(57)【要約】  画像データを処理する方法であって、ディスプレイのピクセルの赤、緑および青の色を指定する入力信号を受信する工程と、隣接するピクセル間のクロミナンスのばらつきに依存する低域通過フィルタリング機能を用いて、入力信号のピクセルごとの低域通過フィルタリング４０を実行する工程と、フィルタリングを施された出力信号を、ディスプレイのピクセルの駆動に利用するために提供する工程とを含む方法。この方法は、本質的には、入力信号のクロミナンスのばらつきを、色の変化の周波数の形式で測定して、このばらつきに依存して、入力信号に適応的に低域通過フィルタリングを施すものである。この低域通過フィルタリングは、ピクセルの小グループの平均色にエラーを生じさせることなく、出力信号のクロミナンス解像度が、意図されるディスプレイの最大クロミナンス解像度未満となるようなやり方で行われてもよい。
2009515224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを処理する方法であって、
（ｉ）ディスプレイのピクセルの色を指定する入力信号を受信する工程と、
（ｉｉ）各ピクセルにおけるクロミナンスのばらつきに依存する低域通過フィルタリング機能を用いて、前記入力信号の低域通過フィルタリングを実行する工程と、
（ｉｉｉ）前記フィルタリングを施された出力信号を、前記ディスプレイの前記ピクセルの駆動に利用するために提供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記入力信号に低域通過フィルタリングを施し、
前記入力信号から、前記低域通過フィルタリングを施された信号を差し引いて、高周波数成分に基づく高域通過信号を導出することにより、
隣接するピクセル間の前記クロミナンスのばらつきを表わす尺度を、取得する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記高域通過信号のＹＵＶ表現のＵ成分およびＶ成分を用いて、前記クロミナンスのばらつきを表わす前記尺度を取得することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記高域通過信号のＲＧＢ値の最大値から、該ＲＧＢ値の最小値を差し引いた値が、前記クロミナンスのばらつきを表わす前記尺度として使用されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
隣接するピクセル間の前記クロミナンスのばらつきを表わす前記尺度の取得、および該クロミナンスのばらつきを表わす該尺度に依存する低域通過フィルタリングに、同一の低域通過フィルタリング処理が使用されることを特徴とする請求項２、３または４記載の方法。
【請求項６】
ピクセルごとの前記低域通過フィルタリングが、前記入力信号に第１の減衰係数を乗算する工程と、第２の減衰係数が乗算された、低域通過フィルタリングを施された前記入力信号を加算する工程とを含み、前記第１の減衰係数と前記第２の減衰係数とが、足して１となる係数であり、前記クロミナンスのばらつきに依存していることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
ピクセルごとの前記低域通過フィルタリングが、同一の横列内にある隣接するピクセルに対して、フィルタリング処理を施す工程を含んでいることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
ピクセルごとの前記低域通過フィルタリングが、各ピクセルにつき、当該ピクセルが両側のピクセルに対して２倍の重みを有するようにして、当該ピクセルのＲＧＢ値を、前記両側のピクセルのＲＧＢ値と平均化する工程を含んでいることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
ピクセルごとの前記低域通過フィルタリングが、ピクセルの横列および縦列を含むブロック内において、隣接するピクセルにフィルタリング処理を施す工程を含んでいることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
ピクセルごとの前記低域通過フィルタリングが、各ピクセルにつき、当該ピクセルが両側および上下のピクセルに対して４倍の重みを有するようにして、当該ピクセルのＲＧＢ値を、前記両側および上下のピクセルのＲＧＢ値と平均化する工程を含んでいることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記低域通過フィルタリングを施された信号を処理して、前記ディスプレイの各ピクセルのためのＲＧＢＷピクセル値を導出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
