(57)【要約】【課題】  画像信号処理装置及び方法を提供する。【解決手段】  入力された画像から画像のエッジ部分に属する画素を感知するエッジ感知部と、エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定する周期測定部と、測定された変化周期によって割り当てられた加重値を利用してエッジ部分に属する画素を構成する副画素の画素値を補正する信号補正部と、を備える。【選択図】図１２
2008065321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）入力された画像から前記画像のエッジ部分に属する画素を感知するステップと、
（ｂ）前記エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定するステップと、
（ｃ）前記測定された変化周期によって割り当てられた加重値を利用して前記エッジ部分に属する画素を構成する副画素の画素値を補正するステップを含むことを特徴とする画像信号処理方法。
【請求項２】
前記（ａ）ステップは、
（ａ１）現在画素のエッジの強度を判断するステップと、
（ａ２）前記判断されたエッジの強度に基づいて前記エッジが上昇エッジであるか、下降エッジであるかを判断するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理方法。
【請求項３】
前記（ａ１）ステップは、前記現在画素の輝度値と少なくとも一つ以上の以前画素の輝度値との差、または前記現在画素の輝度値と少なくとも一つ以上の以後画素の輝度値との差によって、前記エッジの強度を判断するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像信号処理方法。
【請求項４】
前記（ａ１）ステップは、前記現在画素をなす各副画素別に少なくとも一つ以上の以後副画素または少なくとも一つ以上の以前副画素との輝度値の差によって前記エッジの強度を判断するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像信号処理方法。
【請求項５】
前記（ａ２）ステップは、前記現在画素の輝度値から以後画素の輝度値を減算した結果が正数である場合には、前記現在画素が下降エッジに属すると判断するステップと、
前記現在画素の輝度値から以前画素の輝度値を減算した結果が正数である場合には、前記現在画素が上昇エッジに属すると判断するステップと、を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像信号処理方法。
【請求項６】
前記（ｃ）ステップは、
（ｃ１）前記エッジが下降エッジである場合には、前記副画素のうち単一画素内で最右側に位置した副画素を減少補正するステップと、
（ｃ２）前記エッジが上昇エッジである場合には、前記副画素のうち単一画素内で最左側に位置した副画素を減少補正するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理方法。
【請求項７】
前記減少補正による前記最右側に位置した副画素は、現在画素の画素値と以後画素の画素値との差、または現在副画素の画素値と以後副画素の画素値との差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記減少補正による前記最左側に位置した副画素は、現在画素の画素値と以前画素の画素値との差、または現在副画素の画素値と以前副画素の画素値との差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記αは、０と１間の定数であり、前記ωは、前記加重値であることを特徴とする請求項６に記載の画像信号処理方法。
【請求項８】
前記（ｃ）ステップは、
（ｃ３）前記エッジが下降エッジである場合には、前記エッジ部分に属する画素の以後画素内で最左側に位置した副画素を、前記（ｃ１）ステップで減少補正した量を考慮して増加補正するステップと、
（ｃ４）前記エッジが上昇エッジである場合には、前記エッジ部分に属する画素の以前画素内で最右側に位置した副画素を、前記（ｃ２）ステップで減少補正した量を考慮して増加補正するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の画像信号処理方法。
【請求項９】
前記（ｃ）ステップは、
（ｃ１）前記エッジが左側から右側に下降するエッジである場合には、前記副画素のうち単一画素内で最左側に位置した副画素及び中央に位置した副画素を増加補正して、単一画素内で最右側に位置した副画素の輝度値を相対的に減少補正するステップと、
（ｃ２）前記エッジが左側から右側に上昇するエッジである場合には、前記副画素のうち単一画素内で中央に位置した副画素及び最右側に位置した副画素を増加補正して、単一画素内で最左側に位置した副画素の輝度値を相対的に減少補正するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理方法。
【請求項１０】
前記（ｃ１）ステップの増加補正によって増加する補正量Δ１は、現在画素内で最右側に位置した副画素と以後画素内で最右側に位置した副画素との画素値の差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記αは０と１間の定数であり、前記ωは前記加重値であることを特徴とする請求項９に記載の画像信号処理方法。
