KR20110020711A - 표시단위의 인접영역에서의 픽셀들을 고려한 색역매핑 - Google Patents

Abstract

색역 매핑(mapping)공정(블랙홀 판단 910)은 적어도 두 면 상에서 색역 밖의 영역으로 둘러싸인 색역 내의 영역을 검출하고, 색역 매핑공정(blk_gain 판단 단계 (920), XSC_gain=XS_gain*BLK_gain 단계(940))은 상기 색역 내의 영역에서 상기 서브픽셀의 추가적인 감소를 제공하여 상기 색역 내와 상기 색역 밖의 영역 간의 대비를 다소 복원한다. 또한, 다른 실시 예도 제공된다.

Description

표시단위의 인접영역에서의 픽셀들을 고려한 색역매핑 {GAMUT MAPPING WHICH TAKES INTO ACCOUNT PIXELS IN ADJACENT AREAS OF A DISPLAY UNIT}

본 발명은 표시장치의 색역매핑에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시단위의 인접영역에서의 픽셀들을 고려한 색역매핑에 관한 것이다.

(1) "간략화된 어드레스 지정을 가진 풀 컬러 이미징 디바이스에 대한 컬러 픽셀의 배열 (ARRANGEMENT OF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING)"이란 명칭의 미국 특허 제6,903,754호("'754 특허"), (2) 2002년 10월 22일자로 출원된, "증가된 변조 전달 함수 응답을 갖고서 서브픽셀 렌더링을 하기 위한 컬러 평판 표시 서브픽셀 배열과 배치의 향상(IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE)"이란 명칭의 출원 번호 제10/278,353호인 미국 특허 공개 제2003/0128225("'225 출원")호, (3) 2002년 10월 22일자로 출원된, "분할된 청색 서브픽셀을 가지고 서브픽셀 렌더링을 위하기 위한 컬러 평판 표시 서브픽셀 배열과 배치의 향상(IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS)"이란 명칭의 출원 일련 번호 제10/278,352호인 미국 특허 공개 제2003/0128179호("'179 출원"), (4) 2002년 11월 13일자로 출원된, "서브픽셀 렌더링을 위한 향상된 4개의 컬러 배열과 에미터(IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING)"이란 명칭의 출원 일련 번호 제10/243,094호인 미국 특허 공개 제2004/0051724호("'724 출원"), (5) 2002년 10월 22일자로 출원된, "수평 서브픽셀 배열과 배치를 가진 컬러 표시(IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCED BLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY)"이란 명칭의 출원 일련 번호 제10/278,328호"인, 미국 특허 공개 제2003/0117423호("'423 출원"), (6) 2002년 10월 22일자로 출원된, "수평 서브픽셀 배열과 배치를 가진 컬러 표시(COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS)"란 명칭의 출원 일련번호 제10/278,393호인 미국 특허 공개 제2003/0090581호("'581 출원"), 및 (7) 2003년 1월 16일자로 출원된, "줄무늬진 표시에 대한 향상된 서브픽셀 배열과, 이러한 줄무늬진 표시를 서브픽셀 렌더링하기 위한 방법과 시스템(IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYS AND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME)"이란 명칭의 출원 일련번호 제10/347,001호인 미국 특허 공개 제2004/0080479호("'479 출원")를 포함하는 공통적으로 소유되는 미국 특허와 특허 출원에서, 새로운 서브픽셀 배열이 영상 표시 장치에 대한 비용/성능을 향상시키기 위해 개시된다. 전술한 각각의 '225, '179, '724, '423, '581, 및 '479의 공개된 출원들 각각과 미국 등록 특허 제6,903,754호는 여기에 그 전체가 참조로서 병합된다.

수평 방향으로 짝수의 서브픽셀을 갖는 특정 서브픽셀 반복 그룹들에 대해, 개선, 예컨대, 극성 반전 체계 및 다른 개선에 영향을 미치는 시스템들 및 기술들은 다음의 공유 미국 특허 문서: (1) 미국 연속 특허 출원 제10/456,839호이고, "새로운 액정 표시 내에서의 영상 열화 정정(IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2004/0246280호("'280 출원"), (2) "도트 반전에 영향을 주는 크로스오버 접촉점을 갖는 표시 패널(DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2004/0246213호("'213 출원")(미국 연속 특허 출원 제10/455,925호), (3) 미국 연속 특허 출원 제10/455,931호이고, "새로운 표시 패널 배치 상에서 표준 드라이버와 후면을 가지고 도트 반전을 수행하는 시스템과 방법(SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제 2004/0246381호("'381 출원"), (4) 미국 연속 특허 출원 제10/455,927호이고, "감소화된 양자화 에러를 가진 고정된 패턴 잡음을 갖는 패널 상에 시각적 효과를 위한 보상하기 위한 시스템과 방법(SYSTEM AND NETHOD FOR COMPENSATING FOR VISUAL EFFECTS UPON PANELS HAVING FIXED PATTERN NOISE WITH REDUCED QUANTIZATION ERROR)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제 2004/0246278호 ("'278 출원"), (5) 미국 연속 특허 출원 제10/456,806호이고, "여분의 드라이버를 가진 새로운 표시 패턴 배치상의 도트 반전(DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS WITH EXTRA DRIVERS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제 2004/0246279호("'279 출원"), (6) 미국 연속 특허 출원 제10/456,838호이고, "비표준 서브픽셀 배열을 위한 액정 표시 후면 배치와 어드레스 지정(LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING FOR NON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2004/0246404호("'404 출원"), (7) 미국 연속 특허 출원 제10/696,236호이고, 2003년 10월 28일자로 출원된, "분할된 청색 서브픽셀을 가진 새로운 액정 표시에서의 영상 열화 정정(IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS WITH SPLIT BLUE SUBPIXELS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0083277호("'277 출원"), 및 (8) 미국 연속 특허 출원 제10/807,604호이고, 2004년 3월 23일자로 출원된, "다른 크기의 서브픽셀을 포함하는 액정 표시를 위한 향상된 트랜지스터 후면(IMPROVED TRANSISTOR BACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISING DIFFERENT SIZED SUBPIXELS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0212741호("'741 출원")에 개시된다. 전술한 각각의 '280, '213, '381, '278, '404,'277, 및 '741 출원은 그 전체가 여기서 참조에 의해 병합된다.

상기 참조된 미국 특허 출원 문서 및 공유 미국 특허와 특허 출원: (1) 미국 연속 특허 출원 제10/051,612호이고, 2002년 1월 16일자로 출원된, "서브픽셀 포맷 데이터를 다른 서브픽셀 포맷으로 전환(CONVERSION OF A SUB-PIXEL FORMAT DATA TO ANOTHER SUB-PIXEL DATA FORMAT)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2003/0034992호("'992 출원"), (2) 미국 연속 특허 출원 제10/150,355호이고, 2002년 5월 17일자로 출원된, "감마 조정을 갖고서 서브-픽셀 렌더링을 위한 방법 및 시스템(METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제 2003/0103058호("'058 출원"), (3) 미국 연속 특허 출원 제10/215,843호이고, 2002년 8월 8일자로 출원된, "적응형 필터링을 갖고서 서브픽셀 렌더링 방법 및 시스템 (METHOD AND SUSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제 2003/0085906호("'906 출원"), (4) 미국 연속 특허 출원 제10/379,767호이고, 2003년 3월 4일자로 출원된, 영상 데이터를 시간적 서브픽셀 렌더링을 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA)이란 명칭의 미국 특허 공개 제2004/0196302호('302 출원), (5) 미국 연속 특허 출원 제10/379,765호이고, 2003년 3월 4일자로 출원된, "모션 적응형 필터링을 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVE FILTERING)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2004/0174380호("'380 출원"), (6) "향상된 표시 시야각을 위한 서브픽셀 렌더링 시스템 및 방법(SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND MOTHOD FOR IMPROVED DISPLAY VIEWING ANGLES)"이란 명칭의 미국 등록 특허 제6,917,368호("'368 특허"), 및 (7) 미국 연속 특허 출원 제10/409,413호이고, 2003년 4월 7일자로 출원된, "포함된 예비 서브 픽셀 렌더링된 영상을 구비하는 영상 데이터 세트(IMAGE DATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE)"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2004/0196297호("'297 출원")에 더 개시되어 있는 서브픽셀 렌더링(SPR) 시스템들 및 방법들과 취합될 때, 이러한 개선들은 특히, 명백해진다. 전술한 각각의 '992, '058, '906,'302, '380 및 '297 출원과 '368 특허가 전체적으로 본 출원에 참조로서 병합된다.

색역 전환 및 매핑의 개선은 다음의 공통으로 소유된 미국 특허 및 특허 출원에 개시된다. 상기 미국 특허 및 특허 출원은 (1) "채도 각도 계산 시스템 및 방법(HUE ANGLE CALCULATION SYSTEM AND METHODS)"이라는 명칭의 미국 등록 특허 제6,980,219호("'219 특허"), (2) 미국 연속 특허 출원 제10/691,377호이고, 2003년 10월 21일자로 출원된, "소스 컬러 스페이스로부터 목표 컬러 스페이스로 전환하는 방법 및 장치(METHODS AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE TO TARGET COLOR SPACE)"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0083341호("'341 출원"), (3) 미국 연속 특허 출원 제10/691,396호이고, 2003년 10월 21일자로 출원된, "소스 컬러 스페이스로부터 목표 컬러 스페이스로 전환하는 방법 및 장치(METHODS AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM A SOURCE COLOR SPACE TO A TARGET COLOR SPACE)"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0083352호("'352 출원"), (4) 미국 연속 특허 출원 제10/690,716호이고, 2003년 10월 21일자로 출원된, "색역 전환 시스템 및 방법(GAMUT CONVERSION SYSTEM AND METHODS)"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0083344호("'344 출원")에 개시된다. 전술한 각각의 '341,'352 및 '344 출원과 '219 특허의 각각은 여기서 그 전체가 본 출원에 참조로서 병합된다.

추가적인 효과들이 (1) 미국 연속 특허 출원 제10/696,235호이고, 2003년 10월 28일자로 출원된, "다중 입력 소스 포맷으로부터 이지미 데이터를 표시하기 위한 향상된 다중 모드를 가진 표시 시스템(DISPLAY SYSTEM HAVING IMPROVED MULTIPLE MODES FOR DISPLAYING IMAGE DATA FROM MULTIPLE INPUT SOURCE FORMATS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0099540호("'540 출원") 및 (2) 미국 연속 특허 출원 제10/696,026호이고, 2003년 10월 28일자로 출원된, "다중-모드 표시를 위한 스케일링을 야기하기 위해 영상 재구성과 서브픽셀 렌더링을 수행하기 위한 시스템과 방법(SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING IMAGE RECONSTRUCTION AND SUBPIXEL RENDERING TO EFFECT SCALING FOR MULTI-MODE DISPLAY)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0088385호("'385 출원")에서 설명되었으며, 이것들의 각각은 그 전체가 참조에 의해 여기에 병합된다.

추가적으로, 공동-소유되고 공동 계류중인 다음가 같은 출원의 각각이 참조로서 그 전체가 여기에 병합된다. (1) 미국 연속 특허 출원 제10/821,387호이고, "줄무늬가 발생하지 않는 표시 시스템에서 영상 데이터의 서브픽셀 렌더링을 향상시키기 위한 시스템과 방법(SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA IN NON-STRIPED DISPLAY SYSTEMS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0225548호("'548 출원"), (2) 미국 연속 특허 출원 제10/821,386호이고, "영상 표시에 대해 백색 점을 선택하기 위한 시스템과 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR SELECTING A WHITE POINT FOR IMAGE DISPLAYS)" 이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0225561호("'561 출원"), (3) 미국 연속 특허 출원 제10/821,353호 및 제10/961,506호이고, "두개의 높은 휘도 표시를 위한 새로운 서브픽셀 배치와 배열(NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0225574호("'574 출원") 및 미국 특허 공개 제2005/0225575호("'575 출원"), (4) 미국 연속 특허 출원 제10/821,306호이고, "하나의 영상 데이터 세트로부터 다른 영상 데이터 세트로 향상된 색역 매핑을 하기 위한 시스템과 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVED GAMUT MAPPING FROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0225562호("'562 출원"), (5) 미국 연속 특허 출원 제10/821,388호이고, "높은 휘도 서브픽셀 배치를 위한 향상된 서브픽셀 렌더링 필터(IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS)"란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0225563호("'563 출원"), 및 (6) 미국 연속 특허 출원 제10/866,447호이고, "양자화된 표시 시스템에서 감마 정확성을 증가시키는 방법(INCREASING CAMMA ACCURACY IN QUANTIZED DISPLAY SYSTEMS)"이란 명칭의 미국 특허 공개 제2005/0276502호("'502 특허").

표시 시스템 및 이의 동작 방법에 대한 추가적인 개선 및 실시 예는 (1) 2006년 4월 4일자로 출원된 "서브 픽셀 구조를 가진 표시 시스템을 위한 효율적인 메모리 구조(EFFICIENT MEMORY STRUCTURE FOR DISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES)"이라는 명칭의 미국에 공개 출원된 특허 협력 조약(PCT) 출원 제PCT/US06/12768호, (2) 2006년 4월 4일자로 출원된, "저비용 색역 매핑 알고리즘을 수행하기 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING LOW-COST GAMUT MAPPING ALGORITHMS)"이라는 명칭의 미국에 공개 출원된 특허 협력 조약(PCT) 출원 제PCT/US06/12766호, (3) 미국 연속 특허 출원 제11/278,675호이고, 2006년 4월 4일자로 출원된, "향상된 색역 매핑 알고리즘을 수행하기 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING IMPROVED GAMUT MAPPING ALGORITHMS)"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2006/0244686호('686 출원), 및 (4) 2006년 4월 4일자로 출원된, "표시 시스템에서 예비 서브 픽셀 렌더링된 영상 처리(PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE PROCESSING IN DISPLAY SYSTEMS)"이라는 명칭의 미국에 공개 출원된 특허 협력 조약(PCT) 출원 제PCT/US06/12521호, 및 (5) 2006년 5월 19일자로 출원된, "메타메릭 필터링을 구비하는 다원색 서브 픽셀 렌더링(MULTIPRIMARY COLOR SUBPIXEL RENDERING WITH METAMERIC FILTERING)"이라는 명칭의 미국에 공개 출원된 특허 협력 조약(PCT) 출원 제PCT/US06/19657호(이하, 메타머 필터링(metamer filtering) 출원)에 개시되어 있다.

위의 특허 출원들에 설명되어 있듯이, 영상(104)(도 1)은 픽셀로 명칭 된 영역(106)(도 1)들의 숫자로 표현된다. 상기 각 픽셀(106)은 표시 유닛(110) 내에서 서브 픽셀의 조합으로 표현되는 색과 관련된다. 각 서브픽셀은 원색을 표현한다. 즉, 각 서브 픽셀은 어떤 색조 및 포화도와 관련된다. 다른 색상들은 원색을 혼합하여 만들어진다. 상기 각 픽셀(106)은 상기 픽셀의 색상을 표현하는 하나 또는 그 이상의 서브픽셀의 조합으로 매핑된다.

어떤 표시에 있어서, 각 서브픽셀의 조합은 각 원색의 서브픽셀을 포함한다. 상기 서브픽셀들은 크기가 작고, 서로 가깝게 배치되어 바람직한 해상도를 제공한다. 이러한 구조는 사람 시야의 해상도와 일치하지 않으므로 비용 면에서는 효과적이지 않다. 사람은 채도의 차이보다 휘도의 차이를 더 잘 인지한다. 따라서, 어떤 표시는 입력 픽셀(106)을 각 원색의 서브픽셀을 포함하지 않는 서브픽셀의 조합으로 매핑한다. 그리하여, 채도의 해상도는 감소하지만 휘도의 해상도는 높은 상태를 유지한다.