ＲＧＢＷ出力信号から、ディスプレイの駆動に用いるためのＲＧＢＷサブピクセル値への、マッピングを行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ＲＧＢＷピクセル値から、より少ないピクセル値の組へのマッピングを行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
前記マッピングが、正方形配置された４つの隣接するピクセルの各組に対し、該ピクセルのうちの２つにつきＲＧＢ値をとり、該ピクセルのうちの残りの２つにつきＷ値をとって、８個のサブピクセル値を導出する工程を含んでいることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ディスプレイ装置を駆動する方法であって、
入力信号を受信する工程と、
請求項１から１４いずれか１項記載の方法を適用する工程と、
前記出力信号から導出されたサブピクセル値を用いて、前記ディスプレイを駆動する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記ディスプレイを駆動する前記工程が、サブサンプリングされたサブピクセル値の組を用いて、前記ディスプレイを駆動する工程を含んでいることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
液晶ディスプレイを駆動するための請求項１５または１６記載の方法。
【請求項１８】
輝度解像度よりも低いクロミナンス解像度を有するディスプレイ装置を、駆動する工程を含むことを特徴とする請求項１５から１７いずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
表示ピクセルのアレイを含むディスプレイを駆動する装置であって、
処理手段を含み、該処理手段が、
− ディスプレイの前記ピクセルの赤、緑および青の色を指定する入力信号を受信し、
− 隣接するピクセル間のクロミナンスのばらつきに依存する低域通過フィルタリング機能を用いて、前記入力信号のピクセルごとの低域通過フィルタリングを実行し、
− 前記フィルタリングを施された出力信号を、前記ディスプレイの前記ピクセルの駆動に利用するために提供するように動作可能なものであることを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記処理手段がさらに、前記フィルタリングを施された前記出力信号を処理して、赤、緑、青および白色のサブピクセルを有するディスプレイの駆動に用いるＲＧＢＷピクセル値を導出するように、動作可能なものであることを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記処理手段がさらに、前記ＲＧＢＷピクセル値から、該ピクセル値の半分の個数を含むピクセル値の組へのマッピングを行うように、動作可能なものであることを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記処理手段がさらに、正方形配置された４つの隣接するピクセルの各組に対し、該ピクセルのうちの２つにつきＲＧＢ値をとり、該ピクセルのうちの残りの２つにつきＷ値をとって、８個のサブピクセル値を導出するように動作可能なものであることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
表示ピクセルのアレイと、
請求項１９から２２いずれか１項記載の装置を含むディスプレイドライバとを備えていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２４】
コンピュータ上で実行された際に、請求項１から１８いずれか１項記載のすべての工程を実行するように適合化された、コンピュータコード手段を含んでいることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２５】
