KR20050032625A - 컬러 화상을 변환하는 방법 및 장치 - Google Patents

컬러 화상을 변환하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050032625A
KR20050032625A KR1020057003843A KR20057003843A KR20050032625A KR 20050032625 A KR20050032625 A KR 20050032625A KR 1020057003843 A KR1020057003843 A KR 1020057003843A KR 20057003843 A KR20057003843 A KR 20057003843A KR 20050032625 A KR20050032625 A KR 20050032625A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
pixels
generated
subpixels
intensity
Prior art date
Application number
KR1020057003843A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100809199B1 (ko
Inventor
앤드류 스테판
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=31969045&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20050032625(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20050032625A publication Critical patent/KR20050032625A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100809199B1 publication Critical patent/KR100809199B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4015—Image demosaicing, e.g. colour filter arrays [CFA] or Bayer patterns
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/56—Processing of colour picture signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0452—Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407—Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0457—Improvement of perceived resolution by subpixel rendering
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003—Display of colours

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

제1 격자에 배열된 픽셀들(1001 내지 1006)을 갖는 컬러 화상을 샘플링함으로써 생성되는 입력 데이터를, 제2 격자에 배열된 픽셀들(1021 내지 1026)을 갖는 컬러 화상의 재현을 가져오는 출력 데이터로 변환하는 장치 및 방법으로서, 상기 입력 데이터 및 상기 출력 데이터의 픽셀 각각은 복수의 서브 픽셀을 포함하며, 한 픽셀의 서브 픽셀 각각은 상기 컬러 화상의 컬러 성분(R, G, B)와 관련되며, 상기 출력 데이터의 해당 서브 픽셀과 국부적으로 관련되는 필터링 함수(108a, 108b, 108c)를 사용하여, 상기 입력 데이터의 대응하는 컬러 성분(R, G, B)의 서브 픽셀들을 필터링함으로써 상기 출력 데이터의 컬러 성분의 서브 픽셀을 생성하는 장치 및 방법이 개시된다.

Description

컬러 화상을 변환하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING A COLOR IMAGE}
본 발명은 컬러 화상을 변환하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 제1 격자에 배열된 픽셀들을 갖는 컬러 화상을 샘플링하여 생성된 입력 데이터를, 제2 격자에 배열된 픽셀들을 갖는 컬러 화상의 재현을 가져오는 출력 데이터로 변환하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다른 성분들에 대하여 서브 픽셀들을 갖는 컬러 표시기기의 화상 스케일링 수단에 관한 것이다.
특히 화면상에 화상을 표시함에 있어서는, 화상의 스케일링이 채용되며, 스케일링은 액정표시화면(LCD 화면)과 같은 화면의 제어회로에서 수행된다. 이러한 디스플레이(화면)는 물리적으로 지정된 픽셀들의 격자를 포함하며, 각각의 픽셀들은 3개 1조의 인접 서브 픽셀들을 포함하며, 각 픽셀은 화상 픽셀 중 레드, 그린, 블루 성분에 대한 서브 픽셀을 각각 포함하여, 디스플레이 상에 표현되게 된다. 그러나 일반적으로, 이러한 화면을 포함하는 디스플레이 시스템은 그 샘플링 격자가 화면상에 물리적으로 구현되는 격자와는 다른 화상 데이터를 재현할 수 있을 것이 요구된다. 이러한 화상 데이터가 제공되는 경우, 디스플레이의 제어회로는, 예컨대, 재샘플링(resampling)에 의해 물리적 표시 격자에 맞도록 개조된 화상을 재현하도록 동작하는 화상 스케일링 장치를 그 내부에 갖는다.
일반적으로, 고품질 화상 샘플링(화상 스케일링)을 가능하게 하는 장치들은, 원본 화상 데이터(입력 데이터)에 다중탭(multi-tap) 다상(polyphase) 디지털 필터를 적용하여 재샘플링된 화상 데이터를 계산한다. 2차원 필터를 구현할 수 있을지라도, 통상, 두 개의 1차원 필터를 적용하여 화상 스케일링을 구현하는 것이 더욱 경제적이다: 즉 두 개의 1차원 필터는 화상 내의 각 행 또는 라인에 적용되는 수평 스케일링 필터와 입력 화상 내의 각 열에 적용되는 수직 스케일링 필터이다.
도 1은 종래 방식에 따라 입력 픽셀들을 출력 픽셀들로 변환함으로써 컬러 화상을 스케일링하는 것을 나타낸 개략도이다. 일 실시 예의 방법에서, 도 1에서는, 원본의 컬러 화상에서 비롯된, 입력 데이터 또는 입력 픽셀들을 나타내는 6개의 픽셀들(1001 내지 1006)을 도시하고 있다. 이들을 화면상에 재현하기 위해서, 입력 픽셀들을 표시장치의 물리적으로 고정된 격자에 동일하게 맵핑하도록 스케일링할 것이 요구되며, 이는 입력 픽셀들 (1001 내지 1006)에 기초하여 6개의 출력 픽셀들(1021 내지 1026)을 생성함으로써 달성된다. 입력 픽셀들(1001 내지 1006) 및 스케일링된 출력 픽셀들(1021 내지 1026) 모두에 대하여, 각각의 컬러 성분들은 해당 픽셀들 내에서 각 픽셀들 간에 규칙적으로 배치된다고 가정한다.
이하, 출력 픽셀(1024)의 생성에 대하여 예를 들어 설명한다. 이 픽셀(1024)에 대한 값(예컨대, 휘도값)을 얻기 위해서, 입력 픽셀들(1001 내지 1006)에 대하여 가중치 함수(104)가 적용되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 가중치 함수(104)는 출력 픽셀(1024)의 중심에 관련된다. 도 1에 도시된 예에 있어서, y축은 스케일링 축(106)이고, 스케일링된 픽셀의 중심으로부터의 거리, 즉 출력 픽셀(1024)의 중심으로부터의 거리가, x축을 따라 도시되어 있다.
도 1은 입력 픽셀 데이터(픽셀 1001 내지 1006)와 종래의 장치 또는 회로에 의해 생성된 스케일링된 출력 픽셀 데이터와의 수학적 관계를 나타낸다. 출력 픽셀, 예컨대, 픽셀(1024)의 휘도는 화상 내의 출력 픽셀(1044)의 위치 주위에 중심을 둔 입력 픽셀들(1001 내지 1006)의 휘도의 가중치 합으로 유도된다. 입력 픽셀들 각각에 할당된 정확한 가중치는, 도 1의 가중치 함수(104)의 곡선에 도시된 바와 같이, 출력 픽셀(1024)의 중심에 대한 입력 픽셀의 위치에 따라 결정된다.
하나 이상의 차원에 있어서의 가중치 함수(104)(필터 커널)의 최적의 선택 및 가중치 합 계산을 효과적으로 실현하기 위한 최선의 장치 선택은, 당업자에게 익숙할 것이다.
본 장치에 있어서, 도 1에 도시된 컬러 화상의 변환, 및 이에 대한 재샘플링(스케일링)은 입력 픽셀 데이터의 구분된 컬러 성분들을 개별적으로 필터링함으로써 구현된다. 통상의 관습에서와 같이, 도 1에 나타낸 접근법에서는, 동일한 샘플링 위치(또는 샘플링 위상)를 사용하여 모든 컬러 성분들이 필터링되며, 동일한 샘플링 위치들은 스케일링 되는 출력 픽셀의 중심에 각각 관계된다(도 1의 픽셀 1024 참조). 이러한 접근법은 화상들이 디스플레이 구성요소에 표시되고, 각 픽셀에 대한 컬러 성분들이 물리적으로 동일 위치에 위치되는 경우에 최적이다.
