(57)【要約】カラー画素データを記憶する方法が、色成分当たり第１ビット数のＹＵＶ形式の画素データを提供する。各画素データ要素のＵ及びＶ成分のビット数を低減して修正ＹＵＶデータを提供し、ビット数の低減は画素毎に、他の画素データを参照せずに実行する。データは、各画素間の独立性を保った形式で記憶する。このことはメモリ内のデータを単純な方法で処理することを可能にし、例えば、個別の画素データを変化させることを可能にし、回転及び鏡像化のような画像処理を簡略化する。輝度情報Ｙは保存され、クロミナンス情報のみが圧縮される。このことは、グレースケール画像及びテキスト画像では高品質を維持することを可能にしつつ、ユーザが知覚し得ない自然画の色分解能の損失を提供することもできる。
2009511995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＹＵＶ形式の画素データを色成分当たり第１ビット数で用意するステップと；
前記画素データの各々のＵ成分及びＶ成分のビット数を低減して修正ＹＵＶデータを提供するステップであって、前記ビット数の低減を画素毎に、他の前記画素データを参照せずに実行するステップと；
前記修正ＹＵＶデータを記憶するステップと
を具えていることを特徴とするカラー画素データの記憶方法。
【請求項２】
さらに、画素データをＲＧＢ形式で受信し、前記画素データをＹＵＶ形式に変換するステップを具えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＲＧＢ形式の画像データが、画素毎の色成分当たり８ビットを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記修正ＹＵＶデータが、Ｕ及びＶの各成分用に５ビットを有し、Ｙ成分用に８ビットを有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記修正ＹＵＶデータを記憶するステップが、カラー表示装置のドライバ回路の一部を形成するＲＡＭにデータを記憶することから成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記ＲＡＭがアクティブマトリクスＬＣＤドライバ回路の一部を形成することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項７】
画素データをメモリからＹＵＶデータの形式で読み出すステップであって、前記画素データのＹ成分が第１ビット数を有し、前記画素データのＵ成分及びＶ成分の各々が、前記第１ビット数より小さい第２ビット数を有するステップと；
前記画素データのＵ成分及びＶ成分を処理するステップと；
少なくとも１つの画素グループの画素毎に：
当該画素のＵ成分値が、少なくとも１つの他の画素のＵ成分値を考慮に入れた所定のＵ基準を満足する場合に、少なくとも１つの新たなＵ成分値を導出して当該画素のＵ成分値を前記新たなＵ成分値に置き換え、前記新たなＵ成分値は当該画素のＵ成分値より高い分解能を有し、
当該画素のＶ成分値が、少なくとも１つの他の画素のＶ成分値を考慮に入れた所定のＶ基準を満足する場合に、少なくとも１つの新たなＶ成分値を導出して当該画素のＶ成分値を前記新たなＶ成分値に置き換え、前記新たなＶ成分値は当該画素のＶ成分値より高い分解能を有するステップと；
結果的なＹ、Ｕ、Ｖの成分値をＲＧＢ画素駆動データに変換し、前記ＲＧＢ画素駆動データを用いてディスプレイを駆動するステップと
を具えていることを特徴とするディスプレイの駆動方法。
【請求項８】
前記新たなＵ成分値及び前記新たなＶ成分値を導出することが、前記グループ内の少なくとも２つの画素によって共有される新たなＵ成分値及び新たなＶ成分値を導出することから成ることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数の画素グループについて前記Ｕ成分値及び前記Ｖ成分値を処理し、前記画素グループの各々が隣接画素対を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記所定のＵ基準が、前記画素対におけるＵ成分の差がしきい値未満であることであり、前記Ｕ成分の差が前記しきい値未満であることに応答して、当該画素対の各画素のＵ成分の平均値を得て、当該画素対の画素毎に、当該画素のＵ成分値を前記Ｕ成分の平均値に置き換えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記所定のＶ基準が、前記画素対におけるＶ成分の差がしきい値未満であることであり、前記Ｖ成分の差が前記しきい値未満であることに応答して、当該画素対の各画素のＶ成分の平均値を得て、当該画素対の画素毎に、当該画素のＶ成分値を前記Ｖ成分の平均値に置き換えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ディスプレイを駆動するステップが、前記ＲＧＢ画素駆動データを用いてガンマ補正を加えることを含むことを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第１ビット数が８であり、前記第２ビット数が５であることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記画素データを読み出すステップが、表示ドライバ回路の一部を形成するＲＡＭから読み出すことから成ることを特徴とする請求項７〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