コンピュータ読取可能な媒体上に実装された請求項２４記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピクセルアレイを有するディスプレイを駆動する方法、装置およびコンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ピクセル化されたカラーディスプレイの現在最も一般的な形態は、カラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。カラーＬＣＤは、典型的には、ディスプレイ素子の二次元アレイを備え、各素子は、付随するカラーフィルタを用いた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブピクセルを含んでいる。各素子のカラーフィルタは、そのフィルタを通過する光の約２／３を吸収する。光透過性を増大させるために当該技術分野において知られている実用技術として、各素子に図１に示すように白色（Ｗ）サブピクセルを追加する技術がある。図１では、３サブピクセル型のＲＧＢ素子は、参照番号１０で示されており、白色（Ｗ）サブピクセルを含む４サブピクセル型のＲＧＢＷ素子は、参照番号１２で示されている。
【０００３】
素子１２では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各サブピクセルは、素子１０に含まれる対応のカラーサブピクセルと比較して、７５％の面積を有する。しかしながら、素子１２の白色（Ｗ）サブピクセルは、カラーフィルタを含まず、動作中において、素子１２の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブピクセルを透過する光の合計におおよそ対応する量の光を、透過させることができる。すなわち、素子１２は、実質的に素子１０の１．５倍の光を透過させることができる。そのような向上させられた透過率は、テレビ、向上させられたディスプレイの明るさが望まれるラップトップコンピュータ、投影型テレビ（リアビュー型ならびにフロントビュー型、ＬＣＤならびにＤＬＰ）、電力を節約して使えるバッテリー寿命を延ばすためにエネルギー効率の非常に高い後面照射ディスプレイが望まれる携帯電話／携帯型機器、およびＬＣＤ／ＤＬＰグラフィックプロジェクター（ビーマー）への実装に採用される、ＬＣＤにおいて有利である。
【０００４】
携帯型機器のディスプレイの解像度が増大の一途を辿るにつれて、ピクセルのサイズ（ピクセルピッチ）は減少する。ワイヤ系や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）といったような、各サブピクセル内の電子回路系は、ピクセルのサイズと同じ縮尺には従わず、サブピクセルの開口は、サブピクセルのサイズよりもさらに急激に減少する。このことは、ディスプレイから十分な光量を得るためには、バックライトの明るさすなわちパワー消費量が増大させられなくてはならないことを意味する。携帯型機器のディスプレイにとっては、明るさおよびパワー消費量は両方とも非常に重要なので、他の解決策が必要とされる。
【０００５】
白色サブピクセルの導入は、この問題を解決しようとするものである。しかしながら、開口がより小さい場合には、追加される（白色）サブピクセルもまた追加の電子回路系を必要とするので、各ピクセルに白色サブピクセルを追加することによるゲインもまた小さい。非常に小さなピクセルピッチすなわち非常に小さな開口を有する極めて高解像度のディスプレイにおいては、各ピクセルに白色サブピクセルを追加することが、ディスプレイの出力光量をさらに減少させ得る。
【０００６】
ＣｌａｉｒＶｏｙａｎｔｅ（商標）・ラボラトリーにより開発された別のアプローチは、より少ない数のサブピクセルを用い、かつ従来のＲＧＢストライプ型技術と同等の知覚解像度を与えるように、適切なサブピクセル・レンダリングを用いるアプローチである。１つのアプローチは、縦列の２／３列分しか用いず、したがって平均すると各ピクセルにつき２つのサブピクセルしか存在しない。これにより、従来のＲＧＢストライプ型技術よりも大きなピクセル開口が与えられる。
【０００７】
図２は、この種のディスプレイのためのサブピクセル駆動信号を、従来のＲＧＢ入力から導出するための、本願出願人により提案される１つのシステムを示している。
【０００８】
このシステムは、全域マッピングまたはクリッピング２０から始動する。ＲＧＢＷピクセルはより多くの光を透過させることができるが、出力の全域が変化させられるので、ＲＧＢ色空間において向上された明るさが得られない領域も存在する。そのため、全域マッピングは、ＲＧＢ値を、ＲＧＢＷピクセルを有するディスプレイに適した値に変換する。
【０００９】
マルチプライマリ変換２２は、上記の値を、ＲＧＢＷピクセルに適した駆動値に変換する。オプションである再分布機能２４は、種々の異なる特性を付与するために、ＲＧＢＷ値を変更することができ、この再分布は、外部の制御信号「コントロール」に応答して行われる。
【００１０】
