예에서, 출력 클록은 입력 클록 신호의 2/3일 수 있다. 다른 클록화 비(clocking ratio)가 다른 실시예를 구현하기 위해 채용될 수 있다는 것이 인식될 것이다 - 가능하게는 자신의 출력 대 입력 데이터 비를 구비하는 상이한 서브픽셀 레이아웃 반복 그룹을 구비함.
도 11은 더미 이미지 데이터에 대한 요구 없이도 단지 유효 이미지 데이터만을 패널 구동기에 전달하는 시스템의 다른 실시예를 나타낸다. 이 경우에, 시스템(1100)은 출력 클록을 생성하기 위해 PLL을 사용하는 대신 외부 클록을 채용한다. 도 12는 단지 유효 이미지 데이터만을 패널 구동기에 전달하는 시스템의 또 다른 실시예이다. 이 경우에, 입력 클록 신호는 출력 클록 신호로서 전달된다. 도 13 은 도 9, 11, 또는 12에 도시된 시스템에 적합할 수 있는 타이밍도의 예이나; 도 11 및 12는 상이한 출력 클록 신호를 기초로 해서 상이한 타이밍도를 가질 수 있다.
도 14는 이미지 데이터를 비동기식으로 이미지 파이프라인의 나머지에 제공하는 시스템(1400)을 나타낸다. SPR 블록(1402)은 - 직접 또는 버퍼, 캐시 또는 기억장치(1404)를 통해- 마이크로프로세싱 유닛(MPU)으로부터 신호를 수용한다. 이 데이터는 필요한 처리후에, 패널 구동기에 전달될 수 있는 SPR 유닛에 - 직접 또는 프레임 버퍼 데이터 기억장치(1406)를 통해 - 전달된다. 이러한 비동기식 설계는 결합 로직을 이용해 그리고 가능하게는 몇 가지 입려 데이터 래치(클록 신호로서 WRn을 채용함)를 이용해 구현될 수 있다. 도 15는 MPU로부터 SPR 블록으로의 하나의 가능한 신호 입력을 나타낸다.
서브픽셀 레이아웃(404)(도 4에 도시됨)을 구비하는 패널에 대해, 입력은 16비트 신호로서 수신될 수 있다 - 적색에 대해 5, 녹색에 대해 6 그리고 청색에 대해 5. CSn은 칩 선택 신호를 나타낸다; WRn은 기록 신호를 나타낸다; 그리고 RSTn은 MPU로부터의 리셋 신호를 나타낸다. 도 15는 이러한 MPU신호의 예시적인 세트를 나타낸다. SPR 처리후에, 출력 신호의 하나의 가능한 세트는 5/6/5 비트 포맷의 SDATA, 기록 신호로서의 SWRn; 및 SPR 블록으로부터 칩 선택 신호로서의 SCSn일 수 있다. 도 16은 이러한 SPR 신호의 예시적인 세트를 나타낸다. 다른 실시예가: 특히, 6비트 R, 6비트 G, 6비트 B 데이터뿐만 아니라 8비트 R, 8비트 G, 8비트 B를 포함하는 것이 가능하다는 것이 인식될 것이다.
아래의 다음과 같은 데이터는 데이터 포맷 및 타이밍에 대한 두 가지 가능한 경우를 나타낸다.
표1 -- SPR 출력 포맷:
MPU 데이터 홀더로부터 16비트 R(5)G(6)B(5) 데이터가 다음과 같은 레이아웃을 디스플레이하기 위해 전송된다:
레이아웃 포맷을 갖는 SPR 출력 데이터:
Figure 112006072577097-pct00001
그러나, 프레임 버퍼 데이터 홀더에 보내기 전에 5비트/6비트/5비트로 정렬하는 것이 바람직할 수 있다.
SPR 출력 데이터는 (5비트/6비트/5비트) 포맷을 구비하는 프레임 버퍼 데이터 홀더에 보낸다:
Figure 112006072577097-pct00002
이러한 비동기식 시스템을 구현하기 위해 고려할 두 가지 가능한 경우가 존 재한다:
경우 1: 출력 패턴 시퀀스
도 17은 가능한 출력 패턴 시퀀스를 도시한다. 예로서, 도 4의 레이아웃(404)은 128×128 픽셀 밀도로 가정된다. 이러한 출력 패턴 시퀀스는 매 여섯 개의 행마다 반복될 수 있다. 이러한 패턴 시퀀스는 컬럼수 = 6* X +2(예컨대, 128, 320)로 작용하는데, 행은 6n, 6n+1, 6n+2, 6n+3, 6n+4, 6n+5(n=0,1,2....)로 번호가 매겨진다.
출력 패턴은 다음과 같을 수 있다:
Figure 112006072577097-pct00003
새로운 패턴은 다음과 같이 삽입될 수 있다:
R(5)G(6)R(5): 6n+1행과 그 다음 행의 경계에서.
B(5)G(6)B(5): 6n+4행과 그 다음 행의 경계에서.