表示装置の行及び列導体に信号を供給して前記表示装置を駆動するドライバ回路と；
画素データをＹＵＶデータの形式で記憶するメモリであって、前記画像データのＹ成分が第１ビット数を有し、前記画像データのＵ成分及びＶ成分の各々が、前記第１ビット数より小さい第２ビット数を有し、画素毎に記憶された前記画素データは、他の画素について記憶された前記画素データと独立であるメモリと；
前記記憶された画素データからＲＧＢ画素駆動データを導出するためのプロセッサと
を具えていることを特徴とする表示装置用の駆動装置。
【請求項１６】
前記プロセッサが、
少なくとも１つの画素グループの画素毎に：
当該画素のＵ成分値が、少なくとも１つの他の画素のＵ成分値を考慮に入れた所定のＵ基準を満足する場合に、少なくとも１つの新たなＵ成分値を導出して当該画素のＵ成分値を前記新たなＵ成分値に置き換え、前記新たなＵ成分値は当該画素のＵ成分値より高い分解能を有し、
当該画素のＶ成分値が、少なくとも１つの他の画素のＶ成分値を考慮に入れた所定のＶ基準を満足する場合に、少なくとも１つの新たなＶ成分値を導出して当該画素のＶ成分値を前記新たなＶ成分値に置き換え、前記新たなＶ成分値は当該画素のＶ成分値より高い分解能を有するステップと；
結果的なＹ、Ｕ、Ｖの成分値をＲＧＢ画素駆動データに変換し、前記ＲＧＢ画素駆動データを用いてディスプレイを駆動するステップと
を具えている方法を実現するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の駆動装置。
【請求項１７】
前記新たなＵ成分値及び前記新たなＶ成分値を導出することが、前記グループ内の少なくとも２つの画素によって共有される新たなＵ成分値及び新たなＶ成分値を導出することから成ることを特徴とする請求項１６に記載の駆動装置。
【請求項１８】
複数の画素グループについて前記Ｕ成分値及び前記Ｖ成分値を処理し、前記画素グループの各々が隣接画素対を含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記所定のＵ基準が、前記画素対におけるＵ成分の差がしきい値未満であることであり、前記Ｕ成分の差が前記しきい値未満であることに応答して、当該画素対の各画素のＵ成分の平均値を得て、当該画素対の画素毎に、当該画素のＵ成分値を前記Ｕ成分の平均値に置き換えることを特徴とする請求項１８に記載の駆動装置。
【請求項２０】
前記所定のＶ基準が、前記画素対におけるＶ成分の差がしきい値未満であることであり、前記Ｖ成分の差が前記しきい値未満であることに応答して、当該画素対の各画素のＶ成分の平均値を得て、当該画素対の画素毎に、当該画素のＶ成分値を前記Ｖ成分の平均値に置き換えることを特徴とする請求項１９に記載の駆動装置。
【請求項２１】
前記プロセッサがさらに、前記ＲＧＢ画素駆動データにガンマ補正を適用するように構成されていることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項２２】
前記第１ビット数が８であり、前記第２ビット数が５であることを特徴とする請求項１６〜２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
請求項１５〜２２のいずれかに記載の駆動装置、及び行及び列に配列された表示画素のアレイを具えていることを特徴とする表示装置。
【請求項２４】
液晶表示デバイスを具えていることを特徴とする請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
表示装置の画素データをＹＵＶデータの形式で記憶し、前記画素データのＹ成分が第１ビット数を有し、前記画素データのＵ成分及びＶ成分の各々が、前記第１ビット数より小さい第２ビット数を有し、画素毎に記憶された前記画素データは、他の画素について記憶された前記画素データと独立であることを特徴とするメモリデバイス。
【請求項２６】
コンピュータ上で実行した際に、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法を実行するように構成されたコードを含むコンピュータプログラム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画素データを記憶してディスプレイを駆動する方法、こうした方法を実行する手段、及びこうした方法及び手段を用いた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記記憶する手段は表示ドライバ（駆動装置）とすることができ、上記表示装置は、液晶表示デバイスのようなフラットパネル表示装置、ＣＲＴ表示装置、等とすることができる。
