KR101356334B1 - 시공간 컬러 휘도 디더링 기술들 - Google Patents

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Abstract

시공간 디더링된 이미지들의 생성 및 표시를 가능하게 하는 시스템들 및 방법들이 개시된다. 실시예들은 컬러 시프팅 및 휘도를 이용하는 기술들을 포함한다. 일 실시예에서, 인접하는 픽셀들(52, 54, 56, 58)은 서로에 대해 컬러 시프트되며, 인접 픽셀들(52, 54, 56, 58)의 컬러 값들은 그룹 내의 픽셀들의 컬러 값들과 시간적으로 교대된다. 다른 실시예에서, 인접 픽셀들의 그룹(84)의 휘도가 결정되고, 그룹(84)의 휘도는 컬러 변동들을 더 많은 수의 픽셀에 걸쳐 분산시켜 최소 휘도를 갖는 픽셀과 최대 휘도를 갖는 픽셀 사이의 휘도 차이를 줄임으로써 공간적으로 그리고 시간적으로 더 균일해진다. 각각의 컬러 성분과 관련된 컬러 시프트들이 상이한 픽셀들 내에 동시에 존재할 수 있도록 개별 컬러 성분들(예로서, 적, 녹, 청)이 또한 분리되고 사용될 수 있다.

Description

시공간 컬러 휘도 디더링 기술들{SPATIO-TEMPORAL COLOR LUMINANCE DITHERING TECHNIQUES}
본 발명은 일반적으로 휘도 접근법을 이용하여 이미지들을 디더링하기 위한 기술들에 관한 것이다.
본 섹션은 아래에 설명 및/또는 청구되는 본 발명의 다양한 양태들과 관련될 수 있는 다양한 기술의 양태들을 독자에게 소개하는 것을 의도한다. 본 설명은 본 발명의 다양한 양태들의 더 나은 이해를 용이하게 하는 배경 정보를 독자에게 제공하는 데 도움이 될 것으로 생각된다. 따라서, 본 설명은 이를 고려하여 읽어야 하며, 종래 기술의 인정은 아니어야 한다.
최근에, 전자 디스플레이 장치들은 적어도 부분적으로는 그러한 장치들이 일반 소비자에게 가격이 더욱더 적당해짐으로 인해 점점더 대중화되어 왔다. 게다가, 다수의 전자 디스플레이 장치가 현재 데스크탑 모니터들 및 노트북 컴퓨터들에 대해 이용 가능한 것에 더하여, 디지털 디스플레이 장치들이 셀룰러 폰, 태블릿 컴퓨팅 장치 또는 휴대용 미디어 플레이어와 같은 다른 전자 장치의 일부로서 통합되는 것도 드물지 않다.
전자 디스플레이들은 통상적으로 컬러 범위 내에서 설정된 수의 컬러들을 출력하도록 구성된다. 소정의 예들에서, 표시될 그래픽 이미지는 전자 디스플레이에 의해 표시될 수 있는 컬러들의 수보다 많은 수의 컬러들을 가질 수 있다. 예를 들어, 그래픽 이미지는 24비트 컬러 심도(예를 들어, 이미지의 적, 녹, 청 성분들 각각에 대해 8비트씩)로 인코딩될 수 있는 반면, 전자 디스플레이는 18비트 컬러 심도(예를 들어, 이미지의 적, 녹, 청 성분들 각각에 대해 6비트씩)로 출력 이미지들을 제공하도록 구성될 수 있다. 최하위 비트들을 단순히 폐기하는 것이 아니라, 디더링 기술들을 이용하여, 오리지널 컬러 이미지의 더 가까운 근사치인 것으로 보이는 그래픽 이미지를 출력할 수 있다. 그러나, 디더링 기술들은 오리지널 이미지를 원하는 만큼 근접하게 근사화하지 못할 수 있다.
여기에 개시되는 소정 실시예들의 요약이 아래에 설명된다. 이러한 양태들은 단지 이러한 소정의 실시예들의 간단한 요약을 독자에게 제공하기 위해 설명되며, 이러한 양태들은 본 발명의 범위를 한정하는 것을 의도하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 사실상, 본 발명은 아래에 설명되지 않을 수도 있는 다양한 양태들을 포함할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 전자 디스플레이 상에 컬러 이미지들을 표시하는 데 이용될 수 있는 디더링 기술들에 관한 것이다. 전자 디스플레이는 전원, 픽셀화 하드웨어(예를 들어, 발광 다이오드들, 액정 디스플레이), 및 표시될 이미지 데이터를 나타내는 신호들을 수신하기 위한 회로를 포함하는 하나 이상의 전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 소정 실시예들에서는 프로세서가 디스플레이 내부에 위치할 수 있는 반면, 다른 실시예들에서는 프로세서가 디스플레이 외부에 위치할 수 있고, 컴퓨터 워크스테이션 또는 셀폰과 같은 전자 장치의 일부로서 포함될 수 있다.
프로세서는 여기에 개시되는 공간 및 시간 디더링 기술들을 포함하는 디더링 기술들을 이용하여 전자 디스플레이 상에 컬러 이미지들을 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 인접하는 픽셀들은 서로에 대해 컬러 시프트되며, 소정 픽셀들의 컬러 값들은 그룹 내의 다른 픽셀들의 컬러 값들과 시간적으로 교대된다. 다른 실시예에서는, 인접 픽셀들의 그룹의 휘도가 결정되고, 그룹의 휘도는 최소 휘도를 갖는 픽셀과 최대 휘도를 갖는 픽셀 사이의 휘도 차이를 줄이기 위해 더 많은 수의 픽셀에 걸쳐 컬러 변동들을 분산시킴으로써 공간적으로 그리고 시간적으로 더 균일해진다. 또한, 개별 컬러 성분들(예를 들어, 적, 녹, 청)은 각각의 컬러 성분과 관련된 컬러 시프트들이 상이한 픽셀들에 동시에 존재할 수 있도록 분리되고 사용될 수 있다.
전술한 특징들의 다양한 개량들이 본 발명의 다양한 양태들과 관련하여 존재할 수 있다. 추가적인 특징들도 이러한 다양한 양태들 내에 포함될 수도 있다. 이러한 개량들 및 추가 특징들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 설명되는 실시예들 중 하나 이상과 관련하여 후술하는 다양한 특징들은 본 발명의 임의의 전술한 양태들 내에 단독으로 또는 임의의 조합으로 포함될 수 있다. 다시, 전술한 간단한 요약은 청구 발명에 대한 한정이 아니라, 독자로 하여금 본 발명의 실시예들의 소정 양태들 및 상황들을 익힐 수 있게 하는 것만을 의도한다.
본 발명의 다양한 양태들은 아래의 상세한 설명을 읽고 아래의 도면들을 참조할 때 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 명세서에서 설명되는 이미지 처리 기술들 중 하나 이상을 구현하도록 구성되는 이미지 처리 회로를 포함하는 전자 장치의 일례의 컴포넌트들을 나타내는 간단한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 양태들에 따른, 데스크탑 컴퓨팅 장치 형태의 도 1의 전자 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 양태들에 따른, 핸드헬드 휴대용 전자 장치 형태의 도 1의 전자 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 장치에 포함될 수 있는 MxN 픽셀 어레이의 그래픽 표현을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 양태들에 따른, 이미지 신호 처리(ISP) 논리를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 장치의 동작을 나타내는 논리도이다.
도 7은 본 발명의 양태들에 따른, 도 6의 논리의 소정 양태들을 일반적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 양태들에 따른, 시간 디더링의 이용을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 장치의 동작을 나타내는 제2 논리도이다.
도 10은 본 발명의 양태들에 따른, 도 9의 소정 양태들을 일반적으로 나타내는 블록도이다.
도 11-14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 시간 디더링의 일례를 일반적으로 나타낸다.
도 15는 본 발명의 양태들에 따른, 도 9의 소정 양태들을 일반적으로 나타내는 제2 블록도이다.
하나 이상의 구체적인 실시예들이 아래에 설명된다. 이러한 실시예들의 간명한 설명을 제공하기 위해, 본 명세서에서는 실제 구현의 모든 특징이 설명되지는 않는다. 임의의 그러한 실제 구현의 개발에 있어서는, 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 구현마다 다를 수 있는 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약들의 준수와 같은 개발자들의 특정 목적들을 달성하기 위해 다수의 구현 고유 결정들이 행해져야 한다는 것을 알아야 한다. 더욱이, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 본 발명의 이익을 갖는 통상의 기술자들에게는 일상적인 설계, 제작 및 제조 업무일 것이라는 것을 알아야 한다.
후술하는 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 전자 디스플레이 장치 상에서 이미지 데이터를 처리하고 표시하기 위한 기술들에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 소정 양태들은 시간 및 공간 디더링 기술들을 이용하여 이미지들을 처리하기 위한 기술들과 관련될 수 있다. 게다가, 현재 개시되는 기술들은 정지 이미지들 및 이동 이미지들(예를 들어, 비디오) 모두에 적용될 수 있으며, 셀폰, 데스크탑 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨팅 장치, 전자 서적 판독기, 텔레비전 등과 같은 임의의 적절한 타입의 전자 디스플레이에서 이용될 수 있다.
위의 사항을 염두에 두고서, 여기서 설명되는 바와 같은 디더링 기술들을 포함할 수 있는 소정의 디스플레이 시스템들의 실시예들을 먼저 설명하는 것이 이로울 수 있다. 이것을 염두에 두고서, 이제 도면들을 참조하면, 도 1은 전술한 이미지 처리 기술들 중 하나 이상을 이용하여 이미지 데이터의 처리를 제공할 수 있는 전자 장치(10)의 일례를 나타내는 블록도이다. 전자 장치(10)는 이미지 데이터를 처리하고 표시하도록 구성되는 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터, 이동 전화, 디지털 미디어 플레이어, 텔레비전 등과 같은 임의 타입의 전자 장치일 수 있다. 단지 예로서, 전자 장치(10)는 캘리포니아 쿠퍼티노의 애플사로부터 입수 가능한 아이패드®, 아이팟® 또는 아이폰®의 일 모델과 같은 휴대용 전자 장치일 수 있다. 또한, 전자 장치(10)는 캘리포니아 쿠퍼티노의 애플사로부터 입수 가능한 맥북®, 맥북® 프로, 맥북 에어®, 아이맥®, 맥® 미니 또는 맥 프로®의 일 모델과 같은 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터일 수 있다.