【請求項１１】
前記（ｃ２）ステップの増加補正によって増加する補正量Δ２は、現在画素内で最左側に位置した副画素と以前画素内で最左側に位置した副画素との画素値の差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記αは、０と１間の定数であり、前記ωは、前記加重値であることを特徴とする請求項９に記載の画像信号処理方法。
【請求項１２】
前記（ｃ）ステップは、
（ｃ３）前記エッジが左側から右側に下降するエッジである場合には、前記エッジ部分に属する画素の以後画素内で中央に位置した副画素及び最右側に位置した副画素を、前記（ｃ１）ステップで増加補正した量を考慮して減少補正するステップと、
（ｃ４）前記エッジが左側から右側に上昇するエッジである場合には、前記エッジ部分に属する画素の以前画素内で最左側に位置した副画素及び中央に位置した副画素を、前記（ｃ２）ステップで増加補正した量を考慮して減少補正するステップと、を含むことを特徴とする請求項９に記載の画像信号処理方法。
【請求項１３】
前記（ｃ１）ステップの増加する補正量と前記（ｃ２）ステップの増加する補正量とが同時に発生する場合、両補正量を比較して値がさらに大きないずれかのステップを行うことを特徴とする請求項９に記載の画像信号処理方法。
【請求項１４】
前記相対的に減少補正される副画素成分の輝度値は、単一画素または前記単一画素と隣接する画素の色成分Ｒ、Ｇ、Ｂを増加または減少させて補正されることを特徴とする請求項９に記載の画像信号処理方法。
【請求項１５】
前記（ｂ）ステップは、前記エッジ部分に属する画素を中心に少なくとも一つ以上の以前または以後画素の画素値との差の変化幅によって前記画素値の変化周期を測定することを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理方法。
【請求項１６】
前記ディスプレイは、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＬＥＤ、及びＯＬＥＤのうち一つであることを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理方法。
【請求項１７】
入力された画像から前記画像のエッジ部分に属する画素を感知するエッジ感知部と、
前記エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定する周期測定部と、
前記測定された変化周期によって割り当てられた加重値を利用して、前記エッジ部分に属する画素を構成する副画素の画素値を補正する信号補正部と、を備えることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１８】
前記エッジ感知部は、現在画素のエッジの強度を判断し、前記判断されたエッジの強度に基づいて前記エッジが上昇エッジであるか下降エッジであるかを判断することを特徴とする請求項１７に記載の画像信号処理装置。
【請求項１９】
前記エッジ感知部は、前記現在画素の輝度値と少なくとも一つ以上の以前画素の輝度値との差、または前記現在画素の輝度値と少なくとも一つ以上の以後画素の輝度値との差によって、前記エッジの強度を判断することを特徴とする請求項１８に記載の画像信号処理装置。
【請求項２０】
前記エッジ感知部は、前記現在画素をなす各副画素別に少なくとも一つ以上の以後副画素または少なくとも一つ以上の以前副画素との輝度値の差によって前記エッジの強度を判断することを特徴とする請求項１８に記載の画像信号処理装置。
【請求項２１】
前記エッジ感知部は、前記現在画素の輝度値から以後画素の輝度値を減算した結果が正数である場合には、前記現在画素が下降エッジに属すると判断して、前記現在画素の輝度値から以前画素の輝度値を減算した結果が正数である場合には、前記現在画素が上昇エッジに属すると判断することを特徴とする請求項１８に記載の画像信号処理装置。
【請求項２２】
前記信号補正部は、前記エッジが下降エッジである場合には、前記副画素のうち単一画素内で最右側に位置した副画素を減少補正し、前記エッジが上昇エッジである場合には、前記副画素のうち単一画素内で最左側に位置した副画素を減少補正することを特徴とする請求項１７に記載の画像信号処理装置。
【請求項２３】
前記減少補正による前記最右側に位置した副画素は、現在画素の画素値と以後画素の画素値との差、または現在副画素の画素値と以後副画素の画素値との差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記減少補正による前記最左側に位置した副画素は、現在画素の画素値と以前画素の画素値との差、または現在副画素の画素値と以前副画素の画素値との差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記αは、０と１間の定数であり、前記ωは、前記加重値であることを特徴とする請求項２２に記載の画像信号処理装置。
【請求項２４】
前記信号補正部は、前記エッジが下降エッジである場合には、前記エッジ部分に属する画素の以後画素内で最左側に位置した副画素を、前記最右側に位置した副画素が減少補正された量を考慮して増加補正し、前記エッジが上昇エッジである場合には、前記エッジ部分に属する画素の以前画素内で最右側に位置した副画素を、前記最左側に位置した副画素が減少補正された量を考慮して増加補正することを特徴とする請求項２２に記載の画像信号処理装置。