これに続いて、減らされた数のサブピクセルを用いた、ＲＧＢＷディスプレイ用のサブピクセルサンプリング２６が行われる。このサンプリングは、同等の知覚解像度を維持しながら、入力ピクセルあたりのサブピクセルの数を半減させることができる。
【００１１】
提案されている１つのサブピクセルサンプリング方法は、フィルタリングを行うことなく、赤、緑および青用の駆動値を破棄する（ＲＧＢＷピクセルを、白色サブピクセル上にマッピングする）か、白色用の駆動値を破棄する（ＲＧＢＷピクセルを、ＲＧＢサブピクセルのトリプレット上にマッピングする）方法である。
【００１２】
ＲＧＢトリプレットも白色サブピクセルも輝度ピクセルとして用いられるので、この方法は、知覚解像度を決定する主要因である輝度解像度には影響を与えない。
【００１３】
図３は、このサブピクセルサンプリング方法の提案例を示しており、隣接する４つの入力ピクセル（２×２）のブロックに関する処理を示している。ＲＧＢ入力信号（Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ２１、Ｉ２２）は、各ピクセルをＲＧＢデータとして表している。この方法は、４つの入力されたＲＧＢピクセルの組を、図に示すようなディスプレイ上のサブピクセルに対応する、８個のサブピクセル駆動値（２×ＲＧＢＷ）に変換する。
【００１４】
ここでは、マルチプライマリ変換（ＭＰＣ）が、ＲＧＢＷデータとして各ピクセルを表わしたデータ（ＲＩ１１、ＧＩ１１、ＢＩ１１、ＷＩ１１、・・・、ＢＩ２２、ＷＩ２２と表記する）を供給する。
【００１５】
続いて、マッピング機能（ＭＡＰ）が、上記のピクセルのうち２つ（ピクセルＳ１１およびＳ２２）のＲＧＢ値を選択し、残りの２つのピクセル（ピクセルＳ１２およびＳ２１）のＷデータを選択し、このデータがディスプレイのドライブ（ＤＲ）内で用いられる。ここでは、駆動方式の一例が図示されている。このマッピングは、ピクセル駆動データの減少にもかかわらず、知覚解像度を維持する。
【００１６】
図３に示すように、ディスプレイは、横列配置されたピクセルを有しており、１つのピクセルにつき、４つのサブピクセルからなる横列が存在する。ディスプレイの２つの物理的なピクセルが図示されており、ピクセル（１，１）に対してはサブピクセル（ＲＰ１１，ＧＰ１１，ＢＰ１１，ＷＰ１１）が、ピクセル（２，１）に対してはサブピクセル（ＲＰ２１，ＧＰ２１，ＢＰ２１，ＷＰ２１）が示されている。図に示すように、サブピクセルの横列同士はジグザグ配置されており、また、白色サブピクセル同士は離間されて配置されている。ディスプレイの物理的な１ピクセルを、８個のサブピクセル（２×ＲＧＢＷ）を含む長方形ブロックであると捉えると、この配置を特徴付ける別の言い方として、各物理的ピクセルが、ＲＧＢＷ／ＢＷＲＧという構成を有するともいえる。その場合、ディスプレイの各ピクセルは、ＭＡＰアルゴリズムによって得られた８個の値により、すなわち２つのＲＧＢＷ入力ピクセルを用いて駆動される。図３は、これら８個のサブピクセルそれぞれについて、サブピクセル値を示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記の変換アルゴリズムに伴うディスプレイのクロミナンス解像度は、ディスプレイの輝度解像度の半分である。これは、ＲＧＢピクセルのみが色情報を表示することができる一方、Ｗピクセルは色情報を表示できないからである。このことは、表示される画像のクロミナンス解像度を、ディスプレイの（知覚）解像度の半分に制限してしまう。あまり高いクロミナンス周波数を含まない自然界のコンテンツに関しては、このことは一般的に問題ではないが、グラフィックに関しては問題である。
【００１８】
画像が、飽和した色で１ピクセル幅分のディテール（たとえば小さな文字や細い線）を有する場合には、これらのディテールは、サブピクセルサンプリング中に場合によっては失われ得る。とりわけ、サブピクセルサンプリングによって１つの入力ピクセルが白色サブピクセル上にマッピングされると、このピクセルについてはいかなる色も表示できなくなる。
【００１９】
典型的には自然界のコンテンツに対して用いられるように、入力データのクロミナンス解像度が、最大でもディスプレイ解像度の半分しかないような場合（ＹＵＶ４：２：２フォーマット、またはＹＵＶ４：２：０のようなより低いカラーサブサンプリングフォーマットのデータの場合）には、このことは問題ではない。なぜならば、ＲＧＢサブピクセルのトリプレット上にマッピングされた隣接ピクセルの寄与により、平均の色が補正されるからである。しかしながら、グラフィックのようなクロミナンス解像度がより高い素材については、隣接ピクセルは異なる色を有し、ディテールの損失または色の間違いが生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の問題を解決するための１つの可能な解決策は、入力される画像にフィルタリングを施すことである。ＲＧＢ信号に単純に低域通過フィルタリングを施すことによって、輝度成分とクロミナンス成分との両方の解像度が低減させられ、結果として、鮮鋭度が低減させられる（すなわち知覚解像度がより低くされる）。