그의 형태(예컨대, 휴대용 또는 비휴대용)에 관계없이, 전자 장치(10)는 많은 가운데 특히 공간 및/또는 시간 디더링 기술들을 포함할 수 있는 간단히 전술한 이미지 처리 기술들 중 하나 이상을 이용하여 이미지 데이터의 처리를 제공할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예들에서, 전자 장치(10)는 그러한 이미지 처리 기술들을 전자 장치(10)의 메모리에 저장된 이미지 데이터에 적용할 수 있다. 전자 장치(10)의 휴대용 및 비휴대용 실시예들 모두를 도시하는 실시예들은 도 2 및 3과 관련하여 아래에 더 설명된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전자 장치(10)는 장치(10)의 기능에 기여하는 다양한 내부 및/또는 외부 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 다양한 기능 블록들은 (회로를 포함하는) 하드웨어 요소들, (컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 코드를 포함하는) 소프트웨어 요소들 또는 하드웨어 및 소프트웨어 요소들 양자의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 설명되는 실시예에서, 전자 장치(10)는 입출력(I/O) 포트들(12), 입력 구조들(14), 하나 이상의 프로세서들(16), 메모리 장치(18), 비휘발성 저장 장치(20), 확장 카드(들)(22), 네트워킹 장치(24), 전원(26) 및 디스플레이(28)를 포함할 수 있다. 게다가, 전자 장치(10)는 디지털 카메라와 같은 하나 이상의 이미징 장치들(30) 및 이미지 처리 회로(32)를 포함할 수 있다. 아래에 더 설명되는 바와 같이, 이미지 처리 회로(32)는 전술한 이미지 처리 기술들 중 하나 이상을 구현하도록 구성될 수 있다. 알 수 있듯이, 이미지 처리 회로(32)에 의해 처리되는 이미지 데이터는 메모리(18) 및/또는 비휘발성 저장 장치(들)(20)로부터 검색될 수 있거나, 이미징 장치(30)를 이용하여 획득될 수 있다.
도 1에 도시된 장치(10)의 시스템 블록도는 그러한 장치(10)에 포함될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 도시하는 하이 레벨 제어 도면인 것을 의도한다는 것을 이해해야 한다. 사실상, 후술하는 바와 같이, 도시된 프로세서(들)(16)는 일부 실시예들에서 메인 프로세서(예를 들어, CPU) 및 전용 이미지 및/또는 비디오 프로세서들과 같은 다수의 프로세서를 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 이미지 데이터의 처리는 주로 이러한 전용 프로세서들에 의해 처리될 수 있으며, 따라서 메인 프로세서(CPU)로부터 그러한 작업들을 효과적으로 덜어낼 수 있다.
입력 구조들(14)은 사용자 입력 또는 피드백을 프로세서(들)(16)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 입력 구조들(14)은 전자 장치(10)에서 실행되는 애플리케이션들과 같은 전자 장치(10)의 하나 이상의 기능들을 제어하도록 구성될 수 있다. 입력 구조(들)(14)를 통해 수신된 다양한 입력 신호들을 처리하는 것에 더하여, 프로세서(들)(16)는 장치(10)의 일반 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(들)(16)는 전자 장치(10)의 운영 체제, 프로그램들, 사용자 및 애플리케이션 인터페이스들 및 임의의 다른 기능들을 실행하기 위한 처리 능력을 제공할 수 있다.
프로세서(들)(16)는 하나 이상의 "범용" 마이크로프로세서들, 하나 이상의 특수 목적 마이크로프로세서들 및/또는 주문형 마이크로프로세서들(ASIC들), 또는 그러한 처리 컴포넌트들의 조합과 같은 하나 이상의 마이크로프로세서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(들)(16)는 하나 이상의 축소 명령어 세트(예컨대, RISC) 프로세서들은 물론, 그래픽 프로세서들(GPU), 비디오 프로세서들, 오디오 프로세서들 및/또는 관련 칩셋들도 포함할 수 있다. 인식하듯이, 프로세서(들)(16)는 장치(10)의 다양한 컴포넌트들 사이에 데이터 및 명령어들을 전송하기 위한 하나 이상의 데이터 버스들에 결합될 수 있다. 소정 실시예들에서, 프로세서(들)(16)는 여기에 설명되는 디더링 기술들을 이용할 수 있는 소스 코드 실시예들을 실행하기 위한 처리 능력을 제공할 수 있다.
프로세서(들)(16)에 의해 처리될 명령어들 또는 데이터는 메모리 장치(18)와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 메모리 장치(18)는 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 휘발성 메모리로서 또는 판독 전용 메모리(ROM)와 같은 비휘발성 메모리로서 또는 하나 이상의 RAM 및 ROM 장치들의 조합으로서 제공될 수 있다. 게다가, 메모리(18)는 전자 장치(10)의 동작 중에 버퍼링 또는 캐싱을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 메모리(18)는 비디오 데이터를 디스플레이(28)로 출력되고 있을 때 버퍼링하기 위한 하나 이상의 프레임 버퍼들을 포함한다.
메모리 장치(18)에 더하여, 전자 장치(10)는 데이터 및/또는 명령어들의 영구 저장을 위한 비휘발성 저장 장치(20)를 더 포함할 수 있다. 비휘발성 저장 장치(20)는 플래시 메모리, 하드 드라이브 또는 임의의 다른 광, 자기 및/또는 반도체 저장 매체들 또는 이들의 소정 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 양태들에 따르면, 비휘발성 저장 장치(20) 및/또는 메모리 장치(18)에 저장된 이미지 처리 데이터는 디스플레이 상에 출력되기 전에 이미지 처리 회로(32)에 의해 처리될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예는 하나 이상의 카드 또는 확장 슬롯들도 포함할 수 있다. 카드 슬롯들은 추가 메모리, I/O 기능, 네트워킹 능력 또는 그래픽 처리 능력과 같은 기능을 전자 장치(10)에 추가하는 데 사용될 수 있는 확장 카드(22)를 수용하도록 구성될 수 있다. 전자 장치(10)는 무선 802.11 표준 또는 임의의 다른 적절한 네트워킹 표준, 예컨대 근거리 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN)를 통해 네트워크 접속을 제공할 수 있는 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 또는 네트워크 제어기일 수 있는 네트워크 장치(24)도 포함한다.
장치(10)의 전원(26)은 비휴대용 및 휴대용 상황들 모두에서 장치(10)에 급전하기 위한 능력을 포함할 수 있다. 디스플레이(28)는 아래에 더 설명되는 바와 같이 운영 체제용 GUI와 같은 장치(10)에 의해 생성된 다양한 이미지들, 또는 이미지 처리 회로(32)에 의해 처리된 이미지 데이터(정지 이미지들 및 비디오 데이터 포함)를 표시하는 데 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이미지 데이터는 이미징 장치(30)를 이용하여 획득된 이미지 데이터 또는 메모리(18) 및/또는 비휘발성 저장 장치(20)로부터 검색된 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 디스플레이(28)는 예를 들어 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이와 같은 임의의 적절한 타입의 디스플레이일 수 있다. 게다가, 전술한 바와 같이, 디스플레이(28)는 전자 장치(10)에 대한 제어 인터페이스의 일부로서 기능할 수 있는 전술한 터치 감지 메커니즘(예를 들어, 터치 스크린)과 함께 제공될 수 있다. 도시된 이미징 장치(들)(30)는 정지 이미지들 및 이동 이미지들(예를 들어, 비디오) 모두를 획득하도록 구성된 디지털 카메라로서 제공될 수 있다.
이미지 처리 회로(32)는 공간 디더링, 시간 디더링, 픽셀 컬러-공간 변환, 휘도 결정, 휘도 최적화, 이미지 스케일링 작업 등과 같은 다양한 이미지 처리 단계들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 처리 회로(32)는 다양한 서브컴포넌트들 및/또는 개별 논리 유닛들을 포함할 수 있으며, 이들은 공동으로 다양한 이미지 처리 단계들 각각을 수행하기 위한 이미지 처리 "파이프라인"을 형성한다. 이러한 서브컴포넌트들은 하드웨어(예컨대, 디지털 신호 프로세서 또는 ASIC) 또는 소프트웨어를 이용하여 또는 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 이미지 처리 회로(32)에 의해 제공될 수 있는 다양한 이미지 처리 작업들 및 특히 공간 디더링, 시간 디더링, 픽셀 컬러-공간 변환, 휘도 결정 및 휘도 최적화와 관련된 처리 작업들이 아래에 더 상세히 설명된다.
전자 장치(10)를 다시 참조하면, 도 2 및 3은 전자 장치(10)가 취할 수 있는 다양한 형태들을 도시한다. 전술한 바와 같이, 전자 장치(10)는 (랩탑, 노트북 및 태블릿 컴퓨터들과 같이) 일반적으로 휴대용인 컴퓨터들은 물론, (데스크탑 컴퓨터, 워크스테이션 및/또는 서버와 같이) 일반적으로 비휴대용인 컴퓨터들, 또는 핸드헬드 휴대용 전자 장치들(예컨대, 디지털 미디어 플레이어 또는 이동 전화)과 같은 다른 타입의 전자 장치를 포함하는 컴퓨터의 형태를 취할 수 있다. 특히, 도 2 및 3은 각각 데스크탑 컴퓨터(34) 및 핸드헬드 휴대용 전자 장치(36) 형태의 전자 장치(10)를 도시한다.