도 18은 SEL[1:0]의 하나의 가능한 상태 기계 구현예를 나타낸다. 도 19는 경우 1의 하나의 가능한 타이밍도이다.
경우 2: 매번 세 개의 렌더링 서브픽셀 출력
경우 1에서, 비동기식 설계를 위한 복잡한 상태 기계를 구현하는 것이 어려울 수 있다. 추가적으로, 열의 수가 공식(6*X+2)에 의해 커버되지 않는 경우, 출력 패턴 시퀀스가 상이할 수 있다. 대신에, 출력 패턴 시퀀스를 처리하지 않는 것 및 두 개의 행의 경계에서 새로운 패턴을 삽입하는 것이 가능할 수 있다. 대안적으로, 적합한 레이아웃(예컨대, RGBG) 포맷을 준비한 후 매번 세 개의 렌더링 서브픽셀을 출력하는 것이 가능할 수 있다. 각각을 6비트 포맷을 구비하는 RGBG 데이터로 유지하기 위해 24비트 래치가 바람직할 수 있다. 추가적으로, 기록 신호(SWRn)가 경우 1과 상이할 수 있다. 도 20은 경우 2를 위한 하나의 가능한 타이밍도를 나타낸다.
출력 패턴: (ldata_latch는 여기서 이전 LDATA를 의미한다)
Figure 112006072577097-pct00004
도 21은 패널 구동기 또는 제어기에 출력되는 다수의 채널을 (아키텍쳐 그 자체로 또는 그것의 구성요소에 대한 어떤 서브셋으로) 선택적으로 포함하기 위한 일반적인 아키텍쳐(2100)를 나타낸다. 입력 데이터가 시스템(2102)으로부터 도달해서 일반적으로(그러나 항상은 아님) 3색 공간(예컨대, RGB 또는 어떤 다른 적합한 색 공간)에 있다. SPR 엔진(2104)이 입력 색 공간을 디스플레이 패널 그 그체에 적합한 다른 색 공간으로(예컨대, RGB에서 RGBW 또는 어떤 다른 다수의 원색 공간) 매핑하기 위해 선택적으로 전범위 매핑 유닛(GMA)(2106)을 구비한다. 선택적인 전범위 매핑 후에, 이미지 데이터는 디스플레이 패널을 충족시키기 위해 적당한 수의 컬러 평면(예컨대, 적색(2108), 청색(2110), 녹색(2112), 흰색(또는 4-,5-,n-색 평면이 필요한 경우, 어떤 다른 색)) 무엇으로라도 서브픽셀 렌더링될 수 있다. 서브픽셀 렌더링된 데이터는 이후 타이밍 버퍼 제어부(2118)(필요한 경우임) 및 채널 변환기(2120)를 포함할 수 있는 색 채널 포맷터(2116)에 보내질 수 있다. 채널 변환기(2120)는 이후 요구되는 대로의 복수의 채널(예컨대, 도 21에 나타난 바와 같이 4개의 채널; 그러나 n개의 채널이 가능함, n은 3 이상임)을 채용할 수 있다. 이들 채널은 고유한 포맷의 데이터를 패널 구동기 또는 프레임 버퍼(2122)에 출력해서, 최종적으로 디스플레이 패널에 보내진다.
타이밍 버퍼 블록은 입력 및 출력 채널 비를 기초로 해서 출력 인터페이스 타이밍을 생성한다. 동기식 인터페이스에서, 픽셀 클록(CLK), 데이터 유효(DE) 및 선택적인 클록(OCLK) 신호가 사용된다. 비동기식 인터페이스에서, 기록 및 칩 선택(CS)이 색-채널 포맷터에 입력된다. 이러한 출력 인터페이스 타이밍을 이용해서, 채널 변환기 로직이 SPR 출력 포맷으로부터 패널 구동기 인터페이스 포맷, 패널 구동기 어레이 포맷 또는 프레임-버퍼 인터페이스 포맷으로 변환한다(도 22에 도시된 바와 같음).
도 22는 왼쪽에 도시된 바와 같은 예시적인 레이아웃을 포함하는 패널을 제공하기 위해 구현될 수 있는 데이터 또는 인터페이스 포맷에 대한 다양한 가능한 실시예의 표이다. 다른 고유한 서브픽셀 레이아웃이 가능하며 채널 수 및 데이터 포맷에 대한 다른 선택이 또한 가능하고 본 발명의 범위에서 고려된다는 것이 인식될 것이다.
본 발명이 예시적인 실시예를 참조해서 설명되었으나, 다양한 변경이 이루어질 수 있으며 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 등가물이 본 발명이 요소를 위해 대체될 수 있다는 것이 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 기본적인 범위로부 터 벗어나지 않고 특별한 상황 또는 소재를 개시된 내용에 적응시키도록 많은 변형이 이루어지 질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최적 모드로서 개시된 특별한 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 실시예를 포함할 것이다.
본 발명은 임의의 디스플레이 시스템 상에서의 이미지화 데이터의 렌더링 분야에 이용 가능하다.