【０００３】
画素データを記憶する際には、許容できる画像表示品位を可能にするのに十分な情報を保ちつつ、必要な記憶空間を最小に保つことが望ましいことは明らかである。
【０００４】
カラー画素データで構成されるカラー画像の圧縮を実行する多数のアプリケーションが存在し、多数の圧縮法が存在する。使用される圧縮アルゴリズムは、生じ得る品位の損失をユーザにとって許容可能にすることができる点で、一部の画像にとっては許容可能である。しかし、例えば隣接画素間の色変動が限定されている自然画のような画像にとって満足な結果を提供する圧縮法は、データグラフィックス及びテキスト（文字列）のような非自然画では不満足に実行され得るし、そしてその逆もあり得る。
【０００５】
自然画は、まず、輝度及び２つのクロミナンス（色）成分を用いてＹＵＶ領域に変換することによって圧縮されることが多い。
【０００６】
ＲＧＢ画像を記憶する必要がある際に、圧縮アルゴリズムを用いて、例えば画素（色の３つ組、カラートリプレット）当たり２４ビットで提示されるＲＧＢ画像を画素当たり１８ビットを有するメモリに圧縮することができる。この目的のために、画像をＲＧＢ領域又はフォーマットからＹＵＶ領域またはフォーマットに変換し、そして、いわゆるＹＵＶ４：２：２既知のアルゴリズムで操作することが可能である。ＲＧＢ画像のＹＵＶ領域への変換は限られた圧縮比を提供する。画像はＹＵＶフォーマットで記憶されることが多く、輝度情報と色度（クロマ）情報との個別の処理を可能にする。アナログＴＶ伝送規格もＹＵＶ領域を使用し、輝度伝送に使用される帯域幅は色度チャンネルに使用される帯域幅よりずっと大きい。あるいはまた、成分当たりのビット数を例えば８から６に切り詰める（トランケートする）ことも可能である。両技法は共に利点及び欠点を有する。
【０００７】
ＹＵＶ４：２：２フォーマットでは、色度成分は２つの隣接画素間で共有され、このことは、ＹＵＶ４：４：４フォーマットに比べて必要な記憶領域またはバス帯域幅の３３％の低減をもたらしつつ、ユーザによって知覚され得る画質の低下は少しだけである、というのは、目は一般に小距離にわたる色変化に対してはより低感度であるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、既知の方法に対して改良された、カラー画素データを記憶してディスプレイを駆動する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、カラー画素データを記憶する方法が提供され、この方法は：
ＹＵＶ形式の画素データを色成分当たり第１ビット数で用意するステップと；
各画素データ要素のＵ及びＶ成分のビット数を低減して修正ＹＵＶデータを提供するステップであって、ビット数の低減は画素毎に、他の画素データを参照せずに実行するステップと；
修正ＹＵＶデータを記憶するステップと
を具えている。
【００１０】
この方法は、各画素間の独立性を保った形式でデータを記憶する。このことはメモリ内のデータを単純な方法で処理することを可能にし、例えば個々の画素データを修正することを可能にし、回転及び鏡像化（ミラーリング）のような画像処理を簡略化する。輝度情報Ｙは保存し、クロミナンス情報のみを圧縮する。このことは、グレースケール画像及びテキスト画像における高品位を維持することを可能にしつつ、ユーザが知覚することのできないカラー自然画に対する色分解能の損失を提供することもできる。
【００１１】
この方法はさらに、ＲＧＢ形式の画素データ要素を受信し、これらの画素データ要素をＹＵＶ形式に変換するステップを具えている。あるいはまた、データをＹＵＶ形式で受信することができる。元のＲＧＢデータは画素毎の色成分当たり８ビットを有することができる。そして修正ＹＵＶデータはＵ及びＶ成分毎に５ビット、及びＹ成分用に８ビットを有する。このことは、データを記憶するために使用するメモリデバイスを１８ビットに低減することを可能にする。
【００１２】
修正ＹＵＶデータを記憶するステップは、カラー表示装置のドライバ回路の一部を形成するＲＡＭにデータを記憶することから成ることが好ましい。そして、このことは画像処理操作に使用され、例えば静止画をより低電力消費にすることを可能にするか、あるいは、スクロールまたは部分スクロールのような画像処理を実行することを可能にする。このことは、携帯電子装置において使用される小型表示装置にとって特に興味深いことである。上記ＲＡＭは、アクティブマトリクスＬＣＤドライバ回路の一部を形成することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、ディスプレイを駆動する方法が提供され、この方法は：