그러나 이는 거의 예외적인 경우에만 적합하기 때문에, 종래에는, 컬러 화상의 임의 선택적인 리샘플링이 불가능할 수도 있으며, 특히, 입력 데이터나 원본 컬러 데이터가 재현하였던 샘플링 격자가 디스플레이 요소의 물리적으로 고정된 격자와 다른 경우에는 더욱 그러하다. 이러한 경우, 표시되는 화상의 선명도가 감소되고, 이는 엘리어싱 효과를 증가시킬 뿐만 아니라 통과 대역 감쇠를 증가시키는 원인이 된다.
종래 기술을 기반으로 할 때, 본 발명의 목적은 선명도가 증가된 컬러 화상의 스케일링을 가능하게 하는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제1항의 방법과 제12항의 장치에 의해 달성된다.
본 발명은, 제1 격자에 배열된 픽셀들을 갖는 컬러 화상을 샘플링하여 생성되는 입력 데이터를, 제2 격자에 배열된 픽셀들을 갖는 컬러 화상의 재현을 가져오는 출력 데이터로 변환하는 방법으로서, 상기 입력 데이터의 각 픽셀 및 상기 출력 데이터의 각 픽셀은 복수의 서브 픽셀들을 포함하며, 상기 픽셀의 각각의 서브 픽셀은 상기 컬러 화상의 컬러 성분(R, G, B)와 관련되며, 상기 출력 데이터의 해당 서브 픽셀과 국부적으로 관련되는 필터링 함수를 사용하여, 상기 입력 데이터의 대응하는 컬러 성분의 서브 픽셀들을 필터링함으로써 상기 출력 데이터의 컬러 성분의 서브 픽셀을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 제1 격자에 배열된 픽셀을 갖는 컬러 화상을 샘플링함으로써 생성되는 입력 데이터를, 제2 격자에 배열된 픽셀들을 갖는 컬러 화상의 재현을 가져오는 출력 데이터로 변환하는 장치로서, 상기 입력 데이터 및 상기 출력 데이터의 픽셀 각각은 복수의 서브 픽셀을 포함하며, 한 픽셀의 서브 픽셀 각각은 상기 컬러 화상의 컬러 성분과 관련되며, 상기 입력 데이터를 수신하고, 상기 출력 데이터의 해당 서브 픽셀과 국부적으로 관련되는 필터링 함수를 사용하여 상기 입력 데이터의 대응하는 컬러 성분의 서브 픽셀들을 필터링함으로써, 상기 출력 데이터의 컬러 성분의 서브 픽셀을 생성하는 처리 유닛를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 장치를 제공한다.
본 발명에서는, 컬러 화상들을 스케일링하기 위한 전술한 종래의 방법과는 달리, 컬러 성분의 서브 픽셀의 현재의 물리적 위치에 대응하는 샘플링 위치들 또는 샘플링 위상들을 사용하여, 예컨대, 적절한 필터 요소들에 의해서, 각 컬러 성분이 처리되는 신규한 방법을 교시한다. 본 발명의 장점에 따르면, 똑같은 것을 디스플레이하는 경우, 전술한 바와 같이, 종래의 방법에 의해 생성된 화상보다 깨끗하고 선명한 스케일링된 화상을 제공한다는 점이다. 스케일링된 화상에 있어서는, 필터로 인한 통과 대역 감쇄가 더 작고, 엘리어싱 효과도 더 적다.
본 발명에 의하여, 예컨대 컬러 디스플레이 구성 요소 상에 최적의 디스플레이를 위해서, 컬러 화상들의 재샘플링 또는 스케일링하는 진보된 방법 및 장치가 제공되며, 각각의 화소(픽셀)는 각각 세부 컬러 성분과 관련되는 별도의 서브 픽셀들로 세분된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 스케일링된 출력 데이터가 클립핑 되지 않고 제공된다. 즉, 출력 데이터에 대하여 클립핑 함수가 적용되지 않는다. 이러한 경우 후속 단계로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 입력 데이터를 스케일링된 출력 데이터로 변환하기 위하여 클립핑 에러 감소가 수행되는데, 출력 픽셀에 대한 최대 허용 강도를 하회 또는 상회하는 것을 왜곡으로 정하여 생성된 서브팩셀들에서 왜곡 또는 에러들을 발견할 수가 있다. 그래서 이렇게 생성된 서브 픽셀에 있는 이들 에러들은 인접하는 서브 픽셀들에 역 왜곡 또는 역 에러를 부과함으로써 보상된다.
본 발명의 바람직한 개선 예들은 종속항에서 정의된다.
본 발명의 바람직한 실시 예들을 이하 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 종래의 방식에 따라 입력 픽셀들을 출력 픽셀들로 변환하는 것을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따라 입력 픽셀들을 출력 픽셀들로 변환하는 방법을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따라 입력 픽셀들을 출력 픽셀들로 변환하는 것을 나타낸 개략도.
도 4는 입력 픽셀들을 출력 픽셀들로 변환하기 위한 장치의 일실시 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따라 생성되는 출력 픽셀들의 왜곡/에러를 감소시키기 위한 장치의 일실시 예를 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 장치의 정정 모듈의 제1 실시 예를 나타낸 도면.
도 7은 도 5의 장치의 정정 모듈의 제2 실시 예를 나타낸 도면.
도 2는 바람직한 일실시 예에 따라 입력 픽셀을 출력 픽셀로 변환하는 방법을 나타낸 블록도로서, 제1 블록(108)에서 본 발명에 따라 서브 픽셀들이 필터링되고, 후속의 블록(110)에서는 에러 감축(error reduction)이 이루어진다. 도 2에 도시된 실시 예에서는, 원본의 화상 데이터가 블록 108에 입력되고, 블록 (108)의 출력에서는 즉 블록 (110)의 입력에서는 클립핑 되지않은 필터링된 화상 데이터 즉 클립핑 함수를 거치지 않은 화상 데이터가 제공되며, 이에 기초하여 클립핑 에러 감축이 수행된다. 블록 (110)의 출력에서는 클립핑되고 필터링된 화상 데이터가 스케일링된 형태로 제공되며, 화상 데이터는 클립핑 왜곡을 정정하도록 1차원 에러 확산을 사용한 바람직한 실시 예에 따라 정정되었다.
블록 (108)에 개략적으로 도시된 필터링에 있어서는, 각각의 서브 픽셀들에 대하여 바람직하게는 다상(polyphase) 스케일링 필터가 사용된다.
도 2에 나타낸 컬러 스케일링을 위한 본 발명의 장치의 구조에 있어서, 이는 바람직한 실시 예를 나타내고 있지만, 본 발명은, 최광의의 양태에 있어서, 단지 블록 (108)으로부터 출력되는 스케일링된 서브 픽셀들의 생성에 관한 것이며, 블록 (110)에서 재현되는 추가적인 에러 감축는 이러한 에러가 발생하는 경우에 임의 선택적으로 수행될 수도 있는 것이다. 따라서, 이하, 서브 픽셀의 생성에 대하여, 최광의의 양태로, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따라 입력 픽셀들을 출력 픽셀들로 변환하는 것을 나타낸 개략도이다. 도 3에 있어서, 도 1에 도시된 것과 동일 유사한 구성요소는 동일 유사한 참조 번호가 부여된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 여기서도 마찬가지로, 6개의 입력 픽셀들(1001 내지 1006)이 일례로서 도시되어 있으며, 입력 픽셀들은 원본의 화상 데이터에서 비롯된 것이다. 이러한 원본 화상 데이터에서는, 컬러 성분들이 각 픽셀 간에 있어서 균일하게 분포되어 있다.