【００２１】
別の１つの解決策として、入力される信号のクロミナンス成分（ＹＵＶ色空間内のＵおよびＶデータ）に対してのみ、低域通過フィルタリングを施すことができる。このフィルタリングは、知覚解像度を損なうことなく、画像のクロミナンス解像度を低減させる。低域通過フィルタリングは、本質的に、隣接ピクセルの組に亘って値を平均化する処理を包含している。非常に暗いまたは非常に明るい画像に対しては、この平均化処理は色のエラーへと繋がる。なぜならば、隣接ピクセル内に追加のクロミナンス情報を見出す余地がないからである。たとえば、１つのピクセルが赤であり、隣接ピクセルが白であったとすると、白色ピクセルは既に最大値にあるので、２つのピクセル間でこのクロミナンスを分け合うことはできない。
【００２２】
本発明によれば、画像データを処理する方法であって、
（ｉ）ディスプレイのピクセルの色を指定する入力信号を受信する工程と、
（ｉｉ）各ピクセルにおけるクロミナンスのばらつきに依存する低域通過フィルタリング機能を用いて、上記の入力信号の低域通過フィルタリングを実行する工程と、
（ｉｉｉ）上記のフィルタリングを施された出力信号を、ディスプレイのピクセルの駆動に利用するために提供する工程と
を含むことを特徴とする方法が提供される。
【００２３】
この方法は、本質的には、入力信号のクロミナンスのばらつきを測定して、このばらつきに依存して、入力信号に適応的に低域通過フィルタリングを施すものである。この低域通過フィルタリングは、ピクセルの小グループの平均色にエラーを生じさせることなく、出力信号のクロミナンス解像度が、意図されるディスプレイの最大クロミナンス解像度未満となるようなやり方で行われてもよい。さらに、この適応型フィルタリングのアルゴリズムは、意図されるディスプレイの最大クロミナンス解像度よりも既に低いクロミナンス解像度を有する入力信号に対しては、低域通過フィルタリングを施さないように構成することもできる。
【００２４】
入力信号は、ＲＧＢ空間での色を指定するものであってもよいし、ＹＵＶ空間その他を含む他の色空間での色を指定するものであってもよい。
【００２５】
クロミナンスのばらつきは、局所的に（ピクセルごとに）測定および適応化され、過度に高いクロミナンス解像度を有する画像部分のみがフィルタリングされ、同一画像内のその他の部分はオリジナルの鮮鋭度を維持するようになされる。
【００２６】
色の変化の周波数を特定するため、本発明の方法は、上記の入力信号に低域通過フィルタリングを施し、上記の入力信号から、低域通過フィルタリングを施された信号を差し引いて、高周波数成分に基づく高域通過信号を導出することにより、隣接するピクセル間の色の変化の周波数を表わす尺度を取得する工程を、さらに含むものとされてもよい。
【００２７】
高域通過信号のＹＵＶ表現のＵ成分およびＶ成分を用いて、色の変化の周波数を表わす上記の尺度が取得されてもよい。
【００２８】
隣接するピクセル間の色の変化の周波数を表わす尺度の取得、およびその色の変化の周波数を表わす尺度に依存する低域通過フィルタリングに、同一の低域通過フィルタリング処理が使用されてもよい。こうすることにより、低域通過フィルタリングは１回のみ行われることとなり、この低域通過フィルタリングを施された信号が、色の変化の周波数の尺度を提供するため、および必要な場合にピクセルデータを変更するための両方に使われる。
【００２９】
ピクセルごとの低域通過フィルタリングは、上記の入力信号に第１の減衰係数（１−ｋ）を乗算する工程と、第２の減衰係数（ｋ）が乗算された、低域通過フィルタリングを施された入力信号を加算する工程とを含むものであってもよく、ここで、上記の第１の減衰係数と第２の減衰係数とは、足して１となる係数であり、色の変化の周波数に依存している。この形態は、可変型の低域通過フィルタリング機能を提供するものであり、この可変性は、低域通過フィルタリングを施されたものに置き換えられる入力信号の、可変割合として実装されている。
【００３０】