画素データをメモリからＹＵＶデータの形式で読み出すステップであって、そのＹ成分は第１ビット数を有し、そしてＵ及びＶ成分の各々は、より小さい第２ビット数を有するステップと；
画素データのＵ及びＶ成分を処理するステップと；
少なくとも１つの画素グループの画素毎に：
当該画素のＵ成分値が、少なくとも１つの他の画素のＵ成分値を考慮に入れた所定のＵ基準を満足する場合に、少なくとも１つの新たなＵ成分値を導出して当該画素のＵ成分値を置き換え、この新たなＵ成分値は当該画素のＵ成分値より高い分解能を有し、
当該画素のＶ成分値が、少なくとも１つの他の画素のＶ成分値を考慮に入れた所定のＶ基準を満足する場合に、少なくとも１つの新たなＶ成分値を導出して当該画素のＶ成分値を置き換え、この新たなＶ成分値は当該画素のＶ成分値より高い分解能を有するステップと；
結果的なＹＵＶ値をＲＧＢ画素駆動データに変換し、このＲＧＢ画素駆動データを用いてディスプレイを駆動するステップと
を具えている。
【００１４】
この方法は、（本発明の第１の態様の）完全な輝度成分を有する低減されたＹＵＶデータを受け取ってＲＧＢ画素駆動値を導出する。ＲＧＢ空間に変換する前の、ＹＵＶ領域でのＵ及びＶの値の新たな値への置き換えは、ＲＧＢ画素駆動データによって表現することのできる色数を増加させる。より高い分解能で表現するこれらの新たな値は平均化プロセスによって得ることができ、この平均化は、差の基準によって、平均化の影響がユーザによって知覚されないものと判定された際のみに実行される。
【００１５】
最も単純な実現では、画素データは画素のグループとして処理され、各グループは隣接画素対から成る。この場合には、上記所定のＵ基準は、画素対のＵ成分差がしきい値未満であることとすることができ、しきい値未満であることに応答して、両画素のＵ成分の平均値を得て、画素毎のＵ成分をこのＵ成分の平均値に置き換える。同様に、上記所定のＶ基準は、画素対のＶ成分差がしきい値未満であることとすることができ、しきい値未満であることに応答して、両画素のＶ成分の平均値を得て、画素毎のＶ成分をこのＶ成分の平均値に置き換える。
【００１６】
このしきい値操作は、ＵまたはＶ値の平均化が不所望な画像アーティファクトを生成するに至らないことを保証する。
【００１７】
ディスプレイの駆動は、ＲＧＢ画素駆動データを用いてガンマ補正を加えることから成る。
【００１８】
一例では、上記第１ビット数が８であり、上記第２ビット数が５であり、これにより１８ビットのデータがメモリに記憶される。そしてＲＧＢデータは画素当たり８ビットである。
【００１９】
本発明は表示装置用の駆動装置も提供し、この駆動装置は：
表示装置の行及び列導体に信号を供給して表示装置を駆動するドライバ回路と；
画素データをＹＵＶデータの形式で記憶するメモリであって、そのＹ成分は第１ビット数を有し、Ｕ及びＶ成分の各々は、より小さい第２ビット数を有し、画素毎に記憶された画素データは、他の画素について記憶された画素データと独立であるメモリと；
記憶された画素データからＲＧＢ画素駆動データを導出するためのプロセッサと
を具えている。
【００２０】
この駆動装置は、画素データを、本発明の第１の態様から生じるフォーマットで記憶するためのメモリを含む。そして上記プロセッサは、本発明の第２の態様による駆動方法を実現する。特に、上記プロセッサは上記で概説した本発明の方法を実現するように構成されていることが好ましい。
【００２１】
本発明は、本発明の駆動装置、及び行及び列に配列された表示画素のアレイを具えた表示装置も提供する。
【００２２】
本発明は、表示装置の画素データをＹＵＶデータの形式で記憶するメモリデバイスも提供し、このＹＵＶデータのＹ成分は第１ビット数を有し、Ｕ及びＶ成分はより小さい第２ビット数を有し、画素毎に記憶された画素データは、他の画素について記憶された画素データとは独立である。
【００２３】
本発明は、コンピュータ上で実行した際に本発明の方法を実行するコードを具えたコンピュータプログラムも提供する。
【００２４】
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下に図面を参照しながら説明する本発明の好適な実施例の説明を読めば明らかになり、これらの実施例は例として挙げるに過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施例を説明する前に、「ＲＧＢトランケーション（切り詰め）」アルゴリズム及び「ＹＵＶ４：２：２」アルゴリズムとして一般に知られている２つの既存技法を簡単に概説することが有用であると考える。このために、画素（色の３つ組、カラートリプレット）当たりのビット数を２４から１８に低減することが望まれるものと仮定する。
【００２６】