도 2는 전자 장치(10)가 데스크탑 컴퓨터(34)로서 제공되는 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 디스플레이(28)는 물론, 도 1에 도시된 블록도와 관련하여 전술한 다양한 다른 컴포넌트들을 포함하는 데스크탑 컴퓨터(34)는 인클로저(38) 내에 하우징될 수 있다. 게다가, 데스크탑 컴퓨터(34)는 하나 이상의 I/O 포트들(12)(예로서, USB)을 통해 컴퓨터(34)에 결합될 수 있거나 컴퓨터(34)와 무선으로(예로서, RF, 블루투스 등) 통신할 수 있는 외부 키보드 및 마우스(입력 구조들(14))를 포함할 수 있다. 데스크탑 컴퓨터(34)는 전술한 바와 같은 통합 또는 외부 카메라일 수 있는 이미징 장치(40)도 포함한다. 소정 실시예들에서, 도시된 데스크탑 컴퓨터(34)는 애플사로부터 입수 가능한 아이맥®, 맥® 미니 또는 맥 프로®의 일 모델일 수 있다.
더 도시된 바와 같이, 디스플레이(28)는 디더링된 이미지(42)와 같이 사용자가 볼 수 있는 다양한 이미지들을 생성하도록 구성될 수 있다. 디더링된 이미지(42)는 예를 들어 아래에 더 상세히 설명되는 공간 및 시간 디더링 기술들을 이용하여 생성되었을 수 있다. 컴퓨터(34)의 동작 중에, 디스플레이(28)는 사용자로 하여금 컴퓨터(34) 상에서 실행되는 운영 체제 및/또는 애플리케이션과 상호작용할 수 있게 하는 그래픽 사용자 인터페이스("GUI")(44)를 표시할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(10)는 애플사로부터 입수 가능한 아이팟® 또는 아이폰®의 일 모델일 수 있는 휴대용 핸드헬드 전자 장치(36) 형태로 더 도시된다. 핸드헬드 장치(36)는 사용자가 핸드헬드 장치(36)와 인터페이스할 수 있는 다양한 사용자 입력 구조들(14)을 포함한다. 예를 들어, 각각의 입력 구조(14)는 누르거나 조작할 때 하나 이상의 각각의 장치 기능들을 제어하도록 구성될 수 있다. 예로서, 입력 구조들(14) 중 하나 이상은 표시할 "홈" 스크린 또는 메뉴를 호출하고, 슬립(sleep), 웨이크(wake) 또는 파워 온/오프 모드 사이에서 토글링하고, 셀룰러폰 애플리케이션용 링어(ringer)를 침묵시키고, 볼륨 출력을 증가 또는 감소시키고, 기타 등등을 행하도록 구성될 수 있다. 도시된 입력 구조들(14)은 예시적일 뿐이며, 핸드헬드 장치(36)는 버튼, 스위치, 키, 노브, 스크롤 휠 등을 포함하는 다양한 형태로 존재하는 임의 수의 적절한 사용자 입력 구조들을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도시된 실시예에서, 핸드헬드 장치(36)는 디스플레이 장치(28)를 포함한다. LCD, OLED 또는 임의의 적절한 타입의 디스플레이일 수 있는 디스플레이 장치(28)는 여기에 개시되는 기술들에 의해 생성되는 다양한 이미지들을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(28)는 디더링된 이미지(42)를 표시할 수 있다.
전자 장치(10)가 취할 수 있는 다양한 형태들과 관련하여 소정의 상황을 제공하였으며, 이제 도 4를 참조하여, 본 설명은 디스플레이 장치(28)의 상세들 및 이미지 처리 장치(32)에 집중될 것이다. 전술한 바와 같이, 디스플레이 장치(28)는 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이, 디지털 광 처리(DLP) 프로젝터, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 등과 같은 임의의 적절한 타입의 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(28)는 도 4에 도시된 예시적인 MxN 행렬(48)과 같은 픽셀 요소들의 행렬을 포함할 수 있다. 따라서, 디스플레이(28)는 MxN의 본래의 디스플레이 해상도로 이미지를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(28)가 30인치 애플 시네마 HD 디스플레이® 내에 포함되는 실시예들에서, 본래의 디스플레이 해상도는 약 2560x1600 픽셀일 수 있다.
픽셀 행렬(50)이 더 상세히 도시되며, 4개의 인접하는 픽셀(52, 54, 56, 58)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 디스플레이 장치(28)의 각각의 픽셀은 적(R), 녹(G) 및 청(B) 컬러를 표시할 수 있는 3개의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 사람의 눈은 픽셀에 의해 표시되는 특정 RGB 컬러 조합을 인식하고, 이 조합을 특정 컬러로 변환할 수 있다. 각각의 개별 픽셀에 의해 픽셀의 개별 RGB 강도 레벨들을 변화시킴으로써 다수의 컬러가 표시될 수 있다. 예를 들어, 50% R, 50% G 및 50% B의 레벨을 갖는 픽셀은 회색으로 인식될 수 있는 반면, 100% R, 100% G 및 0% B의 레벨을 갖는 픽셀은 황색으로 인식될 수 있다.
픽셀이 표시할 수 있는 컬러들의 수는 디스플레이(28)의 하드웨어 능력들에 의존한다. 예를 들어, 각각의 서브픽셀마다 6비트의 컬러 심도를 갖는 디스플레이(28)는 R, G, B 컬러 성분들 각각에 대해 64(26)개의 강도 레벨을 생성할 수 있다. 서브픽셀당 비트들의 수, 예를 들어 6비트는 픽셀 심도로서 지칭된다. 6비트의 픽셀 심도에서는 262,144(26x26x26)개의 컬러 조합이 가능하고, 8비트의 픽셀 심도에서는 16,777,216(28x28x28)개의 컬러 조합이 가능하다. 8비트 픽셀 심도 디스플레이(28)에 의해 생성되는 이미지들의 시각적 품질은 6비트 픽셀 심도를 이용하는 디스플레이(28)에 의해 생성되는 이미지들의 시각적 품질보다 우수할 수 있지만, 8비트 디스플레이(28)의 비용 또한 더 높다. 따라서, 더 낮은 픽셀 심도의 디스플레이들(28)을 사용할 때에도 소스 이미지를 시각적 재현성이 향상된 상태로 표시할 수 있는 여기서 설명되는 기술들과 같은 이미징 처리 기술들을 적용하는 것이 이로울 것이다. 게다가, 소스 이미지는 디스플레이(28)에 의해 지원되는 것보다 많은 컬러를 포함할 수 있으며, 심지어 디스플레이들(28)은 더 높은 픽셀 심도들을 가질 수 있다. 따라서, 임의 수의 컬러의 시각적 표현을 향상시킬 수 있는 이미징 처리 기술들을 적용하는 것이 또한 이로울 것이다. 사실상, 아래에 도 5와 관련하여 더 상세히 설명되는 것들과 같은 여기에 설명되는 이미지 처리 기술들은 디스플레이 하드웨어에 의해 출력될 수 있는 것보다 많은 수의 컬러를 갖는 임의 수의 소스 이미지들로부터 임의 수의 픽셀 심도들로 향상된 시각적 재현들을 표시할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이 도면은 소스 이미지(62)를 처리하고 표시하는 데 사용될 수 있는 이미지 신호 처리(ISP) 파이프라인 논리(60)의 일 실시예를 도시한다. ISP 논리(60)는 도 1의 이미지 처리 회로(32)와 같은 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들을 이용하여 구현될 수 있다. 소스 이미지(62)는 예를 들어 메모리(18)의 실시예들 상에 소스 이미지(62)의 전자 표현을 배치함으로써 제공될 수 있다. 그러한 예에서, 소스 이미지(62)는 메모리(18)의 프레임 버퍼 실시예들 상에 배치될 수 있다. 소스 이미지(62)는 전자 장치(10)의 하드웨어에 의해 직접 지원되지 않는 컬러들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소스 이미지(62)는 8비트의 픽셀 심도로 저장될 수 있는 반면, 하드웨어는 6비트 픽셀 심도 디스플레이(28)를 포함한다. 따라서, 소스 이미지(62)는 더 낮은 픽셀 심도의 디스플레이(28)에 표시될 수 있도록 여기에 개시되는 기술들에 의해 조작될 수 있다.
소스 이미지(62)는 먼저 컬러 분해(블록 64)될 수 있다. 컬러 분해(블록 64)는 소스 이미지(62)의 각각의 픽셀의 컬러를 3개의 RGB 컬러 레벨로 분해할 수 있다. 즉, 각각의 픽셀에 대한 RGB 강도 레벨들이 컬러 분해(블록 64)에 의해 결정될 수 있다. 그러한 분해는 3채널 분해로서 지칭될 수 있는데, 그 이유는 컬러들이 예를 들어 적색 채널, 녹색 채널 및 청색 채널로 분해될 수 있기 때문이다.
도시된 실시예에서, 소스 이미지(62)는 또한 휘도 분석(블록 66)될 수 있다. 휘도는 사람의 눈에 인식되는 이미지 또는 이미지 성분(픽셀 등)의 광도(brightness)와 관련된다. 게다가, 사람들은 통상적으로 각각의 컬러가 동일한 밝기를 갖는 경우에도 컬러들을 상이한 휘도를 갖는 것으로 인식한다. 예를 들어, 동일한 밝기에서, 사람들은 통상적으로 녹색을 적색보다 높은 휘도를 갖는 것으로 인식한다. 게다가, 적색은 청색보다 높은 휘도를 갖는 것으로 인식된다. 일례에서, 휘도 공식 Y는 아래에 정의되는 바와 같이 사람들에 의한 휘도 인식에 기초하는 관찰 결과들을 통합함으로써 얻어질 수 있다.
Y = 0.30R + 0.60G + 0.10B
사실상, 위의 휘도 공식 Y는 30% 적색, 60% 녹색 및 10% 청색 색도들(예컨대, 컬러 값들)에 기초하는 덧셈 공식이다. 따라서, 휘도 공식 Y는 픽셀의 RGB 컬러 레벨들을 이용하여, 픽셀의 휘도에 대한 사람의 근사적 인식을 결정할 수 있다. 많은 가운데 특히 사람의 인식의 가변성으로 인해 휘도 공식에 사용되는 값들은 근사적이라는 것을 이해해야 한다. 사실상, 다른 실시예들에서, R, G, B에 대한 백분율 값들은 상이할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 이 값들은 대략 29.9% 적색, 58.7% 녹색 및 11.4% 청색일 수 있다.