ピクセルごとの低域通過フィルタリングは、同一の横列内にある隣接するピクセルに対してフィルタリング処理を施す工程、たとえば、当該ピクセルが両側のピクセルに対して２倍の重みを有するようにして、当該ピクセルのＲＧＢ値を、両側のピクセルのＲＧＢ値と平均化する工程を含んでいてもよい。
【００３１】
あるいは、ピクセルごとの低域通過フィルタリングは、ピクセルの横列および縦列を含むブロック内において、隣接するピクセルにフィルタリング処理を施す工程、たとえば、当該ピクセルが両側および上下のピクセルに対して４倍の重みを有するようにして、当該ピクセルのＲＧＢ値を、両側および上下のピクセルのＲＧＢ値と平均化する工程を含んでいてもよい。
【００３２】
あるいは、フィルタリングは、より多くの隣接した横列およびピクセルを包含するものであってもよいし、符号付きの高精度の値を含めて他の重み付け因子を包含するものであってもよい。
【００３３】
本発明の方法は、低域通過フィルタリングを施された信号を（多原色；マルチプライマリカラー）処理して、各ピクセルのためのＲＧＢＷピクセル値を導出する工程と、ＲＧＢＷピクセル値から、ディスプレイ上のサブピクセルに対応するサブピクセル駆動値の組（たとえば上記のピクセル値の半分の個数を含む組）へのマッピングを行う工程とを、さらに含んでいることが好ましい。このマッピングは、正方形配置された４つの隣接する入力ピクセルの各組に対し、それらピクセルのうちの２つにつきＲＧＢ値をとり、それらピクセルのうちの残りの２つにつきＷ値をとって、８個のサブピクセル値を導出する工程を含んでいてもよい。
【００３４】
本発明はまた、ディスプレイ装置（たとえばＬＣＤ）を駆動する方法であって、
入力信号を受信する工程と、
上記の本発明の処理方法を適用する工程と、
上記の出力信号から導出されたサブピクセル値を用いて、ディスプレイを駆動する工程とを含むことを特徴とする方法を提供する。
【００３５】
本発明はさらに、表示ピクセルのアレイを含むディスプレイを駆動する装置であって、
処理手段を含み、その処理手段が、
− ディスプレイのピクセルの赤、緑および青の色を指定する入力信号を受信し、
− 隣接するピクセル間のクロミナンスのばらつきに依存する低域通過フィルタリング機能を用いて、入力信号のピクセルごとの低域通過フィルタリングを実行し、
− 上記のフィルタリングを施された出力信号を、ディスプレイのピクセルの駆動に利用するために提供するように動作可能なものであることを特徴とする装置を提供する。
【００３６】
上記の処理手段はさらに、フィルタリングを施された出力信号を処理して、赤、緑、青および白色のサブピクセルを有するディスプレイの駆動に用いるＲＧＢＷピクセル値を導出するように、動作可能なものであることが好ましい。
【００３７】
上記の処理手段はさらに、ＲＧＢＷピクセル値から、それらピクセル値の半分の個数を含むピクセル値の組へのマッピングを行うように、動作可能なものであることが好ましい。
【００３８】
本発明はまた、表示ピクセルのアレイと、上記の本発明の駆動装置を含むディスプレイドライバとを備えていることを特徴とする、ディスプレイ装置も提供する。
【００３９】
本発明はさらに、コンピュータ上で実行された際に、上記の本発明の方法のすべての工程を実行するように適合化された、コンピュータコード手段を含んでいることを特徴とするコンピュータプログラムも提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、単なる例として、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００４１】
図４は、本発明の方法／システムを示した図であって、図２のシステム／方法に、追加の予備フィルタリング工程４０が追加されている。
【００４２】
この予備フィルタリング工程は、局所的なクロミナンスのばらつきが大きいときにフィルタリングが実行されるような適応的な低域通過フィルタリングを、入力画像に対して施す。この予備フィルタリングは、ピクセルの小グループの平均色にエラーを生じさせることなく、出力信号のクロミナンス解像度を、意図される（ＲＧＢＷ）ディスプレイの最大クロミナンス解像度未満に低減させることができる。クロミナンスの大きなばらつきを有さない画像部分（または全体画像）に対しては、低域通過フィルタリングが用いられる必要はない。
【００４３】
図５は、フィルタリング処理の実装例を示している。
【００４４】
入力部５０においてＲＧＢデータが受信され、低域通過フィルタ５２に供給される。
【００４５】
図示の例では、低域通過フィルタは、（１／４）・［１  ２  １］フィルタである。したがって、このフィルタは、ピクセルのＲＧＢ値を両側のピクセルのＲＧＢ値と平均化する処理であって、そのピクセルが両側のピクセルに対して２倍の重みを有するような平均化処理を行う。このフィルタリングは、水平方向（横列方向）のみに関する平均化として実行される。