ＲＧＢトランケーション・アルゴリズムについては、２４ビットＲＧＢフォーマットから始めて、１８ビットフォーマットは、色成分毎に２つの最下位ビットを除去することによって得られる。従って、１画素＝２４ビット＝Ｒ8Ｇ8Ｂ8がトランケーション後には１画素＝１８ビット＝Ｒ6Ｇ6Ｂ6になる。この技法の利点は、トランケーションがテキスト画像を損傷せず、かつ、自然画またはシーンの品質はトランケーションによって過度に影響されないことにあり、そして、単一の個別画素を記憶デバイス、例えばＲＡＭに書き込むことができる。さらに、ＲＡＭを縦向きまたは横向きに書込みまたは読出しすることに対する制限は存在しない。しかし、可能な色数が１６００万色から２６万２千色に低減され、輝度及びクロミナンス成分が同量の情報を失うという欠点が存在する。
【００２７】
ＹＵＶ４：２：２技法については、以下の方法のアルゴリズムを用いて画像が圧縮される。ＲＧＢ領域では、
１画素＝２４ビット＝Ｒ8Ｇ8Ｂ8であり、
ＹＵＶ領域では、
１画素＝１８ビット＝Ｒ6Ｇ6Ｂ6であり、
ここにＹは輝度であり、Ｕ及びＶはクロミナンスの成分である。
【００２８】
既知の変換行列の例は：
Ｙ＝0.299×Ｒ＋0.587×Ｇ＋0.144×Ｂ
Ｕ＝0.565×(Ｂ−Ｙ)＝0.5×Ｂ−0.169×Ｒ−0.331×Ｇ
Ｖ＝0.713×(Ｒ−Ｙ)＝0.5×Ｒ−0.081×Ｇ−0.418×Ｂ
【００２９】
使用される変換行列は他にも存在し、例えばＲＧＢ項に加えて定数項を含む。しかし、本実施例の説明目的では上記変換行列を仮定する。
【００３０】
上記変換はＹＵＶ表現を与え、ＹＵＶ４：４：４と称する。この変換は本質的に情報の損失はなく（表現のためのビット数の制限により一部は損なわれ得る）そして、まだ画素当たり２４ビットを用いている。画素サイズを低減する方法は、次のＹＵＶ４：２：２変換を次のように用いることである。
【００３１】
２つの隣接画素を次式のように定義する：
画素１＝Ｙ1Ｕ1Ｖ1(２４ビット)    画素２＝Ｙ2Ｕ2Ｖ2(２４ビット)
【００３２】
人間の目が輝度をクロミナンスよりも良く知覚することができ、そして一般に短距離にわたる色変化に対する感度がより低いことにより、２つの隣接画素のクロミナンス成分を次式のように平均化する：
Ｕ12＝(Ｕ1＋Ｕ2)／２    Ｖ12＝(Ｖ1＋Ｖ2)／２
【００３３】
このことの結果として、これら２つの画素は次式のように表現される：
画素１’＝Ｙ1Ｕ12Ｖ12、
画素２’＝Ｙ2Ｕ12Ｖ12
【００３４】
従って、これら２つの画素は４８ビットの代わりに３６ビットしか必要とせず、所望される画素当たり１８ビットを与える。
【００３５】
この技法の利点は、画像はまだ１６００万色で表現することができる、ということにある。さらに、輝度成分は情報の損失なしに記憶され、結果的に、グレーの階調（グレースケール）を有する画像については、上記変換がこの点で変化を生じさせない。
【００３６】
しかし、この技法の欠点は、隣接画素の色情報の平均化により、テキストを有する画像の品質が貧弱になり、多数のアーティファクトを伴い得ることにある。この品質の低下は、テキストがグレーレベルのみを用いる場合のみに回避される。ＲＡＭ内の単一画素を変化させることも不可能である、というのは、画素対は要求されるデータの低減を提供するためにＵ及びＶデータを共有しなければならないからである。
【００３７】
ＲＡＭに横向きに書き込みこれを縦向きに読み出すこと、及びその逆は極めて困難であり、そして画像回転を実現することは非常に困難である。このことは、１画素中のデータの隣接画素のデータへの依存性によるものである。
【００３８】
本発明は新規のアルゴリズムを利用し、ここでは簡単のため「ＹＵＶ画素ベース」のアルゴリズムと称する。このＹＵＶ画素ベースのアルゴリズムは実際に、上述したＲＧＢトランケーション・アルゴリズムとＹＵＶ４：２：２アルゴリズムとの利点を合わせたものであり、これら２つの既知の技法の大部分の欠点を回避する。
【００３９】
上述したＹＵＶ４：２：２アルゴリズムと同様に、ＹＵＶ画素ベースのアルゴリズムは、人間の目が画像の画素の輝度をクロミナンスより良く知覚する能力を用いる。人間の目は、グレーレベルを、赤色、青色、または緑色の階調よりずっと良く区別することができる。
【００４０】
このＹＵＶ画素ベースのアルゴリズムは、特に、表示ドライバの応用における利用のために開発されたものであるが、高速のソフトウェア／ハードウェアと良好な画質との好ましい妥協が要求される際に常に、あらゆる種類のグラフィック応用にソフトウェアまたはハードウェア・フォーマットで用いることができる。
【００４１】
本発明は主に、表示ドライバにおける画像データの圧縮、記憶、及び伸張に関するものであるので、以下、表示モジュール１０及び表示駆動回路の例を図１を参照しながら簡単に説明する。
【００４２】
図１に、従来の（ＴＦＴ）表示モジュール１０のブロック図を示す。単純マトリクス型液晶パネル１６用の電気回路構成の詳細を例示する。液晶パネル１６の複数Ｎ個の列電極（ここで例えばＮ＝３８４）は列ドライババンク１４によって並列的に駆動され、複数の共通行電極は行ドライバアレイ１５によって駆動されるが、これらの行電極は順次選択される。