【請求項２５】
前記信号補正部は、前記エッジが左側から右側に下降するエッジである場合には、前記副画素のうち、単一画素内で最左側に位置した副画素及び中央に位置した副画素を増加補正して、単一画素内で最右側に位置した副画素の輝度値を相対的に減少補正し、前記エッジが左側から右側に上昇するエッジである場合には、前記副画素のうち、単一画素内で中央に位置した副画素及び最右側に位置した副画素を増加補正して、単一画素内で最左側に位置した副画素の輝度値を相対的に減少補正することを特徴とする請求項１７に記載の画像信号処理装置。
【請求項２６】
前記左側から右側に下降するエッジである場合、増加補正によって増加する補正量Δ１は、現在画素内で最右側に位置した副画素と以後画素内で最右側に位置した副画素との画素値の差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記αは、０と１間の定数であり、前記ωは、前記加重値であることを特徴とする請求項２５に記載の画像信号処理装置。
【請求項２７】
前記左側から右側に上昇するエッジである場合の増加補正によって増加する補正量Δ２は、現在画素内で最左側に位置した副画素と以前画素内で最左側に位置した副画素との画素値の差にω及びα値を乗算した結果値を利用して求められ、前記αは、０と１間の定数であり、前記ωは、前記加重値であることを特徴とする請求項２５に記載の画像信号処理装置。
【請求項２８】
前記信号補正部は、前記左側から右側に下降するエッジである場合の増加する補正量と、前記左側から右側に上昇するエッジである場合の増加する補正量とが同時に発生する場合、両補正量を比較して値がさらに大きい部分を補正することを特徴とする請求項２５に記載の画像信号処理装置。
【請求項２９】
前記信号補正部は、単一画素または前記単一画素と隣接する画素の色成分Ｒ、Ｇ、Ｂを増加または減少させて、前記副画素成分の輝度値を相対的に減少補正することを特徴とする請求項２５に記載の画像信号処理装置。
【請求項３０】
前記周期測定部は、前記エッジ部分に属する画素を中心に少なくとも一つ以上の以前または以後画素の画素値との差の変化幅によって前記画素値の変化周期を測定することを特徴とする請求項１７に記載の画像信号処理装置。
【請求項３１】
イメージでエッジに属する画素の第１値及び前記エッジに属する画素の周辺に位置した画素の第２値に基づいて、画素値の変化周期を決定するステップと、
前記決定された周期に基づいて割り当てられる加重値を利用して、前記エッジに属する画素の一つまたはそれ以上のサブピクセルを補正するステップと、を含むことを特徴とするイメージ処理方法。
【請求項３２】
請求項３１に記録された方法のうち、少なくとも一つの処理ステップを制御するためのコンピュータで読み取り可能なコードを含むことを特徴とする記録媒体。
【請求項３３】
請求項１に記録された方法のうち、少なくとも一つの処理ステップを制御するためのコンピュータで読み取り可能なコードを含むことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号表現方法及び装置に係り、より詳細には、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）などの画像信号表示装置で画素値の変化周期によって割り当てられた加重値を利用して、副画素間の急激な輝度差によって発生するカラーエラー帯域を低減する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
色空間とは、あるカラーと他のカラーとの関係を表現する方法である。相異なる画像処理システムは、それぞれの異なる理由によって相異なる色空間を使用する。現在カラーＣＲＴモニター、ＬＣＤモニター、ＰＤＰモニターなど大部分の画像信号表示装置では、ＲＧＢ色空間を採択している。
【０００３】
ＲＧＢ色空間は互いに加算されうる三原色である赤（以下、“Ｒ”と表記する）、緑（以下、“Ｇ”と表記する）、そして青（以下、“Ｂ”と表記する）で構成される。これらカラーの分光要素が付加的に複合されてカラーを作り出す。
【０００４】
ＲＧＢ模型は、各軸の角が赤、緑、青の３次元立方体で表現され、その原点には黒色が位置し、白色は、立方体の反対の端部に位置する。例えば、カラーチャンネル当たり８ビットを持つ２４ビットカラーグラフィックシステムで、赤色は（２５５，０，０）で表現される。
【０００５】
ＲＧＢ模型は、コンピュータグラフィックシステムの設計を簡単にするが、あらゆるアプリケーションに理想的ではない。赤、緑、青のカラー要素は相互関係があまり大きいためである。ヒストグラム平滑化のような多くの画像処理技術は、画像の明暗度要素だけで進む。したがって、ＲＧＢ画像は明暗度画像に頻繁に変換されねばならない。画像をＲＧＢカラーから明暗度等級に変換するためには、通常ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）標準によって次のような数式を使用する。
Ｙ＝０．２８８Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ                   (1)