이어서, 각각의 픽셀의 휘도 값이 공간 디더링(블록 68)에 이용될 수 있다. 공간 디더링에서, 이미지는 이미지의 "잡음"을 증가시키고, 컬러 밴딩(banding)을 줄이고, 이미지의 날카로운 에지들이 덜 검출될 수 있게 하도록 조작될 수 있다. 따라서, 공간 디더링은 이미지 인식 및 품질을 향상시킬 수 있다. 소정의 공간 디더링 실시예들에서, 소스 이미지(62)로부터의 픽셀들은 도 6과 관련하여 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 먼저 예를 들어 최상위 비트(MSB) 및 최하위 비트(LSB) 프로세스를 통해 더 낮은 픽셀 심도로 변환될 수 있다.
또한, 표시되는 이미지(74)가 소스 이미지(62)를 더 근접하게 근사화하는 것을 가능하게 하기 위해 공간 디더링 동안에 다수의 디더 패턴(70)이 사용될 수 있다. 일 실시예에서는, 두 세트의 디더 패턴들(70, 70')이 메모리에 저장될 수 있다. 이 실시예에서, 디더 패턴들(70)의 세트는 녹색과 같은 컬러 채널에서 사용될 수 있으며, 세트(70')는 적색 및 청색 채널들에서 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 디더 패턴들(70)(및 70')은 휘도 분석(블록 66)에 기초하여 동적으로 계산될 수 있으며, 메모리에 저장되지 않을 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 녹색과 같은 단일 컬러 채널에 대응하는 디더 패턴들(70)이 메모리에 저장될 수 있다. 이 실시예에서, 디더 패턴들(70')은 저장된 디더 패턴들(70)에 기초하여 도출될 수 있다. 디더 패턴들(70, 70')은 도 7과 관련하여 아래에 더 상세히 설명된다. 소정 실시예들에서, 픽셀들의 그룹(예를 들어, 행렬)은 픽셀들의 소정 RGB 값들을 픽셀 그룹 전반에 분산시켜 픽셀 행렬의 휘도를 더 균일하게 분포시킴으로써 더 균일해진다. 사실상, 공간 디더링(블록 68)은 인식되는 이미지 품질을 상당히 보전하면서 더 낮은 픽셀 심도에서의 소스 이미지(62)의 표시를 가능하게 하도록 소스 이미지(62)의 컬러들 및 휘도를 공간적으로 분산시킬 수 있다.
게다가, ISP 논리(60)는 시간 디더링(블록 72)을 이용할 수 있다. 시간 디더링(블록 72)에서, 픽셀들의 컬러들 및/또는 휘도는 프레임 단위로 교대되어, 표시되는 이미지(74)의 인식되는 이미지 품질을 향상시킬 수 있다. 즉, 처리된 이미지의 제1 프레임이 시간 T0에 표시될 수 있고, 이어서 처리된 이미지의 제2 프레임이 시간 T1에 표시될 수 있다. 제2 프레임은 제1 프레임으로부터의 컬러 및/또는 휘도 변동들을 가질 수 있다. 또한, 처리된 이미지의 제3 프레임은 시간 T2에 표시될 수 있으며, 제2 프레임과 다른 컬러 및/또는 휘도를 갖는다. 소정 실시예들에서는, 제3 프레임과 다른 컬러 및/또는 휘도 값들을 갖는 추가 프레임들도 표시될 수 있다. 게다가, 시간 디더링(블록 72)은 프레임 표시들을 통해 반복 루핑(looping)될 수 있다. 즉, 시간 Tn에 소정의 n 번째 프레임을 표시한 후에, 제1 프레임에 이어서 제2 프레임 등이 n 번째 프레임까지 다시 표시될 수 있고, 이어서 제1 프레임으로 돌아갈 수 있다.
사람들은 하나씩 순차적으로 표시되는 다수의 프레임을 단일 이미지로서 인식할 수 있다. 사실상, 일부 실시예들에서는, 초당 60, 120, 240 또는 그 이상의 프레임들(FPS)이 순차적으로 표시될 수 있다. 각각의 프레임의 컬러 및/또는 휘도를 교대시킴으로써 그리고 프레임들을 순차적으로 표시함으로써, 사람 눈에 더 자연스럽고 만족스런 단일 인식 이미지를 가능하게 할 수 있다. 따라서, 도 6과 관련하여 더 상세히 설명되는 MSB-LSB 기반 기술과 같은 여기에 설명되는 디더링 기술들은 소스 이미지(62)보다 낮은 픽셀 심도를 갖는 표시되는 이미지(74)의 시각적으로 만족스런 표시를 제공할 수 있다.
도 6은 MSB-LSB 기술들을 이용하여 소스 이미지(62)를 공간 및 시간 디더링할 수 있는 논리(76)의 일 실시예를 나타낸다. 즉, 논리(76)는 더 높은 픽셀 심도를 갖는 이미지(62)를 더 낮은 픽셀 심도를 갖는 표시되는 이미지(74)로 변환할 수 있다. 따라서, 논리(76)는 예를 들어 이미지 데이터를 변환하기 위해 프로세서에 의해 사용될 수 있는 비일시적 기계 판독 가능 코드 또는 컴퓨터 명령어들을 포함할 수 있다. 소스 이미지(62)는 먼저 3개의 R, G, B 채널(80)로 분해될 수 있다(블록 78). 일 실시예에서는, MxN 소스 이미지 해상도에 기초하여 3개의 MxN 행렬이 생성될 수 있으며, 각각의 행렬은 3개의 컬러 채널(80) 중 하나에 대응할 수 있다. 따라서, 적색 채널 행렬(R)의 각각의 셀에 포함된 값들은 각각의 픽셀의 적색 강도 값들에 대응하고, 녹색 채널 행렬(G) 내의 각각의 셀의 값들은 각각의 픽셀의 녹색 강도 값들에 대응하며, 청색 채널 행렬(B) 내의 각각의 셀의 값들은 각각의 픽셀의 청색 강도 값들에 대응한다.
이어서, 각각의 R, G, B 컬러 채널 행렬(80)은 이미지의 상이한 영역들에 대응하는 다수의 소스 이미지 그룹(예로서, 행렬들)(84)으로 세분될 수 있다(블록 82). 일례에서, 그룹(84)은 총 16 픽셀을 갖는 4x4 픽셀 그룹으로 사이징된다. 따라서, 소스 이미지(62)의 세분(블록 82)은 다수의 4x4 인접 픽셀 그룹(84)을 선택하여 전체 이미지를 4x4 픽셀 그룹들(84)로 분할함으로써 달성될 수 있다. 이어서, 도 7과 관련하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 각각의 4x4 픽셀 그룹(84)을 이용하여, 대응하는 LSB 그룹(88) 및 MSB 그룹(90)을 생성할 수 있다(블록 86). LSB 그룹(88) 및 MSB 그룹(90)은 각각의 픽셀의 픽셀 심도 정보를 2개의 값, 즉 LSB 값 및 MSB 값으로 분할함으로써 생성될 수 있다. 이어서, 그룹 내의 모든 픽셀들의 LSB 값들을 이용하여 LSB 그룹(88)을 생성할 수 있다. 또한, 그룹 내의 모든 픽셀들의 MSB 값들을 이용하여 MSB 그룹(90)을 생성할 수 있다.
MSB 및 LSB 값들을 얻기 위해, 픽셀의 컬러 값이 제공되고, 이진 값으로 변환될 수 있다. 이어서, 이 이진 값은 2개의 이진 값, 즉 LSB 값 및 MSB 값으로 분할될 수 있다. 디스플레이 장치(28)의 픽셀 심도(예를 들어, 6비트)와 동일한 최상위 비트들이 MSB 값으로 선택되고, 나머지 비트들은 LSB 값으로 선택된다. 예로서, 오리지널 이미지가 9비트 픽셀 심도로 저장되고, 디스플레이(28)가 6비트 픽셀 심도 디스플레이인 것으로 가정한다. 오리지널 픽셀 컬러 채널이 44의 십진 컬러 값을 갖는 경우, 결과적인 이진수는 "000101100"이다. 6개의 최상위 비트는 십진수 5에 대응하는 "000101"이다. 따라서, MSB 값은 수 5와 동일하게 된다. 나머지 3개의 이진 비트 "100"은 십진수 4에 대응한다. 따라서, LSB 값은 4와 동일하게 된다. 이어서, 디더 패턴(70)이 선택되고, 수정 행렬(94)을 생성하는 데 사용될 수 있다(블록 92).
일 실시예에서, 디더 패턴들(70) 중 하나가 LSB 값 또는 크기에 기초하여 선택되고, 수정 행렬(94)을 생성하는 데 사용될 수 있다(블록 92). 사실상, LSB 그룹(88)의 값들은 수정 행렬(94)의 값들을 정의하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 수정 행렬(94)은 1들 및 0들을 갖는다. 디더 패턴들(70)에 기초하여 수정 행렬(94)을 생성하기 위한 LSB 그룹(88)의 사용의 예들이 아래에 도 7과 관련하여 더 상세히 설명된다.
이어서, 수정 행렬(94)을 MSB 그룹(90)에 수학적으로 (즉, 행렬 덧셈을 통해) 더하여(블록 96), 새로운 더 낮은 픽셀 심도(예를 들어, 6비트)의 MSB 행렬(98)을 생성할 수 있다. 따라서, 결과적인 더 낮은 픽셀 심도의 MSB 행렬(98)은 디스플레이(28)에 의해 표시될 수 있다. 사실상, 소스 이미지(94)의 모든 픽셀 그룹들에 대응하는 다수의 새로운 MSB 행렬(98)이 도출될 수 있다. 이어서, 다수의 새로운 MSB 행렬(98)은 표시 이미지(74)로서 표시될 수 있다.