이러한 표시 유닛(110)중의 하나는 2006년 11월 30일에 공개된 제WO 2006/127555호 PCT출원의 도 A2 및 미국특허 출원 번호 11/278,675 이며 2006년 11월 2일 공개된 제 2006/0244686호의 도 A1에 개시되어 있고, 도 1에 나타나 있다. 상기 표시 유닛(110)은 레드 서브픽셀(120R), 블루 서브픽셀(120B), 그린 서브픽셀(120G) 및 화이트 서브픽셀(120W)를 가지는 RGBW 타입이다. 이러한 모든 서브픽셀(120)은 면적이 균등하다. 각 서브픽셀 조합은 동일한 열의 인접한 두 개의 서브픽셀들로 구성되어 있다. 이러한 조합(124)는 이하에서 "페어"로 명칭한다. 상기 각 페어(124)는 상기 레드 서브픽셀(120R)과 상기 그린 서브픽셀(120G)로 구성되거나(이하에서는 이러한 페어를 "RG페어"라 한다.), 상기 블루 서브픽셀(120B)와 상기 화이트 서브픽셀(120W)로 구성된다(이하에서는 이러한 페어를 "BW페어"라 한다.). 각 RG페어에서, 상기 레드 서브픽셀은 그린 서브픽셀의 왼쪽에 있다. 상기 BW페어에서, 상기 블루 서브픽셀이 왼쪽에 있다. 상기 RG페어와 상기 BW 페어는 각 열과 행에서 번갈아 나온다.

상기 영상의 x행과 y열의 각 픽셀(106)(이하에서는 픽셀 "106_x,y")은 x행과 y열의 상기 서브픽셀 페어(124)로 매핑된다(이하에서는 "124_x,y"). 상기 표시 유닛(110)에서, 연속된 지표들 x와 y는 연속된 페어를 나타내는 것이지, 연속된 서브픽셀들을 나타내는 것은 아니다. 상기 각 페어(124)는 오직 두 개의 서브픽셀을 가지며, 채도가 아니라 휘도에 대해서 높은 대역과 해상도를 갖는다. 따라서, 입력 픽셀의 휘도 부분은 전술한 몇몇 특허출원에 개시되고 도 2에 나타난 "서브픽셀 렌더링" 작업(SPR)을 통해서 인접한 페어로(124) 이동 해야 할 수도 있다.

도 2는 상기 레드 및 그린 서브픽셀의 서브픽셀 렌더링 작업(SPR)을 나타낸다. 상기 블루 및 화이트 서브픽셀도 유사한 방법으로 다루어진다. 서브픽셀 렌더링 작업(SPR)은 대응되는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀의 휘도를 정의하는 Rw, Gw, Bw 및 Ww의 값을 선형 방법으로 계산한다. 즉, 휘도는 상기 서브픽셀 값의 선형함수이다(서로 다른 원색에 대해서는 서로 다른 함수를 사용한다.). 상기 Rw, Gw, Bw 및 Ww의 값을 사용하여 상기 서브픽셀에 제공되는 전기적 신호를 결정하여 바람직한 휘도를 얻는다.

도 2는 상기 픽셀(106)이 상기 대응되는 서브픽셀 페어(124)로 중첩되는 것을 보여준다. 상기 블루와 화이트 서브픽셀들은 도시되지 않는다. 상기 표시 영역은 상기 대응되는 RG 페어(124)의 가운데에 위치한 "샘플링" 영역(250)으로 세분화된다. 상기 샘플링 영역(250)은 다양한 방법으로 정의할 수 있으며, 도 2에서는 다이아몬드 모양의 영역(250)으로 정의하였다. 상기 샘플링 영역(250)들은 상기 표시의 가장자리를 제외하고 서로 합동이다.

상기 각 픽셀(106)의 색상은 선형 RGBW색상 좌표 시스템으로 표현된다. 각 RG페어(124_x,y)에 대해, 상기 레드 서브픽셀 Rw값은 상기 RG페어 (124x,y)의 가운데에 위치한 상기 샘플링 영역(250)과 중첩된 상기 모든 픽셀(106)의 R 좌표의 가중합으로 결정된다. 상기 가중치들은 합이 1이 되도록 선택되고, 상기 대응되는 픽셀(106)이 상기 샘플링 영역(250)과 중첩되는 영역에 비례한다. 특히, 상기 서브픽셀 페어(124x,y)가 상기 표시의 가장자리에 있지 않은 경우, 상기 레드 값 Rw는:

(1)이다.

다시 말하면, 상기 레드 서브픽셀(120R)은 아래에 나오는 필터 커널(kernel)과 같이 3x3 다이아몬드 필터를 상기 대응되는 픽셀(106)의 R 좌표에 적용하여 변환될 수 있다.

(2)

동일한 필터 커널(kernel)을 상기 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀에 사용할 수 있다(가장자리는 제외). 다른 필터 커널도 사용할 수 있다. 전술한 미국 특허 공개 제 2005/0225563의 예시들이 참조된다.

상기 서브픽셀 렌더링에서 수행되는 휘도 이동은 흐릿해지거나 광역대비손실 같은 바람직하지 않은 영상 저하를 유발 할 수 있다. 선명화(sharpening)필터(예를 들어 DOG, 즉, Difference of the Gausians)를 사용하여 상기 영상을 향상시킬 수 있다. 전술한 PCT 출원 제 WO 2006/127555의 예시를 참조한다. 영상의 질을 추가적으로 향상하는 것은 바람직하다.

나아가 상기에서 묘사된 과정들 중 일부는 특히, 색역이 전력 소모를 줄이기 위해 밝기를 제한하는 경우, 색역 외의 서브픽셀 값을 유발할 수 있다. 상기 서브픽셀 값을 가능한 색역이 되도록 함으로 인해, 광역 대비가 감소되는 등, 영상이 왜곡될 수 있으며, 이러한 왜곡은 최소화되는 것이 바람직하다. 특히 저휘도 환경에서, 색역 매핑 과정들을 향상시키는 것은 바람직하다.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 표시단위의 인접영역에서의 픽셀들을 고려한 영상데이터 처리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 상기 영상데이터 처리 방법을 수행하기 위한 회로를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시 예에 따른 영상데이터 처리방법은 각각이 복수의 원색들 중 하나를 방출하며 서브픽셀 값을 이용하여 정의되는 서브픽셀 상태에 따른 휘도를 갖는 서브픽셀들을 포함하며, 각각의 원색에 대하여 서브픽셀 값 각각의 범위에 따라 미리 설정된 색역을 갖는 표시유닛의 표시창에 영상을 표시하기 위한 영상데이터 처리방법으로서, (A) 하나 또는 그 이상의 서브픽셀을 포함하는 영역 및 상기 영역의 적어도 두 개의 반대 측에 위치한 적어도 두 개의 인접한 영역들을 포함하는 복수의 영역들에서 표시 되고, 색역 조건이 상기 각 인접한 영역에서는 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위에 모두 있지 않으며 상기 영역에서는 최소한 상기 하나 또는 그 이상의 서브픽셀의 모든 값이 각 대응되는 하나 또는 그 이상의 범위에 있도록 유지되는지 여부를 결정하는 영상에 대한 상기 영상 데이터를 회로로 테스트하는 단계,(B) 상기 색역조건이 유지되는 경우, 상기 회로로 상기 인접한 영역들 중 적어도 하나에서 하나 또는 그 이상의 상기 서브픽셀 값을 수정하여 상기 인접한 영역들 중 적어도 하나의 모든 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위에 있도록 하고, 또한 상기 영역에서 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 감소시켜 상기 영역과 상기 인접한 영역들 사이의 대비를 증가시키는 단계 및(C) 상기 색역조건이 유지되지 않는 경우, 상기 회로로 상기 영역의 상기 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 변화시키지 않거나, 또는 상기 회로로 상기 영역의 적어도 하나의 상기 서브픽셀 값을 상기 색역 조건이 유지되는 경우에 비하여 작은 값으로 감소시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 원색은 레드, 그린, 블루 및 화이트 일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 인접한 영역은 정확히 두 개의 인접한 영역이고, 상기 영역과 상기 두 개의 인접한 영역은 하나의 열 내에 있는 서브픽셀을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영상은 상기 표시 윈도우에 광을 제공하는 광원을 사용하여 표시되고, 상기 영상을 표시하는 경우 상기 광원에 대한 출력 전력을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 출력 전력은 왜곡 없이 상기 모든 서브픽셀의 영상을 표시하기 위한 전력보다 작고, 상기 (B) 단계에서, 상기 각 인접한 영역과 상기 영역에서 상기 서브픽셀 값은 상기 출력 전력에 의존하는 양으로 수정될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, (A) 또는 (B) 단계 중 적어도 하나에서 결정되는 상기 서브픽셀 값을 사용하여 상기 영상을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영역은 상기 (A), (B) 및 (C) 단계들이 수행되는 복수의 영역들 중 어느 하나 이고, 적어도 하나의 영역에 대해서 색역 조건이 유지되며, 적어도 하나의 영역에 대해서는 색역 조건이 유지되지 않을 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영상은 상기 표시 유닛에 의해 표시 되는 복수의 영상 중 하나이고, 상기 영역은 각 영상에 대해 상기 (A), (B) 및 (C) 단계가 수행되는 복수의 영역 중의 하나이고, 적어도 하나의 영상과 적어도 하나의 영역에 대해 상기 색역 조건이 유지되고, 적어도 하나의 영상에 영상에서 적어도 하나의 영역에 대해 색역 조건이 유지되지 않을 수 도 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 영상데이터 처리 방법을 수행하기 위한 회로는 각각이 복수의 원색들 중 하나를 방출하며 서브픽셀 값을 이용하여 정의되는 서브픽셀 상태에 따른 휘도를 갖는 서브픽셀들을 포함하며, 각각의 원색에 대하여 서브픽셀 값 각각의 범위에 따라 미리 설정된 색역을 갖는 표시유닛의 표시창에 영상을 표시하기 위한 영상데이터 처리방법을 수행하는 회로로서, (A) 하나 또는 그 이상의 서브픽셀을 포함하는 영역 및 상기 영역의 적어도 두 개의 반대 측에 위치한 적어도 두 개의 인접한 영역들을 포함하는 복수의 영역들에서 표시 되고, 색역 조건이 그 이상의 범위에 모두 있지 않으며 상기 영역에서는 최소한 상기 하나 또는 그 이상의 서브픽셀의 모든 값이 각 대응되는 하나 또는 그 이상의 범위에 있도록 유지되는지 여부를 결정하는 영상에 대한 상기 영상 데이터를 회로로 테스트하는 단계,(B) 상기 색역조건이 유지되는 경우, 상기 회로로 상기 인접한 영역들 중 적어도 하나에서 하나 또는 그 이상의 상기 서브픽셀 값을 수정하여 상기 인접한 영역들 중 적어도 하나의 모든 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위에 있도록 하고, 또한 상기 영역에서 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 감소시켜 상기 영역과 상기 인접한 영역들 사이의 대비를 증가시키는 단계 및(C) 상기 색역조건이 유지되지 않는 경우, 상기 회로로 상기 영역의 상기 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 변화시키지 않거나, 또는 상기 회로로 상기 영역의 적어도 하나의 상기 서브픽셀 값을 상기 색역 조건이 유지되는 경우에 비하여 작은 값으로 감소시키는 단계를 포함하는 영상 데이터 처리방법을 수행한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 원색은 레드, 그린, 블루 및 화이트 일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 인접한 영역은 정확히 두 개의 인접한 영역이고, 상기 영역과 상기 두 개의 인접한 영역은 하나의 열 내에 있는 서브픽셀로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영상은 상기 표시 윈도우에 광을 제공하는 광원을 사용하여 표시 되고, 상기 영상을 표시 하는 경우, 상기 광원에 대한 출력 전력이 결정되며, 상기 출력 전력은 왜곡 없이 상기 모든 서브픽셀의 영상을 표시하기 위한 전력보다 작고, 상기 (B) 단계에서, 상기 각 인접한 영역과 상기 영역에서 상기 서브픽셀 값은 상기 출력 전력에 의존하는 양으로 수정될 수 있다.

도 3은 본원 발명의 몇몇 실시 예에서 사용될 수 있는 표시장치의 선도를 도시한다. 상기 표시장치는 예를 들어 액정표시장치(LCD)일 수 있다. 상기 표시 유닛(110)은 도 1에 도시된 바와 같다. 백라이트 유닛(310)에서 방출된 빛은 상기 표시 유닛(110)의 서브픽셀들을 통해 관찰자(314)에 도달한다. 상기 영상 데이터(104)는 도 2에서와 같이 서브픽셀 렌더링 및 가능한 다른 과정을 수행하고, 상기 표시 유닛(110)에 서브픽셀 값 R, G, B 및 W를 제공하는 영상 프로세싱 회로(320)에 디지털형태로 인가된다. 이러한 서브픽셀 값은 적절히 수정된 상기 서브픽셀 렌더링 작업(SPR)에서 생성된 Rw, Gw, Bw 및 Ww 값을 통해 얻어진다(예를 들어, 상기 표시 유닛(110)에 의해 제공되는 휘도가 상기 표시 유닛에 도달된 상기 서브픽셀 값들의 비선형함수인 경우, 상기 SPR공정은 감마 변환일 수 있다.). 상기 표시 유닛(110)에 제공된 각 서브픽셀 값은 바람직한 영상을 얻기 위해 상기 대응되는 서브픽셀에 의해 전달되는 빛의 양으로 정의한다. 영상 프로세싱 회로(320)은 또한 백라이트 유닛(310)에 상기 백라이트 유닛의 출력전력을 특정하는 제어신호(BL)을 제공한다. 전력소모를 줄이기 위해, 상기 출력전력(BL)은 상기 영상에서 가장 높은 서브픽셀 값을 출력할 수 있을 정도만큼 높으면 충분하다. 따라서 상기 출력전력(BL)은 상기 서브픽셀 값에 따라 동적으로 제어될 수 있다. 이를 "다이나믹 백라이트 제어"(DBLC)라 한다. 영상 프로세싱 회로(320)은 상기 출력전력(BL)이 낮은 경우에도 상기 서브픽셀들이 잘 전이될 수 있도록 상기 서브픽셀 값 RGBW를 조정한다. 특정한 전력이 필요한 경우(예를 들어, 휴대전화와 같은 건전지 작동 시스템에서), 상기 출력전력(BL) 값은 상기 가장 높은 서브픽셀 값을 출력할 수 있는 범위보다 낮다. 이를 "어그레시브(aggressive) DBLC"이라 한다. 상기 "어그레시브(aggressive) DBLC"에서는 대비가 손실될 수 있다.

도 4는 영상 프로세싱 회로(320)의 몇몇 실시 예에서 데이터의 경로를 도시한다. 선형 색 공간으로 변환 단계(410)은 상기 영상(104)(상기 각 픽셀(106)의 색)를 예를 들어 선형 RGB인, 선형 색 공간으로 변환한다. RGBW로 변환 단계(420)은 상기 영상을 상기 선형 RGB공간에서 상기 선형 RGBW 표현으로 변환한다. 출력전력(BL) 판단 단계(430)는 상기 선형 RGBW 데이터를 사용하여 상기 DBLC 또는 어그레시브(aggressive) DBLC 작업을 위한 상기 백라이트 유닛의 상기 출력전력(BL)을 결정하고, 상기 출력전력(BL)을 상기 백라이트 유닛(310)에 제공한다. RGBW로 변환 단계(420)는 또한 스케일러 단계(444)로 상기 출력전력(BL)의 정보를 제공한다. 스케일러 단계(444)는 이 정보를 이용해 상기 RGBW 좌표의 크기를 조정하여, 상기 백라이트 유닛의 출력전력(BL)을 조정한다. 상기 스케일링 작업은, 특히 aggressive DBLC 에서, 몇몇 색상들을 상기 표시(110)의 색역 밖으로 만들 수도 있다. 색역 클램핑 단계(450)는 색역 클램핑 작업(색역 매핑)을 수행하여 상기 색역 밖의 색상을 상기 색역 내의 색상으로 대체한다.