또한, 스케일링된 출력 픽셀들(1021 및 1026)이 일례로서 나타내어져 있는데, 각각의 컬러 성분에 대한 서브 픽셀들은 각각의 컬러 픽셀들에 관련되는 것으로 도시되어 있으며, 여기서는, 픽셀(1021 내지 1026) 각각은 3개의 서브 픽셀과 관련되며, 여기서, 예시를 위해서 가정하기에는, 픽셀 (1026)에 대하여 참조번호 R, G, B로 도시된 바와 같이, 제1 서브 픽셀은 레드 컬러 성분과 관련되며, 제2 서브 픽셀은 그린 컬러 성분과 관련되며, 제2 서브 픽셀은 블루 컬러 성분과 관련된다. 이러한 입력 픽셀들(1001 내지 1006)을 출력 픽셀들로 변환하기 위하여, 여기서는 마찬가지로, 도 1에서와 같이, 스케일링된 출력 픽셀(1024)이 일례로 주어진다.
도 1과 비교하여 쉽게 알 수 있듯이, 본 발명의 방법은 더 이상 가중치 함수와 각각의 스케일링된 출력 픽셀을 관련(또는 연합)시킴으로써 국부적으로 고정된 가중치 함수를 각각의 컬러 성분과 관련(또는 연합)시키는 것에 기초하지 않으며, 반면, 본 발명에 따르면 본 단계에서, 각각의 서브 픽셀에 대하여 해당 서브 픽셀에 관련된 입력 픽셀들의 부분들을 결정할 수 있도록, 출력 픽셀(1024)의 서브 픽셀들 각각이 가중치 함수 및 그 스케일링 축과 관련된다. 도시된 바와 같이, 일례의 출력 픽셀(1024)에서는, 레드 컬러 성분이 자신과 관련되는 스케일링 축 (106a)를 가지며, 그 스케일링축 주위에는 이 서브 픽셀과 관련된 가중치 함수 (108a)가 대칭적으로 축에 중심이 위치하고 있다. 픽셀 (1024)의 그린(황) 성분에 대한 서브 픽셀은 샘플링 축 (106b) 및 이와 관련된 가중치 함수 (108b)를 가지며, 픽셀 (1024)의 블루 성분에 대한 서브 픽셀은 샘플링 축 (106c) 및 이와 관련된 가중치 함수 (108c)를 갖는다.
각각의 스케일링된 서브 픽셀 중심으로부터의 거리는 도 3에 도시된 x축을 따라 도시되어 있다. 각각의 가중치 함수(108a 내지 108c)는 입력 픽셀들의 각각의 입력 컬러 성분의 해당 가중치를 발생시킨다.
도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 입력 데이터만이 아니라, 스케일링된 출력 데이터에도 컬러 성분들이 균일한 분포를 갖는 것을 가정한, 종래 기술의 경우와는 다르게, 본 발명의 변환에서는, 전술한 바와 같이, 이러한 경우는 예외적인 경우로 간주된다. 본 발명의 변환 형태로 인하여, 스케일링된 화상 데이터는 스케일링된 출력 픽셀들의 서브 픽셀의 위치들을 반영하게 된다.
따라서, 도 3은 본 발명의 스케일링에 의해 생성된 입력 픽셀들(1001 내지 1006)과 출력 픽셀들(1021 내지 1026)과의 수학적 관계를 나타낸다. 스케일링은 도1과 유사한 방식으로 수행되나, 바람직하게는, 각 컬러 성분에 대하여 출력 픽셀을 생성하기 위한 입력 픽셀들의 휘도값들의 가중치는, 생성되는 출력 픽셀(1024) 내의 서브 픽셀의 중심과 관련된다. 도 3에 도시된 실시 예에 있어서, 실제적인 관계는 디스플레이 장치와 관련되며, 여기서 픽셀들은 스케일링 축을 따라 분리된 레드, 그린, 및 블루의 서브 픽셀들로 세분된다.
도 4는 입력 픽셀들을 출력 픽셀들로 변환하기 위한 본 발명의 장치의 일실시 예를 나타내며, 본 실시 예에서는 도 3을 참조하여 상세하게 설명한 방법을 구현한다. 도 4는 1차원 서브 픽셀 스케일링 장치의 블록도를 나타내며, 도시된 실시 예에서는, 각 픽셀은 3개의 컬러 성분들을 포함하는 것으로 가정된다. 따라서, 본 발명의 장치는 각각, 입력 픽셀 데이터의 컬러 성분들을 수용하는 3개의 필터 유닛 (110a, 110b, 110c)을 포함한다. 바람직하게는, 필터 유닛 (110a 내지 110c)은, 원본 화상의 컬러 성분들의 각각의 강도를 입력 데이터로 수신하는 다상 필터들이다. 샘플링 위상 보간 장치(112)가 각각의 필터(110a 내지 110b)에 효과적으로 연결되는데, 이는 컬러 성분들 각각의 적절한 샘플링 위치를 제공하기 위한 것이다. 즉, 서브 픽셀에 대한 요구되는 국부 위치에 따라 각각의 가중치 함수들을 천이시키도록, 샘플링 위상 보간 장치(112)가 각각의 필터(110a 내지 110b)에 효과적으로 연결된다. 바람직하게는, 필터링 함수들은 도 3에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀의 중심과 관련된다.
각 필터 (110a 내지 110b)의 출력에서 그 출력 픽셀데이터를 구성하는 스케일링된 서브 픽셀들이 제공된다. 필터들은 각각의 서브 픽셀에 대한, 즉 스케일링된 출력 화상 각각의 화상 컬러 성분에 대한, 클립핑되지 않은 강도(클립핑 함수를 거치지 않은 강도)를 나타낸다.
도 4에 도시된 본 발명의 장치의 실시 예는, 1차원 서브 픽셀 스케일링 수단으로서, 적합한 다상 필터들 및 위상 보간 구성 성분들의 세부 설계 및 세부 구현방법은 당업자에게 공지되어 있다.
반면, 본 발명의 방법과 본 발명의 장치와의 주요 차이점은, 첫 번째로, 각각의 컬러 성분들에 대하여, 즉 각각의 다상 필터들(110a 내지 110c)에 대하여, 별도의 위상 또는 샘플링 위치들이 생성되어, 샘플링 위치 또는 위상이 종래 기술에서는 전체의 출력 픽셀의 중심에 대응하였지만, 각각의 컬러 성분에 대한 서브 픽셀들의 중심들에 대응하도록 한다는 점이다. 두 번째로, 바람직한 실시 예에 따르면, 다상 필터 산술 유닛들이, 최종값 및/또는 중간값의 클립핑 함수가 수행되지 않도록 구현되어, 필터 구성의 산술 성분들이 큰 수의 범위를 구성하고, 그 크기는 허용 가능한 범위 이상의 산술적인 결과까지도 취급하기에 충분하도록 구현된다는 점이다.
이 점에 있어서, 서브 픽셀 중심들이 스케일링 축과 일치하는 경우, 본 발명의 장치는 종래 스케일링 필터에 의해 제공되는 것과 같은 결과를 제공한다.
수단 (112)에 의해 제공되는 샘플링 위상에 있어서, 다상 필터(110a 내지 110c)에 제공되는 샘플링 위상들의 관계는 실제의 스케일링 인자에 의존한다. 컬러 성분 c의 서브 픽셀 구성 요소는 픽셀의 중심으로부터 픽셀 폭 Oc 만큼 떨어진 중심을 가진다고 가정하면, 컬러 성분 c에 대한 다상 필터의 천이 φc는 다음과 같이 된다:
여기서,
s 는 필터 스케일링 인자(출력 샘플의 간격에 대한 입력 샘플의 간격의 비),
φ는 완전한 픽셀에 대한 종래의 필터 샘플링 위상.
이하, 본 발명의 장치와 본 발명의 방법의 바람직한 실시 예는 도 5 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 여기서, 클립핑 되지 않은 서브 픽셀들은 추가적인 에러 감축를 거친다.