도 7은 전술한 바와 같은 논리(76)를 이용함에 의한 소스 이미지(62)의 개별 컬러 채널(예로서, R, G 또는 B)의 표시 이미지(74) 컬러 채널로의 변환을 나타내는 값들을 갖는 소스 이미지 픽셀 그룹(84), LSB 그룹(88), MSB 그룹(90), 디더 패턴들(70) 및 새로운 MSB 행렬(98)의 예시적인 세트를 도시한다. 소스 이미지 그룹(84)은 개별 컬러 채널(예로서, R, G 또는 B)에 대응하는 제1 행 내의 4개의 값(예로서, 9비트 값들) A, B, C, D를 포함할 수 있다. 설명의 목적으로, 다음과 같이 소정의 예시적인 십진 값들을 할당할 수 있다: A="141", B="411", C="44" 및 D="480". 임의 수치 값이 A, B, C 또는 D에 할당될 수 있으며, 소스 이미지 그룹(84)의 다른 행들은 추가 값들을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이어서, 값들의 9비트 이진 표현은 다음과 같이 된다: A="010001101", B="110011011", C="000101100" 및 D="111100000".
이어서, 소스 이미지 값들 A, B, C 및 D의 최상위 비트들(예로서, 6비트)은 MSB 그룹(90)의 제1 행의 값들 M1="010001", M2="110011", M3="000101", M4="111100"을 도출하는 데 사용될 수 있다. 최상위 비트들의 수는 디스플레이(28)의 픽셀 심도에 기초할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(28)가 6비트 픽셀 심도를 가질 수 있는 경우, 6비트가 최상위 비트로서 선택될 수 있다. 디스플레이가 예로서 4비트 픽셀 심도만을 가질 수 있는 경우, 소스 이미지 값들 중 처음 4개의 비트가 사용될 수 있다. 6비트 픽셀 심도의 예에서, 6비트 이진 값들에 대한 십진 값들은 M1="17", M2="51", M3="5", M4="60"이다.
이어서, 소스 이미지 값들 A, B, C, D의 나머지 3개 비트는 LSB 그룹(88)의 제1 행의 이진 값들 L1="101", L2="011", L3="100", L4="000"을 도출하는 데 사용될 수 있다. 3비트 이진 값들에 등가인 십진 값들은 L1="5", L2="3", L3="4", L4="0"이다. 이어서, LSB 그룹(88)에 기초하여 수정 그룹(94)을 생성하기 위해, 디더 패턴들(70)(예로서, 개별 디더 패턴들 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116) 중 하나가 선택되고 사용될 수 있다. 도시된 예에서는 디더 패턴(110)이 선택된다. 소정 실시예들에서, 디더 패턴(110)과 같은 디더 패턴은 아래에 더 설명되는 바와 같이 LSB 그룹(88)에 기초하여 선택된다. 선택된 경우, 디더 패턴(110) 및 LSB(88)는 수정 행렬(94)을 생성하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 셀들 L1, L2, L3 및 L4와 같은 LSB(88)의 각각의 셀의 값(즉, 크기)은 디더 패턴들(70) 중 하나를 선택하는 데 사용된다. 3비트 LSB 셀들의 값들은 십진 값 "0"에서 "7"까지 변할 수 있으므로, 8개의 값이 가능하다. 따라서, 3비트 LSB(88)를 사용할 때 8개의 디더 패턴(70)이 제공된다. LSB(88)가 더 많은(또는 더 적은) 이진 비트를 저장할 때, 더 많은(또는 더 적은) 디더 패턴(70)이 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예로서, 2비트 LSB(88)를 사용할 때, 4개(즉, 22)의 디더 패턴(70)이 제공될 수 있다. 또한, 4비트 LSB(88)를 사용할 때, 16개(즉, 24)의 디더 패턴(70)이 제공될 수 있다.
이어서, LSB(88)의 각각의 셀 내에 저장된 3비트 이진수의 크기 또는 값은 8개의 도시된 디더 패턴(70) 중 하나를 선택하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, LSB(88)의 셀 L4는 8개의 가능한 값 "0" 내지 "7" 중 첫 번째에 대응하는 "0"의 값을 가질 수 있다. 따라서, 8개의 디더 패턴(70) 중 제1 디더 패턴(102)이 선택될 수 있다. 유사하게, 셀 L3은 8개의 가능한 값 "0" 내지 "7" 중 다섯 번째에 대응하는 "4"의 값을 포함한다. 따라서, 제5 디더 패턴(110)이 선택될 수 있다. 또한, 셀 L2는 네 번째 디더 패턴(108)에 대응하는 "3"의 값을 포함한다. L1은 여섯 번째 디더 패턴(112)에 대응하는 "5"의 값을 포함한다. 이러한 방식으로, 셀들 L1, L2, L3 및 L4를 포함하는 LSB 그룹(88)의 제1 행은 디더 패턴들(70) 중 하나에 맵핑될 수 있다. LSB 그룹(88)의 모든 다른 셀들은 디더 패턴들(70) 중 하나에 유사한 방식으로 맵핑될 수 있다.
도 5와 관련하여 전술한 바와 같이, 소정 실시예들에서는 두 세트의 디더 패턴들(70, 70')이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 디더 패턴들(70)은 녹색 채널과 더불어 사용될 수 있다. 게다가, 디더 패턴들(70')의 세트는 적색 및 청색과 더불어 사용될 수 있다. 디더 패턴들(70')의 제2 세트는 휘도를 더 균일하게 분포시키기 위하여 도시된 디더 패턴들(104, 106, 108, 110, 112, 114, 116) 각각의 1들 및 0들을 시프트시킴으로써 도출될 수 있다. 예를 들어, 디더 패턴(104')은 적색 및/또는 청색과 더불어 사용될 수 있으며, 여기서 디더 패턴(104)에서 위치 (1,1)에서 발견되는 제1 값 "1"은 위치 (2,2)에 위치하도록 시프트되었을 수 있다. 또한, 디더 패턴(104)에서 위치 (3,3)에서 발견되는 제2 값 "1"은 디더 패턴(104') 내의 위치 (4,4)로 시프트될 수 있다. 이러한 104에서 104'로의 값들의 위상 시프팅은 전체 휘도의 더 균일한 분포를 가능하게 할 수 있는데, 그 이유는 (예로서, 디더 패턴(104)을 이용할 때) 녹색 값들이 (예로서, 디더 패턴(104')을 이용할 때) 적색 및 청색 값들과 상쇄되기 때문이다.
사실상, 휘도를 더 균일하게 분포시키기 위해, 모든 디더 패턴들(104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)이 디더 패턴들(104', 106', 108', 110', 112', 114', 116')로 위상 시프트될 수 있다. 전술한 바와 같이, 위상 시프팅은 "1"의 값들의 이전 위치의 휘도에 대한 효과를 상쇄시키도록 "1"의 값들을 시프트시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 디더 패턴(108)의 "1"의 값들의 효과를 상쇄시킴으로써 제1 행 "0 1 0 0", 제2 행 "1 0 0 1", 제3 행 "0 0 0 1" 및 제4 행 "0 1 1 0"을 갖는 디더 패턴(108')이 얻어질 수 있다. 또 다른 예에서는, 디더 패턴(116)의 "1" 값들의 효과를 상쇄시킴으로써 제1 행 "1 0 1 1", 제2 행 "1 1 1 1", 제3 행 "1 1 1 0" 및 제4 행 "1 1 1 1"을 갖는 디더 패턴(116')이 얻어질 수 있다.
디더 패턴들(70)(또는 70') 중 하나가 선택되면, LSB 그룹(88)은 선택된 디더 패턴들(70)(또는 70') 각각 내의 셀들 중 하나를 선택하는 데에 다시 사용될 수 있다. 그러한 셀 선택을 행하기 위하여, LSB 그룹(88) 내의 각 셀의 위치는 선택된 디더 패턴(70)(또는 70') 내의 동일 위치를 "지시"하는 데 사용된다. 도시된 예에서는, 먼저 L3이 디더 패턴(110)을 선택하는 데 사용될 수 있고, 이어서 L3의 셀 위치가 디더 패턴(110)의 셀들 중 하나를 선택하는 데 사용될 수 있다. L3은 제1 행, 제3 열 셀에 위치한다. 따라서, 이어서 디더 패턴(110)의 제1 행, 제3 열의 셀이 선택될 수 있다. 이어서, 디더 패턴(110)의 제1 행, 제3 열 셀의 값(즉, "1")은 수정 행렬(94) 내의 동일 위치(즉, 제1 행, 제3 열)의 셀을 채우는 데 사용될 수 있다. 또한, 셀들 L1, L2 및 L4가 사용될 수 있다. 예로서, L1은 LSB 그룹(88)의 제1 행, 제1 열 내에 위치하고, 따라서 디더 패턴(112)의 제1 행, 제1 열의 값(즉, "1")은 수정 행렬(94)의 제1 행, 제1 열 셀에 복사된다. 유사하게, L2는 LSB 그룹(88)의 제1 행, 제2 열 내에 위치하며, 따라서 디더 패턴(108)의 제1 행, 제2 열 값(즉, "0")은 수정 행렬(94)의 제1 행, 제2 열 셀에 복사된다. 유사한 방식으로, 디더 패턴(102)의 제1 행, 제4 열의 셀의 값(즉, "0")은 수정 행렬(94)의 제1행, 제4 열 셀에 복사된다. 이러한 방법을 이용함으로써, 수정 행렬(94)의 모든 셀들이 0 또는 1을 갖도록 도출될 수 있다.