【００４３】
インタフェース１２を、マイクロコントローラ８と表示モジュール１０との間のインタフェースとして用いる。インタフェース機能１２は一般に、表示タイミングコントローラ１３の入力側で実現される。列ドライババンク１４は、上述したように、ＬＣＤディスプレイ１６のＮ個の列を駆動し、Ｎ個の個別の出力バッファを具えている。列ドライババンク１４は列ドライバのアレイで構成される。一般に、列ドライババンク１４の各列ドライバは、アナログ出力信号を発生することによって表示パネル１６のＮ個の列電極として働く。
【００４４】
行ドライバアレイ１５は行ドライバのアレイで構成される。ディスプレイ１６の各画素は、行電極と列電極との間のスイッチャブル（導通／遮断切替可能）なアクティブマトリクスＬＣ（液晶）セルである。あるいはまた、ディスプレイ１６は、パッシブマトリクスＬＣＤパネル、有機ＬＥＤパネル、電気泳動パネル、または同様のものとすることができる。
【００４５】
図１に示すように、表示タイミングコントローラ１３と列ドライババンク１４との間に配置されたフレームメモリ１７が存在する。このフレームメモリ１７（一般にはＲＡＭ）は、以下に説明する方法により画像データを一時記憶する。液晶パネル１６上に表示する画像を表現する画像データは、タイミングコントローラ１３によってフレームメモリ１７経由で列ドライバ１４にシリアルデータとして与えられる。
【００４６】
フレームバッファ１７の出力は、オン・ザ・フライで伸張された後に、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）を経由して列ドライババンク１４の内部の列ドライバに送信することができる。データは列ドライバの出力に転送されて表示パネル１６を駆動する。一般に、上記ディジタル−アナログ変換器として抵抗型ＤＡＣを用いる。抵抗型ＤＡＣはディジタル−アナログ変換器の抵抗ベースの実現であり、直列の抵抗器で構成される（抵抗分圧器チェーンとも称される）。
【００４７】
以上で説明したように、フレームメモリ（例えば図１のフレームメモリ１７）のサイズは一般に、コストまたは他の制約により制限される。従って、上述したように画像データの圧縮を提供して、必要な記憶領域を低減することが有利である。
【００４８】
図１に示す構造は通常のものであるが、以下に説明するように、本発明により制御することもできる。特に、本発明は、メモリ１７へのデータの書込み、及びメモリ１７から読み出したデータの処理の両方において、メモリ１７に記憶されるデータのフォーマットを変更し、そしてマイクロコントローラ８によって実現されるプロセスも変更する。
【００４９】
本発明のＹＵＶ画素ベースのアルゴリズムは４つのステップを具えている。ここで、本発明の方法の実現の一例について図２を参照しながら説明する。これらのステップのうち２つは、最初にＲＡＭにデータを記憶するために実行され、このＲＡＭは例えば、ＴＶモニタ、あるいはアクティブマトリクス液晶表示デバイス、電界発光（ＥＬ）表示デバイス、または同様のもの、あるいはＣＲＴを用いる他の表示装置内で使用する表示ドライバ回路内にあり、そして第３及び第４のステップは、このＲＡＭからデータを読み出した後に実行される。
【００５０】
ステップ１：
「ＹＵＶ画素ベース」のアルゴリズムは、画素のＲＧＢ２４ビット表現を受け取り、ITU-R BT.601-5, SELECTION 11B（DIGITAL TELEVISION）勧告を用いて、これをＹＵＶ領域（２４ビット）に変換する。この変換をステップ２０として示す。これらの勧告は（前にも示した）次の行列を用いて、ＲＧＢ領域（Ｒ8Ｇ8Ｂ8）で表現される１画素をＹＵＶ領域（Ｙ8Ｕ8Ｖ8）に変換する：
Ｙ＝0.299×Ｒ＋0.587×Ｇ＋0.144×Ｂ
Ｕ＝0.565×(Ｂ−Ｙ)＝0.5×Ｂ−0.169×Ｒ−0.331×Ｇ
Ｖ＝0.713×(Ｒ−Ｙ)＝0.5×Ｒ−0.081×Ｇ−0.418×Ｂ
【００５１】
Ｙの値は輝度成分であり、Ｕ及びＶの値はクロミナンス成分（色差成分とも称する）である。
【００５２】
ステップ２：
「ＹＵＶ画素ベース」のアルゴリズムは次に、クロミナンス成分の８ビットから５ビットへのトランケーションを、輝度成分の変化なしに実行する。ここで、画素の新たな表現（Ｙ8Ｕ5Ｖ5）はＲＡＭに記憶される。このことをステップ２２として示す。
【００５３】
このトランケーションは他の画素データを参照せずに実行され、このため各画素データ値は他の画素値と独立である。その結果、個別の画素値を修正することができ、メモリの記憶及び読出し動作は単純な方法で実行することができる。さらに、（画像回転のような）画素データの操作を容易に実行することができる。
【００５４】
ステップ３：
本発明のこの実施例では、画素をＲＡＭから読み出す際に、そのクロミナンス成分を隣接画素のクロミナンス成分と比較し、２つのプログラム可能なしきい値（Ｕth，Ｖth）に基づき、比較したクロミナンス成分の差がしきい値未満である際に、これらの成分を併合（マージ）することができる。このことをステップ２４として示す。