전술한 바와 같이 본 발명의 방법에 의해 더욱 선명하게 스케일링된 화상들이 생성될 수 있다 하더라도, 스케일링 필터 구성 요소의 출력 신호 또는 동일한 원리(도 4의 필터110a 내지 110c 참조)를 사용한 스케일링 필터의 동작은, 소위 클립핑에 의한 디스플레이 상의 가시적인 컬러 아티팩트들을 생성하게 될 수도 있다. 이러한 맥락에서, 입력 픽셀들의 가중치가 필터 중심(커널 센터)에 근접하여 1을 초과할 수 있도록, 또한, 필터 중심(커널 센터)으로부터 먼 픽셀들의 가중치가 부극성(negative)이 될 수 있도록, 잘 설계된 필터 커널의 형태가 선택된다고 할 수 있다. 입력 화상들이 컬러 성분 강도들이 물리적으로 디스플레이될 수 있는 최대 또는 최소의 강도에 근접하여 선명한 엣지 또는 선들을 가진다고 하면, 이러한 커널들은 최대 허용 강도 보다 높거나 최소 허용 강도보다 낮은 강도를 갖는 필터링된 출력 신호들을 생성할 것이다. 이러한 허용 가능 범위 외의 강도들은 차라리 클립핑, 즉 클립핑 연산을 거치게 된다. 이러한 클립핑 연산에 의하면, 최대 허용값 이상의 강도는 최대 강도로 취급되는 반면, 최소 허용범위 이하의 강도는 최소 강도로 취급된다. 이러한 클립핑 연산은 디스플레이 장치의 연산 모드의 일부분일 수도 있다. 그러나 디지털 기기에 있어서, 종래에는 수치적 오버플로우 또는 언더플로우로 인하여 클립핑되지 않은 데이터는 통상 과도한 왜곡을 가져오게 되어, 클립핑 연산은 명확하게도 필터 계산의 최종 단계로 수행된다.
클립핑 연산에 의해 나타내는 화상에 도입되는 왜곡은 일반적으로, 전체 픽셀에 대하여 작용하는 종래의 스케일링 장치들에는 가시적인 것이 아니다. 단지, 왜곡은 스케일링 자체에 의해 도입되는 (더욱 강한) 블러링에 의해 마스킹 되는 추가적인 블러링을 더하는 것이다. 높은 색상의 엣지들에서 클립핑 연산이 컬러 왜곡을 불러 일으킬 수도 있더라도, 엣지 픽셀들에만 나타나고, 또한, 강도가 높은 컬러들로 근접하게 위치되어 변화되는 경우, 인간의 시각적 정확도는 매우 떨어지기 때문에, 이것은 거의 인지할 수 없는 것이다.
그러나 서브 픽셀 스케일링 구성 요소에 있어서는, 각 컬러 성분은 다른 위상으로 필터링 되었다는 사실로 인해, 클립핑 연산은 양적으로도 많고, 더 가시적이기도한 왜곡을 도입하게 된다. 클립핑 연산에 의해 도입되는 왜곡은 다른 컬러 성분들에서 다른 부호를 갖게 될 수 있으므로, 왜곡의 크기는 더 크다. 따라서, 도입되는 최대 컬러 왜곡은 전체 픽셀 스케일링에 의해 도입되는 것의 거의 두 배가 될 수도 있다. 블랙과 화이트 엣지들에서 컬러 왜곡이 발생하게 되고, 그 결과, 컬러를 갖지 않는 영역의 엣지에 존재하는 컬러를 갖는 테두리들은, 컬러를 갖는 영역의 엣지상의 컬러의 왜곡보다 더욱 빠르게 인지되어, 클립핑 연산으로 인한 왜곡은 더욱 가시적이 된다.
이러한 전술한 클립핑 연산에 의한 컬러 왜곡의 문제점들이 본 발명에서는 일실시 예로서 필터(110a 내지 110c, 도 4 참조)에 의해 출력되는 스케일링된 출력신호들을 후처리(post-processing) 함으로써 해결된다. 바람직한 실시 예에 따르면, 클립핑 에러를 정정하기 위하여 1차원의 에러 확산 유닛이 사용되어, 컬러 왜곡이 더 이상 인지되지 못할 만큼의 레벨로 감소된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 컬러 채널에 대하여 클립핑 왜곡을 감축시키는 장치의 일 실시 예를 도시한다. 클립핑 왜곡을 감소시키는 장치는, 제1 모듈 A, 소위 클립핑 모듈로서, 입력에서는, 픽셀 i 에 대하여, 클립핑 되지 않고, 필터링된, 즉, 스케일링된 강도 Pi를 수신하는 클립핑 모듈을 포함한다. 모듈 A는 클립핑 에러 Ei와 도 5에서 나타낸 바와 같이 모듈 A의 각각의 출력에 존재하는 클립핑된 강도 Ci를 결정한다. 또한, 본 발명의 장치는 신호 Ei를 래치시키는 제1 래치(112)를 더 포함한다. 또한, 목표의 정정도를 결정하는 모듈 B가 제공된다. 제1 입력에서, 모듈 B는 그 강도가 모듈 A에서 수신되는 픽셀인, 바로 앞의 픽셀에 대하여 제1 래치(112)에서 래치된 클립핑 에러 Ei -1을 수신한다. 또한, 모듈 B는, 그 강도가 모듈 A의 입력에서 수신되는 픽셀인, 두 픽셀만큼 선행하는 픽셀에 대하여 정정되지 않은 클립핑 에러 Ui -2를 수신한다. 이러한 입력 신호들에 기초하여, 모듈 B는 그 강도가 모듈 A에서 수신되는 픽셀인, 선행하는 픽셀에 대한 전체 클립핑 에러 Pi-1을 결정한다. 따라서, 결정된 전체 클립핑 에러는 정정 모듈 C로 입력되어, 그 강도가 모듈 A에서 수신되는 픽셀인, 두 픽셀만큼 선행하는 픽셀에 대하여, 최종의 정정되고, 클립핑 된 픽셀의 출력 강도를 재현하는 출력 강도 Oi -2를 생성한다. 또한, 모듈 C는 그 강도가 모듈 A에서 수신되는 픽셀인, 바로 앞의 픽셀에 대하여 정정되지 않은 클립핑 에러 Ui -1을 생성한다. 이값은 제2 래치(114)에 래치된다. 또한, 모듈 C는 제3 및 제4 래치(116 및 118)에 래치되고, 부분적으로 수정 및 클립핑 된 강도 C'i를 생성하여, 현재의 픽셀에 두 픽셀만큼 선행하는 픽셀에 대하여 부분적으로 정정되고 클립핑 된 강도 C'i -2가 재차 모듈 C로 제공되게 된다.
이하, 도 5에 도시된 구성의 동작 모드에 대하여 설명한다. 본 발명의 클립핑 연산에 의한 컬러 왜곡을 감소시키는 장치는, 본 발명의 본 실시 예의 실질적인 특징이다. 이러한 장치 설계의 장점은, 컬러 변화에 대하여 인간의 눈의 공간적 선명도가 비교적 적은 양으로 반응한다는 것이다. 인간의 눈의 가시도에 대하여, 특정 픽셀의 컬러의 왜곡은 에러 확산에 의하여 보상될 수 있는데, 여기서, 특정 픽셀에 있어서, 이전 픽셀에 인접한 픽셀에 역으로 보상하는 왜곡이 도입된다. 도 5는 전술한 컬러 화상의 단일 컬러 성분에 대하여 클립핑 왜곡을 도입하는 장치의 블록도이다. 완전한 장치는 각 컬러 성분에 대하여 도 5에 도시된 구성을 포함하게 된다. RGB 컬러 데이터가 처리된다면, 따라서, 예컨대, 레드, 블루, 그린 성분의 에러 감소 장치를 가질 것이 요구되게 된다.