【００４６】
結果として得られた、低域通過フィルタリングされたＲＧＢ信号（ＬＰ）は、高域通過フィルタリングされたＲＧＢ信号（ＨＰ）を生成すべく、加算器５４においてＲＧＢ入力信号から差し引かれる。
【００４７】
高域通過フィルタリングされた信号のクロミナンス成分（すなわちＹＵＶフォーマットにおけるＵ値およびＶ値）は、ブロック５５においてＵ＝Ｒ−ＧおよびＶ＝Ｂ−Ｇとして近似され、それらの絶対値の最大値が、クロミナンスのばらつきを示す。
【００４８】
こうして、各ピクセルについて、フィルタ５２が、そのピクセルおよび隣接ピクセル（この例では両側のピクセル）に基づいてクロミナンスのばらつきを取得することを可能とし、このクロミナンスのばらつきが、（必要だとすれば）どれくらいのフィルタリングが必要かを決定する。
【００４９】
出力信号ＲＧＢｏｕｔは、低域通過フィルタリングされたＲＧＢ信号ＬＰと、入力ＲＧＢ信号との重み付け平均であり、重み付けは、クロミナンスのばらつき（またはＵならびにＶの別の関数）によって決定される。
【００５０】
この重み付け平均は、加算器５６から出力される。
【００５１】
クロミナンスのばらつきが大きい場合には、出力信号は、低域通過フィルタリングされた入力信号をより多い割合で含み、クロミナンスのばらつきが小さい場合には、出力信号は、オリジナルの入力信号をより多い割合で含む。
【００５２】
図５の例では、重み付け値ｋは、ブロック５８において、ＵおよびＶの最大絶対値から導出され、この値の２倍に設定されている。この乗算係数（この例では２）は、当然ながらＵおよびＶ信号の大きさを考慮に入れたものであり、おおよそ０と１との間の範囲で変化するｋの値を取得する。
【００５３】
好ましくは、上記で説明したように、ＲＧＢ出力信号が、ディスプレイの最大クロミナンス解像度（最大輝度解像度より低い値であり得る）に対応する最大クロミナンス解像度を有することとなるように、重み付け因子が選択される。
【００５４】
この予備フィルタリング方法は、ＲＧＢからＲＧＢＷへの変換処理およびサブピクセルサンプリング処理に先立って、入力ＲＧＢ信号に適用される。こうすることにより、この予備フィルタリング方法は、他のアルゴリズムと共に柔軟に用いることができ、アルゴリズムを変更することなく既存の処理チェーンに追加することができる。
【００５５】
上記の例は、３つの横列方向のピクセルの群に基づく、単純なフィルタリング処理を利用したものである。
【００５６】
図３に示したようなピクセル構成を有するＲＧＢＷパネルにとって最も問題となるパターンは、クロミナンスのばらつきが大きく、低いまたは高い輝度を有するような、チェッカーボードパターン（たとえば赤と白とのチェッカーボードパターン）である。そのようなパターンは、たとえば
【数１】
2009515224.tif 000003
のような二次元フィルタを用いて、より効果的にフィルタリングすることができる。
【００５７】
このフィルタは、ピクセルが、両側および上下のピクセルに対して４倍の重みを有するようにして、そのピクセルのＲＧＢ値を、両側および上下のピクセルのＲＧＢ値と平均化するものである。
【００５８】
このような二次元フィルタリングは、実装コストはより高いが、改善された応答を与えるかもしれない。実用上は、単純な一次元フィルタを用いて得られた応答で適度であることが見出されている。
【００５９】
本発明の予備フィルタリング方法は、単純なサブピクセルサンプリング（図２および図４のブロック２６）の採用を可能にし、高いクロミナンス解像度を有するコンテンツには、色のエラーを防止するために局所的な低域通過フィルタリングを施す一方、高いクロミナンス解像度を有さないコンテンツは、フィルタリングなしで表示することを可能とする。
【００６０】
図５の例では、ＵおよびＶの値を用いて、高域通過信号のクロミナンス値が決定された。図６は、ＲＧＢ値が用いられる代替構成を示している。
【００６１】
ブロック５５'において、最大ＲＧＢ値と最小ＲＧＢ値との差である飽和度Ｓが特定される。この値は、やはり飽和度の値であるｍａｘ（｜Ｕ｜，｜Ｖ｜）の値に本質的に対応する。この場合、関数はｋ＝ｆ（Ｓ）（たとえばＫ＝２Ｓ）となる。クロミナンスのばらつきが大きい場合には、この飽和度のばらつきもまた大きくなる。
【００６２】