서브픽셀 렌더링 단계(454)는 색역 클램핑 단계(450)의 결과에 따라 서브픽셀 렌더링을 수행한다(예를 들어, 도 2와 같이). 추가적으로, 선명화(sharpening) 필터가 적용될 수 있다. 참조로 전술한 PCT출원 제WO 2006/127555호와 2006년 11월 2일 의 미국 특허 출원 공개 제2006/0244686호에 게재된 "메타 루마" 선명화 ("metamer luminance" sharpening) 이 한 예이다. 특히, RGBW로 변환 단계(420)에서 상기 RGB를 RGBW로 변환하는 것이 동일한 색상이 다른 RGBW 표현을 가질 수 있다는 의미는 아니다. 이러한 표현을 일부 문언에서는 "메타머스"(metamers)라 한다(다른 문언에서는 "메타머스"(metamers)를 동일한 색상으로 감지된 다른 스펙트럼 파워 분포의 전자기파의 의미로 사용한다. 그러나 다른 RGBW 표현이 반드시 다른 스펙트럼 파워 분포를 의미하는 것은 아니다.). 상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)은 주변에 대한 상기 픽셀(106)의 상대적인 밝기를 바탕으로 상기 각 픽셀(106)에 대한 메타머(metamer)를 선택한다. 상기 픽셀(106)이 상하좌우를 둘러싼 주변 픽셀보다 밝다고 가정하자. 상기 밝은 픽셀(106)이 BW페어(124)로 매핑 된다면, W 좌표가 커서 상기 BW페어의 휘도를 증가시키는 메타머(metamer)를 선택하는 것이 바람직하다. 상기 밝은 픽셀(106)이 RG페어로 매핑된다면, R과 G 좌표가 커서 W좌표가 작은 메타머(metamer)를 선택하는 것이 바람직하다.

선명화(sharpening)의 다른 예는 Difference of the Gaussians 이다. 다른 타입의 선명화(sharpening)을 적용할 수도 있다.

상기 서브픽셀 결과들은 표시 유닛(110)에 제공된다(표시 유닛(110)에서 상기 서브픽셀의 휘도가 상기 서브픽셀 값들에 대하여 선형함수가 아닌 경우, 감마변환 이후 가능하다.). 도 4는 수행될 수 있는 모든 과정을 빠짐없이 표현한 것은 아니다. 예를 들면, 디더링(dithering) 및 다른 과정들이 추가될 수 있다. 또한 상기 과정들을 별개로 수행하거나 또는 상기 나열한 순서대로 수행할 필요는 없다.

도 1의 상기 표시 유닛(110)은 다른 것보다 더 나은(예리한) 특징을 표현할 수 있다. 예를 들면, 서브픽셀들(120)의 각 열은 상기 모든 원색(레드, 그린, 블루 및 화이트)의 서브픽셀들을 포함하고 있으므로, 수평선을 매우 예리하게 표현할 수 있다. 수직선도 유사한 이유에서 예리하게 표현할 수 있다. 그러나, 상기 서브픽셀 페어(124)의 대각선은 오직 BW페어 또는 오직 RG 페어만 포함하기 때문에 대각선을 예리하게 표현하는 것은 어렵다. 영상(104)가 RW페어(124)의 대각선 또는 BW페어의 대각선으로 매핑된 대각선을 가진다면, 서브픽셀 렌더링작업(SPR)에서 수행된 휘도 이동에 의해 상기 라인은 흐릿하게 될 수도 있다. 예를 들어, 레드 대각선(D)(도 5)가 BW페어(124)에 매핑되었다고 가정하자. 상기 서브픽셀 렌더링작업(SPR)은 상기 레드 에너지를 인접한 대각선들(A, B)(상기 RG페어로 매핑됨)으로 동일한 양 만큼 이동 시켜, 상기 대각선(D)는 흐릿하게 될 것이다.

본원 발명의 다른 실시 예에서, 상기 서브픽셀 렌더링작업(SPR)을 수정하여 대각선(D)에서 다른 대각선(A), 대각선(B) 중 어느 하나보다 상기 인접한 대각선들(A, B) 중 어느 하나로 더 많은 에너지가 이동하게 된다. 그 결과, 상기 대각선(D)는 더 예리하게 보일 것이다.

나아가, 종래의 LCD 표시에서는 데이터를 프레임 내에서 표현하였다. 프레임은 전체 영상(104)를 표시하는데 필요한 시간 간격이다. 도 4의 상기 데이터 프로세스는 상기 영상이 변하지 않더라도 각 프레임마다(예를 들어 초당 60 또는 그 이상의 프레임) 수행된다. 이것은 전력소모, 데이터 프로세싱 자원(예를 들어, 회로(320)의 마이크로프로세서 자원)의 사용, 상기 영상의 변화를 표현하는데 걸리는 시간 등을 포함하는 여러 가지 면에서 비효율적이다. 따라서, 각 새로운 프레임마다, 상기 영상의 변하지 않은 부분의 프로세스를 최소화 하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 영상의 변하지 않은 부분에서 상기 서브픽셀 렌더링 단계(454)의 반복을 피하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 영상 내에서 아무리 작은 변화라 할 지라도 이는 RGBW로 변환 단계(420)에서 생성되는 상기 RGBW 좌표의 최대값에 영향을 미칠 수 있으며, 따라서 출력전력(BL) 판단 단계(430)에서 생성되는 출력전력(BL) 값에도 영향을 미칠 수 있기 때문에, 이것은 도 4의 실시 예에서는 어렵다. 상기 출력전력(BL)이 변하면, 상기 스케일러 단계 및 색역 클램핑 단계(444 및 450)은 상기 전체 영상에서 다시 수행되어야 할 수도 있다.

도 6은 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 이후에 수행되는 스케일러 단계(444), 색역 클램핑 단계(450) 및 출력전력(BL) 판단 단계(430) 있어서 대체 가능한 실시 예를 보여준다. 여기서 서브픽셀 렌더링(SPR) 결과를 프레임 버퍼(610)에 저장 할 수 있고, 상기 선형 색 공간으로 변환 단계(410), RGBW로 변환 단계(420) 및 서브픽셀 렌더링 단계(454)를 각 프레임에서 상기 영상의 변화된 부분(변화된 부분은 상기 선형 색 공간으로 변환 단계(410) 이전에 결정될 수 있다.)에서만 수행할 수도 있다. 이 실시 예에서는 영상의 변하지 않은 부분에서 반복된 과정을 줄인다. 그러나 색역 클램핑 단계(450)은 위에서 언급하였듯이, 광역대비손실을 유발 할 수 있으며, 이 손실은 상기 서브픽셀 렌더링(SPR)과 함께 수행되는 선명화(sharpening)과정에 의해서 바로잡아지지 않는다. 따라서, 본원 발명의 몇몇 실시 예에서, 특히 대각선에 대해, 색역 클램핑 단계(450)에서 다른 형태의 선명화(sharpening)을 수행한다. 예를 들어, 상기 대각선(D)(도 5)가 밝은 채도의 색상으로 둘러싸인 어두운 선이라 가정하자. 상기 밝은 채도의 색상은 색의 휘도가 상기 화이트 서브 픽셀에 의해 충분히 공유되지 못하기 때문에 색역 밖이기 쉽다. 어두운 선(D) 는 색역 내에 있기 쉽다. 종래의 색역 클램핑 작업은 주변의 상기 서브픽셀들의 휘도를 감소시켜 상기 대각선(D)의 대비를 줄여 가능하면 상기 대각선(D)가 거의 보이지않게 한다. 몇몇 실시 예에서, 색역 클램핑은 밝은 채도의 주변에서 상기 어두운 대각선을 감지하고 상기 어두운 대각선의 휘도를 감소시켜 광역 대비를 향상시킨다.

상기 발명은 상대적으로 낮은 비용으로 영상의 질을 향상시키는 실시 예를 포함한다. 더 자세히는, 회로(320)은 상기 영상(104)를 완벽하게 분석할 수 있도록 구성할 수 있고, 어떠한 형태의 영상에 대해서도 최상의 영상 질을 제공하며 이러한 회로들은 발명의 범위 내에 있으나, 크고/또는 복잡하고/또는 느릴 수도 있다. 몇몇 실시 예에서, 상기 영상 분석은 단순화되어 합리적인 비용으로 많은 영상에 대해 높은 영상 품질을 제공한다.

상기 발명은 첨부된 청구항으로 정의한 것을 제외하고는 상기에 기재된 특징과 장점들로 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 발명은 도 1의 상기 표시 유닛(110), 상기 RGBW 표현 또는 수평선이나 수직선보다 적은 채도정보를 가진 대각선을 나타내는 표현으로 제한하지 않는다. 어떤 실시 예들은 대각선이 아닌 특징을 명확하게 한다. 다른 실시 예들은 발명의 범위 내에서 첨부된 청구항들로 정의된다.

본 발명에 따르면, 상대적으로 낮은 비용으로 어떠한 형태의 영상에 대해서도 영상의 질을 향상시킬 수 있고, 많은 영상에 대해 높은 영상 품질을 제공할 수 있다.

도 1은 픽셀들을 포함하는 영상을 서브픽셀의 영상으로 매핑하는 종래기술을 나타낸 모식도이다.
도 2는 종래기술에 따른 서브픽셀의 렌더링 과정을 기하학적으로 도시한 모식도이다.
도 3은 본원 발명의 일 실시예들에 따른 표시장치의 블록도 이다.
도 4는 도 3의 상기 표시장치의 실시예들에서 데이터 경로를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 영상을 대각선들과 함께 나타낸 모식도이다.
도 6은 도 3의 상기 표시장치의 실시예들에서 데이터 경로를 나타낸 흐름도이다.
도 7A와 도 7B는 도 5의 상기 영상 과정의 각 단계에서 가능한 서브픽셀 값들은 나타낸 모식도이다.
도 8은 본원 발명의 다른 실시예에 따른 서브픽셀 렌더링을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본원 발명의 또 다른 실시예에 따른 색역 클램핑을 나타낸 순서도이다.
도 10은 도 9의 상기 색역 클램핑 과정의 특징을 나타내기 위한, 도 3의 표시장치의 일부분을 도시한 정면도이다.
도 11 내지 13은 영상 부분의 업데이트에서 픽셀 영역을 나타낸 모식도들이다.
도 14는 본원 발명의 또 다른 실시예에서 픽셀, 서브픽셀 및 프레임 버퍼 내의 서브픽셀 데이터의 배열을 나타낸 모식도이다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 표시 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

이 부분에서 설명되는 상기 실시 예는 발명을 나타내지만 제한하지는 않는다. 상기 발명은 첨부되는 청구항으로 정의한다.

본원 발명의 몇몇 실시 예는 도 1과 도 3의 상기 표시 유닛(110)을 예로 설명할 것이다. 데이터 프로세스는 도 4 또는 도6에서와 같이 가정한다.

RGBW로의 변환 단계(420)

설명을 위해서, 선형 색 공간으로 변환 단계(410)이 선형 RGB 색상 공간 내에서 각 픽셀(106)의 색 좌표 r, g 및 b를 산출한다고 가정하자. 상기 각 r, g 및 b 좌표는 0 이상 임의의 최대값 MAXCOL 이하의 정수이다. 예를 들어, r, g 및 b가 8비트로 표현된다면, MAXCOL은 255 이다. 몇몇 실시 예에서, 상기 색 좌표는 더 많은 비트로 저장되어 정밀도 손실을 피할 수도 있다. 예를 들어, 상기 픽셀 색들이 처음부터 8비트 값을 갖는 각 좌표의 비선형 색상 공간(예를 들어, sRGB)으로 표현되면, 선형 RGB 색상공간으로의 변환은("감마 변환") 아마도 r, g 및 b를 분수의 형태로 나타낼 수도 있을 것이다. 양자화 오차를 줄이기 위해, 각 r, g 및 b 를 MAXCOL=2047 인 11비트로 표현할 수 있다.

상기 색상 r=g=b=0 은 완전한 블랙이고, 상기 색상 r=g=b= MAXCOL 은 가장 밝은 화이트이다. RGBW를 각 R, G, B 및 W 가 0 이상 MAXCOL 이하의 정수인 선형표현으로 가정하자. 상기 가장 밝은 RGB 화이트는 좌표가 R=G=B=W= MAXCOL 인 상기 가장 밝은 RGBW화이트로 변환된다. 이러한 가정으로 제한하지 않는다. MAXCOL은 다른 좌표(r, g, b, R, G, B 및 W)에 대해 다를 수 있으며, 다른 변환도 가능하다.

아래의 이러한 가정은 잘 알려져 있으며, 상기 변환이 수행되어 다음의 방정식을 만족시킨다.

(3)

M0 와 M1 은 아래와 같이 픽셀(120)의 휘도 특성에 대응하는 상수이다.

(4)

M1=Yw / (Yr+Yg+Yb+Yw)

Yr, Yg, Yb 및 Yw 를 다음과 같이 정의한다. Yr 은 어떤 기준 출력 전력에서(예를 들어, 최대 전력) 상기 백라이트 유닛(310)이 동작할 때 표시 유닛(110)의 휘도 이고, 모든 상기 레드 서브픽셀(120R)은 최대로 전이되며, 상기 남아있는 모든 서브픽셀들은 최소로 전이된다. 상기 Yg, Yb, Yw 값을 상기 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀에 대하여 유사한 방법으로 정의한다.

상기 W 좌표가 알려져 있다면, 상기 R, G 및 B 좌표들은 방정식 (3)을 이용하여 계산할 수 있다. 방정식 (3)에서 r, g 또는 b가 0이라면, W는 반드시 0 이어야 한다. r=g=b=MAXCOL 이면, W=MAXCOL 이다. 그러나 많은 색상에 대해, W를 여러가지 방법으로 선택할 수 있다(1 또는 그 이상의 메타머(metamer)로 정의하기 위해). 각 R, G, B 및 W 값이 0부터 MAXCOL 범위 내에 있기 위해서, W는 다음과 같은 범위에 있어야 한다.

(5)

최소의 출력전력제어신호(BL)로 높은 영상의 질을 제공하기 위해, 상기 각 픽셀(106)의 R, G, B 및 W 좌표는 서로 가까운 값이어야 한다. 몇몇 실시 예에서, W를 max(r, g, b)로 설정한다. W 에 대한 다른 선택도 가능하다. 전술한 미국 특허 출원 2006/0244686(Higgins et al.)을 참조한다. 예를 들어, W를 부록 A(청구항이전)의 방정식(A1)과 같이 휘도에 관한 표현으로 설정할 수도 있다. 위에서 서술한 것과 같이 계산한 후, 상기 W 값을 최소 W에서 최대 W의 범위로 하드-클램핑 할 수도 있다. (여기서 사용하듯이, 어떤 수 A에서 B까지의 범위로 값을 "하드-클램핑" 하는 것은, 상기 값이 A이하이면 A를 최소값으로 하고, 상기 값이 B 이상이면 B를 최대값으로 설정하는 것을 의미한다.)

방정식 (3)은 MAXCOL을 초과하고 MAXCOL/M0 만큼 큰 상기 R, G 및 B 값을 필요로 할 수 있다. 예를 들어, b=0이면, W=0; r=g=MAXCOL이면, R=G= MAXCOL/M0 이다. 설명을 위해 M0=M1=1/2 즉, 상기 화이트 서브픽셀은 상기 레드, 그린 및 블루 서브픽셀만큼 밝다고 가정하자. 이 경우, 상기 R, G 및 B 값들은 2*MAXCOL 만큼 클 수 있다. 상기 표시 유닛(110)은 MAXCOL을 초과하지 않는 선형 RGBW좌표의 색상만 수용한다. 다른 색상을 표현하기 위해, 상기 백라이트 유닛의 출력전력(BL)에 1/M0을 곱하고(즉, 만약 1/M0 =1/2 이면, 두 배가 된다.), 상기 RGBW 좌표에 M0을 곱한다(2로 나누어진다.). 그러나 전력을 절약하기 위해, 몇몇 실시 예들은 상기 백라이트 유닛의 전력을 증가시키지 않거나 상기 백라이트 유닛의 전력을 1/M0 보다 작은 수의 배수만큼 증가시킨다. 상기 대비손실의 결과는 도 7A에 나타난 것과 같이 심각할 수 있다. 도 7A는 도 6의 상기 과정의 다른 단계에서 상기 대각선(D)(도 5), 상기 대각선(D) 위에 있는 상기 인접한 다른 대각선(A 및 AA) 및 상기 대각선(D) 아래에 있는 상기 인접한 다른 대각선(B 및 BB)에 대한 바람직한 최대 서브픽셀 값을 나타낸다. 상기 대각선(D)는 어둡고 상기 다른 대각선들(A, AA, B 및 BB)는 레드로 포화되어 밝다고 가정하자(즉, 상기 좌표 r은 MAXCOL에 가까우며, g와 b는 0에 가깝다.). 이 경우(도 7A의 I 부분을 참조한다.), RGBW로 변환 단계(420)은 W를 상기 모든 대각선 상에서 0에 가깝게 설정한다. 상기 대각선(D) 상에서, 상기 R, G 및 B 값도 0에 가까울 것이다. 남아있는 대각선들에서, R은 2*MAXCOL에 가깝고, G와 B는 0에 가까울 것이다.