도 5에 도시된 장치는 도 4에 도시된 필터들의 각각의 출력 라인에 개별적으로 연결되어, 도 4에 도시된 1차원 스케일링 필터들에 의해 출력되는 클립핑 되지 않은 컬러 성분들에 관한 해당 데이터가 해당 클립핑 왜곡 감소를 거치게 된다. 필터링된 컬러 성분 강도 데이터는, 시간 단위당 한 픽셀씩 연속적으로 (모듈 A) 입력에 제공된다. 이어서, 클립핑 되고 정정되고 필터링된 컬러 성분 강도 데이터가 두 픽셀의 지연으로 출력된다. 픽셀들의 각각의 행의 시작에서는, 래치들(112 및 114)이 0으로 리셋되고, 장치의 출력 신호는 세 번째 픽셀이 처리될 때까지 억제된다. 각 라인의 끝에서는, 래치들(116 및 118)로부터는 최종적으로 두 개의 출력 픽셀 값들이 판독되어야 한다. 수평 1차원 스케일링 필터에 있어서, 각각의 라인은 픽셀의 행에 대응하며, 수직 1차원 스케일링 필터에 있어서, 각각의 라인은 픽셀의 열에 대응한다. 전술한 방법에 따라서, 도 5에 도시된 구성에 의하여, 클립핑 되고 정정된 출력신호 Oi -2가 얻어진다.
각각의 동작 사이클에 있어서, 모듈 A는 다음 처리될 픽셀(픽셀 i)에 대하여 강도 Pi를 수신한다. 이하의 계산을 사용하여, 모듈 A는 수신된 강도로부터, 처리될 픽셀 i에 대한 클립핑된 강도 Ci 및 클립핑 에러 Ei를 결정한다.
Ei = Pi - Ci
여기서,
MIN 은 최소 표현가능 강도.
MAX 는 최대 표현가능 강도.
현재의 픽셀 i에 선행하는 픽셀 i-1에 대한 클립핑 에러 Ei -1는 두 픽셀만큼 현재의 픽셀 i에 선행하는 픽셀 i-2에 대한 수정되지 않은 클립핑 에러 Ui -2와 함께, 래치(112)로부터 산술 유닛 B으로 전달된다. 산술 유닛 B은, 픽셀 i-1 주위의 정정 되어야 할 전체 에러 Ti -1을 산출한다. 계산은 이하의 계산식에 따른다:
Ti -1 = Ei -1 + δ(Ui -2)
여기서, δ는 δ(x) = x ÷2 로서, 이는 쉽게 구현될 수 있으며, 일반적인 스케일링 커널에 있어서 매우 양호한 결과를 가져온다.
부호를 유지하고, 크기를 줄이는 것이라면, δ에 대하여 다른 값 또는 계산식이 주어질 수 있다. 다른 δ를 선택하는 것은, 정정되지 않은 에러들 사이의 보상을 가능하게 하고, 가시적인 에러 확산 아티팩트를 보이게 하려는 경향이 있다. 더 작은 정도로 크기를 줄이는 기능은, 정정되지 않은 에러를 감소시키게 되나, 특정 에러 패턴 내에서 발생한다면, 가시적인 에러 확산 아티팩트를 보이려는 경향이 있게 된다.
그다지 실용적이지는 않지만, 반 이상 크게 크기를 감소시키도록 δ를 선택할 수도 있다. Ui -1 및 Ui -2의 계산을 생략하고, 대신에 Ti -1 = Ei -1의 관계를 사용함으로써, 가시적인 범위에서 구분하지 못하는 유사한 결과가 보다 효과적으로 얻어질 수도 있다.
모듈 C는 픽셀 i-1에 대하여 가능한 많이 축적된 전체 클립핑 에러 Ti -1를 정정한다. 이웃하는 픽셀들, 특히 픽셀 i 및 픽셀 i-1의 강도를 설정함으로써 정정이 수행된다. 픽셀 i에 있어서, 클립핑 된 강도 Ci는 부분적으로 정정되고, 클립핑 된 강도 C'i를 생성하도록 설정된다. 픽셀 i-2에 있어서, 이전 계산단계에서 결정된 부분적으로 정정되고 클립핑 된 강도 C'i -2는 이 픽셀에 대하여 최종적으로 정정되고, 클립핑 된 출력 강도 Oi -2를 산출하도록 설정된다.
사용되는 전체 설정은, 설정된 강도가 물리적으로 표현가능한 강도 범위를 넘어서지 않도록 하는 것이 가능하다면, 거의 -Ti -1과 동일하도록 선택된다. 전체 설정이 -Ti -1과 동일하게 하는 것이 가능하다면, 두 개의 이웃하는 픽셀들에 대한 설정은 가능하면 서로 동일하도록 선택된다.
이하, 도 5에서 모듈 C를 구현하기 위한 실시 예를 도 6 및 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 모듈 C에서 수행되는 개별 산술 연산의 자세한 수식에서만 있는, 다양한 구현상의 변형 예가 무시될 수 있다면, 모듈 C에 대하여 두 개의 기본적인 구현 예가 있다.
첫 번째 방법으로서, 도 6을 참조하여 후술하는 바와 같이, 정정될 수도 있는 전체 설정을 초기에 산출한 후, 부분적으로 정정된 강도 Ci 및 Ci -2 사이에 가능한 균일하게 이러한 전체 정정값을 배분시키는 것이다.
도 6은 이러한 방법을 사용한 모듈 C의 구현 예을 나타낸 블록도이다.
도 6에 도시된 실시 예에 따르면, 모듈 C는 제1 MaxC 서브모듈(120) 및 제2 MaxC 서브모듈(122)을 포함한다. 모듈들(120 및 122)을 수단으로, 최대 허용 정극성 및 부극성 정정치들이 산출된다. 서브모듈(120)은 입력값 C'i -2에 대한 최대 허용 정극성 정정치 C+ 및 최대 허용 부극성 정정치 C-를 결정하며, 이는 디스플레이 가능한 범위 외의 강도를 생성함이 없이 수행될 수 있다. 마찬가지로, 모듈(122)는 Ci에 대한 최대 허용 정극성 정정치 및 최대 허용 부극성 정정치를 생성한다. 서브모듈(120 및 122)에서는 전술한 계산이 이하의 계산식을 사용하여 수행된다.
C+ = MAX - x
C- = MIN - x
여기서,
x 는 각각, 입력신호 Ci 및 C'i -2.
서브모듈(120 및 122)에 의해 결정된 최대 허용 정정치 C+들은 합산기(124)에 의해 합산되어, 최대 허용 정극성 정정치 T+를 산출한다. 마찬가지로, 서브모듈(120 및 122)에 의해 결정된 최대 허용 부극성 정정치 C-는 각각 합산기(126)에 의해 합산되어 최대 허용 부극성 정정치 T-를 결정한다.
따라서, 계산된 최대 허용 정극성 및 부극성 정정치 T+ 및 T- 모두는 전체 에러 Ti -1과 함께 선택 모듈(128)에 입력된다. 선택 모듈(128)은 입력 신호들 Ti -1, T+, 및 T-에 기초하여, 수행될 수 있는 실제 정정치 △를 산출한다. 선택의 결과는 그 크기가 충분히 작으면 Ti -1이 되고, 그렇지 않다면, 값이 Ti -1과 부호가 동일한지에 따라 T- 또는 T+가 된다. 선택 서브모듈(128)은 실제 보정치 △를 설정하기 위하여, 이하의 계산식을 수행한다.
선택 서브모듈(128)에 의한 선택의 결과는, 이하의 계산식에 따라, 입력신호 Ci 및 C'i -2에 대하여 선택된 실제 보정치 △를 정정치 △L 및 △R로 거의 동일하게 분할하는 것을 설정하는 나눗셈 서브모듈(130)로 제공된다:
△L = △/2
△R = (△+1)/2
△L 및 △R로 분할하는 것은 또한 상기 계산식에 대하여 역으로 수행될 수도 있다.
감산기에 의해 C'i -2에서 정정치 △L를 감산하고, 그 결과가 클립핑 모듈(134)에 제공되어, 최대 허용 및 최소 허용 강도 사이의 범위에서 감산의 결과를 제한 또는 클립핑 한다.