이어서, MSB 블록(90)이 예를 들어 행렬 덧셈을 이용하여 수정 행렬(94)에 더해질 수 있다. 즉, MSB 블록(90) 내의 모든 셀이 수정 행렬(94) 내의 대응 셀에 더해질 수 있다. 덧셈 연산의 결과는 새로운 MSB 블록(98)이다. 도시된 예에서 사용된 수들을 이용하며, 새로운 MSB 블록(98)의 제1 행에 대한 십진 값들은 A1="17"+"1"="18", B1="51"+"0"="51", C1="5"+"1"="6" 및 D1="60"+"0"="60"이다. 이어서, 새로운 MSB 블록(98)의 나머지 행들은 소스 이미지 블록(84)의 대응 행들에 대한 값들에 기초하여 유사하게 계산될 수 있다. 전술한 바와 같이, 새로운 MSB 블록(98)은 디스플레이(28)에 의한 표시에 적합한 소스 이미지 블록(84)보다 낮은 픽셀 심도의 컬러 값들을 포함할 수 있다. 사실상, 여기에 개시되는 디더링 기술들은 더 높은 픽셀 심도(예로서, 9비트)의 소스 이미지(62)를 더 낮은 픽셀 심도(예로서, 6비트)로 표시하는 데 적합한 다수의 새로운 MSB 블록(98)의 생성을 가능하게 한다.
도 8을 참조하면, 이 도면은 디더 패턴들(102, 110, 106, 114)이 시간 디더링될 수 있음에 따른 이들의 일례를 도시한다. 사실상, 디더 패턴들(70) 중 임의의 디더 패턴이 일부 실시예들에서 시간 디더링될 수 있으며, 이러한 디더 패턴들(70)의 시간 디더링은 전술한 LSB-MSB 기술들에 더하여 소스 이미지(62)를 더 변환하는 데 이용될 수 있다. 도 8은 3개의 행을 도시하며, 각각의 행은 시간 T0, T1 및 T2에서의 시간 프레임을 나타낸다. 도시된 시간 디더링 실시예에서, 제1 행은 디더 패턴들(102, 110, 106, 114) 각각에 대한 시간 T0에서의 초기 조건(즉, 0 및 1들의 위치)의 일례를 나타낸다. 시간 T0은 전술한 바와 같은 이미지의 제1 프레임의 표시에 대응할 수 있다. 따라서, 예시적으로 도시된 디더 패턴들(102, 110, 106, 114)은 도 7과 관련하여 전술한 방법을 이용하여 시간 T0에서의 수정 행렬(94)을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 수정 행렬은 소스 이미지(62)를 시간 T0에 표시되는 이미지(74)로 변환하는 데 사용될 수 있다.
도시된 예의 제2 행은 시간 T1에 대응한다. 도시된 바와 같이, 시간 T1에서의 디더 패턴들의 비트들은 시간 T0에서의 그들의 위치들로부터 시간 시프트되었다. 소정 실시예들에서, 비트들의 시프트는 비트들의 시계 방향 회전에 의해 달성된다. 일례에서, 디더 패턴들 각각은 좌상 사분면(118), 우상 사분면(120), 우하 사분면(122) 및 좌하 사분면(124)으로 분할될 수 있고, 각각의 사분면은 4개의 비트를 가질 수 있다. 이 예에서, 사분면들 각각은 도 8에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전된 비트들을 가질 수 있다. 예로서, 도시된 디더 패턴(110)의 사분면(118)의 최상위 행(예로서, 최상위 2비트)은 시간 T0에 비트 "1" 및 "0"을 저장하는 것으로부터 시간 T1에 비트 "0" 및 "1"을 저장하는 것으로 시프트되었다. 게다가, 전술한 사분면(118)의 최하위 행(예로서, 최하위 2비트)은 시간 T0에 비트 "0" 및 "1"을 저장하는 것으로부터 시간 T1에 비트 "1" 및 "0"을 저장하는 것으로 시프트되었다. 따라서, 예로서 도시된 시간 T1에서의 디더 패턴들(102, 110, 106, 114)은 전술한 바와 같은 수정 행렬(94)을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 수정 행렬(94)은 소스 이미지(62)를 시간 T1에 표시되는 이미지(74)로 변환하는 데 사용될 수 있다.
이어서, 시간 T2에 대응하는 도 8의 제3 행이 유사하게(예로서, 각각의 사분면 내의 비트들의 시프팅에 의해) 생성되고, 시간 T2에 이미지의 프레임을 표시하는 데 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 디더 패턴(110)의 사분면(118)의 최상위 행은 시간 T1에 비트 "0" 및 "1"을 저장하는 것으로부터 시간 T2에 비트 "1" 및 "0"을 저장하는 것으로 시프트되었다. 또한, 사분면(118)의 최하위 행은 시간 T1에 비트 "1" 및 "0"을 저장하는 것으로부터 시간 T2에 비트 "0" 및 "1"을 저장하는 것으로 시프트되었다. 디더 패턴들(70)이 시간 디더링됨에 따라 나머지 사분면들(120, 122, 124)도 유사하게 시프트될 수 있다. 이러한 디더 패턴들의 시간 디더링은 결과적인 표시 이미지(74)가 더 높은 시각적 품질을 갖는 것으로 인식될 수 있게 하는데, 그 이유는 사람의 눈이 시간상 순차적으로 표시되는 다수의 프레임을 향상된 이미지 품질을 갖는 단일 프레임으로서 인식할 수 있기 때문이다.
도 9는 더 낮은 픽셀 심도의 이미지의 시각적 품질을 향상시키기 위해 공간, 시간 및/또는 휘도 기반 디더링 기술들을 이용할 수 있는 논리(126)를 나타낸다. 논리(126)는 예를 들어 이미지 데이터를 변환하기 위해 프로세서에 의해 사용될 수 있는 비일시적 기계 판독 가능 코드 또는 컴퓨터 명령어들을 포함할 수 있다. 논리(76)와 관련하여 전술한 바와 같이, 소스 이미지(62)가 먼저 3개의 R, G, B 채널(80)로 분해될 수 있다(블록 78). 즉, MxN 소스 이미지(62) 해상도에 기초하여 3개의 MxN 행렬이 생성될 수 있으며, 각각의 행렬은 3개의 컬러 채널(80)(예로서, 적, 녹, 청) 중 하나에 대응할 수 있다. 따라서, 적색 채널 행렬(R)의 각 셀에 포함된 값들은 각 픽셀의 적색 값들에 대응하고, 녹색 채널 행렬(G) 내의 각 셀의 값들은 각 픽셀의 녹색 값들에 대응하며, 청색 채널 행렬(B) 내의 각 셀의 값들은 각 픽셀의 청색 값들에 대응한다.
이어서, 각각의 R, G, B 컬러 채널 행렬(80)은 이미지의 상이한 영역들에 또는 이미지의 상이한 픽셀들에 대응하는 다수의 소스 이미지 그룹(예로서, 행렬)(84)을 생성하는 데 사용될 수 있으며(블록 82), 그룹 내의 각 셀은 적색, 녹색 및 청색 성분을 가질 수 있다. 소스 그룹(84)의 소정 실시예들에서, 그룹은 총 4 픽셀을 갖는 2x2 픽셀 그룹으로서 사이징된다. 일 실시예에서, 소스 그룹(84) 내의 픽셀들 각각에 대한 값들은 소스 이미지의 단일 픽셀로부터 도출될 수 있다. 즉, 소스 이미지 픽셀의 RGB 값들이 2x2 픽셀 그룹(84) 내에 복사될 수 있다. 다른 실시예들에서는, 소스 이미지의 다수의 2x2 인접 픽셀이 2x2 픽셀 그룹(84) 내에 복사될 수 있다. 따라서, 전체 이미지는 픽셀 단위로 또는 인접 픽셀들을 선택함으로써 분할될 수 있다. 다른 실시예들에서는 소스 이미지 그룹들(84)의 다른 크기들, 예로서 4x4, 6x6, 8x8 등이 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이어서, 소스 이미지 그룹(84) 내의 각 셀의 휘도 값이 예를 들어 전술한 휘도 공식 Y를 이용하여 결정될 수 있다(블럭 128). 이어서, 소스 이미지 RGB 값들의 행렬이 소스 이미지 그룹(84) 내의 각 셀의 컬러 값들에 기초하여 도출될 수 있다. 소스 이미지 RGB 행렬은 4개의 셀을 포함할 수 있으며, 각각의 셀은 3개의 서브셀을 포함하고, 각 서브셀은 각 RGB 채널에 대한 휘도를 저장한다. 예시적인 4x4 소스 이미지 RGB 행렬이 아래에 도 10에 도시된다. 이어서, 소스 이미지 RGB 행렬은 감소된 휘도 진폭을 갖는 표시되는 이미지 RGB 행렬을 도출하는 데 사용될 수 있다. 즉, 더 높은 픽셀 심도(예로서, 8비트 심도)의 RGB 행렬이 디스플레이 장치(28)에 의한 표시에 적합한 더 낮은 픽셀 심도(예로서, 6비트)의 RGB 행렬로 변환될 수 있다. 더 높은 픽셀 RGB 행렬로부터 더 낮은 픽셀 RGB 행렬로의 변환 동안 또는 그 후에, 더 낮은 픽셀 RGB 행렬의 셀들에 대한 휘도 값들은 더 낮은 픽셀 RGB 행렬의 휘도 차이를 결정하는 데 사용될 수 있다(블록 132). 일 실시예에서, 휘도 차이는 더 낮은 픽셀 심도의 RGB 행렬 내의 최고 및 최저 휘도 값들을 이용하여 더 낮은 픽셀 RGB 행렬 내의 최대 휘도 차이를 찾음으로써 계산될 수 있다. 소정 실시예들에서, 휘도 차이 또는 진폭은 더 낮은 픽셀 심도의 RGB 행렬의 각 서브셀의 RGB 값들을 컬러 시프팅함으로써 최소화된다(블록 134). 일 실시예에서는, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 한 세트의 규칙들을 이용하여, RGB 행렬의 휘도 값들을 더 균일하게 분포시킬 수 있다. 다른 실시예들에서는, 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)을 생성한 후에 행렬의 휘도 값들을 이용하여 RGB 값들을 재할당하는 것과 같은 다른 기술들을 이용하여, 표시되는 이미지(74)가 휘도 값들 사이의 더 적은 차이를 갖게 할 수 있다(즉, 값들 사이의 진폭을 줄일 수 있다).