図７は、横列ドライバ６２および縦列ドライバ６４によって駆動されるピクセルアレイ６０を含む、本発明のディスプレイ装置を示している。入力されたＲＧＢ入力データ信号は、ディスプレイコントローラ６６に供給され、マッピングユニット６８によって、要求されるサブピクセル形式にマッピングされる。このマッピングユニット６８は、本発明の予備フィルタリングシステムを含んでいる。マッピングユニット６８は、図４に示すシステムを含んでおり、信号処理機能を実装するためのプロセッサを含んでいる。
【００６３】
ＲＧＢＷディスプレイに関連してサブピクセルサンプリングの問題を説明してきたが、かかる問題は、他のディスプレイにおけるサブピクセルサンプリングにも存在する。例として、ｘをいかなる追加のサブピクセルであってもよいものとして、ＲＧＢｘ（たとえば追加の黄色のサブピクセルを伴うＲＧＢＹ）が挙げられる。サブピクセルサンプリングを伴う従来型のＲＧＢディスプレイにおいても、同じ問題が生じ得る。ＲＧＢ入力信号に対して予備フィルタリングを実行することにより、輝度解像度よりも低いクロミナンス解像度を有するあらゆるディスプレイ用に、そのＲＧＢ信号を利用できるようになる。
【００６４】
上記では、４個のピクセルが８個のサブピクセルで表わされる、サブピクセルの特定のレイアウト例が示されてきた。標準的な数（Ｎ個のピクセルに対して３Ｎ個）よりも少ない数のサブピクセルが用いられる、他の実装例も存在する。実効解像度の増大を得るために様々なサブピクセル化技術を用いることができ、これらの技術は、白色サブピクセルの使用を包含するものであってもよいし、包含しないものであってもよい。
【００６５】
上記で説明したような予備フィルタリングは、ソフトウェアにより実装することが可能である。したがって、図５および図６の機能ブロックは、物理的なハードウェア部品であると捉えられるべきではない。
【００６６】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に限定されるものではなく、画像の投影に使用されるマイクロミラーアレイの駆動にも適用可能である。そのようなアレイは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）と呼ばれる。
【００６７】
本発明はまた、各素子が個別にアドレス指定可能であり、かつ各素子が赤、青、緑および白の発光ダイオードを含むような素子のアレイから形成された、ディスプレイにも適用可能である。関連する別の例では、本発明は、オプションとして個別のアドレス指定が可能なものであってもよい、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）を伴って実装された素子のアレイから形成された、ディスプレイにも適用可能である。
【００６８】
さらに、本発明は、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイと組み合わされて実装されることも可能である。
【００６９】
本発明の方法は、任意のフォーマットでピクセルの色を指定する色データに適用可能である。最初に色処理を施して、さらなる処理のために望ましいフォーマット（たとえばＲＧＢ）に、色データを変換してもよい。
【００７０】
クロミナンスのばらつきは、色が変化する周波数であると捉えることもできる。
【００７１】
本発明は、より低いクロミナンス解像度を有するディスプレイ（一般的にＲＧＢＷディスプレイはそうである）にとって特に有利であり、また、サブサンプリングされたサブピクセル値の組によって駆動されるディスプレイにとって特に有利である。
【００７２】
上記で述べた実施形態は、純粋に例として提示されたものであり、当業者においては、本発明が教示する内容を保持したまま、多くの修正形態および変更形態を実現可能である点に留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】既知のＲＧＢピクセルのレイアウトおよびＲＧＢＷピクセルのレイアウトを示した図
【図２】減らされた数のサブピクセルを用いてＲＧＢＷピクセルを駆動する、１つの提案のピクセル駆動方法／システムを示した図
【図３】図２で用いられるサブピクセルマッピングを、より詳細に示した図
【図４】減らされた数のサブピクセルを用いてＲＧＢＷピクセルを駆動する、本発明のピクセル駆動方法／システムを示した図
【図５】図４で用いられる１つの予備フィルタリング方法を、より詳細に示した図
【図６】図４で用いられる代替の予備フィルタリング方法を示した図
【図７】本発明のディスプレイ装置を示した図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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