클립핑 서브모듈(134)은 이하의 계산식을 수행하도록 동작한다:
[x] = max(min(x, MAX), MIN)
E = x-[x]
여기서, x는 감산기(132)에 의해 제공되는 클립핑 서브모듈(134)의 입력변수를 나타낸다. [x]는 표시 가능한 강도 범위에 대한 입력 변수의 클립핑 범위를 나타내며, E는 클립핑 된 입력값과 클립핑 되지 않은 입력값 사이의 차이를 나타낸다.
정정치 △L과 마찬가지로, 전술한 바와 같이, 감산기(136)에서는, 값 Ci로부터 정정치 △R이 감산 되고, 그 차이는 클립핑 모듈(134)과 동일하게 동작하는 클립핑 서브모듈(138)에 제공된다.
클립핑 서브모듈(134 및 138)의 값 E는, 최대 허용 수정치를 획득하도록 △가 균일하게 배분되어야 하는 범위를 나타낸다. 따라서, 각각의 유닛(134 및 138)의 E 값은 다른 모듈(138 및 134)의 클립핑 된 출력값([x])과 덧셈 되어, 정정치의 정확한 분포가 얻어지는 것을 보장한다.
합산기(140)는 가시강도 범위로 클립핑 된 신호 C'i -2를 수신하고, 이값을 서브모듈(138)에 의해 제공되는 E 값과 더하여, 픽셀 i-2에 대하여 최종적으로 정정 및 클립핑 된 강도 Oi -2를 얻는다.
또한, 합산기(142)는 최대 허용 강도 범위로 클립핑 된 신호 Ci를 수신하고, 이에 클립핑 서브유닛(134)에 의해 생성된 신호 E를 더하여, 픽셀 i에 대하여 부분적으로 정정 및 클립핑 된 강도 C'i가 얻어진다. 또한, 도 6에 도시된 모듈 C의 실시 예에 있어서, 감산기(144)가 제공되어, 실제 정정치 △ 및 입력 신호 Ti -을 수신하고, 서로 감산하여, 픽셀 i-1에 대하여 정정되지 않은 클립핑 왜곡 Ui -1이 생성되며, 이는 픽셀i의 정정에 사용된다.
이하, 도 7을 참조하여, 도 5의 모듈 C의 제2 실시 예를 상세하게 설명한다. 모듈 C를 구현하는 이러한 대안적인 접근법에 있어서, 결정된 전체 에러 Ti -1는 가능한 균일하게 배분되며, 따라서, 그 결과는 클립핑 및 정정되어, 디스플레이 가능범위 외의 강도를 생성하지 않는 최대 허용 정정치를 얻는다. 도 7에 도시된 모듈 C의 구현에 있어서, 나눗셈 서브모듈(146)에 제공되어, 산출된 전체 에러 Ti -1을 수신하고, 픽셀 i-1에 대하여 이 전체 에러 Ti -1의 거의 균일한 분할을 산출하여, 이하의 계산식에 따라 정정치 TL i -1 및 TR i -1을 생성한다.
TL i -1 = Ti -1 / 2
TR i -1 = (Ti -1)/2
또한, 분할은 역순으로 이루어질 수도 있다.
정정치 TL i -1은 부분적으로 정정된 값 C'i -2에 더해지고, 합산기(148)에 의해 출력된 값은 클립핑 서브모듈(150)에 제공되게 된다. 클립핑 서브모듈(150)은 도 6을 참조하여 전술한 클립핑 서브모듈과 정확하게 동일하게 동작하여, 클립핑 된 결과, 자세하게는, 더욱 정정된 픽셀값 Fi -2 및 나머지의 정정되지 않은 에러 Li -1을 생성한다. C'i -2 값은 픽셀 i-2에 대한 중간 정정값으로서, 더욱 먼저의 두 동작 사이클에서 산출되었다.
정정치 TR i -1은 부분적으로 정정된 값 Ci에 더해지며, 합산기(152)의 출력은 클립핑 서브모듈(154)의 입력으로 제공된다. 클립핑 서브모듈(154)은 픽셀i에 대하여 부분적으로 정정된 값 P'i 및 나머지의 정정되지 않은 에러값 Ri -1을 나타내는 클립핑 된 결과를 제공한다.
합산기(156)에 있어서, 나머지 에러 Ri -1 및 정정된 픽셀값 Fi -2이 더해지고, 합산기(156)에 의해 생성된 합이 도 6을 참조하여 전술한 계산식에 기초하여 동작하는 또 다른 클립핑 서브모듈(158)에 제공된다. 모듈 (158)은 클립핑 된 결과를 생성하여, 픽셀 i-2에 대하여 최종적으로 정정된 값 Oi -2를 출력한다. 또한, 모듈(158)은 TL i -1 및 UL i -1의 정정되지 않은 부분을 출력한다.
합산기(160)에서는, 나머지 에러 Li -1 및 부분적으로 정정된 값 P'i가 더해지고, 그 결과는 클립핑 서브모듈(162)에 제공되어, 클립핑 된 결과를 생성하고, 픽셀 i에 대하여 정정된 중간값 C'i를 출력하고, TR i -1 및 UR i -1의 정정되지 않은 부분을 출력한다.
전체 에러 Ti -1의 정정 불가능한 부분들은, 합산기(164)에서 더해져서, 픽셀i-1에 대하여 정정되지 않은 클립핑 왜곡 Ui -1을 얻고, 이는 픽셀 i를 정정하는데 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 전술한 설명에 있어서, 출력 픽셀의 개별 서브 픽셀들만이 고려되었다. 원본 화상 데이터로부터 디스플레이 장치상에 디스플레이하기 위한 컬러 화상을 생성하기 위해서는, 한편으로는, 각 픽셀에 대하여 본 발명의 방법에 기초하여 각각의 경우에 관련되는 서브 픽셀들을 변환할 것이 요구된다. 또한, 모든 출력 픽셀들은 본 발명의 계산식에 따라 이어서 생성되어, 스케일링된 컬러 화상을 산출한다.
바람직한 실시 예에 대하여, 상기에서는 RGB 성분을 구비하는 컬러 시스템에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 명백하게 이에 제한되지 않으며, 다른 컬러 파라미터의 컬러 성분, 예컨대, CMY, HSV 등을 사용하는 시스템에도 채용될 수 있을 것이다.
일차원을 예로 들어 본 발명을 설명하였다. 하나의 완전한 화상을 처리하기 위해서, 전술한 바와 같이, 본 발명은 2차원적 방법으로 구현될 수도 있으며, 행과 열 각각에 대하여 1차원적 방법으로도 구현될 수 있다.