Claims (17)

  1. 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법이되, 상기 패널은 본질적으로 복수의 원색 서브픽셀의 반복 그룹을 포함하는, 서브픽셀 렌더링 방법으로서,
    상기 입력 이미지 데이터는 각각의 이미지 프레임에 대해 상기 디스플레이 패널과는 상이한 수의 서브픽셀 데이터 세트를 구비하며, 상기 방법은,
    제1 클록 속도로 입력되는 입력 이미지 데이터를 서브픽셀 렌더링하는 단계;
    서브픽셀 렌더링된 데이터를 상기 디스플레이 패널에 제2 클록 속도로 출력하는 단계로서, 더미 데이터가 출력 데이터에 삽입되는, 출력 단계
    를 포함하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 서브픽셀 반복 그룹은, 하나 보다 많은 원색을 포함하는 적어도 하나의 열을 더 포함하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 클록 속도 및 상기 제2 클록 속도는 동일한, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 클록 속도 및 상기 제2 클록 속도는 상이한, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 이미지 데이터의 각각의 이미지 프레임에 대한 서브픽셀 데이터 세트의 개수는 상기 디스플레이 패널에 렌더링하기 위한 각각의 이미지 프레임에 대한 서브픽셀 데이터 세트의 개수보다 더 많은 것을 특징으로 하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    유효 출력 데이터를 나타내는 신호를 디스플레이 제어기에 출력하는 단계를 더 포함하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  7. 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법이되, 상기 패널은 본질적으로 복수의 원색 서브픽셀의 반복 그룹을 포함하는, 서브픽셀 렌더링 방법으로서,
    상기 입력 이미지 데이터는 각각의 이미지 프레임에 대해 상기 디스플레이 패널과는 상이한 수의 서브픽셀 데이터 세트를 구비하며, 상기 방법은,
    제1 클록 속도로 입력되는 입력 이미지 데이터를 서브픽셀 렌더링하는 단계;
    서브픽셀 렌더링된 데이터를 상기 디스플레이 패널에 제2 클록 속도로 출력하는 단계로서, 출력 이미지 데이터가 버퍼링되는, 출력 단계
    를 포함하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 서브픽셀 반복 그룹은, 하나 보다 많은 원색을 포함하는 적어도 하나의 열을 더 포함하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    디스플레이 제어기로 보내지는 상기 출력 이미지 데이터는 더미 이미지 데이터를 포함하지 않는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 클록 속도 및 상기 제2 클록 속도는 동일한, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 클록 속도 및 상기 제2 클록 속도는 상이한, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  12. 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법이되, 상기 패널은 본질적으로 복수의 원색 서브픽셀의 반복 그룹을 포함하는, 서브픽셀 렌더링 방법으로서,
    상기 입력 이미지 데이터는 각각의 이미지 프레임에 대해 상기 디스플레이 패널과는 상이한 수의 서브픽셀 데이터 세트를 구비하며, 상기 방법은,
    비동기식으로 입력되는 입력 이미지 데이터를 서브픽셀 렌더링하는 단계;
    서브픽셀 렌더링된 데이터를 제2 클록 속도에서의 포맷으로 상기 디스플레이 패널에 출력하는 단계로서, 더미 데이터가 출력 데이터에 삽입되는, 출력 단계
    를 포함하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 서브픽셀 반복 그룹은, 하나 보다 많은 원색을 포함하는 적어도 하나의 열을 더 포함하는, 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널 상에 서브픽셀 렌더링하는 방법.
  14. 제1 색의 서브픽셀 데이터 포맷의 입력 이미지 데이터를 디스플레이 패널에 제2 색의 서브픽셀 데이터 포맷으로 렌더링하는 시스템으로서,
    상기 제1 색의 서브픽셀 데이터 포맷의 입력 이미지 데이터를 수용하기 위한 입력 수단;
    입력 이미지 데이터를 상기 제2 색의 서브픽셀 데이터 포맷으로 재매핑하기 위한 서브픽셀 렌더링 엔진;
    제2 색의 서브픽셀 데이터 포맷을 효과적으로 정렬하기 위한 채널 포맷터; 및
    상기 채널 포맷터에 의해 포맷팅된 데이터를 상기 디스플레이에 출력하는 수단
    을 포함하는, 렌더링 시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 시스템은 제1 색의 서브픽셀 데이터 포맷의 이미지 데이터를 상기 제2 색의 서브픽셀 데이터 포맷으로 재매핑하기 위한 전범위 매핑 시스템을 더 포함하되, 상기 제1 색의 서브픽셀 데이터는 제1 원색 세트의 데이터를 포함하고 상기 제2 색의 서브픽셀 데이터 포맷은 제2 원색 세트의 데이터를 포함하는, 렌더링 시스템.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 채널 포맷터는 디스플레이 제어기에서 이용가능한 채널 수에 따라 상기 출력 데이터를 포맷팅하는, 렌더링 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 채널 포맷터는 더미 이미지 데이터를 유효 출력 데이터 세트에 더하는, 렌더링 시스템.
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