일례에서, 컬러 시프팅(블록 134)은 각각의 소스 이미지 RGB 채널의 휘도를 4개의 더 낮은 픽셀 심도 값으로 분할함으로써 전체 휘도 진폭을 줄인다. 즉, 8비트 값과 같은 더 높은 픽셀 심도 값이 4개의 6비트 값과 같은 4개의 더 낮은 픽셀 심도 값으로 분할될 수 있다. 더 낮은 픽셀의 전체 휘도 차이는 더 균일한 휘도 값들을 갖는 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)을 생성하기 위하여 4개의 더 낮은 픽셀 심도 RGB 값의 적, 녹, 청 컬러 값들을 재할당함으로써 감소된다. 즉, 감소된 진폭의 휘도 행렬 내의 셀들의 RGB 컬러 성분들을 공간적으로 분산시켜(예로서, 하나의 셀로부터 다른 셀로 이동시켜), 감소된 진폭 휘도 행렬(136)의 휘도 진폭(예를 들어, 최고 휘도 대 최저 휘도의 휘도 차이)을 줄인다. 그러한 값들의 공간 분산의 일례가 아래에 도 10과 관련하여 더 상세히 설명된다. 따라서, 컬러 시프팅(블록 134)은 표시되는 이미지(74)의 인식의 품질을 향상시킬 수 있는 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)을 생성한다. 사실상, 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)은 인접하는 휘도 및/또는 컬러 레벨들 사이의 단차들(gradations)을 최소화하여 사람의 눈에 더 만족스럽고 자연적인 표시 이미지(74)를 제공할 수 있다. 게다가, 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)은 시간 디더링되어(블록 138), 결과적인 표시 이미지(74)의 시각적 품질을 더 향상시킬 수 있다. 시간 디더링의 일례가 도 11-14와 관련하여 아래에 더 상세히 설명된다.
도 10을 참조하면, 이 도면은 상기 논리(126)와 관련하여 전술한 바와 같이 휘도 균일성을 시각적으로 향상시키기 위해 RGB 값들을 재할당(즉, 컬러 시프팅)하는 일례를 나타낸다. 예시적인 수치 값들을 이용하여 논리(126)를 설명하는 것이 유용할 수 있다. 따라서, 도 10은 예시적인 RGB 값들을 나타내며, 그러한 예시적인 값들이 어떻게 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)을 생성할 수 있는지를 설명한다. 도시된 예에서, 소스 이미지 RGB 행렬(130)은 3개의 서브셀로 분할된 4개의 셀을 포함하며, 각각의 서브셀은 R, G 또는 B 값을 저장한다. 전술한 바와 같이, RGB 값들은 픽셀 컬러를 그의 RGB 컬러 성분들로 분해하고 그러한 성분들을 소스 이미지 그룹(84)에 저장함으로써 얻어질 수 있다. 이어서, 소스 이미지 그룹(84)은 더 낮은 픽셀 심도(예로서, 6비트 픽셀 심도)를 갖는 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)로의 변환에 적합한 더 높은 픽셀 심도(예로서, 8비트 픽셀 심도)를 갖는 소스 이미지 행렬(130)을 생성하는 데 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 소스 RGB 행렬(130)의 각 서브셀은 각각의 다른 서브셀과 동일한 이미지 소스 컬러 값들(즉, RS, GS 및 BS)을 저장한다.
표 142는 RS, GS 및 BS에 대한 예시적인 십진 값들(예로서, "229", "131" 및 "190")을 나타낸다. 소스 이미지 RGB 행렬(130) 내의 값들은 더 높은 픽셀 심도(예로서, 8비트)로 저장되므로, 이 값들은 디스플레이(28)에 의한 표시를 가능하게 하기 위해 더 낮은 비트 값들(예로서, 6비트 픽셀 심도 값들)로 변환되는 것이 필요할 수 있다. 일 실시예에서, RS, GS 및 BS 값들(예로서, 8비트 값들) 각각은 먼저 더 낮은 픽셀 심도 정수 값들(예로서, 6비트 값들)로 변환될 수 있다. 8비트 값에서 6비트 값으로의 그러한 하나의 변환은 오리지널 소스 값을 4로 나누는(즉, 22로 나누는) 것을 포함할 수 있다. 다른 변환에서는, 8비트 값들의 처음 6비트를 이용하여 6비트 값을 산출할 수 있다. 도시된 실시예에서, 변환의 결과적인 십진 값들은 R1, R2, R3 및 R4로서 표시된다.
더 높은 픽셀 심도 값으로부터 더 낮은 픽셀 심도로의 변환은 분수 성분들을 갖는 수들을 생성할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, "229"의 RS 값의 경우, 4에 의한 나눔은 분수 성분 "0.25"를 갖는 수 "57.25"를 산출한다. 하드웨어는 분수 컬러 레벨들을 표시하기에 적합하지 않을 수 있으므로, 분수 성분은 일반적으로 사용되지 않는다. 일 실시예에서, 오리지널 소스 값 "229"는 "57", "57", "57" 및 "58"로 각각 설정된 4개의 더 낮은 픽셀 심도 값 R1, R2, R3 및 R4를 이용하여 근사화된다. 또한, "131"의 GS 값은 "32", "33", "33" 및 "33"으로 각각 설정된 G1, G2, G3 및 G4를 산출할 수 있다. 유사하게, "190"의 BS 값은 값들 "47", "47", "48" 및 "48"로 각각 설정된 B1, B2, B3 및 B4를 산출할 수 있다. 이어서, 더 낮은 픽셀 심도 비트(예로서, 6비트) 값들을 나타내는 이러한 4 세트의 값들은 컬러 시프트, 즉 공간적으로 분산되어, 행렬(136)의 휘도 진폭을 줄일 수 있다.
행렬(136)의 휘도 진폭을 줄이기 위하여, 먼저, 예를 들어 휘도 공식 Y를 이용하여, 휘도 행렬(136)의 모든 RGB 값들에 기초하여, 최고 휘도 값과 최저 휘도 값을 발견함으로써 휘도 차이가 계산될 수 있다. 본 예에서, 최고 휘도 값은 값들 R="58", G="33" 및 B="48"을 갖는 셀에서 얻어질 수 있다. 최저 휘도 값은 값들 R="57", G="32" 및 B="47"을 갖는 셀에서 얻어질 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서는, 행렬(136) 내의 휘도 변화를 줄이기 위해 적, 녹, 청에 대한 값들을 증가 또는 감소시킴으로써 휘도 차이가 조정될 수 있다. (다른 컬러들을 동일하게 유지하면서) 녹색 값을 증가 또는 감소시키는 것은 전술한 인식 휘도 공식 Y에 기초하여 휘도에 대해 최대의 인식되는 효과를 갖는다. (다른 컬러들을 동일하게 유지하면서) 적색을 증가 또는 감소시키는 것은 휘도에 대해 두 번째로 큰 효과를 가지며, (다른 컬러들을 동일하게 유지하면서) 청색을 증가 또는 감소시키는 것은 휘도에 대해 최저의 인식되는 효과를 갖는다.
소정 실시예들에서는, 휘도 공식 Y를 이용하여 정수 값들을 더 균일하게 분포시킴으로써 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)의 휘도 차이를 최소화하기 위해, 값 최적화 알고리즘(예로서, 탐욕(greedy) 알고리즘)과 같은 알고리즘을 이용하여, 값들의 세트들을 특정 셀들에 할당할 수 있다(예로서, 값들을 공간적으로 분산시킬 수 있다). 예를 들어, 알고리즘은 먼저 오름차순, 무작위 순서 또는 임의의 다른 순서로 4개의 R1, R2, R3 및 R4 값을 할당할 수 있다. 표시 휘도 값들의 표 144는 오름차순으로 할당된 4개의 R1, R2, R3 및 R4 값(예로서, R1="57", R2="57", R3="57" 및 R4="58")을 나타낸다. 이어서, 4개의 셀 사이의 적색-녹색 휘도 차이를 최소화하기 위해 4개의 녹색 값이 할당될 수 있다. 예를 들어, 셀이 하나 이상의 다른 셀에 비해 높은 적색 값을 갖는 경우, 그 셀은 (하나 이상의 다른 셀들에 비해) 낮은 녹색 값을 저장하는 데 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 최고 적색 값은 R4에 저장되며, 따라서 G4는 최저 녹색 값을 얻을 수 있다.
이어서, 청색 값들이 유사하게 할당될 수 있으며, 따라서 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)의 결과적인 휘도 차이가 감소하거나 최소화될 수 있다. 예를 들어, "47"의 최저 청색 값이 행렬(136)의 적색="57" 및 녹색="33"을 갖는 셀들(예로서, 제2 및 제3 셀들)에 할당되어, 행렬(136)의 제4 셀에 대한 "48"의 청색 값의 할당을 상쇄시킬 수 있다. 이어서, 재할당된 행렬(136)에 대한 높은 인식 휘도 값 YH="41.7"이 값들 R1="57", G1="33" 및 B1="48"을 갖는 제1 셀에서 발견될 수 있다. 행렬(136)에 대한 낮은 휘도 값 YL="41.4"가 값들 R4="58", G4="32" 및 B4="48"을 갖는 제4 셀에서 발견될 수 있으며, 제2 및 제3 셀들의 휘도 값들은 YL과 YH 사이에 위치한다. 값들의 세트들(예로서, R1, R2, R3, R4, G1, G2, G3, G4, B1, B2, B3, B4)을 공간적으로 재분배하는 데 적합한 무차별(brute force) 검색 알고리즘들을 포함하는 임의의 알고리즘을 이용하여, 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)을 도출할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
일 실시예에서, 이어서, 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)의 값들은 더 향상되고 시각적으로 만족스런 표시 이미지(74)를 표시하는 데 사용될 수 있다. 도 11-14와 관련하여 아래에 더 상세히 설명되는 실시예와 같은 다른 실시예에서, 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)을 시간 디더링하여, 표시 이미지(74)의 시각적 인식을 더 개선할 수 있다.