Claims (21)

  1. 제1 격자에 배열된 픽셀들(1001 내지 1006)을 갖는 컬러 화상을 샘플링하여 생성되는 입력 데이터를, 제2 격자에 배열된 픽셀들(1021 내지 1026)을 갖는 컬러 화상의 재현을 가져오는 출력 데이터로 변환하는 방법으로서,
    상기 입력 데이터의 각 픽셀 및 상기 출력 데이터의 각 픽셀은 복수의 서브 픽셀들을 포함하며, 상기 픽셀의 각각의 서브 픽셀은 상기 컬러 화상의 컬러 성분(R, G, B)와 관련되며,
    (a) 상기 출력 데이터의 해당 서브 픽셀과 국부적으로 관련되는 필터링 함수(108a, 108b, 108c)를 사용하여, 상기 입력 데이터의 대응하는 컬러 성분의 서브 픽셀들을 필터링함으로써 상기 출력 데이터의 컬러 성분 (R, G, B)의 서브 픽셀을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터링 함수(108a, 108b, 108c)는 생성되어야 할 상기 서브 픽셀의 중심과 관련되는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 필터링 함수(108a, 108b, 108c)는 생성되어야 할 상기 서브 픽셀들에 대하여, 국부적인 위치와 관련하여 상기 입력 데이터의 서브 픽셀들에 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    (b) 생성된 상기 서브 픽셀에 왜곡을 결정하는 단계; 및
    (c) 생성된 상기 서브 픽셀을 갖는 픽셀에 인접한 출력 데이터의 픽셀들의 서브 픽셀들에 대하여 역 왜곡을 부과하여, 상기 단계(b)에서 결정된 왜곡을 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단계(b)에서,
    생성된 상기 서브 픽셀과 관련된 강도Pi가 결정되고,
    생성된 상기 서브 픽셀의 최소 강도 또는 최대 강도(MIN, MAX)에 제한되는 강도 Ci가 결정되고,
    생성된 상기 서브 픽셀의 강도 Pi와 상기 제한된 강도 Ci와의 차이에 기초하여 왜곡을 재현하는 에러 Ei가 결정되는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    (c1) 상기 단계 I (b)에서 생성된 에러 Ei -1 및 생성된 상기 서브 픽셀에 선행하는 서브 픽셀의 정정되지 않은 에러 Ui -2에 기초하여, 생성된 상기 서브 픽셀의 전체 에러 Ti-1를 결정하는 단계; 및
    (c2) 생성된 상기 서브 픽셀에 선행하는 서브 픽셀의 강도와 후속하는 서브 픽셀의 강도를 설정함으로써, 상기 결정된 전체 에러 Ti-1을 정정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (c2)에서, 상기 강도들을 설정하는 것은, 상기 전체 에러 Ti -1가 실질적으로 충분하게 정정되도록 수행되며, 상기 강도들은 상기 서브 픽셀들에 대한 최대 허용 강도 또는 최소 허용 강도를 상회하거나 하회하지 않는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 단계 (c2)에서, 처음에는 최대 허용 정정치 T+, T-가 계산되고, 이어서, 인접하는 픽셀들의 서브 픽셀들에 계산된 상기 최대 허용 정정치 T+, T-가 실질적으로 균일하게(△L, △R) 배분되는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 단계 (c2)에서, 상기 전체 에러 Ti -1는 인접하는 픽셀들의 서브 픽셀들에 실질적으로 균일하게(TR i -1, RL i -1) 배분되고, 이어서, 상기 배분된 전체 에러를 정정하도록 해당 픽셀들의 강도들이 설정되는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 (a) 내지 단계 (c)는 상기 출력 데이터의 픽셀(1024)의 모든 서브 픽셀들에 대하여 반복되는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 출력 데이터의 모든 픽셀들(1021 내지 1026)에 대하여 상기 선행하는 공정 단계들이 반복되는 것을 특징으로 하는 변환 방법.
  12. 제1 격자에 배열된 픽셀들(1001 내지 1006)을 갖는 컬러 화상을 샘플링함으로써 생성되는 입력 데이터를, 제2 격자에 배열된 픽셀들(1021 내지 1026)을 갖는 컬러 화상의 재현을 가져오는 출력 데이터로 변환하는 장치로서,
    상기 입력 데이터 및 상기 출력 데이터의 픽셀 각각은 복수의 서브 픽셀을 포함하며, 한 픽셀의 서브 픽셀 각각은 상기 컬러 화상의 컬러 성분(R, G, B)와 관련되며,
    상기 입력 데이터를 수신하고, 상기 출력 데이터의 해당 서브 픽셀과 국부적으로 관련되는 필터링 함수(108a, 108b, 108c)를 사용하여, 상기 입력 데이터의 대응하는 컬러 성분(R, G, B)의 서브 픽셀들을 필터링함으로써 상기 출력 데이터의 컬러 성분의 서브 픽셀을 생성하는 처리 유닛(110a, 110b, 110c, 112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 처리 유닛은,
    복수의 필터 구성(110a, 110b, 110c)으로서, 각각은 상기 컬러 화상의 컬러 성분들(R, G, B) 중 하나와 관련되며, 상기 입력 데이터로부터 해당 컬러 성분의 서브 픽셀들을 수신하도록 구성되는 복수의 필터 구성, 및
    상기 복수의 필터구성 각각에 필터링 함수를 관련시키도록, 상기 복수의 필터 구성(110a, 110b, 110c) 각각에 효과적으로 연결되는 수단(112)을 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 필터링 함수(108a, 108b, 108c)는 생성되어야 할 서브 픽셀의 중심에 관련되는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터링 함수(108a, 108b, 108c)는 생성되어야 할 상기 서브 픽셀들에 대하여, 자신들의 국부 위치와 관련하여 상기 입력 데이터의 서브 픽셀들에 가중치를 부과하는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    생성된 상기 서브 픽셀의 왜곡을 결정하는 수단(A); 및
    생성된 상기 서브 픽셀을 갖는 픽셀에 인접하는 출력 데이터의 픽셀들의 서브 픽셀들에 역 왜곡을 부과함으로써 상기 왜곡을 보상하는 수단(B, C)을 포함하는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 수단 (A)는,
    생성된 상기 서브 픽셀과 관련되는 강도 Pi를 결정하고,
    생성된 상기 서브 픽셀의 최소 강도 또는 최대 강도(MIN, MAX)에 제한되는 강도 Ci를 결정하고,
    생성된 상기 서브 픽셀의 강도 Pi와 상기 제한되는 강도 Ci와의 차이에 기초하여 상기 왜곡을 재현하는 에러 Ei를 결정하는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 수단 (B, C)에서,
    상기 수단 (B)는, 생성된 상기 에러 Ei -1 및 생성된 상기 서브 픽셀에 선행하는 서브 픽셀의 보상되지 않은 에러 Ui -2에 기초하여, 상기 생성되는 서브 픽셀의 전체 에러 Ti -1를 결정하고,
    상기 수단 (C)는, 상기 생성되는 서브 픽셀의 선행하는 서브 픽셀과 후행하는 서브 픽셀의 강도를 설정함으로써 상기 결정되는 전체 에러 Ti -1를 정정하는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 수단 (C)는, 상기 전체 에러 Ti -1가 실질적으로 충분하게 보상되도록 상기 강도들을 설정하고,
    상기 강도들은 상기 서브 픽셀들에 대한 최대 허용 강도 또는 최소 허용 강도를 상회하거나, 하회하지 않는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 수단 (C)는, 처음에는 최대 허용 정정치 T+, T-를 계산하고, 이어서, 계산된 상기 최대 허용 정정치 T+, T-를 인접하는 픽셀들의 서브 픽셀들에 실질적으로 균일하게(△L, △R) 배분하는 것을 특징으로 하는 변환 장치.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 수단 (C)는, 상기 전체 에러 Ti -1를 상기 인접하는 픽셀들의 서브 픽셀들에 실질적으로 균일하게(TR i -1, TL i -1) 배분하고, 이어서, 상기 배분된 전체 에러를 정정하도록 해당 서브 픽셀들의 강도들을 설정하는 것을 특징으로 하는 변환장치.