상기 대각선(D)가 상기 RG페어에 매핑된다고 가정하자. 도 7A의 섹션 II 는 상기 서브픽셀 렌더링(SPR)(454) 이후의 상기 서브픽셀 값들을 나타낸다. 상기 다이아몬드 필터(1) 및 (2)는 상기 레드 휘도를 가중치 1/2로 상기 다른 대각선(A, B)에서 상기 대각선(D)의 상기 레드 서브픽셀로 이동시킨다. 따라서 상기 대각선(D)의 상기 레드 서브픽셀의 값이 MAXCOL에 가까워지게 된다. 상기 다른 대각선들(A 및 B)은 상기 BW페어로 매핑되어 매우 어두워진다. 상기 또 다른 대각선들(AA 및 BB)은 밝게 포화된 레드로 남아있게 된다(상기 레드 서브픽셀의 값들은 2*MAXCOL에 가깝다.). 상기 백 라이트 유닛의 전력이 증가하더라도(예를 들어, 두 배로), 상기 대각선(D)와 상기 인접한 다른 대각선들(A, AA, B 및 BB)간의 대비가 섹션 I에 비해 감소하므로, 대비 손실이 발생한다(서브픽셀 렌더링(SPR) 이전에).

나아가, 예를 들어 MAXCOL을 초과하지 않는 상기 픽셀 값에 대해 충분한 수준을 유지하도록, 상기 백라이트 유닛의 전력이 증가하지 않는다고 가정하자. 그러면 상기 또 다른 대각선들(AA 및 BB)은 색역 밖이 될 것이다. 도 7A의 섹션 Ⅲ은 상기 색역 클램프 단계(450) 이후의 상기 서브픽셀 값들을 나타낸다. 상기 또 다른 대각선들(AA 및 BB)에서 상기 서브픽셀의 최대값은 대략 MAXCOL로 줄여지고, 상기 대각선(D)에서 상기 서브픽셀의 최대값은 약간 감소하지만 MAXCOL에 가깝게 남아있게 된다. 따라서, 상기 원 영상에서 상기 대각선(D)와 상기 주변의 픽셀간의 높은 대비는 거의 대부분 손실된다.

상기 대각선(D)에서, 상기 메타머스(metamers)를 낮은 W와 높은 R 및 G 값을 가져, 가능하면 상기 대각선의 휘도를 증가시킬 수 있게 선택하므로 메타 루마 선명화(meta luma sharpening) 과정은 대비손실을 악화시킨다.

본원 발명의 몇몇 실시 예에서, 도 6의 스케일링 단계(444)와 색역 클램프 단계(450)에서, "블랙홀"에 대해 체크하게 된다(즉, 도 7A의 섹션 II 에 나타난 특징과 같이). 블랙홀이 감지되면, 상기 블랙홀내에서(상기 대각선(D)에서) 상기 서브픽셀 값들은 블랙홀이 없었을 때보다 큰 값만큼 감소된다. 이에 대해 도 9 및 도 10과 관련된 아래의 자세한 설명에서 기술한다.

대비손실은 상기 대각선(D)가 BW페어로 매핑된 밝게 포화된 레드이고, 상기 주변 픽셀(106)이 어두운 경우에도 발생할 수 있다. 도 7B의 섹션 I을 참조한다. 상기 서브픽셀 렌더링작업(SPR)은 상기 레드 휘도를 상기 대각선(D)에서 상기 다른 대각선들(A 및 B)로 이동시킨다. 도 7B의 섹션 II 를 참조한다. 상기 붉은 선(D)는 넓어질 것이고, 따라서 흐릿해진다. 본원 발명의 몇몇 실시 예에서, 상기 다이아몬드 필터와 상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)은 대각선 또는 그 근방에서 억제될 것이고, 모든 또는 대부분의 휘도는 상기 대각선(D)로부터 상기 다른 대각선들(A 및 B)이 아닌 다른 것으로 이동될 것이다(도 7B의 섹션 II 의 예시에서 대각선 (B)로). 예를 들어, 이러한 목적을 위해 비대칭 박스 필터를 사용할 수 있다.

도 8은 본원발명의 몇몇 실시 예에서 서브픽셀 렌더링 작업(454)의 공정 흐름도를 나타낸다. 각 픽셀(106x,y)에 대해, 주변에 포화된 색 존재 여부 판단 단계(810)를 수행하여, 상기 픽셀이 포화된 색상 영역 내에 있는지 여부를 결정한다. 특히, 몇몇 실시 예에서 상기 단계는 상기 픽셀(106x,y) 또는 상하좌우 어느 픽셀이 포화된 색상을 가지고 있는지 여부를 결정한다. 상기 결과가 거짓(No)이면, 종래의 공정은 예를 들어, 다이아몬드 필터(1), (2)는 상기 픽셀(106x,y)에 적용되고, 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)이 수행되는 다이아몬드 필터 및 메타루마 선명화 단계(820)에서 수행되었다. 중요하게는, 상기 표시의 가장자리에서 상기 픽셀(106)들은 동일한 필터를 사용하고 가장자리 외부의 존재하지 않는 픽셀의 좌표를 미리 정의한 어떤 값, 예를 들어 0,으로 설정하는 과정을 수행할 수 있다. 또는, 상기 가장자리 외부의 상기 존재하지 않는 픽셀(106)들을 상기 가장자리에서 상기 픽셀을 반영하는 것으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 상기 왼쪽 가장자리에서 x=0으로 정의하고, 상기 오른쪽 가장자리에서 x= xmax로 정의하면, 상기 왼쪽과 오른쪽 가장자리 외부의 상기 존재하지 않는 픽셀들을 1061,y =1060,y 과 106xmax+1,y=106xmax,y 로 정의 할 수 있다. y 가 0에서 ymax까지 변한다면, 1061,y =1060,y 와 106x,ymax+1=106 x, ymax 이다. 필요하다면(예를 들어, 상기 DOG 필터에서), 하나는 모서리의 존재하지 않는 픽셀을 1061, -1 =1060,0로 정의 할 수 있고, 하나는 상기 나머지 세 모서리에서의 픽셀을 유사한 방법으로 반영할 수 있다. 가장자리와 모서리에서의 유사한 프로세스는(반영된 값 또는 미리 정의된 값을 사용함) 여기에서 기술된 다른 필터링 과정에서도 수행할 수 있다.

상기 결과가 참(Yes)이면, 상기 픽셀(106x, y)이 대각선 위 또는 대각선과 인접한 곳에 있는지 여부 판단 단계(830)을 수행한다. 상기 결과가 거짓(No)이면, 다이아몬드 필터 및 선명화 단계(840)에서 상기 다이아몬드 필터(1) 및 (2)를 적용한다. 그러나 상기 포화된 색상의 W는 0에 가까운 값이므로 메타머스(metamers)의 선택은 제한되어 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)의 이득이 거의 없으므로, 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)을 수행하지 않는다. 대신, 예를 들어, 다른 방법을 통한 동일한 색상 선명화(sharpening)을 사용하여 상기 영상은 선명해질 수 있다. 몇몇 실시 예는 DOG(Difference of the Gaussians)를 사용하는 동일한 색상 선명화(sharpening)을 수행한다. 상기 DOG(Difference of the Gaussians) 필터를 위한 바람직한 커널(kernel)은 다음과 같다.

(6)

이 필터는 상기 대응되는 색상 평면에 대해 상기 픽셀 페어(124x,y)의 각 서브픽셀(120)에 적용된다. 예를 들어, 상기 픽셀 페어 (124x,y)가 RG페어 이면, 상기 레드 서브픽셀은 상기 DOG(Difference of the Gaussians) 필터(6)의 결과에 따른 다이아몬드 필터(1) 및 (2)의 결과의 합으로 표현된다. 두 필터는 상기 레드 평면, 즉, RGBW로 변환 단계(420)에 의한 상기 R 좌표의 결과 상에서 작동한다. 상기 그린 서브픽셀은 유사한 방법으로 표현된다. 상기 BW 페어의 프로세스는 유사하다.

다른 실시 예에서, 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)은 다이아몬드 필터 및 선명화 단계(840)에서 수행될 수 있으며, 그리고/또는 상기 DOG(Difference of the Gaussians) 필터(6)은 다이아몬드 필터 및 메타루마 선명화 단계(820)에서 적용될 수 있다. 이러한 두 단계에서 선명화(sharpening)의 다른 형태를 사용할 수 있다.

대각선 위 또는 주변에 존재여부 판단 단계(830)에서 결과가 참(Yes)이면, 박스 필터링을 수행하여 상기 픽셀 에너지가 상기 인접한 대각선이 아닌 다른 하나로 이동한다. 바람직한 필터 커널(kernel)은 다음과 같다.

(0, 1/2, 1/2) (7)

아래의 표1은 도 6의 상기 서브픽셀 렌더링작업 단계(454)의 하나의 실시 예를 위한 시뮬레이션 코드를 나타낸다. 상기 시뮬레이션 코드는 널리 알려진 프로그래밍언어인 LUA로 작성되었다. 이 언어는 C와 유사하다. 이것은 위에서 나타낸 모든 특징을 반드시 시행할 필요가 없는 간단하고, 비용 면에서 효과적인 구현이다. 표 2는 이 실시 예의 수도코드를 나타낸다.

표 1에서,"spr.band"는 bitwise-AND 함수,"spr.bor"는 bitwise-OR 이고 "spr.bxor" 은 bitwise XOR 함수이다.

이 구현에서, 상기 블루 평면은 하나의 픽셀(106)에 의해 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동된다. 이 평면 이동은 BW페어(124x,y)내의 상기 블루 서브픽셀들이 상기 인접한 RG페어들(124x1,y 또는 124x+1,y)의 중심에 위치한 것처럼 다루어지는 것을 의미한다. 예를 들어, 상기 왼쪽 이동의 경우, 상기 다이아몬드 필터(1) 및 (2)는 상기 픽셀(106x1,y)와 상기 네 개의 인접한 픽셀들의 B 좌표들의 가중합으로서 상기 페어(124x,y)에 대해 상기 블루 서브픽셀 값을 계산한다. 이것은 영상들에 대해서 더 신뢰성 있는 채도표현을 제공한다고 생각된다. 상기 이동의 방향은 FLIP_LEFT=0(표1의 line Spr5 참조한다.)이면 왼쪽이고, FLIP_LEFT=1 이면 상기 방향은 오른쪽이다. 이 섹션 아래에서의 기술에서, 간단하게 하기 위해 상기 블루 이동 방향을 왼쪽으로 가정한다. 청구항에서는 특별히 언급하지 않는다면, 왼쪽이동으로 제한하지 않는다.

이 구현에서, 상기 대각선 위 또는 주변에 존재 여부 판단 단계(830)는 아래에 더 자세히 기술된 3x3 행렬들을 따라 정의된 상기 패턴들에 대해 체크한다.

각 픽셀(106x,y)에 대해, 이러한 D-1 내지 D-15의 각 패턴들을 상기 픽셀의 R, G 및 B 좌표들 상에서, 그리고 가능하다면 상기 W 좌표 상에서도, 별도로 점검할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 상기 픽셀이 RG페어로 매핑되면, 상기 D-1 내지 D-15의 패턴들이 상기 R, G 및 B좌표 상에서 체크되고, 상기 픽셀이 BW페어로 매핑되면, 상기 패턴들은 상기 W좌표상에서 체크된다. 상기 체크는 다음과 같이 수행될 수 있다. 각 R, G, B 및 W 좌표는 어떤 문턱값(thresholded value) "BOBits"를 사용하는 "문턱"(thresholded)이다. 표1의 F22내지 F26 라인을 참조한다. 몇몇 실시 예에서, MAXCOLL=2047이고 BOBits는 예를 들어 256인, 128이상 1920 이하이다. 예를 들어, 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 좌표의 문턱값들을 각각 rth, gth, bth 및 wth로 나타낸다고 하자. 만약 R≥BOBits이면, 상기 문턱값 "rth"는 1로 설정되고, 다른 rth는 0으로 설정된다. 상기 문턱값 gth, bth 및 wth도 상기 G, B 및 W 좌표에 대해 동일한 방법으로 얻어진다. 그러면 필터 D1-D15는 각 좌표에 대한 문턱값 상에서 사용된다. 예를 들어, 어떤 i와 j에 대해서, rthi,j 는 상기 픽셀(106i,j)의 문턱값 rth 값을 나타낸다고 가정하자. 그러면 상기 픽셀(106x,y)에 대해서, 아래의 조건 (T1) 및 (T2) 중 하나를 만족하면, 상기 필터 D7의 결과는 1이다(즉, 상기 D7패턴은 상기 레드 평면상에서 인식된다.).

(T1): rthx,y = rthx+1,y1 = rthx1,y+1 = 1 and rthx1,y1 = rthx1,y = rthx,y1 = rthx,y+1 = rthx+1,y = rthx+1,y+1=0

(T2): rthx,y = rthx+1,y1 = rthx1,y+1 = 0 and rthx1,y1 = rthx1,y = rthx,y1 = rthx,y+1 = rthx+1,y = rthx+1,y+1=1

그렇지 않다면, 상기 필터의 결과는 0이다. 즉, 상기 D7 패턴은 상기 레드 평면상에서 인식되지 않는다.

패턴 D1내지 D5는 하나의 점들로 대응된다. 대비손실은 점 패턴에서 발생할 수 있으며, 따라서 이러한 패턴은 대각선들처럼 다루어진다. 패턴 D8 내지 D11은 상기 픽셀(106x,y)이 대각선에 가깝다는 것을 나타낸다. 패턴 D12내지 D15는 상기 픽셀은 대각선의 끝에 있을 수 있음을 나타낸다.

이 구현에서, 주변에 포화된 색 존재 여부 판단 단계(810)는 아래의 필터를 사용한다.

이 필터는 OR과정을 사용하는 포화된 문턱 평면에 적용된다. 특히 각 픽셀(106x,y)에 대해, 지표 "sat"는 상기 포화가 높으면 1로 계산되고, 그렇지 않다면 0으로 계산된다. 가능한 "sat"계산은 아래에 기술되어있다. 한번 상기 sat값이 계산되면, 상기 오쏘(Ortho)필터는 픽셀(106x,y)에 적용된다. 상기 픽셀 및 인접한 상하좌우 네 개의 픽셀에 대해 sat=0이면, 상기 필터 결과 "ortho"는 0이다. 그렇지 않다면, ortho=1이다. 몇몇 실시 예에서, 상기 대각선으로 인접한 네 개의 픽셀(즉, 106x1,y1, 106x1,y+1, 106x+1,y1 및 106x+1,y+1) 중 두 개에서 포화된 픽셀(sat=1 인)이 있다면, ortho는 또한 1로 설정된다. 표 1의 Spr23 내지 Spr30 라인과 Spr73 내지 Spr80, 표2의 Ps2, Ps9 및 Ps10 라인을 참조한다.

상기 sat 값은 아래와 같이 계산 될 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 각 픽셀(106x,y)에 대해, 아래에 나타난 값 "sinv"(saturation inverse)가 어떤 문턱 이상이면, 상기 sat값은 0으로 설정된다.

sinv=floor [min(r,g,b) / max(1,r,g,b)] (8)

r, g 및 b는 상기 입력 rgb좌표이다. 다른 몇몇 실시 예에서는, 예를 들어 네 개의 상위 비트인, 상기 max(r,g,b)의 상위 비트로 형성된 상기 숫자를 어떤 "포화된 문턱"(saturation threshold), "STH"(예를 들어, 0, 1, 2 또는 그 이상) 및 네 개의 가장 중요한 비트들 중에서 고려된 어떤 값으로 곱한다. 이 값들이 min(r, g, b)보다 크면, sat는 1로 설정되고, 그렇지 않으면 0으로 설정된다.

다른 실시 예에서, "sat"는 RGBW로 변환 단계(420)에서 생성된 상기 RGBW좌표로 계산된다. 바람직한 계산은 아래와 같다. R, G 또는 B가 MAXCOL 이상이면, sat는 1로 설정된다. 그렇지 않으면 상기 MAXCOL내에서 상위 4개의 가장 중요한 비트들을 각 R, G 및 B 에 대해 추출한다(예를 들어, MAXCOL=2047이면 비트 [10:7]이다.). 상기 4-비트값의 최대값을 STH로 곱한다. 상기 결과의 가장 중요한 4개의 비트들은 어떤 수를 만든다. 이 수가 W의 상기 상위 4개의 가장 중요한 비트 [10:7]로 형성된 수보다 크다면, "sat"는 1로 설정되고, 그렇지 않으면 0으로 설정된다. 표 1의 F37 내지 F45 라인을 참조한다(상기의 예를 구현하기 위해 SATBITS=4 이다.). 상기 발명은 상기 숫자 비트 또는 다른 사항으로 제한되지 않는다.

표 1에서, "ortho"는 Spr6 라인에서 계산한다. 또한, BW페어에 대한 "bortho"는 왼쪽에 인접한 상기 픽셀 상에서 상기 오쏘(Ortho) 필터의 결과로 계산하고, 상기 블루 서브픽셀 값을 결정하는데 사용된다(Spr59 및 Spr89 내지 Spr91 라인).

주변에 포화된 색 존재 여부 판단 단계(810)에서, 상기 오쏘(Ortho) 필터의 결과인 "ortho"가 0이면, 상기 결과는 참(Yes)이고, 그렇지 않으면 상기 결과는 아니오(No)이다. 표 1의 Spr34 라인 (RG pair에 대해) 및 Spr108 (BW pair에 대해) 라인을 참조한다. 상기 블루 서브픽셀 프로세스에서, "bortho"는 유사한 방법으로 사용된다(Spr96 라인).

픽셀(106x,y)이 RG페어로 매핑된 경우 상기 픽셀의 프로세스는 표 1의 Spr9 내지 Spr53 라인과 표 2의 PS1 내지 PS7 라인에 기술되어 있다. 오른쪽에 인접한 상기 블루 서브픽셀은 동시에 처리된다. 특히, ortho가 0이면(표1의 Spr34 라인 및 표2의 PS3 라인), 상기 R, G 및 B 서브픽셀 값(Rw, Gw 및 Bw) 은 대각선 필터(2)와 청구항 앞의 아래의 부록 A에 기술된 상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening) 값 "a" 의 합으로 설정된다. 도 8의 다이아몬드 필터 및 메타루마 선명화 단계(820)를 참조한다. 표 1의 실시 예에서, 상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)은 단순화된다. 상기 다이아몬드 필터를 상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening) 작업의 상기 RGBW 결과(부록 A의 방정식 (A2))에 적용시키는 대신, 상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening) 값 "a"를 상기 다이아몬드 필터의 결과에 더한다. 이것이 수행되어 상기 서브픽셀 렌더링(SPR)이 빨라지고, 상기 저장 요건은 감소한다(상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)의 상기 RGBW결과에 대해 장기 저장을 제거하여).

표1의 Spr39 라인과 표 2의 PS5 라인에서, 픽셀(106x,y)의 상기 R과G 좌표 중 적어도 하나에서 적어도 하나의 패턴 D1내지 D15가 인식된다면, 상기 값 "diag"는 1이다. 이 경우, 이웃한 픽셀들에 박스필터 적용 단계(850)가 수행된다. 특히 상기 R과 G 서브픽셀의 값을 상기 박스 필터(7) 의 결과로 설정한다.

diag가 1이 아니면, 다이아몬드 필터 및 선명화 단계(840)가 수행된다(표 1의 Spr44 내지 Spr45 라인과 표2의 PS6 라인). 상기 R 과 G서브픽셀 값은 대각선 필터(2)와 DOG필터(6)의 결과의 합으로 설정된다.

표1의 Spr47 라인과 표 2의 PS7 라인에서, 픽셀(106x,y) 의 B 좌표 에서 D1 내지 D15 중 적어도 하나의 패턴이 인식되면, 상기 "bdiag"값은 1이다. 이 경우 (표1의 Spr 48 라인과 표2의 Ps7 라인), 이웃한 픽셀들에 박스 필터 적용 단계(850)에서, 상기 B 서브픽셀 값은 상기 박스 필터(7)의 결과로 설정된다.

bdiag가 1이 아니면, 다이아몬드 필터 및 선명화 단계(840)에서(Spr51 및 PS7 라인), 상기 B 서브픽셀 값은 대각선 필터(2)와 DOG필터(6)의 결과의 합으로 설정된다.

상기 픽셀(106x,y) 가 BW페어로 매핑되면, 표1의 Spr 54라인과 표2의 PS8 라인에서 보여진 대로 처리된다. 이 경우, 위에서 설명한대로 상기 블루 서브픽셀 값을 상기 왼쪽에 인접한 픽셀 상에서 계산한다(즉 블루 이동으로). 따라서 상기 블루 서브픽셀 프로세스는 다소 중복되게 되고(전체적으로는 아니더라도), 몇몇 실시 예에서는 생략된다. 또는, Spr9 라인 내지 Spr53에서(상기 RG페어에 대해), 상기 블루 서브픽셀 프로세스는 생략된다. 표1의 상기 시뮬레이션 코드에서, 상기 블루 서브픽셀 프로세스는 두 번 수행되고, 상기 블루 서브픽셀에 대한 상기 두 개의 결과는 메모리에 저장된다(Spr 162라인). 이 후의 과정은 이러한 두 개의 결과 중 어느 하나를 이용할 수 있다.

상기 지표 "ortho" 와 "bortho"는 아래에 기술된 것과 같이 결정된다.

표1의 Spr96 라인과 표2의 Ps11 라인에서, 상기 Ortho 필터의 결과 bortho가 상기 왼쪽에 인접한 픽셀에서 0이면, 상기 B 서브픽셀 값은 상기 다이아몬드 필터(2)의 결과와, 상기 메타 루마 선명화(meta luma sharpening)필터 값 a의 합으로 설정된다(부록 A). 두 필터는 상기 픽셀(106x-1,y) 상에서 계산된다. Spr 97 라인을 참조한다. 또한, 상기 픽셀(106x,y)이 표 1의 Spr120 내지 Spr141 라인과 표2의 PS19 라인에서 보여지듯이 상기 스크린의 왼쪽 또는 오른쪽 모서리에 인접하면, 지표"doedge"가 1로 설정되어 특수한 프로세스를 수행한다. 상기 영상이 상기 스크린의 모서리에서 수직인 화이트 라인을 포함하면, 이러한 프로세스를 실행하여 색조를 향상시킨다. 특히, 표1에 나타난 어떤 조건이 유지되면, 상기 블루와 화이트 서브픽셀 값은 각각 상기 다이아몬드필터(2)와 상기 DOG필터(6)의 합으로 계산된다. Spr137 내지 Spr138 라인을 참조한다. 상기 필터들은 상기 픽셀(106x,y) 상에서 계산된다.

bortho가 0이 아니면, 대각선 위 또는 주변에 존재 여부 판단 단계(830)에서 diag을 상기 블루 평면상에서 체크한다(표1의 Spr70 및 Spr100 라인과 표2의 PS13 라인). diag가 1이면, (Spr 101 라인) 상기 박스 필터(7)이 적용된다(이웃한 픽셀들에 박스 필터 적용 단계(850)). 상기 박스 필터를 상기 픽셀(106x1,y)상에서 계산하여, 상기 픽셀들(106x,y 및 106x1,y)의 상기 B좌표의 평균을 출력한다. 따라서, bortho가 픽셀(106x,y)에 대한 것, ortho가 인접한 다른 픽셀(106x-1,y)에 대한 것이며 diag 가 상기 두 픽셀(106x1,y 및 106x,y)에 대한 것이면, 상기 박스 필터를 적용하여 대응하는 상기 서브픽셀 120R, 120G, 120B의 각각의 값은 상기 픽셀들(106x1,y 및 106x,y)의 상기 대응되는 색상 좌표 R, G 및 B 의 평균이 된다. 몇몇 실시 예에서, 상기 대응되는 화이트 서브픽셀(120W)의 값은 상기 두 개의 픽셀들(106x1,y 및 106x,y)의 W 좌표의 평균이다. 표 1과 2에서 상기 화이트 서브픽셀 값(Ww)는 아래에 기술한 것과 같이 다르게 계산한다.

Spr101 라인과 PS13 라인에서 diag가 1이 아니면(다이아몬드 필터 및 선명화 단계(840), Spr103 및 PS14 라인), 상기 블루 서브픽셀 값(Bw)는 상기 다이아몬드 필터(2)와 상기 DOG필터(6)를 모두 상기 픽셀(106x1,y)에 적용한 결과의 합으로 계산한다(표1에서, 상기 블루 이동이 본 논의에서 가정한 것과 같이 왼쪽이면, 상기 가변적인 블루 이동은 1로 설정되고, 상기 블루이동이 오른쪽이면 -1로 설정된다.). 또한, doedge를 1로 설정하여 위에서 서술한 것과 같이 상기 가장자리 픽셀에 대해 상기 가장자리프로세스를 수행한다.

상기 화이트 서브픽셀 값(Ww)는 Spr108 및 PS15 라인의 앞에서 보여지는 것과 같이 계산한다. 상기 픽셀(106x,y)에서 오쏘(Ortho) 필터의 결과인 ortho가 0이면, 상기 화이트 서브픽셀 값(Ww)는 상기 다이아몬드필터(2)와 상기 메타 루마 선명화 필터(meta luma sharpening filter) 값 ax,y ,즉, 상기 a (부록 A) 값, 의 결과의 합으로 설정된다. 두 필터는 상기 픽셀(106x,y)에서 계산된다. Spr109 라인을 참조한다.

ortho가 0이 아니면, 대각선 위 또는 주변에 존재 여부 판단 단계(830)에서 diag을 상기 화이트 평면상에서 체크한다(Spr111, Spr112 및 PS17 라인). diag가 1이면, 상기 박스 필터(7)을 적용한다(이웃한 픽셀들에 박스 필터 적용 단계(850) 및 Spr113라인). 상기 박스 필터는 상기 픽셀(106x,y)에서 계산되어 상기 픽셀(106x,y)과 다른 픽셀(106x+1,y)에 대한 상기 화이트 서브픽셀 값(Ww)의 평균을 출력한다.

diag가 1이 아니면(다이아몬드 필터 및 선명화 단계(840), Spr115 및 PS18 라인), 상기 화이트 서브픽셀 값은 상기 다이아몬드 필터(2)와 상기DOG필터(6)의 결과의 합으로 계산한다. 두 필터는 화이트 평면 내에서 상기 픽셀(106x,y)에 적용된다.

Spr143 및 PS19 라인에서 상기 프로세스는 상기 모든 픽셀, 즉, RG페어로 매핑된 픽셀과 BW페어로 매핑된 픽셀, 에 대해 수행된다. Spr147 내지Spr155 라인에서, 상기 레드, 그린 및 블루 서브픽셀에 대한 상기 서브 픽셀 값은 최대 범위 0에서 MAXOOG로 하드-클램핑되고, MAXOOG=2*MAXCOL +1은 M0=1/2일 때 가능한 최대의 RGBW 값이다(방정식(3)을 참조한다.). 상기 화이트 서브픽셀 값은 0에서 MAXCOL의 범위로 하드-클램핑 된다.

Spr126 내지 Spr134 라인과 다른 문단에서, 상기 HS와 VS값은 상기 스크린의 일부가 업데이트 될 때 시작하는 수직과 수평 좌표를 가리킨다. 표1의 상기 시뮬레이션 코드는 HS=VS=0으로 가정한다. 또한 상기 변수 xsiz와 ysiz는 상기 스크린의 업데이트 된 부분의 폭과 높이를 포함한다.

표 1―SPR, LUA CODE

표 1의 코드에 대한 주석

주석 1: 블랙잭(blackjack) 타입의 브루트 포스 소프트웨어(brute force software) 구현이 테스트한다; 픽셀 마다 빈(bin)으로 명칭된 분리된 프레임 버퍼를 필요로 한다; 미리 0 또는 1로 문턱값을 설정한다; 패턴일치 또는 패턴일치의 역이면 1을 리턴한다; 하드웨어는 9-비트 패턴 테스트로 충족한다.

주석 2: 상기 테스트를 D1 내지 D15의 모든 패턴에 대해 수행한다. 남아있는 패턴에 대한 코드는 생략한다.

표2―SPR, 수도 코드(PSEUDOCODE)

스케일링 및 색역 클램핑

위에서 언급하였듯이, 도 6의 스케일러 단계(444) 및 색역 클램핑 단계(450)에서 몇몇 실시 예는 "블랙홀"을 체크하고(도 7A의 섹션 II 와 같은 특징), 블랙홀("대각선(D) 상에서")내의 상기 서브픽셀 값의 추가적인 감소를 수행한다. 이것은 광역 대비를 복원한다.

상기 블랙홀의 존재는 상기 백라이트 유닛의 출력전력(BL)에 의존한다. 특히, 상기 입력 rgb 데이터는 상기 백라이트 유닛이 어떤 출력전력 BL=BL0를 생성할 때 상기 영상을 정의한다고 가정한다. 방정식(3)에 나타나듯이, 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)에 의해 만들어진 상기 R, G 및 B 서브픽셀 값은 0 이상 (MAXCOL / M0) 이하의 범위이다. 상기 화이트 서브픽셀 값(Ww)는 MAXCOL / M1까지 가능하지만, 이것은 전형적으로 max(r, g, b)를 초과하지 않도록 선택되어 MAXCOL을 초과하지 않는다. 따라서, 화이트 서브픽셀 값(Ww)는 MAXCOL / M0 를 초과하지 않는다. 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)에 의해 생성된 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)들은 상기 백라이트 유닛의 출력전력(BL)이 BL0 일 때, 바람직한 상기 서브픽셀 휘도로 정의된다. 그러나 표시 유닛(110)에 입력 값을 제공하기 위해, 상기 서브픽셀 값은 MAXCOL을 초과하지 않아야 한다. 상기 서브픽셀 값을 M0 배 하여 0이상 MAXCOL 이하의 범위로 맞춘다면, 상기 백라이트 유닛의 출력전력 BL0 는 M0 로 나누어야 한다. 즉,

BL=BL0 / M0

로 설정해야 한다.

사실, 상기 최대 서브픽셀 값 Pmax=max(Rw, Gw, Bw, Ww)가 MAXCOL/M0 이하이면, 작은 출력전력(BL) 값으로 충족할 수 있다. 특히, 주어진 상기 최대 서브픽셀 값(Pmax)에서, 상기 최소 출력전력 값 BLmin 이 왜곡 없이 상기 모든 서브픽셀을 표현하는데 충분하려면

BLmin=BL0 * Pmax / MAXCOL 이다.

상기 출력전력(BL)을 상기 최소 출력전력 값(BLmin) 이하의 값으로 설정하는 것은 바람직할 수도 있다. 어떤 경우에 있어서는, 때때로 상기 출력전력(BL)을 상기 어떤 출력전력(BL0)의 백분율로 표현하는 것이 편리할 때가 있다. 즉,

BL= (1 / INVy)*BL0

INVy 는 상기 어떤 출력전력(BL0)과 일치하는 상기 서브픽셀 값이 출력전력(BL) 과 일치하기 위해 곱해야 하는 계수이다(스케일러 단계(444)에서). 예를 들어, 출력전력(BL)이 최소 출력전력 값(BLmin)과 동일하면(BL=BLmin), INVy=MAXCOL / Pmax이다. 출력전력(BL)이 어떤 출력전력 값(BL0)과 동일하면(BL=BL0), INVy=1이다.

출력전력(BL)이 최소 출력전력 값(BLmin) 이하면(즉, INVy ＞ MAXCOL / Pmax), 어떤 서브픽셀 값들은 MAXCOL이상이 될 수도 있어, 스케일링/ 색역 클램핑이 필요할 수도 있다. 출력전력(BL) 판단 단계(430)에서 출력전력(BL)을 결정하기 위한 몇 가지 방법들은 부록 B의 이하에 기술되어 있다.

도 9는 도 6의 스케일러 단계(444) 및 색역클램핑 단계(450)를 위한 바람직한 공정흐름도를 나타낸다. 도 9는 하나의 열에 인접한 두 개의 서브픽셀 페어(124x,y 및 124x+1,y)으로 구성된 사각형(1010) 내부에서의 프로세스를 나타낸다(도 10). 하나는 RG 페어이고, 다른 하나는 BW 페어이다.

도 9는 이하에서 더 자세히 기술한다. 간단히 말해, 곱셈 이득 계수(XSC_gain)은 XSC_gain=XS_gain*BLK_gain 단계(940)에서 0이상 1이하의 값으로 계산되고, 출력 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값을 얻기 위해 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)에 곱셈 이득 계수(XSC_gain)를 곱하는 단계(950)에서 상기 사각형(1010) 내부의 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)에 상기 곱셈 이득 계수(XSC_gain)를 곱하여 상기 색상을 상기 색조와 채도 변화 없이 색역 내로 가져온다. 상기 이득 계수(XSC_gain) 은 "노멀" 이득(XS_gain)과 "블랙홀" 이득(blk_gain) 의 곱이다. XSC_gain=XS_gain*BLK_gain 단계(940)를 참조한다. 상기 노멀 이득(XS_gain)은 INVy를 초과하지 않기 위해 출력전력(BL)에 의존한다(상기 스케일러 단계(444)를 구현하기 위해). 상기 사각형(1010)이 블랙홀 내에 있으면(블랙홀 여부 판단 단계(910)에서 체크하듯이), 상기 블랙홀 이득(blk_gain)은 1이하가 될 수도 있다. 그렇지 않으면 상기 블랙홀 이득(blk_gain)은 1로 설정된다.

사각형(1010)이 같은 열에 있는 대각선들(D 및 B)상에 있는 인접한 두 개의 픽셀(도 5 및 7A)에 대응한다고 가정하자. 그러면 왼쪽에 인접한 사각형(1020)은 다른 대각선들(A 및 AA)에 대응하고, 오른쪽에 인접한 사각형(1030)은 또 다른 대각선(BB)와 오른쪽의 다음 대각선에 대응한다. 도 7A의 섹션 II 에서 상기 사각형(1010) 내의 상기 최대 서브픽셀 값(Pmax)은 블랙홀 내에 있을 것이다. 따라서 블랙홀 이득(blk_gain)은 1이하가 되기 쉽고, 곱셈 이득 계수(XSC_gain)은 블랙홀 이득(blk_gain)만큼 줄어들 것이다.

상기 다른 대각선들(AA 및 A)상에서 상기 픽셀의 공정이 진행될 때(즉, 사각형 (1010)이 상기 다른 대각선들(AA 및 A) 위 두 개의 픽셀과 일치할 때), 상기 대각선들(AA 및 A) 상의 상기 픽셀들은 블랙홀 내에 있지 않으므로 블랙홀 이득(blk_gain)은 1이 될 것이다. 그러나, 아래에 기술되는 몇몇 실시 예에서, 상기 노멀 이득(XS_gain)은 상기 두 개 픽셀의 상기 rgb 좌표 최대값에 대해 감소함수이다(방정식 (3)을 참조한다.). 따라서 상기 다른 대각선들(AA 및 A)에 대한 상기 노멀 이득(XS_gain) 은 상기 대각선들(D 및 B)에 대한 것보다 낮을 수 있다. 이것은 상기 블랙홀 이득을 사용하지 않는지 여부에 따른 대비손실의 결과이다. 상기 대각선들(D, B)에 대해 상기 블랙홀 이득(blk_gain)을 1 이하의 값으로 설정하는 것은 이 두 대각선에 대한 상기 서브픽셀 값을 감소하게 하여 대비 손실을 복구한다.

아래의 표3은 도 9의 방법을 시뮬레이션 하는 "dopost"과정에 대한 시뮬레이션 코드이다. 상기 시뮬레이션 코드는 LUA로 작성되었다. 상기 프로세스는 후에 256으로 나누어지는 상기 노멀 이득계수 및 블랙홀 이득 계수(XS_gain 및 blk_gain)을 이용하는 정수연산(고정 소수점 연산)을 사용한다. 상기 도 9의 방법은 각각의 사각형마다 한번씩 수행된다. 따라서, 상기 도9의 방법이 각각 반복되면서 x는 2만큼 증가하고, y는 1만큼 증가한다. 실제 구현에서, 모든 사각형을 병렬적으로 또는 다른 순서에 따라 처리할 수 있다.

도 10은 사각형(1010)의 왼쪽에 인접한 서브픽셀 사각형(1020)과 사각형(1010)의 오른쪽에 인접한 서브픽셀 사각형(1030)을 나타낸다. 표 3의 상기 실시 예는 블랙홀을 체크할 때, 상기 실시 예가 상기 인접한 사각형들(1020 및 1030)의 색역 밖의 색상을 체크하는 실시 예로 단순화 된다. 상기 실시 예는 상기 사각형(1010)의 위와 아래의 사각형은 점검하지 않는다. 이것은 영상 프로세싱 회로(320)의 비용을 감소하는 더 단순한 구현이다. 다른 실시 예들은 사각형의 위 및/또는 아래도 점검할 수도 있다.

블랙홀 여부 판단 단계(910)는 표3의 Sc46 내지 Sc61 라인에서 구현된다. 사각형(1010)에 대한 상기 초기의 서브픽셀 값은 Rw, Gw, Bw 및 Ww 으로 표시한다. 상기 블랙홀 여부 판단 단계(910)의 테스트는 다음과 같다. max (Rw, Bw, Gw, Ww) 이 사각형(1010) 내에서 MAXCOL을 초과하지 않고, 각 인접한 사각형들(1020 및 1030)의 상기 최대의 서브픽셀 값(Pmax)이 MAXCOL을 초과한다면, 상기 블랙홀이 감지된다. 다른 테스트도 사용할 수 있다. 예를 들어, 블랙홀은 각 인접한 사각형들(1020 및 1030)의 상기 최대의 서브픽셀 값이 어떤 계수만큼 MAXCOL을 초과(예를 들어, 적어도 1.1*MAXCOL 이다.) 및/또는 사각형(1010)내에서 어떤 계수만큼 상기 최대 서브픽셀 값을 초과해야 한다는 추가적인 요건을 필요로 할 수 있다. 나아가, 상기 테스트는 인접한 사각형들(1020 및 1030)에서 휘도가 사각형(1010) 의 휘도 이상이 되게 하거나 또는 사각형(1010) 의 휘도가 어떤 값 이하게 되게 체크할 수도 있다. 다른 테스트도 이용 할 수 있다.

특히, 이 실시 예에서는 상기 테스트는 INVy에 의존하지 않는다. 따라서 INVy=M0 일지라도, 블랙홀은 감지되고 블랙홀 이득(blk_gain)은 1 이하의 값으로 설정될 수도 있다. 도 7A의 섹션 I 과 II 의 비교에서 나타나듯이, INVy=M0라도 상기 광역 대비는 대각선(D) 상에서 감소되고, 블랙홀 이득(blk_gain)을 1 이하로 설정하는 것은 상기 광역 대비 복구를 돕는다. 다른 실시 예 에서, 상기 테스트는 INVy에 의존한다. 예를 들어, 상기 테스트를 상기 서브픽셀 값에 INVy를 곱한 것을 MAXCOL과 비교하는 것으로 수행 할 수 있다.

상기 테스트를 통과하지 못하면(즉, 어느 블랙홀도 감지되지 않는다면), 블랙홀 이득(blk_gain) 은 1로 설정된다(도 9의 블랙홀 이득(blk_gain)을 1로 설정하는 단계(914); 표 3의 Sc4 라인). 특히 Sc4 라인의 상기 256 값은 상기 블랙홀 이득(blk_gain)이 후에 256으로 나누어 지기 때문에, 1에 대응된다.

상기 테스트를 통과하면, (도 9의 블랙홀 이득(blk_gain) 판단 단계(920)를 참조한다.) 블랙홀 이득(blk_gain)을 표 3의 Sc62 내지 Sc64에서 아래와 같이 8-비트 값으로 계산한다.

blk_gain=

2*MAXCOL-1-(maximum subpixel value in quads 1020, 1030) (9)

이 예에서, MAXCOL=2047, 이고 Sc61 라인에서 M0=M1=1/2. GAMBITS=11 이다. 그렇지 않으면, 아래와 같은 방정식을 사용할 수 있다.

blk_gain=ceiling [1/M0*MAXCOL]-1-(maximum subpixel value in quads 1020, 1030)

그러면 (Sc65 라인) 블랙홀 이득(blk_gain)이 Ww/16으로 증가한다. 만약 화이트 서브픽셀 값(Ww)가 크다면(즉, 상기 블랙홀이 실질적으로 화이트 홀이다.), 상기 블랙홀 이득(blk_gain)은 이 과정에 의해 증가한다. 그러면 블랙홀 이득(blk_gain)은 256의 상기 최대값으로 하드-클램핑 된다. (즉, Sc111 라인에서 256으로 나누어진 후에 1이 된다.)

출력전력(BL) 및 다른 팩터를 기초로 노멀 이득(XS_gain) 판단 단계(930)에서, 상기 "노멀" 이득(XS_gain)을 Sc72 내지 Sc109 라인에 나타난 것으로 결정한다. 상기 발명은 상기 노멀 이득(XS_gain)의 결정에 있어서 특정한 방법으로 제한하지 않는다. 다른 몇몇 실시 예에서, 상기 노멀 이득(XS_gain)은 사용하지 않는다(또는, 이와 대등하게, 1로 설정된다.). 상기 노멀 이득(XS_gain) 결정에 대해 적합한 몇 개의 색역 클램핑 예들은 2007년 12월 6일에 발간되고 Brown Elliott 외 출원한 "다이나믹 색역 클램핑을 통한 다원색 표시장치 (MULTIPRIMARY COLOR DISPLAY WIITH DYNAMIC GAMUT MAPPING)"라는 명칭의 미국 특허 출원 공개 제 2007/0279372의 도 A1에 나타나 있다. 여기에 참조로 포함되어 있다.

표3의 상기 특정 실시 예에서, 노멀 이득(XS_ gain) 은 방정식(3)에서 정의되는 r, g 및 b 의 상기 포화도와 상기 최대값에 의존한다. 특히, 표 2의 Sc91 라인에 나타나듯이, 노멀 이득(XS_gain)은 상기 포화-기초 이득(sat_gain)과 "nl_off" 값의 합으로 계산된다. 상기 합은 출력전력(BL) 판단 단계(430)으로부터 수신된 INVy의 최대값으로 하드-클램핑 된다.

상기 포화-기초 이득(sat_gain) 값은 Sc72 내지 Sc84 라인에서 미리 정의된 파라미터 GMIN 이상 GMAX이하 의 값으로 결정된다. 몇몇 실시 예에서, GMAX=1(즉, 256으로 나누기 전에는 256이다.) 과 GMIN=1/2 이다. 상기 포화-기초 이득(sat_gain) 값은 포화도, 특히, 아래와 같이 정의된 포화 역 sinv의 함수이다.

sinv=Ww/max (1, Rw, Gw, Bw)

Sc74 내지 Sc83 라인을 참조한다. 상기 포화도의 최대값이 미리 정의된 문턱값(예를 들어, 50%) 라면, 즉, sinv가 최소한 어떤 문턱값이라면, 상기 포화-기초 이득(sat_gain)은 약 GMAX로 설정된다. Line Sc84에서 상기 문턱값은 REG_SLOPE에 의해 정의된다(REG_SLOPE는 1에 대응하는 정수이다.). sinv가 0이면 상기 포화-기초 이득(sat_gain)은 약 GMIN으로 설정된다. sinv가 0과 문턱값 사이의 값이라면, 상기 포화-기초 이득(sat_gain)은 sinv=0에서 대략 GMIN이고 상기 문턱값에서 대략 GMAX인 선형 보간 함수로 얻어진다. 덧붙여서, 상기 포화-기초 이득(sat_gain)은 최대값 1로 하드-클램핑된다(Sc85 라인에서는 256으로 된다.).

상기 용어 ni_off("non-linear offset")는 방정식(3)에 있는 r, g 및 b의 max(r, g, b)를 기반으로 계산된다. 방정식(3)은 max(r, g, b) = M0*max(R,G,B)+M1*W 을 가리킨다. 간단하게 하기위해, 상기 RGBW 값들은 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)으로 가정한다. 상기 nl_off 값은 max(r, g, b)=MAXCOL 일 때, 대략 0이고 max(r, g, b)=0 일 때 대략 N*INVy인 선형 보간 함수로 계산된다. N은 미리 정의된 0이상 256 이하인 파라미터이다.

상기에서 언급했듯이, 상기 노멀 이득(XS_gain)은 상기 포화-기초 이득(sat_gain)과 "nl_off"의 합으로 계산되고, INVy로 하드-클램핑 된다. 상기 노멀 이득(XS_gain) 값은 더 조정되어 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)에 상기 노멀 이득(XS_gain)을 곱한 후 MAXCOL을 초과하지 않도록 보장한다(Sc97 내지 Sc109 라인).

XSC_gain=XSgain*blk_gain 단계(940)는 Sc111 라인에서 실행된다.

출력 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값을 얻기 위해 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)에 곱셈 이득 계수(XSC_gain)를 곱하는 단계(950)에서 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)에 상기 곱셈 이득 계수(XSC_gain)을 곱한다 (Sc115 내지 Sc119 라인).

그러면, Sc122 내지 Sc128 라인에서, 상기 화이트 서브픽셀 값(Ww)은 더 조정될 수 있어 "dopost" 프로세스는 상기 사각형(1010)의 휘도를 변화시키지 않을 것이다. 특히, 상기 휘도(Lw)는 상기 스케일링과 색역 클램핑 전후로 다음과 같이 계산될 수 있다.

Lw=(2*Rw+5*Gw+B2+8*Ww)/16 (Sc44 및 Sc119 라인을 참조한다.).

상기 화이트 서브픽셀 값(Ww)을 조정할 수 있어 상기 스케일링 전후의 휘도가 비슷하도록 한다.

마지막으로 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)은 0이상 MAXCOL 이하로 하드-클램핑 된다(Sc129 내지 Sc137 라인).

표3―스케일링과 색역 클램핑

비트블릿 업데이트

도6을 참조하여 위에서 언급하였듯이, 몇몇 실시 예에서 상기 표시 장치는 상기 영상의 남아있는 부분은 바뀌지 않으므로 오직 상기 픽셀 데이터(104)의 일부분(1110)(도 11)만을 수신할 수도 있다. 상기 표시 장치는 "비트블릿"(bit blit) 작업을 수행하여 상기 스크린 상에서 상기 영상의 상기 변화된 부분만 업데이트한다. 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)는 상기 전체 영상에서 수행되지 않는다. 스케일러 단계(444), 출력전력(BL) 판단 단계(430), 색역 클램핑 단계(450) 및 가능한 다른 작업들은 상기 전체 영상에서 수행될 수도 있다. 상기 비트블릿(bit blit) 업데이트는 전력 소모를 감소시키고, 짧은 한 주기의 시간에서 상기 영상을 업데이트 하는데 요구되는 상기 프로세싱 전력도 감소시킨다. 또한, 상기 비트블릿(bit blit) 업데이트는 낮은-밴드 폭 네트워크 링크를 통해 영상(104)를 수신하는 모바일 시스템에서 편리하다. 따라서, 몇몇 실시예는 MIPI®(Mobile Industry Processor Interface)에 적합하다. 그러나, 상기 발명은 MIPI® 또는 모바일 시스템으로 한정되지 않는다.

쉬운 설명을 위해, 상기 새로운 부분(1110)은 사각형으로 가정하자. 그러나 상기 발명은 사각형 형상에 한정되지 않는다.

다른 몇몇 실시 예들에서, 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 작업은 상기 전체 영상에서 반복된다. 특히, 상기 표시 장치는 상기 영상(104)의 각 픽셀에 대한 입력 데이터(rgb 또는 RGBW)를 저장하고, 상기 새로운 부분(1110)을 수신할 때 전체 영상에 대해서 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)를 통해 상기 픽셀 값을 다시 계산한다. 상기 재계산은 도 4또는 도6에서와 같이 구현될 수 있다. 그러나 상기 영상의 상기 변하지 않는 부분에서는 적어도 몇 개의 픽셀에 대해서 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 작업은 반복하지 않는 것이 바람직하다.

몇몇 실시 예들은 표 1과 도 8에 관련되어 위에서 기술된 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 작업을 기반으로 기술 될 것이다. 그러나 상기 발명은 이러한 실시 예에 제한되지 않는다.

도 11에서, 상기 새로운 부분(1110)은 가장자리(1110E)를 포함한다. 상기 가장자리의 폭은 한 픽셀이다. 상기 변하지 않는 영상 부분은 상기 새로운 부분(1110)에 접하는 상기 픽셀(106)으로 구성된 경계영역(1120)을 포함한다. 상기 경계영역(1120)도 폭이 한 픽셀이다. 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)가 상기 가장자리 픽셀(1110E)에서 수행될 때, 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 작업은 상기 경계영역 픽셀(1120)에서도 수행된다. 그러나, 몇몇 실시 예는 상기 rgb 또는 RGBW 데이터가 상기 이전의 영상에 들어가게 한다. 이러한 데이터는 상기 경계영역 픽셀(1120)에 대해서는 사용할 수 없다. 따라서 상기 가장자리 픽셀(1110E)의 작업은 특히, 상기 새로운 영상(상기 새로운 부분(1110)에 의해 정의되는)이 상기 이전의 영상과 유사하다면 특별한 시도를 한다. 상기 영상이 유사하면, 상기 관찰자는 상기 새로운 부분(1110)과 상기 주변부분 사이의 상기 가장자리를 인식하기 쉽다. 그러나 상기 발명은 유사한 영상으로 제한되지 않는다.

몇몇 실시 예에서, 상기 가장자리 픽셀(1110E)에서 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)가 수행될 때, 상기 경계영역 픽셀(1120)은 상기 가장자리 픽셀(1110E)의 미러(mirror) 영상으로 대체된다. 예를 들어, 상기 새로운 부분(1110)이 어떤 x0, x1, y0 및 y1 에 대하여 x0≤x≤x1 이고 y0≤ y≤ y1로 정의 된다고 가정하자. 그러면 상기 경계영역 픽셀(1120)은 상기 가장자리 픽셀(1110E)에서 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 작업에 대하여 다음과 같이 정의된다.

106x01,y =106x0,y; 106x1+1,y=106x1,y; 106x1,y0 =106 x1,y0, 등.

상기 코너 픽셀들도 반영된다: 106x01,y01=106x0,y0, 등.

상기 서브픽셀 렌더링(SPR)이 블루 이동을 이용한다면 더 많은 시도가 가능하다. 왼쪽이동의 경우 더 자세히 기술 될 것이다. 상기 오른쪽 이동의 실시 예도 유사하다.

상기 왼쪽 이동의 경우에, 상기 새로운 부분(1110) 왼쪽의 상기 가장자리 영역(1110E)에서 픽셀(106)이 BW페어로 매핑되면, 상기 서브픽셀 렌더링(SPR)필터는 상기 경계영역(1120) 내의 상기 인접한 픽셀에 적용되어야만 할 수도 있다. 도 12의 상기 예에서, 픽셀들(106.1 및 106.2)는 상기 새로운 부분(1110) 왼쪽의 상기 경계영역(1120)과 상기 가장자리(1110E)에서 각각 동일한 열에 위치한 인접한 픽셀이다. 상기 픽셀(106.1)은 RG페어 (124.1)로 매핑되고, 상기 다른 픽셀(106.2)는 BW페어(124.2)로 매핑 된다. 표1의 상기 실시 예에서, 상기 BW페어(124.2)의 상기 블루 서브픽셀을 렌더링 할 때, 상기 다이아몬드 필터(2)와 상기 메타 루마 필터가 상기 픽셀(106.1)에 적용된다. 상기 영상이 상기 새로운 부분(1110)으로 업데이트 될 때, 상기 픽셀(106.1)은 변하지 않고 상기 다른 픽셀(106.2)는 상기 두 필터에서 작은 가중치로 기여한다(예를 들어, 상기 다이아몬드 필터에 대해 1/8의 가중치). 따라서, 몇몇 실시 예에서, 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 작업은 상기 블루 서브픽셀 값(Bw)을 상기 BW 페어(124.2)에서 상기 이전 영상의 변하지 않는 값으로 그대로 둔다(상기 블루 서브픽셀 값(Bw)은 물론 스케일러 단계(444)와 색역 클램핑 단계(450)과 같은 연속과정에 의해서 변할 수 있다.). 오른쪽 이동의 경우에 상기 서브픽셀 렌더링(SPR)과정은 상기 영상의 오른쪽 가장자리에서 상기 블루 값을 바꾸지 않는다.

몇몇 실시 예에서, 상기 새로운 부분(1110)의 폭이 1행이면(따라서, 상기 가장자리 영역(1110E)와 겹치게 된다.), 상기 새로운 부분(1110)과 일치하는 모든 상기 블루 서브픽셀 값(Bw)은 변하지 않는다.

왼쪽이동에서, 상기 경계영역 픽셀(1120)이 BW 페어로 매핑될 때, 오른쪽 가장자리에서 다른 시도가 가능하다. 이것은 도 13에 나타난다. 인접한 픽셀들(106.3 및 106.4)는 상기 새로운 부분(1110)의 오른쪽의 각 상기 가장자리(1110E)와 상기 경계영역(1120)에 위치한다. 상기 픽셀(106.3)은 RG페어(124.3)으로 매핑되고, 상기 다른 픽셀(106.4)는 BW페어(124.4)로 매핑된다. 상기 블루 이동에 의해, 상기 페어(124.4)의 상기 블루 픽셀은 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 필터를 상기 픽셀(106.3)에 적용함으로써 렌더링 되어야 할 수도 있다. 상기 픽셀(106.3)은 상기 새로운 부분(1110)에 의해 변화되므로, 상기 페어(124.4)의 상기 블루 서브픽셀에 대응하는 상기 프레임 버퍼의 위치는 업데이트 되어야 한다. 그러나 상기 변하지 않는 영상 부분에 대응하는 상기 프레임버퍼의 위치 기록은 피하고, 일반적으로 프레임 버퍼 610의 기록 접근 횟수는 줄이는 것이 바람직하다. 몇몇 실시 예들은 프레임 버퍼 610에서 상기 서브픽셀 값을 스크램블링하여 상기 블루 서브픽셀 위치를 최소로 중요한 비트로 저장함으로써 이러한 목적을 달성한다. 상기 가장 중요한 비트는 상기 RG페어에 대응하는 메모리로케이션 내에 저장된다. 따라서, 만약 상기 블루 서브픽셀(상기 페어(124.4)의 상기 블루 서브픽셀과 같은)에 대응하는 상기 메모리 로케이션이 업데이트 되지 않는다면, 최소로 중요한 비트는 왜곡된다.

도 14는 스크램블링 기술의 하나의 예를 나타낸다. 상기 표시 유닛(110)의 서브픽셀은 4등분(1404) ("quads") 된다. 각 사각형(1404)는 동일한 열에서 두 개의 인접한 페어들(124x,y, 124x+1,y)을 포함한다. 각 사각형(1404) 내에서, 왼쪽 페어(124x,y)는 RG페어이고, 오른쪽 페어(124x+1,y)는 BW페어 이다. 상기 표시의 왼쪽 가장자리에서 상기 BW페어와 오른쪽 가장자리의 상기 RG페어는 어떤 사각형에 포함되지 않으며, 이하에 기술된 것과 같이 처리된다.

각 사각형(1404)에 대해, 상기 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)는 다른 사각형(1410)에서 보여지는 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)을 제공한다. 도 14에서, 각 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)에서 상기 가장 중요한 비트 부분(MSB portion)은 각각 RH, GH, BH 및 WH로 대응하여 나타난다. 가장 중요하지 않은 비트 부분(LSB portions) 은 각각 RL, GL, BL 및 WL로 대응하여 나타난다. 예를 들어, 몇몇 실시 예에서, 각 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww) 은 8-비트이고 상기 MSB와 LSB는 각 4-비트이다.

각 서브픽셀은 프레임 버퍼 610에서 메모리로케이션에 대응한다. 상기 메모리 로케이션은 독립적으로 지정될 수도 있으나, 이것은 불필요하다. 도 14의 예에서, 상기 사각형(1404)의 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀에 대한 상기 메모리 로케이션은 각 610R, 610G, 610B 및 610W으로 대응하여 나타난다. 이것은 연속적인 메모리(즉, 연속적인 어드레스를 통해)일 수 도 있으나 불필요하다. 몇몇 실시 예에서, 각 메모리 로케이션 610R, 610G, 610B 및 610W 은 연속적인 비트로 구성된다. 상기 비트는 상기 어드레스 관점에서 연속적지만 물리적 구조가 연속하는 의미는 아니다. 특히, 상기 발명은 독립적인 메모리 로케이션 지정이나, 랜덤 엑세스 메모리로 제한되지 않는다.

상기에서 지시되듯이, 상기 영상이 새로운 부분(1110)이 상기 BW페어(124x+1,y)의 바로 왼쪽에 위치한 서브픽셀 영역으로 매핑되는 것을 통해 업데이트 된다면, 상기 메모리 블루 로케이션(610B)의 성분은 분실될 수 있다(업데이트 되지 않음). 따라서, 각 사각형에서, 상기 메모리 블루 로케이션(610B)는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww) 값의 일부 또는 전부 중에서 최소로 중요한 비트만 저장한다. 도 14의 실시 예에서, 각 사각형의 상기 메모리 로케이션(610B)는 각 사각형 에 대해 상기 레드 서브픽셀 값의 LSB(RL)과 상기 블루 서브픽셀 값의 LSB(BL)값만 저장한다. 어떤 실험에서 인간은 상기 그린과 화이트의 휘도에 비해 레드와 블루의 휘도에 덜 민감하다는 것이 밝혀wu, 상기 레드와 블루 값이 선택된다. 상기 "레드" 로케이션(610R)은 상기 레드와 블루 휘도의 가장 중요한 비트 부분(RH 및 BH)를 저장한다. 상기 그린과 화이트 서브픽셀 값(Gw 및 Ww)는 스크램블링 없이 상기 대응되는 메모리 로케이션들(610G 및 610W)에 저장된다. 다른 형태의 스크램블링이 가능하다.

스크램블링은 프레임 버퍼(610)에 기록 할 때 실행된다. 상기 프레임 버퍼를 읽을 때(예를 들어, 도 6의 스케일러 단계(444) 또는 출력전력(BL) 판단 단계(430)에 의해), 상기 데이터는 스크램블 해제 된다.

상기 스크린의 왼쪽모서리에서 각 BW페어에 대해, 상기 블루 로케이션(610B)의 상기 MSB부분은 예를 들어 0인, 미리 정의된 값으로 채워질 수 있다. 상기 블루 서브픽셀 값의 MSB(BH)값은 버릴 수 있다. 스크램블이 해제되면서, 상기 블루 서브픽셀 값의 MSB(BH) 값은 0으로 설정된다. 상기 발명은 상기 모서리에서 상기 BW 페어를 다루는 이 방법 또는 다른 방법으로 제한되지 않는다.

상기 스크린의 오른쪽 모서리에서의 각 RG페어에 대해, 스크램블링에서, 상기 블루 서브픽셀 값(Bw)은 상기 RG페어에 대응하는 상기 픽셀(106)의 서브픽셀 렌더링(SPR) 작업에서 적절한 필터를 적용함으로써 얻을 수 있다. 상기 블루 서브픽셀 값(Bw)의 MSB(BH)부분은 상기 레드 메모리 로케이션(610R)의 상기 LSB부분으로 기재될 수 있다. 상기 블루 서브픽셀 값의 LSB(BL)와 상기 레드 서브픽셀 값의 LSB (RL)부분은 무시될 수 있다. 스크램블링 상에서 상기 레드 서브픽셀 값의 LSB(RL)은 0이나 다른 값으로 설정 될 수 있다.

본원 발명은 이상에서 기술한 실시예로 한정 되지 않는다. 다른 실시 예 및 변형은 첨부된 청구항에 정의되듯이 본원 발명의 범위 내에 있다.

예를 들어, 몇몇 실시 예는 표시 유닛의 표시 창에서 영상 표시를 위한 영상 데이터 프로세싱 작업을 위한 방법을 제공한다. 상기 표시 창은 예를 들어 도 3의 표시 유닛(110)의 상기 픽셀 영역의 전체 또는 부분 일 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 창은 도 11의 상기 새로운 부분(1110)이 표시 되는 상기 표시 영역일 수 있다. 상기 표시는 액정표시(LCD), 유기발광다이오드(OLED) 또는 다른 종류의 표시 일 수 있다. 특히, 본원 발명은 백라이트 유닛을 사용하는 표시로 한정되지 않는다.

상기 표시 유닛은 각각이 복수의 원색들 중 하나를 방출하며 서브픽셀 값을 이용하여 정의되는 서브픽셀 상태에 따른 휘도를 갖는 서브픽셀을 포함한다. 상기 원색은 레드, 그린, 블루 및 화이트 이거나 또는 다른 색상일 수 있다. 상기 서브픽셀은 도 1에서와 같이 구조이거나 그렇지 않을 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시 예에서, 각 RG페어에서, 상기 그린 픽셀은 상기 레드 픽셀의 왼쪽에 있다; 각 BW페어에서, 상기 화이트 픽셀은 왼쪽이다. 상기 서브픽셀들은 영역 내에서 대등하거나 그렇지 않을 수 있다. 예를 들어, 하나의 원색의 서브픽셀들은 다른 원색의 서브픽셀들보다 더 클 수도 있다. 다른 원색의 서브픽셀들은 수 및/또는 밀도에서 다를 수 있다. LCD에서, 상기 서브픽셀의 상태는 서브픽셀의 전압에 의해 차례로 정의되는 상기 액정 모듈의 상기 서브픽셀의 배열로 정의 된다. OLED내에서, 상기 서브픽셀 상태는 상기 서브픽셀 전류나 다른 전기적인 파라미터로 정의된다. 상기 상태는 표시의 종류에 따라 정의된다.

상기 표시 유닛은, 각각의 원색에 대해, 서브픽셀 값들의 각 범위와 관련된 미리 정의된 색역을 가진다. 예를 들어, 상기 0이상 MAXCOL이하 동일한 범위는 각 상기 원색과 관련된다. 또는, 다른 범위는 다른 원색과 관련된다.

상기 방법은 (A) 하나 또는 그 이상의 서브픽셀을 포함하는 영역 (A1)(예를 들어, 도 10의 사각형(1010)) 및 상기 영역(A1)의 적어도 두 개의 반대 측에 위치한 적어도 두 개의 인접한 영역(예를 들어 상기 사각형(1010)과 인접한 다른 사각형들(1020 및 1030))들을 포함하는 복수의 영역 들에서 표시 되고, 영상에 대한 상기 영상 데이터 (예를 들어, 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww))의 색역 조건이 상기 영역 A1에서는, 최소한 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위 내에 있는 반면, 상기 인접한 영역에서는 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위에 모두 있지 않은지 여부를 회로(예를 들어 블랙홀 존재 여부 판단 단계(910)를 수행하는 영상 테이터 프로세싱 회로 320)로 테스트하는 단계를 포함한다. 상기 색역 조건은 예를 들어, 인접한 영역들의 각 서브픽셀은 어떤 절대적인 양이나 백분율에 의해 대응되는 범위 외에 있거나 또는 어떤 절대적인 양이나 백분율에 의해 상기 영역(A1) 내의 상기 서브픽셀 값보다 큰다는 등의 추가적인 조건을 필요로 할 수 있다. 상기 예는 제한 되지 않는다. 상기 하나 또는 여러 영역들은 상기 영역(A1)의 왼쪽 또는 오른쪽 위의(동일한 열 내에서) 다른 영역 일 수 있다. 예를 들어, 상기 영역(A1) 위 또는 아래의(동일한 행 내에서)영역 또는 상기 영역(A1)을 통해 통과하는 대각선 상에 있는 영역은 동일한 열에 있는 영역을 대신해서, 또는 추가적으로, 사용될 수 있다.

상기 방법은 이하를 더 포함한다. (B) 상기 색역 조건이 유지되는 경우, 상기 회로로 상기 인접한 영역들 중 (예를 들어, 사각형(1010)과 인접하는 다른 사각형들(1020 및 1030) 내에서) 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 수정하여 상기 인접한 영역들 중 적어도 하나의 모든 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위에 있도록 하고, 또한 상기 영역(A1)에서 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 감소시켜 상기 영역(A1)과 상기 인접한 영역들 사이의 대비가 증가하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 블랙홀(BLK)이득은 1보다 작은 값으로 설정될 수 있다.

상기 방법은 이하를 더 포함한다. (C)색역 조건이 유지되지 않는 경우, 상기 회로로 상기 영역(A1)의 상기 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 변화 시키지 않거나(도 9의 실시예에서 blk_gain=XS_gain=1인 경우처럼) 또는 상기 회로로 상기 영역(A1)의 적어도 하나의 상기 서브픽셀 값을 상기 색역 조건이 유지되는 경우에 비해 작은 값으로 감소시키는 단계를 포함한다(blk_gain=1 이지만 XS_gain＜1 인 경우 또는 blk_gain=XS_gain=1 이지만 상기 서브픽셀 값은 상기 클램핑 과정에 의해 감소되는 경우처럼).

몇몇 실시 예에서, 상기 영역(A1)은 상기 각 원색 (도 10의 레드, 그린, 블루, 화이트 중 각각의)중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함한다.

몇몇 실시 예에서, 상기 영역(A1) 은 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함한다.

몇몇 실시 예에서, 상기 영상은 상기 표시 창에 빛을 제공하는 광원을 이용하여 표현된다. 상기 방법은 상기 영상 표현에서 왜곡 없이 모든 상기 서브픽셀에서 상기 영상을 표현하는 데 필요로 하는 것보다 작은 출력 전력을 특징으로 하는 상기 광원에 대한 출력 전력(예를 들어 INVy 로 대표되는 것처럼)을 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어, INVy ＞MAXCOL/Pmax 이다. 나아가, 몇몇 실시 예에서, (B)에서, 각 상기 인접 영역과 상기 영역(A1) 의 상기 서브픽셀 값들은 상기 출력 전력에 따른 양에 의해 수정된다. 예를 들어 XS_gain 또는 XSC_gain 은 INVy에 의존 할 수 있다.

회로는 여기에서 기술될 상기 방법을 실행한다. 다른 과정들은 (예를 들어, 감마 변환 또는 영상 표시) 는 필요에 따라 실행된다. 본원 발명은 첨부된 클레임에 의해 정의된다.

부록 A: 메타 루마 샤프닝

몇몇 실시 예에서, 픽셀(106x,y)에 대해 상기 메타 루마 샤프닝이 아래와 같이 실행된다. 상기 픽셀의 RGBW값은 방정식(3)이 결정한다. 또한, 상기 픽셀(106x,y)와 인접한 픽셀의 휘도를 대표하는 L 값들은 동일한 방법으로 계산한다. 예를 들어.

L=(2R+5G+B+8W)/16 (A1)

만약 상기 픽셀(106x,y)가 BW페어로 매핑되면, 상기 이하의 필터는 상기 휘도 L에 적용되어 a 값을 만든다.

Z는 예를 들어, 1/2인 양의 상수이다. 다시 말해서,

a=z*Lx,y - z/4*(Lx1,y+Lx+1,y+Lx,y1+Lx,y+1),

Li,j 는 상기 픽셀(106i,j)의 휘도(A1) 이다. 만약 상기 픽셀(106x,y)이 RG 페어로 매핑되면, 상기 a 값은 이하의 필터를 상기 L값에 적용한 결과가 된다.

Z는 예를 들어, 1/2인 양의 상수이다. 상기 z 값은 상기 두 필터에서 동일하거나 동일 하지 않을 수 있다. 그러면, 상기 a값은 이하에 나오는 상기 RGBW 좌표의 수정에 의해 상기 픽셀(106x,y)에 대한 메타머(metamer)로 주로 선택된다.

W=W+a (A2)

R=R-mr*a

G=G-mg*a

B=B-mb*a

mr, mg 및 mb 상기 동일한 색상을 정의하는(즉, 메타머들이다.) 상기 이전의 값, 상기 새로운 RGBW 값(방정식(A2)의 좌변 값) 및 표시 유닛(110)의 휘도 방출 특성에 의해 정의되는 상수이다. 몇몇 실시 예에서, mr=mg=mb=1이다. 또한, 상기 새로운 RGBW값은 R, G, 및 B에 대해 0 이상 MAXCOL / M0 이하이고, W에 대해 0이상 MAXCOL / M1 이상의 범위로 하드-클램핑 된다.

부록 B: 백라이트 유닛 출력 전력 결정

Rw, Gw, Bw 및 Ww 가 도 6의 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)의 상기 서브픽셀 렌더링(SPR)에 의해 결정되는 상기 서브픽셀 값이라고 가정하자. 이러한 서브픽셀 값은 0이상 MAXCOL / M0 이하의 범위에 있다. 상기에서 언급되듯이, 이러한 서브픽셀 값들은 출력전력(BL) 값 BL0 에 대응된다. 출력 전력(BL) 판단 단계(430)에서, 상기 출력전력(BL)를 왜곡 없이 표현되는 상기 서브픽셀 최대값(P)를 선택하는 것으로 선택할 수 있다. 특히, 위에서 지시되었듯이,

BL= BL0 / INVy

만약 상기 서브픽셀 최대값(P)가 왜곡 없이 표현되는 최대의 값 이라면

(B1)

P를 선택하는 방법은 여러 가지 있다. 몇몇 실시 예에서, 서브픽셀 렌더링(SPR) 단계(454)의 상기 서브픽셀 렌더링(SPR)에 의해 생성되는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)에 각각 계수 R가중치, G가중치, B가중치 및 W가중치 (예를 들어, R가중치= 84%, G가중치=75%, B가중치=65% 또는 75% 그리고 W 가중치는 100%)를 곱하고 상기 서브픽셀 최대값(P)는 전체 영상에서 상기 계산된 값의 최대값으로 선택한다. 즉,

P=max(Rw*Rweight,Gw*Gweight,Bw*Bweight,Ww*Wweight) (B1-A)

몇몇 실시 예에서, 상기 계수 R가중치를 이하와 같이 계산한 변수 X가중치로 대체할 수 있다.

Xweight=Rweight + ((Yweight-Rweight)*Gw / 2SBITS) (B1-B)

R가중치, Y가중치 및 SBITS는 미리 정의된 상수이다.

상기 최대 서브픽셀 값(P)는 바람직한 영상의 질을 위해 다른 방법으로도 선택할 수 있다.

다른 실시 예에서, 상기 출력전력(BL)값은 이하와 같이 계산한다. 먼저, 각 서브픽셀(120)에 대해, Psub 를 (B1-A) 또는 (B1-B)로 계산한다. 즉, (B1-B)에서 최대값은 상기 서브픽셀에 대해 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및 Ww)으로 대체되지만, 영상 내에서 모든 서브픽셀에 대해서는 아니다. 따라서 출력전력(BL)값 BL=BL(P_sub)를 각 픽셀(120)에 대해 방정식(B1)에 따라 처음에 계산한다(P_sub는 P를 대체함). 이러한 초기의 출력전력(BL)값은 히스토그램에 저장된다. 상기 히스토그램의 빈(bin)(카운터)는 역으로 탐색되고(가장 높은 출력전력(BL)값으로부터 시작), 저장 에러 함수 E_sum은 탐색 된 빈(bin)내에서 상기 출력전력(BL)값의 합으로 계산된다. 예를 들어 E_sum[i]는, i보다 크거나 같은 빈(bin) 숫자의 빈(bin) 내의 상기 출력전력(BL)값들의 합이 될 수 있고, 인덱스 I 는 상기 출력전력(BL)을 따라 증가한다(즉, 가장 큰 출력전력(BL)값은 가장 큰 i와 함께 빈(bin)에 저장된다.). 상기 탐색은 E_sum [i]가 미리 정의된 문턱값(TH1)에 도달하거나 초과하는 경우 정지한다. 빈(bin) i=i0에서 이것이 발생한다고 가정하자. 몇몇 실시 예에서, 상기 백라이트 출력전력(BL)은 빈 i0내의 어떤 값으로 설정된다. 예를 들어, 만약 각 빈 i 가 어떤 수 b_i 와 b_i+1 사이의 상기 출력전력(BL)값을 세면(b_i ＜BL＜b_i+1 인 모든 BL), 상기 출력 전력(BL)은 b_i0 또는 최소 b_i0이고 b_i0+1보다 작은 다른 어떤 값으로 설정될 수 있다.

몇몇 실시 예에서, 선형 보간법이 수행되어 빈 b₀ 내의 상기 출력전력(BL)값을 결정한다. 예를 들어 상기 출력전력(BL)은 아래의 합으로 정의할 수 있다.

BL=bi0+fine_adjust_offset

이고,

fine_adjust_offset=(Excess/Delta_E_sum[i0])*bin_size

Excess=E_sum[i0]-TH1; Delta_E_sum[i0]=E_sum[i0]-E_sum[i0+1]이고,

bin_size 는 각 빈(bin)의 크기이다. 즉, bin_size=bi+1-bi 이다.(어떤 실시 예에서 이 값은 16이다.).

엑세스(Excess)를 다른 문턱값(TH2) 이상의 다른 것과 비교하여 추가적인 조정이 가능하다. 만약 엑세스(Excess)＞ TH2이면, fine_adjust_offset은 다음과 같다.

fine_adjust_offset=(Excess/TH2)*bin_size

그리고 방정식(B2)는 출력전력(BL)을 결정하는 데 사용한다. 이러한 실시 예로 한정되지 않는다

몇몇 실시 예에서, 상기 출력전력(BL)과 INVy값은 하나의 프레임만큼 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw,Gw,Bw 및Ww) 데이터를 지연시킨다. 특히, 하나의 프레임에 대한("현재 프레임") 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및Ww)데이터로부터 결정되는 상기 INVy 값은 스케일러 단계(444)에 의해 다음 프레임을 스케일링 하는데 사용된다. 상기 현재 프레임에 대한 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 값(Rw, Gw, Bw 및Ww)데이터로부터 결정되는 상기 출력전력(BL) 값을 LCD패널(110) 이 다음 프레임을 표시 할 때 백라이트 유닛(310)을 제어하기 위해 사용한다. 상기 현재 프레임은 데이터의 이전 프레임으로부터 결정된 상기 출력전력(BL)과 INVy 값을 사용하여 크기가 조정되고 표시 된다. 이러한 지연은 상기 현재 프레임의 출력전력(BL)과 INVy 값이 결정되기 전에 현재프레임의 표시 시작을 승인한다. 사실, 현재 프레임의 표시는 현재 프레임에 대한 상기 모든 sRGB 데이터를 받아들이기 전에 시작될 수도 있다. 영상 에러를 줄이기 위해, 상기 출력전력(BL) 값은 "디케이드"될 수 있다. 즉, 상기 출력전력(BL) 값은 출력전력(BL) 판단 단계(430)에 의해 현재 프레임에 대한 상기 데이터 값으로 결정된 출력전력(BL) 값과 이전의 출력전력(B)L값의 가중된 평균으로 결정할 수 있다. 초당 30프레임을 사용하는 몇몇 표시에서, 상기 영상의 밝기가 갑자기 변화할 때, 상기 출력전력(BL)과 INVy 값에 대해 약 36프레임 정도가 소요되어 상기 영상의 밝기를 따라잡는다. 이러한 지연은 많은 어플리케이션에서 수용된다. 실제로, 상기 영상 밝기의 갑작스러운 변화가 없는 경우, 상기 출력전력(BL)과 INVy 값이 프레임 사이에는 많은 변화가 없고, 한 프레임 지연은 상기 영상의 현저한 저하를 유발하지 않는다. 밝기의 갑작스러운 변화가 일어날 때, 관찰자에게는 상기 영상의 시각적인 조정에 시간이 걸리고, 따라서 상기 출력전력(BL)과 INVy 값의 지연에 기인한 영상 에러는 두드러지지 않는다. 또한 참조로 첨부되고 2009년 4월 23일 Hwang et al. 이 제출한 미국 특허 출원 공개 제 2009/0102783의 도 A1을 참고한다.

본 발명에 따르면, 상대적으로 낮은 비용으로 어떠한 형태의 영상에 대해서도 영상의 질을 향상시킬 수 있고, 많은 영상에 대해 높은 영상 품질을 제공할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

1. 각각이 복수의 원색들 중 하나를 방출하며 서브픽셀 값을 이용하여 정의되는 서브픽셀 상태에 따른 휘도를 갖는 서브픽셀들을 포함하며, 각각의 원색에 대하여 서브픽셀 값 각각의 범위에 따라 미리 설정된 색역을 갖는 표시유닛의 표시창에 영상을 표시하기 위한 영상데이터 처리방법에서,
   (A) 하나 또는 그 이상의 서브픽셀을 포함하는 영역 및 상기 영역의 적어도 두 개의 반대 측에 위치한 적어도 두 개의 인접한 영역들을 포함하는 복수의 영역들에서 표시 되고, 색역 조건이 상기 각 인접한 영역에서는 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위에 모두 있지 않으며 상기 영역에서는 최소한 상기 하나 또는 그 이상의 서브픽셀의 모든 값이 각 대응되는 하나 또는 그 이상의 범위에 있도록 유지되는지 여부를 결정하는 영상에 대한 상기 영상 데이터를 회로로 테스트하는 단계;
   (B) 상기 색역조건이 유지되는 경우, 상기 회로로 상기 인접한 영역들 중 적어도 하나에서 하나 또는 그 이상의 상기 서브픽셀 값을 수정하여 상기 인접한 영역들 중 적어도 하나의 모든 서브픽셀 값이 하나 또는 그 이상의 범위에 있도록 하고, 또한 상기 영역에서 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 감소시켜 상기 영역과 상기 인접한 영역들 사이의 대비를 증가시키는 단계; 및
   (C) 상기 색역조건이 유지되지 않는 경우, 상기 회로로 상기 영역의 상기 하나 또는 그 이상의 서브픽셀 값을 변화시키지 않거나, 또는 상기 회로로 상기 영역의 적어도 하나의 상기 서브픽셀 값을 상기 색역 조건이 유지되는 경우에 비하여 작은 값으로 감소시키는 단계를 포함하는 영상 데이터 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 원색은 레드, 그린, 블루 및 화이트 인 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 인접한 영역은 정확히 두 개의 인접한 영역이고, 상기 영역과 상기 두 개의 인접한 영역은 하나의 열 내에 있는 서브픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 영상은 상기 표시 윈도우에 광을 제공하는 광원을 사용하여 표시 되고,
   상기 영상을 표시 하는 경우 상기 광원에 대한 출력 전력을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 출력 전력은 왜곡 없이 상기 모든 서브픽셀의 영상을 표시하기 위한 전력보다 작고, 상기 (B) 단계에서, 상기 각 인접한 영역과 상기 영역에서 상기 서브픽셀 값은 상기 출력 전력에 의존하는 양으로 수정되는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리 방법.
7. 제 1항에 있어서, (A) 또는 (B) 단계 중 적어도 하나에서 결정되는 상기 서브픽셀 값을 사용하여 상기 영상을 표시 하는 단계를 더 포함하는 영상 데이터 처리 방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 영역은 상기 (A), (B) 및 (C) 단계들이 수행되는 복수의 영역들 중 어느 하나 이고, 적어도 하나의 영역에 대해서 색역 조건이 유지되며, 적어도 하나의 영역에 대해서는 색역 조건이 유지되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리 방법.
9. 제 1항에 있어서, 상기 영상은 상기 표시 유닛에 의해 표시 되는 복수의 영상 중 하나이고, 상기 영역은 각 영상에 대해 상기 (A), (B) 및 (C) 단계 가 수행되는 복수의 영역 중 하나이고, 적어도 하나의 영상과 적어도 하나의 영역에 대해 상기 색역 조건이 유지되고, 적어도 하나의 영상에 영상에서 적어도 하나의 영역에 대해 색역 조건이 유지되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리 방법.
10. 제 1항의 영상 데이터 처리 방법을 수행하기 위한 회로.
11. 제 10항에 있어서, 상기 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 적어도 하나의 서브픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
12. 제 11항에 있어서, 상기 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함하고, 각 상기 인접한 영역은 상기 각 원색 중 정확히 하나의 서브픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
13. 제 12항에 있어서, 상기 원색은 레드, 그린, 블루 및 화이트 인 것을 특징으로 하는 회로.
14. 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 인접한 영역은 정확히 두 개의 인접한 영역이고, 상기 영역과 상기 두 개의 인접한 영역은 하나의 열 내에 있는 서브픽셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 회로.
15. 제 10항에 있어서, 상기 영상은 상기 표시 윈도우에 광을 제공하는 광원을 사용하여 표시 되고,
    상기 영상을 표시 하는 경우, 상기 광원에 대한 출력 전력이 결정되며, 상기 출력 전력은 왜곡 없이 상기 모든 서브픽셀의 영상을 표시하기 위한 전력보다 작고, 상기 (B) 단계에서, 상기 각 인접한 영역과 상기 영역에서 상기 서브픽셀 값은 상기 출력 전력에 의존하는 양으로 수정되는 것을 특징으로 하는 회로.
16. 상기 표시 유닛과 결합된 청구항 제 10항의 회로.

Images