도 11-14는 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)의 시각적 인식을 개선하기 위해 시간 디더링을 이용하는 일 실시예를 나타낸다. 도 11을 참조하면, 이 도면은 시간 T0에서의 행렬(136)을 도시한다. 전술한 바와 같이, R1, R2, R3, R4, G1, G2, G3, G4, B1, B2, B3, B4에 대한 값들은 행렬(136)에 대한 더 균일한 휘도를 생성하도록 분포되었을 수 있다. 행렬(136)의 시간 디더링은 이미지의 인식되는 시각적 양태들을 더 개선할 수 있다. 따라서, 도 12는 시간 T1에서의 셀들의 시간 디더링을 나타낸다. 결과적인 시간 디더링된 행렬(146)은 행렬(136)의 셀들의 시계 방향 시간 디더링을 나타낸다. 도시된 실시예에서, R1, G1, B1 값들은 R2, G2, B2 값들을 이전에 저장하고 있는 셀로 시계 방향으로 시간 시프트되었다. 유사하게, R2, G2, B2 값들은 R4, G4, B4 값들을 저장하는 데 사용된 셀로 시간 시프트되었다. R4, G4, B4 값들은 R3, G3, B4 값들을 저장하는 데 사용된 셀로 시간 시프트되었다. 마지막으로, R3, G3, B3 값들은 R1, G1, B1 값들을 저장하는 데 사용된 셀로 시간 시프트되었다.
도 13은 시간 T2에서의 행렬(146)의 유사한 시계 방향 시간 디더링을 도시하며, 이는 시간 디더링된 행렬(148)을 생성한다. 또한, 도 14는 행렬(148)의 시계 방향 시간 디더링을 도시하며, 이는 시간 디더링된 행렬(150)을 생성한다. 도 11-14에 도시된 시간 디더링 실시예는 표시 이미지(74)의 시각적 인식을 개선하는 데 사용될 수 있는 임의 수의 시간 디더링 실시예들 중 하나일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 사실상, 다른 실시예에서는, 초기의 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)의 최저 휘도 값(예로서, R="58", G="32", B="48") 및 최고 휘도 값(예로서, R="57", G="33", B="37")을 갖는 셀들이 서로 교대될 수 있으며, 이어서 나머지 2개의 다른 셀도 서로 교대될 수 있다.
도 15를 참조하면, 이 도면은 예시적인 소스 이미지 RGB 행렬(130)의 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)로의 변환의 다른 예를 나타낸다. 이 예에서는, 10비트 소스 이미지 값들을 이용하여, 디스플레이(28)에 의한 표시에 적합한 8비트 하드웨어 값들을 도출할 수 있다. 10비트의 8비트로의 변환에 더하여, 더 높은 픽셀 심도들의 더 낮은 픽셀 심도들로의 임의 수의 다른 변환들이 가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 사실상, 여기에 설명되는 기술들은 9비트를 6비트로, 10비트를 6비트로, 12비트를 6비트로, 9비트를 8비트로, 12비트를 8비트로 또는 기타 등등으로 변환하는 데 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 오리지널 이미지의 더 높은 픽셀 심도 값들(예로서, 10비트 값들)은 10비트 값의 처음 8비트의 이용을 포함하는 다양한 기술들에 의해 더 낮은 픽셀 심도 값들(예로서, 8비트 값들)로 변환될 수 있다. RS, GS, BS에 대한 예시적인 10비트 값들이 표 142(예를 들어, "935", "606", "366")에 나타나 있다. 일 실시예에서, 10비트 값 "935"는 8비트 값 "233", "234", "234" 및 "234"에 의해 근사화될 수 있다. 유사하게, 10비트 값 "606"은 8비트 값 "151", "151", "152" 및 "152"에 의해 근사화될 수 있다. 또한, 10비트 값 "366"은 8비트 값 "92", "92", "91" 및 "91"에 의해 근사화될 수 있다.
이어서, 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)의 전체적인 인식 휘도 차이를 줄이기 위해 8비트 값들을 컬러 시프팅 또는 공간 분산시킴으로써 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)이 얻어질 수 있다. 본 예에서, 최고 휘도 값은 값들 R="234", G="152", B="92"를 갖는 셀에서 얻어질 수 있다. 최저 휘도 값은 값들 R="233", G="151", B="91"을 갖는 셀에서 얻어질 수 있다. 이어서, 더 낮은 픽셀 심도 값들을 표 144에 나타난 바와 같이 재할당하여, 최고 휘도를 갖는 셀과 최저 휘도를 갖는 셀 사이의 휘도 차이를 줄일 수 있다. 이 예에서는, 먼저 4개의 R1, R2, R3, 및 R4 값이 내림차순으로(예를 들어, R1="234", R2="234", R3="234", R4="233") 할당된다. 이어서, 4개의 셀 사이의 적색-녹색 휘도 차이를 줄이기 위하여 4개의 녹색 값이 할당될 수 있다. 예를 들어, 셀들의 휘도 차이는 하나의 셀 내의 높은 적색 값의 할당과 다른 셀 내의 높은 녹색 값의 할당을 상쇄시켜 높은 값 할당들을 더 균일하게 확산시킴으로써 최소화될 수 있다. 도시된 예에서, 최고 적색 값들은 R1, R2, R3에 저장되며, 따라서 G1 및 G2는 2개의 최저 녹색 값(예를 들어, "151", "151")을 얻을 수 있다. 이어서, 청색 값들이 유사하게 할당될 수 있으며, 따라서 감소된 진폭의 휘도 행렬(136)의 결과적인 휘도 차이가 줄거나 최소화될 수 있다. 이 예에서, 청색 값 "91"을 최고 녹색 값들을 포함하는 행렬(136)의 2개 셀(예로서, 제3 및 제4 셀들)에 할당하여, 행렬(136)의 처음 2개 셀에 대한 청색 값 "92"의 할당을 상쇄시킬 수 있다. 여기에 설명된 기술들을 이용함으로써, 결과적인 표시 이미지(74)는 개선된 시각적 품질을 갖는 것으로 인식될 수 있다.
전술한 특정 실시예들은 예시적으로 설명되었으며, 이러한 실시예들은 다양한 변경들 및 대안 형태들이 가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 청구항들은 개시되는 특정 형태들로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 변경들, 균등물들 및 대안들을 커버하는 것을 의도한다는 것을 더 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 복수의 픽셀을 포함하는 소스 이미지를 각각의 픽셀에 대응하는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 컬러 성분들로 분해하는 단계;
    각각의 픽셀의 각각의 RGB 컬러 성분들을 적색 소스 이미지 그룹, 녹색 소스 이미지 그룹 및 청색 소스 이미지 그룹에 할당함으로써 상기 적색 소스 이미지 그룹, 상기 녹색 소스 이미지 그룹 및 상기 청색 소스 이미지 그룹을 생성하는 단계;
    상기 적색 소스 이미지 그룹, 상기 녹색 소스 이미지 그룹 및 상기 청색 소스 이미지 그룹에 기초하여 행렬을 도출하는 단계;
    상기 행렬 내의 셀들 사이의 휘도 차이를 결정하는 단계 - 각각의 셀은 적색 성분, 녹색 성분 및 청색 성분을 포함하고, 상기 휘도 차이를 결정하는 단계는 상기 행렬의 휘도 진폭을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 행렬의 상기 휘도 진폭은 최고 휘도를 갖는 상기 행렬의 셀과 최저 휘도를 갖는 상기 행렬의 셀의 각각의 적색 성분, 녹색 성분 및 청색 성분에 기초하는 상기 셀들 간의 휘도 차이와 동일함 -; 및
    상기 행렬의 상기 휘도 진폭을 줄이는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 행렬 내의 둘 이상의 셀의 상기 적색 성분, 녹색 성분 또는 청색 성분 중 적어도 하나를 시간적으로 디더링(dithering)하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 행렬을 도출하는 단계는 상기 적색 소스 이미지 그룹, 상기 녹색 소스 이미지 그룹 또는 상기 청색 소스 이미지 그룹의 더 높은 픽셀 심도 값으로부터 더 낮은 픽셀 심도 값을 도출하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 행렬의 상기 휘도 진폭을 줄이는 단계는, 상기 컬러 성분들을 상기 행렬 내의 하나 이상의 셀들에 걸쳐 공간적으로 분산시킴으로써 상기 적색 성분, 상기 녹색 성분 또는 상기 청색 성분 중 적어도 하나를 컬러 시프팅하여, 상기 컬러 시프팅 후의 상기 행렬의 최고 휘도 셀과 최저 휘도 셀 사이의 상기 휘도 진폭이 상기 컬러 시프팅 전의 상기 행렬의 최고 휘도 셀과 최저 휘도 셀 사이의 상기 휘도 진폭보다 작도록 하는 단계를 포함하는 방법.
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  10. 전자 장치로서,
    복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이; 및
    이미지 데이터를 나타내는 신호들을 상기 디스플레이의 상기 복수의 픽셀로 전송하도록 구성된 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는 소스 이미지의 영역을 적(R), 녹(G) 및 청(B) 컬러 성분들로 분해하고; 상기 영역의 상기 RGB 컬러 성분들을 소스 이미지 그룹의 하나 이상의 인접 셀들에 할당함으로써 상기 소스 이미지 그룹을 생성하고; 상기 소스 이미지 그룹을 이용하여 최상위 비트(MSB) 행렬을 생성하고; 상기 MSB 행렬의 각 셀의 상기 RGB 컬러들에 기초하여 행렬을 도출하고; 상기 행렬 내의 상기 셀들의 휘도 차이를 결정하고; 상기 행렬의 휘도 진폭을 줄이도록 구성된 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 소스 이미지 그룹의 최상위 비트들만을 이용하여 상기 MSB 행렬을 생성하도록 구성된 전자 장치.
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