【００５５】
隣接画素の比較は読出し段のみで実行されるので、上述したように、メモリ内のデータの操作を先に実行することができる。
【００５６】
しきい値の使用は、色付きテキストの場合のように、非常に異なる成分どうしは併合（マージ）せずにおくことを可能にし、そして、色の勾配（階調度）の場合のように、互いに近い色どうしを併合することを可能にする。２つの隣接画素が次式のように定義されるものとする：
画素１＝Ｙ’8Ｕ’5Ｖ’5
画素２＝Ｙ”8Ｕ”5Ｖ”5
【００５７】
しきい値操作は次の文字式を適用する：
|Ｕ’5−Ｕ”5|＜Ｕthならば、Ｕ”’8＝(Ｕ’5＋Ｕ”5)／２に設定
|Ｖ’5−Ｖ”5|＜Ｖthならば、Ｖ”’8＝(Ｖ’5＋Ｖ”5)／２に設定
ここに、Ｕth及びＶthはしきい値レベル設定値である。なお、平均化プロセスは８ビット値（後に８ビットＲＧＢ値への変換に用いる）を導出することとして示すが、もちろん、分解能は平均化プロセスによって５ビットから８ビットに増加しない。
【００５８】
クロミナンス成分用のしきい値の使用は次の３つの異なる組合せを生じさせる：
場合１：Ｕ及びＶ成分を共に平均化する：
画素１＝Ｙ’8Ｕ”’8Ｖ”’8
画素２＝Ｙ’8Ｕ”’8Ｖ”’8
場合２：Ｕ成分のみを平均化する：
画素１＝Ｙ’8Ｕ’5Ｖ”’8
画素２＝Ｙ”8Ｕ”5Ｖ”’8
場合３：Ｖ成分のみを平均化する：
画素１＝Ｙ’8Ｕ”’8Ｖ’5
画素２＝Ｙ”8Ｕ”’8Ｖ”5
【００５９】
ステップ４：
ITU-R BT.601-5仕様を用いて、ＹＵＶ領域で表現される画素をＲＧＢ領域に戻す変換をする。このことをステップ２６として示す。次の行列を用いる：
Ｒ＝Ｙ＋1.402×Ｖ
Ｇ＝Ｙ−0.344×Ｕ−0.714×Ｖ
Ｂ＝Ｙ＋1.722×Ｕ
【００６０】
本発明の方法は、テキスト画像は無変化のままにすることができ、このことはＹＵＶ４：２：２に比べれば改善であり、ＲＧＢトランケーションとは等価である。また、単一画素をＲＡＭに書き込むこともでき、このことはＹＵＶ４：２：２に対する改善である。ＲＡＭは容易に横向き及び縦向きに書き込むことができ、このこともＹＵＶ４：２：２変換に対する改善であり、ＲＧＢトランケーションと等価である。
【００６１】
自然画の品質は非常に高いままであり、少なくともＹＵＶ４：２：２及びＲＧＢトランケーションと同等である。画素の輝度成分が無修正であることにより、グレースケールは無変化のままであり、ＹＵＶ４：２：２と等価であり、ＲＧＢトランケーションに対する改善である。
【００６２】
トランケーションはクロミナンス成分のみに生じること、及び人間の目は輝度よりもクロミナンスに対してより低感度であることにより、色の損失は容易に見分けることはできない。
【００６３】
ステップ４後の色数は約５５万色に下がり、これはＹＵＶ４：２：２より少ないが、ＲＧＢトランケーションより多い。しかし、可視のアーティファクトは回避される、というのは、本発明のＹＵＶ画素ベースのアルゴリズムは見分けがつかない色どうしを相殺し易いからである。
【００６４】
本発明のＹＵＶ画素ベースのアルゴリズムを用いる利点は、２４ビットのテスト画像が関与する実験、及び得られた結果とＲＧＢトランケーション及びＹＵＶ４：２：２アルゴリズムを用いた結果との比較を通して確認されている。
【００６５】
これらの実験より、特定の顕著な結論を導き出すことができる。
第１に、ＹＵＶ画素ベースのアルゴリズムの利用は、他の２つのアルゴリズムのプラス面に有効に合致し、そしてこれらのプラス面を組み合わせる点で奏功する。この関係では、グレーレベルのグラデーション（中間調表示）はＲＧＢトランケーション・アルゴリズムより良好であり、そしてＹＵＶ４：２：２アルゴリズムと等価であることが判明する。
【００６６】
カラーテキストの関係では、赤色、青色及び黄色のテキストに基づくテスト画像が、表示品質の意味で、ＹＵＶ４：２：２アルゴリズムより良好であり、ＲＧＢトランケーション・アルゴリズムに相当することが判明している。
【００６７】
メモリ１７を用いて種々の機能を実現することができる。これらの機能は当業者にとって周知である。連続反復及び伝送用にフレームメモリを必要としないが、このメモリは追加的な画像処理機能を可能にする。例として、これらの機能は、データを連続して受信する必要のないスクロール機能を含み、このことは携帯装置上の小型ディスプレイにとって魅力的なものとなり得る。スクリーン全体のスクロールまたはスクリーンの部分領域のスクロールも望まれ得る。回転、ズーム、及びミラー（鏡像）機能も実現することができ、ここでもデータを反復的に表示装置に供給する必要はない。
【００６８】
内部メモリの使用は、静止画の表示用の電力節減をもたらすこともできる。
【００６９】
本発明は、ＲＧＢデータまたはＹＵＶデータ、あるいは実際に他のフォーマットのデータを受信し処理することができる。
【００７０】