KR1020057003843A 2002-09-06 2003-08-29 컬러 화상을 변환하는 방법 및 장치 KR100809199B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10241353.3 2002-09-06
DE10241353A DE10241353B4 (de) 2002-09-06 2002-09-06 Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln eines Farbbildes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050032625A true KR20050032625A (ko) 2005-04-07
KR100809199B1 KR100809199B1 (ko) 2008-03-03

Family

ID=31969045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057003843A KR100809199B1 (ko) 2002-09-06 2003-08-29 컬러 화상을 변환하는 방법 및 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7643039B2 (ko)
EP (1) EP1535474A2 (ko)
JP (1) JP4518392B2 (ko)
KR (1) KR100809199B1 (ko)
CN (1) CN1679052B (ko)
AU (1) AU2003264135A1 (ko)
DE (1) DE10241353B4 (ko)
TW (1) TWI228917B (ko)
WO (1) WO2004023822A2 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4506092B2 (ja) * 2003-03-27 2010-07-21 セイコーエプソン株式会社 画像処理方法および画像処理装置ならびに表示デバイス
US7778493B2 (en) * 2003-10-09 2010-08-17 The Henry M. Jackson Foundation For The Advancement Of Military Medicine Inc. Pixelation reconstruction for image resolution and image data transmission
KR100772906B1 (ko) * 2005-08-12 2007-11-05 삼성전자주식회사 영상신호 표시 방법 및 장치
US8253752B2 (en) 2006-07-20 2012-08-28 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for encoder assisted pre-processing
US8155454B2 (en) 2006-07-20 2012-04-10 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for encoder assisted post-processing
KR20120017648A (ko) * 2010-08-19 2012-02-29 삼성전자주식회사 디스플레이장치와, 디스플레이 패널의 구동방법
CN102622736B (zh) * 2011-01-28 2017-08-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 影像处理系统及方法
JP2015007739A (ja) * 2012-10-01 2015-01-15 キヤノン株式会社 表示装置及びその制御方法
GB2516221A (en) * 2013-07-01 2015-01-21 Barco Nv Method and processor for streaming video processing
US9317903B1 (en) * 2013-08-27 2016-04-19 Pixelworks, Inc. Self-similarity based single frame super-resolution
DE102015100859A1 (de) * 2015-01-21 2016-07-21 Osram Oled Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung und Anzeigevorrichtung
KR102303666B1 (ko) * 2015-06-24 2021-09-23 삼성디스플레이 주식회사 영상 처리 방법, 영상 처리 방법을 수행하는 영상 처리 장치, 및 영상 처리 장치를 포함하는 표시 장치
KR102597231B1 (ko) * 2016-09-30 2023-11-03 삼성디스플레이 주식회사 영상 처리 장치, 표시 장치 및 두부 장착 표시 장치
KR102349384B1 (ko) * 2017-03-15 2022-01-11 삼성전자주식회사 투명 디스플레이 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252762A (ja) * 1985-04-30 1986-11-10 Toshiba Corp 画像形成装置
US4945351A (en) * 1988-05-23 1990-07-31 Hewlett-Packard Company Technique for optimizing grayscale character displays
US5341153A (en) 1988-06-13 1994-08-23 International Business Machines Corporation Method of and apparatus for displaying a multicolor image
WO1992012495A1 (en) * 1990-12-31 1992-07-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method of resizing an image, designing a filter therefor, and mapping the output image to the input image
JPH0677182A (ja) 1992-08-25 1994-03-18 Sanyo Electric Co Ltd 凹凸のある絶縁膜の平坦化方法
US5455600A (en) * 1992-12-23 1995-10-03 Microsoft Corporation Method and apparatus for mapping colors in an image through dithering and diffusion
EP0644684B1 (en) 1993-09-17 2000-02-02 Eastman Kodak Company Digital resampling integrated circuit for fast image resizing applications
US5604856A (en) * 1994-10-13 1997-02-18 Microsoft Corporation Motion compensated noise reduction method and system for computer generated images
JP2726631B2 (ja) * 1994-12-14 1998-03-11 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 液晶表示方法
US5959693A (en) * 1997-05-07 1999-09-28 General Instrument Corporation Pixel adaptive noise reduction filter for digital video
US6175355B1 (en) * 1997-07-11 2001-01-16 National Semiconductor Corporation Dispersion-based technique for modulating pixels of a digital display panel
US6281873B1 (en) 1997-10-09 2001-08-28 Fairchild Semiconductor Corporation Video line rate vertical scaler
WO2001017631A1 (en) * 1999-09-09 2001-03-15 Dsle System S.A. Device for moving the limbs of a doll and simulating a walking action
JP4158304B2 (ja) * 2000-01-27 2008-10-01 富士フイルム株式会社 画像再生方法及び装置並びに電子カメラ
JP3815188B2 (ja) * 2000-07-21 2006-08-30 三菱電機株式会社 画像表示装置および画像表示方法
JP2002041000A (ja) * 2000-07-26 2002-02-08 Sharp Corp 液晶表示装置およびその色補正方法
JP2002215126A (ja) * 2001-01-15 2002-07-31 Sharp Corp 文字表示装置、文字表示方法および記録媒体
JP2002326395A (ja) 2001-03-02 2002-11-12 Fuji Photo Film Co Ltd 露光記録装置
WO2002080923A1 (de) 2001-04-07 2002-10-17 Universitätsklinikum Charitè Substanzen zur therapie von erkrankungen, die durch hochproliferierende zellen verursacht werden
US7184066B2 (en) * 2001-05-09 2007-02-27 Clairvoyante, Inc Methods and systems for sub-pixel rendering with adaptive filtering
JP3839332B2 (ja) * 2002-03-01 2006-11-01 三菱電機株式会社 表示装置
JP3855881B2 (ja) * 2002-08-09 2006-12-13 セイコーエプソン株式会社 色補正回路及びそれを備えた画像表示装置
KR100537506B1 (ko) 2003-03-14 2005-12-19 삼성전자주식회사 패터닝된 에미터를 이용한 노광장치 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004023822A2 (de) 2004-03-18
TW200415913A (en) 2004-08-16
WO2004023822A3 (de) 2004-06-17
DE10241353A1 (de) 2004-04-15
DE10241353B4 (de) 2004-07-15
US20050243109A1 (en) 2005-11-03
AU2003264135A1 (en) 2004-03-29
CN1679052B (zh) 2010-05-26
AU2003264135A8 (en) 2004-03-29
KR100809199B1 (ko) 2008-03-03
JP4518392B2 (ja) 2010-08-04
EP1535474A2 (de) 2005-06-01
US7643039B2 (en) 2010-01-05
TWI228917B (en) 2005-03-01
JP2005538396A (ja) 2005-12-15
CN1679052A (zh) 2005-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7643039B2 (en) Method and apparatus for converting a color image
JP3659065B2 (ja) 画像表示装置
JP4613805B2 (ja) 画像表示装置、画像表示方法、画像表示方法のプログラム及び画像表示方法のプログラムを記録した記録媒体
KR100505681B1 (ko) 베이어 패턴 컬러 신호에 대한 적응형 필터로 보간을수행하여 해상도를 높이는 보간기, 이를 구비한 디지털영상 신호 처리 장치, 및 그 방법
US20070247532A1 (en) Image processing apparatus
US20040239813A1 (en) Method of and display processing unit for displaying a colour image and a display apparatus comprising such a display processing unit
JP2006023710A (ja) クロストーク解消回路、液晶表示装置、及び表示制御方法
US20090147110A1 (en) Video Processing Device
US8594466B2 (en) Image data converting device, method for converting image data, program and storage medium
JP2001054123A (ja) 画像処理装置
KR20030078895A (ko) 보정 구역을 사용한 이미지 보상 방법 및 장치
US20080043145A1 (en) Image Processing Apparatus, Image Processing Method, and Image Display Apparatus
US7565031B2 (en) Method and circuit for scaling raster images
US6281938B1 (en) Signal processing system
EP0790514A2 (en) A method for displaying spatially offset images using spatial light modulator arrays
JP3251487B2 (ja) 画像処理装置
US20050083355A1 (en) Apparatus and method for image-processing, and display apparatus
US6735349B1 (en) Method and system for dual spatial or temporal scaling
JP2007147727A (ja) 画像表示装置、画像表示方法、画像表示方法のプログラム及び画像表示方法のプログラムを記録した記録媒体
US7567732B2 (en) Image resolution conversion
KR100510685B1 (ko) 역방향 매핑에서 에일리어싱 제거 장치
WO2000057631A1 (fr) Dispositif de traitement d'images et procede de traitement associe
JPH0393370A (ja) 画像処理装置
JP2003241731A (ja) 映像信号補正回路及び映像信号補正方法
US6556213B1 (en) Image display having function of performing interpolation process by which outline is not blurred even when original image is enlarged

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130208

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140211

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150206

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee