TW201407598A - 影像裝置及資料處理系統 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於影像裝置及資料處理系統。為處理子像素轉換RGB資料，例如平滑字體(Clear TypeTM)資料，並正確地放在非RGB條狀影像顯示器，例如2×2矩陣之RGBW方形像素顯示器。一對應之2×2方形像素顯示器被選擇以處理相對應之子像素轉換RGB資料串之輸入資料組。因在白平衡狀態，藍色點具有最少的亮度資訊，在子像素轉換RGB資料串之GBR資料組被選取以匹配2×2方形像素顯示器，其中2×2方形像素之綠色點及紅色點與GBR條狀像素資料之綠色點及紅色點具有最大的重疊區域。

Description

影像裝置及資料處理系統
本發明係關於一種影像裝置及一種資料處理系統。
參考圖1，其顯示習知RGB顯示器之習知RGB真實字體(True TypeTM)資料示意圖。文字係由在作業系統中之字體轉換引擎轉換而成，字體轉換引擎通常假設顯示器係以紅、綠、藍(RGB)垂直的條狀順序組合而成，且字體轉換引擎將在該顯示器之文字視覺效果最佳化。顯示於RGB顯示器之真實字體之文字藉由對應文字形式至一完整之RGB像素。對於真實字體之文字其在RGB或GRB垂直的條狀顯示器沒有差異。真實字體之缺點在於曲線及斜線之曲折齒狀相當明顯。
參考圖2，其顯示習知RGB顯示器之習知RGB平滑字體(Clear TypeTM)資料示意圖。新的字體轉換引擎(例如平滑字體)係由微軟公司提出，藉由利用子像素顯示文字，以進一步增進文字之解析度。平滑字體之優點在於文字之曲線及斜線比圖1之真實字體較為平滑。然而，當顯示器不是以RGB垂直的條狀順序組合而成，而是以BGR垂直的條狀順序，或是2×2陣列RGBW方形像素顯示器，由RGB轉換之平滑字體之文字在一BGR顯示器或2×2陣列RGBW方形像素顯示器是看起來較差的，如圖3所示。因此，正確地對應平滑字體之文字至一對應之顯示器是得到較佳文字品質之關鍵。因微軟公司平滑字體之字體轉換引擎僅設計用於條狀顯示器，新的對應方法或系統，特別是新的平滑字體對應方法或系統，需要被設計產生以達到在非條狀多色顯示 器之子像素文字之品質。(註：真實字體(True TypeTM)及平滑字體(Clear TypeTM)是微軟公司之商標)。
美國專利第6,239,783號及第6,219,025號揭示對應影像資料之取樣值至個別的像素子取樣值，包括對應二或多個取樣值到至少一像素子元件。
美國專利第6,282,327號揭示調整字元之寬度以產生在字元間之一非均勻之間隙。藉由調整每一字元之黑體寬度(black body width)，字元線之權重之非均勻度可最小化。
美國專利第6,225,973號揭示利用個別像素子元件之分離地可控制特性，以有效地增加一螢幕之解析度。該螢幕係條狀像素。
美國專利第6,234,070號揭示藉由比較在光強度值間之差異，降低色彩缺陷，完成於像素之灰階比例操作，該等像素具有一整體亮度，其小於關於一背景色彩之亮度，並調整光強度值，若一像素之一色彩落在前景(foreground)及背景(background)色彩之可接受混合之一選擇範圍外。
美國專利第6,624,828號揭示改良顯示影像之感知品質，包括利用關於一特別使用者感知影像特性(例如色彩)之能力之資訊。
美國專利第6,421,054號及第6,307,566號揭示利用控制個別RGB像素子元件之能力，以有效地增加一螢幕之解析度。該螢幕係條狀像素。
美國專利第6,393,145號揭示濾除色彩以產生一過取樣色彩掃瞄線(oversampled color scan line)，並再次以盒濾波器(box filter)濾波，以產生關於子像素元件之色彩值。迦瑪修正離子(gamma correct ion)應用至輸出色彩。
美國專利第7,342,585號揭示調整子像素之數量以打開黑體(embolden)，並將規定之關於周圍子像素之資訊列入考慮。
美國專利第7,190,367號揭示利用進步之快取記憶體以決定一快取元件，以表示一滿足轉換要求之顯示影像。
美國專利第7,129,948號揭示藉由修正在一控制值表之數值，轉換提示值(hints)。該控制值表被修正使得其限制在目標字元之對應控制點。
美國專利第7,095,412號及第7,095,411號揭示由一或多敘述定義提示值(hints)，該敘述包括數個值以定義字形之限制。
美國專利第7,068,276號揭示針對第二真實字體之字元當提示值(hints)不適當地出現時，提示值(hints)被捨棄。該系統保持捨棄提示值(discarded hint)之指標，以指示提示值已被捨棄。
上述專利在於敘述資料處理，及特別地於習知RGB影像裝置中之字型資料處理對應至文字。因此，RGB子像素轉換資料在RGB資料串內，以決定RGBRGB...RGB之位置及順序。
本發明提供一種影像裝置，包括：複數個像素組，每一像素組包括複數個點，以一預定之相同陣列形式排列，每一像素組具有至少一第一顏色點、至少一第二顏色點、至少一第三顏色點及至少一第四顏色點，其中第一顏色點及第三顏色點設置於該像素組之一第一行位置，第二顏色點及第四顏色點設置於該像素組之一第二行位置，第一顏色點及第三顏色點至少其中之一係為綠色點，第二顏色點及第四顏色點至少其中之一係為紅色點。
在白平衡狀態，綠色點具有最大之比例約為60%，紅色點次之約為30%，藍色點約為10%。因此，重要的是最佳地分配習知RGB條狀顯示器之RGB資料串之綠色點及紅色點之位置，至2×2矩陣之AB×CD像素顯示器，其中第一顏色點(A)及第三顏色點(C)至少其中之一係為綠色點，第二顏色點(B)及第四顏色點(D)至少其中之一係為紅色點。
本發明另提供一種資料處理系統，包括：一接收裝置及一選擇裝置。該接收裝置用以接收一第一顏色資料串，第一顏色資料串包括複數個第一顏色資料組，每一第一顏色資料組包括複數個第一顏色資料，第一顏色資料表示在一第一像素組之顏色點之顏色資訊。該選擇裝置用以由第一顏色資料串得到一第二顏色資料串，第二顏色資料串包括複數個第二顏色資料組，每一第二顏色資料組包括複數個第二顏色資料，至少一第二顏色資料表示在鄰近第一像素組之一相鄰第一像素組之一相鄰顏色點之顏色資訊。
因此，本發明資料處理系統之第二顏色資料串可用以達到在非條狀多色顯示器之子像素轉換文字品質，以得到在文字品質之最佳效果。
50‧‧‧本發明資料處理系統
51‧‧‧接收裝置
52‧‧‧選擇裝置
53‧‧‧轉換裝置
54‧‧‧影像裝置
70‧‧‧本發明第一實施例之影像裝置之像素組
80‧‧‧本發明第二實施例之影像裝置之像素組
90‧‧‧本發明第三實施例之影像裝置之像素組
100‧‧‧本發明第四實施例之影像裝置之像素組
110‧‧‧本發明第五實施例之影像裝置之像素組
圖1顯示習知RGB顯示器之習知RGB真實字體(True TypeTM)資料示意圖；圖2顯示習知RGB顯示器之習知RGB平滑字體(Clear TypeTM)資料示意圖；圖3顯示利用RGB組資料為輸入在GR×BW顯示器之RGB平滑字體(Clear TypeTM)資料示意圖；圖4顯示利用GBR組資料為輸入在GR×BW顯示器之RGB平滑字體(Clear TypeTM)資料示意圖；圖5顯示本發明之資料處理系統之示意圖；圖6顯示本發明之第一顏色資料串、第二顏色資料串及第三顏色資料串之示意圖；圖7顯示依據本發明第一實施例之影像裝置之像素組示意圖；圖8顯示依據本發明第二實施例之影像裝置之像素組示意圖；圖9顯示依據本發明第三實施例之影像裝置之像素組示意圖； 圖10顯示依據本發明第四實施例之影像裝置之像素組示意圖；及圖11顯示依據本發明第五實施例之影像裝置之像素組示意圖。
參考圖5，其顯示本發明之資料處理系統之示意圖。本發明之資料處理系統50包括：一接收裝置51及一選擇裝置52。該接收裝置51用以接收一第一顏色資料串。在本實施例中，第一顏色資料串為R0G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn。第一顏色資料串包括複數個第一顏色資料組，例如第一顏色資料組為R0G0B0或R1G1B1。每一第一顏色資料組包括複數個第一顏色資料，例如R0、G0、B0。第一顏色資料表示在一第一像素組之顏色點之顏色資訊。在本實施例中，第一顏色資料R0表示在第一像素組(例如習知RGB像素組)之紅色點之顏色資訊，第一顏色資料G0表示在第一像素組(例如習知RGB像素組)之綠色點之顏色資訊，第一顏色資料B0表示在第一像素組(例如習知RGB像素組)之藍色點之顏色資訊。因此，在本實施例中，第一像素組包括三個顏色點，三個顏色點為紅色點、綠色點及藍色點，第一顏色資料依序地表示在第一像素組之紅色點、綠色點及藍色點順序之顏色資訊。
該選擇裝置52用以由第一顏色資料串得到一第二顏色資料串。在本實施例中，第二顏色資料串為G0B0R1G1B1R2G2B2...Rn。第二顏色資料串包括複數個第二顏色資料組，例如第一顏色資料組為G0B0R1或G1B1R2。每一第二顏色資料組包括複數個第二顏色資料，例如G0、B0、R1。至少一第二顏色資料表示在鄰近第一像素組之一相鄰第一像素組之一相鄰顏色點之顏色資訊。在本實施例中，第二顏色資料G0表示在第一像素組(例如習知RGB像素組)之綠色點之顏色資訊，第二顏色資料B0表示在第一像素組(例如習知RGB像素組)之藍色 點之顏色資訊，第二顏色資料R1表示在鄰近第一像素組(例如習知RGB像素組)之相鄰第一像素組之紅色點之顏色資訊。
因此，第二顏色資料依序地表示在第一像素組之綠色點及藍色點順序之顏色資訊，及相鄰第一像素組之紅色點順序之顏色資訊。本發明資料處理系統之第二顏色資料串可用以達到在非條狀多色顯示器之子像素轉換文字品質，以得到在文字品質之最佳效果。
本發明之資料處理系統50另包括一轉換裝置53，用以轉換第二顏色資料串至一第三顏色資料串，在本實施例中，第三顏色資料串為r0g0b0w0r1g1b1w1r2g2b2w2...rngnbnwn。第三顏色資料串包括複數個第三顏色資料組，例如第三顏色資料組為r0g0b0w0或r1g1b1w1。每一第三顏色資料組包括複數個第三顏色資料，例如r0、g0、b0、w0，第三顏色資料表示在一第二像素組之顏色點之顏色資訊。在本實施例中，第三顏色資料r0表示在第二像素組(例如RGBW像素組)之紅色點之顏色資訊，第三顏色資料g0表示在第二像素組(例如RGBW像素組)之綠色點之顏色資訊，第三顏色資料b0表示在第二像素組(例如RGBW像素組)之藍色點之顏色資訊，第三顏色資料w0表示在第二像素組(例如RGBW像素組)之白色點之顏色資訊。因此，在本實施例中，第二像素組包括四個顏色點，四個顏色點為紅色點、綠色點、藍色點及白色點。
本發明之資料處理系統50另包括一影像裝置54，具有複數個第二像素組，用以顯示第三顏色資料串。
依據本發明之實施例，在文字傳送至顯示裝置前，文字已被電腦系統內之字體引擎轉換。已轉換之文字在平滑字體(Clear TypeTM)是與背景影像重疊的，以形成RGB畫面緩衝資料，由電腦系統傳送至對應之RGB顯示器。因習知RGB子像素轉換資料，例如平滑字體(Clear TypeTM)，係在於RGB資料串內，其具有已定之位置及順序 (R0G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn)，並由電腦系統傳送至顯示器，如何正確地對應第一顏色資料串至一2×2矩陣之方形像素顯示器，例如2×2矩陣之RGBW方形像素顯示器或一2×2矩陣RGBB方形像素顯示器將敘述如下。
由第一顏色資料串(R0G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn)可知在白平衡狀態，綠色點具有最大之比例約為60%，紅色點次之約為30%，藍色點約為10%，因此，重要的是最佳地分配第一顏色資料串(R0G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn)之綠色點及紅色點之位置，特別地，由RGB條狀顯示器轉換至2×2矩陣AB×CD方形像素顯示器。其中A或C至少其中之一必須為綠色點，B或D至少其中之一必須為紅色點，如圖7所示。
由第一顏色資料串(R0G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn)可取得多組(3個為一組)之RGB資料或GBR資料(移一個子像素)或BRG資料(移二個子像素)。因在白平衡狀態藍色點約僅佔10%，具有最少資訊，對應至2×2矩陣方形像素顯示器最佳的資料係由第一顏色資料串(R0G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn)選取第二顏色資料串(G0B0R1G1B1R2G2B2...Rn)，其中藍色點是在三個為一組之資料之中間，如圖6所示。利用藍色點在GBR資料組之中間，在2×2矩陣方形像素顯示器中綠色點及紅色點與GBR條狀像素之大部分相對應相同顏色區域重疊，如圖6所示。
本發明資料處理系統50之選擇裝置52將第一顏色資料串(R0G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn)之第一顏色資料組R0G0B0(參考圖6)移一個子像素以取得第二顏色資料串(G0B0R1G1B1R2G2B2...RnGnBn)之第二顏色資料組G0B0R1(參考圖6)，並轉換第二顏色資料組G0B0R1至一創新的AB×CD方形像素顯示器之第三顏色資料組a0b0×c0d0，其中A或C至少其中之一必須為綠色 點，B或D至少其中之一必須為紅色點，如圖7所示。
對於一RGBW顯示器，例如在美國專利第7286136號揭示之GR×BW方形像素顯示器，本發明將第一個GBR資料(G0B0R1)對應至第一個GR×BW方形像素(g0r0×b0w0)利用顏色空間轉換由RGB顏色空間轉換至RGBW顏色空間，如美國專利公開第20070139669號揭示，並且繼續第二個GBR資料(G1B1R2)及後續等。參考圖3，其顯示利用RGB組資料為輸入在GR×BW顯示器之RGB平滑字體(Clear TypeTM)資料示意圖。參考圖4，顯示利用GBR組資料為輸入在GR×BW顯示器之RGB平滑字體(Clear TypeTM)資料示意圖。圖4比圖3展現較佳影像，其具有較佳文字品質。
參考圖7，其顯示依據本發明第一實施例之影像裝置之像素組示意圖。影像裝置包括：複數個像素組。每一像素組70包括複數個點，以一預定之相同陣列形式排列。在第一實施例中，每一像素組70包括四個正方形點，以2×2矩陣排列。每一像素組70具有至少一第一顏色點(A)、至少一第二顏色點(B)、至少一第三顏色點(C)及至少一第四顏色點(D)。第一顏色點(A)及第三顏色點(C)設置於該像素組70之一第一行位置，第二顏色點(B)及第四顏色點(D)設置於該像素組70之一第二行位置，第一顏色點(A)及第三顏色點(C)至少其中之一係為綠色點，第二顏色點(B)及第四顏色點(D)至少其中之一係為紅色點。
在第一實施例中，第一顏色點、第二顏色點、第三顏色點及第四顏色點係為正方形。在第一實施例之第一態樣中，第一顏色點(A)為綠色點，第二顏色點(B)為白色點，第三顏色點(C)為藍色點及第四顏色點(D)為紅色點。在第一實施例之第二態樣中，第一顏色點(A)為綠色點，第二顏色點(B)為紅色點，第三顏色點(C)為藍色點及第四顏色點(D)為白色點。在第一實施例之第三態樣中，第一顏色點(A)為白色點，第二顏色點(B)為紅色點，第三顏色點(C)為綠色點及第四顏色 點(D)為藍色點。在第一實施例第四態樣中，第一顏色點(A)為藍色點，第二顏色點(B)為白色點，第三顏色點(C)為綠色點及第四顏色點(D)為紅色點。
參考圖8，其顯示依據本發明第二實施例之影像裝置之像素組示意圖。像素組80包括四個點，以2×2矩陣排列。第一顏色點(A)、第二顏色點(B)、第三顏色點(C)及第四顏色點(D)係為長方形。第一顏色點(A)之面積等於第二顏色點(B)之面積，第三顏色點(C)之面積等於第四顏色點(D)之面積，第一顏色點(A)之面積小於第三顏色點(C)之面積。二個較小面積之顏色點(A)及(B)之面積總和，等於一個較大面積之顏色點(C)之面積。在第二實施例中，第一顏色點(A)為藍色點，第二顏色點(B)為藍色點，第三顏色點(C)為綠色點及第四顏色點(D)為紅色點。
參考圖9，其顯示依據本發明第三實施例之影像裝置之像素組示意圖。像素組90包括四個點，以2×2矩陣排列。第一顏色點(A)、第二顏色點(B)、第三顏色點(C)及第四顏色點(D)係為長方形。第一顏色點(A)之面積等於第二顏色點(B)之面積，第三顏色點(C)之面積等於第四顏色點(D)之面積，第一顏色點(A)之面積大於第三顏色點(C)之面積。二個較小面積之顏色點(C)及(D)之面積總和，等於一個較大面積之顏色點(A)之面積。在第三實施例中，第一顏色點(A)為綠色點，第二顏色點(B)為紅色點，第三顏色點(C)為藍色點及第四顏色點(D)為藍色點。
參考圖10，其顯示依據本發明第四實施例之影像裝置之像素組示意圖。像素組100包括四個點，以2×2矩陣排列。第一顏色點(A)、第二顏色點(B)、第三顏色點(C)及第四顏色點(D)係為長方形。第一顏色點(A)之面積等於第四顏色點(D)之面積，第二顏色點(B)之面積等於第三顏色點(C)之面積，第一顏色點(A)之面積大於第三顏色點(C)之 面積。二個較小面積之顏色點(B)及(C)之面積總和，等於一個較大面積之顏色點(A)之面積。在第四實施例中，第一顏色點(A)為綠色點，第二顏色點(B)為藍色點，第三顏色點(C)為藍色點及第四顏色點(D)為紅色點。
參考圖11，其顯示依據本發明第五實施例之影像裝置之像素組示意圖。像素組110包括四個點，以2×2矩陣排列。第一顏色點(A)、第二顏色點(B)、第三顏色點(C)及第四顏色點(D)係為長方形。第一顏色點(A)之面積等於第四顏色點(D)之面積，第二顏色點(B)之面積等於第三顏色點(C)之面積，第一顏色點(A)之面積小於第三顏色點(C)之面積。二個較小面積之顏色點(A)及(D)之面積總和，等於一個較大面積之顏色點(C)之面積。在第五實施例中，第一顏色點(A)為藍色點，第二顏色點(B)為紅色點，第三顏色點(C)為綠色點及第四顏色點(D)為藍色點。
在白平衡狀態，綠色點具有最大之比例約為60%，紅色點次之約為30%，藍色點約為10%。因此，重要的是最佳地分配習知RGB條狀顯示器之RGB資料串之綠色點及紅色點之位置，至2×2矩陣之AB×CD像素顯示器，其中第一顏色點(A)及第三顏色點(C)至少其中之一係為綠色點，第二顏色點(B)及第四顏色點(D)至少其中之一係為紅色點。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明。因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
50‧‧‧本發明資料處理系統
51‧‧‧接收裝置
52‧‧‧選擇裝置
53‧‧‧轉換裝置
54‧‧‧影像裝置

Claims (19)

  1. 一種影像裝置，包括：複數個像素組，每一像素組包括複數個點，以一預定之相同2×2陣列形式排列，每一像素組具有至少一第一顏色點、至少一第二顏色點、至少一第三顏色點及至少一第四顏色點，其中第一顏色點及第三顏色點設置於該像素組之一第一行位置，第二顏色點及第四顏色點設置於該像素組之一第二行位置，第一顏色點及第三顏色點至少其中之一係為綠色點，第二顏色點及第四顏色點至少其中之一係為紅色點。
  2. 如請求項1之影像裝置，其中第一顏色點、第二顏色點、第三顏色點及第四顏色點係為正方形。
  3. 如請求項2之影像裝置，其中第一顏色點為綠色點，第二顏色點為白色點，第三顏色點為藍色點及第四顏色點為紅色點。
  4. 如請求項2之影像裝置，其中第一顏色點為綠色點，第二顏色點為紅色點，第三顏色點為藍色點及第四顏色點為白色點。
  5. 如請求項2之影像裝置，其中第一顏色點為白色點，第二顏色點為紅色點，第三顏色點為綠色點及第四顏色點為藍色點。
  6. 如請求項2之影像裝置，其中第一顏色點為藍色點，第二顏色點為白色點，第三顏色點為綠色點及第四顏色點為紅色點。
  7. 如請求項1之影像裝置，其中第一顏色點、第二顏色點、第三顏色點及第四顏色點係為長方形。
  8. 如請求項7之影像裝置，其中第一顏色點之面積等於第二顏色點之面積，第三顏色點之面積等於第四顏色點之面積，第一顏色點之面積小於第三顏色點之面積。
  9. 如請求項8之影像裝置，其中二個較小面積之顏色點之面積總 和，等於一個較大面積之顏色點之面積。
  10. 如請求項8之影像裝置，其中第一顏色點為藍色點，第二顏色點為藍色點，第三顏色點為綠色點及第四顏色點為紅色點。
  11. 如請求項7之影像裝置，其中第一顏色點之面積等於第二顏色點之面積，第三顏色點之面積等於第四顏色點之面積，第一顏色點之面積大於第三顏色點之面積。
  12. 如請求項11之影像裝置，其中二個較小面積之顏色點之面積總和，等於一個較大面積之顏色點之面積。
  13. 如請求項11之影像裝置，其中第一顏色點為綠色點，第二顏色點為紅色點，第三顏色點為藍色點及第四顏色點為藍色點。
  14. 如請求項7之影像裝置，其中第一顏色點之面積等於第四顏色點之面積，第二顏色點之面積等於第三顏色點之面積，第一顏色點之面積小於第三顏色點之面積。
  15. 如請求項14之影像裝置，其中二個較小面積之顏色點之面積總和，等於一個較大面積之顏色點之面積。
  16. 如請求項14之影像裝置，其中第一顏色點為藍色點，第二顏色點為紅色點，第三顏色點為綠色點及第四顏色點為藍色點。
  17. 如請求項7之影像裝置，其中第一顏色點之面積等於第四顏色點之面積，第二顏色點之面積等於第三顏色點之面積，第一顏色點之面積大於第三顏色點之面積。
  18. 如請求項17之影像裝置，其中二個較小面積之顏色點之面積總和，等於一個較大面積之顏色點之面積。
  19. 如請求項17之影像裝置，其中第一顏色點為綠色點，第二顏色點為藍色點，第三顏色點為藍色點及第四顏色點為紅色點。
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