上述した例は画素対の平均化を用いて新たなＵ及びＶの値を決定する。これらの隣接画素は一般に行方向にあり、このため画像をレンダリングする目的で、表示領域は並んだ２つの画素に分割される。これらの隣接画素は列方向にすることもできる。
【００７１】
より複雑な方式では、より複雑なしきい値計算を実行することができ、これらの計算はより大きな画素のグループ上で演算することもできる。従って、画素のサブアレイ（副配列）のＵ及びＶの値を見る「所定のＵの差の基準」及び「所定のＶの差の基準」が存在し得るし、これらのサブアレイはディザの様式でオーバーラップ（重複）し得る。
【００７２】
しきい値機能はＵ及びＶの値を単純に比較するものでなく、より複雑なものとすることができる。例えば、Ｕ及びＶの値は上述した例におけるように独立して取り扱うのではなく、組み合わせて、メモリから抽出した５ビット（または他のサイズ）のＵ及びＶの値から中間的なＵ及びＶの値を導出すべき時点を決定するアルゴリズム全体とすることができる。この場合には、Ｕ及びＶの基準は単一のアルゴリズムで具体化し、このアルゴリズムは、変更したＵ及び／またはＶのデータをグループ／サブアレイ内の複数の画素に提供することができるか否かを判定する。
【００７３】
上述した例は、新たなＵ及びＶの画素値の隣接画素間での共有を提供する。しかし、各Ｕ及びＶの値は独立して決定することができる。代案アルゴリズムの一例を図３に示す。
【００７４】
図に示すように、ＲＡＭ１７からのデータはここでも、画素毎に８ビットのＹデータ及び５ビットのＵ及びＶデータの形式である。
【００７５】
データを処理する前に、５ビットのＵ及びＶデータを８ビットデータに変換する。ここでも、しきい値機能は画素毎に実行するが、この例では、これらの画素は画素対にグループ化されていない。その代わりに、ディザ型の関数を実現し、この関数では、現在画素と次の画素との比較によってＵ及びＶのデータを決定する。従って、画素１については、この比較は画素１と画素２とのＵデータ間で行い、その差がしきい値を超えていれば平均値をとり、超えていなければ８ビットのＵデータは無変更とする。同様に、画素１と画素２とのＶデータ間で比較を行い、その差がしきい値を超えていれば平均値をとり、超えていなければ８ビットのＶデータは無変更とする。
【００７６】
画素２については、画素２と画素３との間で比較を行う、等である。この比較に用いる画素はここでも行方向に隣接した画素とすることができ、そして行内の最終画素については（「次の」画素が存在しないので）平均化を行わないことができる。ここでも、より複雑な画素のグループを処理することができ、この例は単に、画素を、自己完結した処理が行われる分離したグループに分割する必要がないことを例示するものに過ぎない。
【００７７】
このアルゴリズムは本質的に、どの新たな８ビットのＵ及びＶデータが元の８ビットのＵ及びＶデータを最良に表現するかの評価を行うものであり、特に、ＲＡＭへのデータ記憶の前に５ビットに変換する際に失われた分解能の評価を行うものである。このことを行うことを目指すことのできる他の多くのアルゴリズムが存在し、以上では明瞭さの目的で単純な例を挙げている。
【００７８】
上述した例で用いる選択的平均化は、元の５ビットデータより高い分解能を有する中間値を生成する一方法であるが、他の外挿補間または最良適合（ベストフィット）技法を用いることができる。
【００７９】
本発明は、表示装置の駆動以外の処理、例えばＭＰＥＧ画像処理に適用することができる。
【００８０】
本発明のアルゴリズムはソフトウェアで実現され、例えばプロセッサ８によって実現される。
【００８１】
発明の詳細な説明及び請求項では、画素データ値が組み合わされていない場合には、１つの画素についての画素データは他の画素についての画素データとは「独立」であるものと考える。換言すれば、記憶されている画素データ値は、表示すべき対応する画像領域について要求される表示出力のみから導出される。
【００８２】
本明細書の開示より、種々の変更及び変形は当業者にとって明らかである。こうした変更及び変形は、カラー画素データを記憶する分野及び表示ドライバの分野において既に知られている他の特徴を含むことができ、これらの特徴は、本明細書で既に開示した特徴の代わりに、あるいはそれに加えて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明による方法を利用した表示装置の実施例の概略ブロック図である。
【図２】本発明による方法の好適な実施例の主要動作を例示する概略ブロック図である。
【図３】新たなＵ及びＶ成分値を導出する代案アルゴリズムを示す図である。
【図１】
2009511995.tif 000003
【図２】
2009511995.tif 000004
【図３】
2009511995.tif 000005
【国際調査報告】
2009511995.tif 000006
2009511995.tif 000007
2009511995.tif 000008