Ｒ、Ｇ、Ｂ成分（すなわち、‘色成分’）のうち、特にＧ成分は、明暗度等級の中でかなり大きい要素であるために、緑明暗のみを明暗度ステップデータとして使用することもある。このような特性のために、副画素構造のディスプレイでは、Ｇ成分は画素の中央に位置させることが一般的であるので、副画素は、ＲＧＢ順序またはＢＧＲ順序で配列される。
【０００６】
このようなＲＧＢ副画素に基づいた画像表現技法に関する技術分野は、解像度を高めるための技術分野と、画素エラーを訂正する技術分野とに大別できる。前者の技術分野のうち代表的なものとしては、画素駆動と副画素駆動とをそれぞれ置いて制御器で画像データを生成する技術（特許文献１）と、再サンプリングフィルタを利用する技術（特許文献２）がある。
【０００７】
一方、後者の技術分野のうち代表的なものとしては、フォントに対するデータベースを保有して３倍画像拡張後に副サンプリングする技術（特許文献３）と、テキストのジャッギング（ｊａｇｇｉｎｇ）をなくす方法に関する技術（特許文献４）とがある。
【０００８】
本発明は、前記画素エラーを訂正する技術分野に属する。ただし、前記例示した技術とは異なる目的及び解決手段を持つ。
【０００９】
図１は、ＲＧＢ副画素タイプのディスプレイによって“Ａ”という文字をディスプレイしたものである。図１に示したように、一つの画素は複数のＲＧＢ副画素１１が空間的に交互に配置される構成を持つ。このようなＲＧＢ副画素１１それぞれが所定大きさの画素値を持つならば、その画素値の組み合わせによってあらゆる色相が表現されうる。文字列を構成する黒色画素１２は、前記ＲＧＢ副画素１１がそれぞれ０、０、０の値を持つことによって表示されうる。ところが、ＲＧＢ副画素１１は、それぞれ相異なる空間を占めるために、正確な副画素混合が行われない恐れがある。特に、画素サイズが大きい場合、または画素と画素との境界部分でこのような現象は目立つ。例えば、黒色画素１２の左側境界に位置する副画素Ｂ（ブルー）によって文字列の左側部分が青色を帯びる現象がおきる。
【００１０】
図２は、カラーエラー帯域を説明するための図面である。図２に示したように、人間の知覚的特性によって物体の境界のように輝度値が急激に変化する部分では、カラーエラー帯域２１、２２が発生する。この帯域２１、２２によって実際画像信号の強度に比べて歪曲した結果が現れる。このようなカラーエラー帯域は、特に画素サイズが大きいほど明確に現れる。
【特許文献１】米国登録特許第６８２３０８８号公報
【特許文献２】米国公開特許第２００４−８０４７９号公報
【特許文献３】米国登録特許第６７５６９９２号公報
【特許文献４】米国特許公開第２００３−２１４５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、副画素基盤のディスプレイで画素大きさの増加及び副画素間の急激な輝度差により発生するカラーエラー帯域を減少させる方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の技術的課題は、以上で言及した  技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は下の記載から当業者に明確に理解されうる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するために、本発明の実施形態による画像信号処理方法は、（ａ）入力された画像から画像のエッジ部分に属する画素を感知するステップと、（ｂ）エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定するステップと、（ｃ）測定された変化周期によって割り当てられた加重値を利用してエッジ部分に属する画素を構成する副画素の画素値を補正するステップと、を含む。
【００１４】
本発明の実施形態による画像信号処理装置は、入力された画像から画像のエッジ部分に属する画素を感知するエッジ感知部と、エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定する周期測定部、及び測定された変化周期によって割り当てられた加重値を利用してエッジ部分に属する画素を構成する副画素の画素値を補正する信号補正部と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像信号処理装置及び方法によれば、次のような効果が一つあるいはそれ以上ある。
第１に、副画素レンダリングにより生成されるカラーエラーバンドを低減させることによって、画像のエッジ部分での鮮明度が向上する。
第２に、ストライプ副画素構造を持つＰＤＰ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤなどの画像信号表示装置に適用できる。
第３に、画素値の変化周期によって割り当てられた加重値を利用してさらに細密にカラーエラーバンドを低減させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。  本発明の利点及び特徴、そしてこれを達成する方法は添付された図面に基づいて詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、この実施例から外れて多様な形に具現でき、本明細書で説明する実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で当業者に発明の範ちゅうを完全に報せるために提供されるものであり、本発明は請求項及び発明の詳細な説明により定義されるだけである。明細書全体に亙って同一な参照符号は同一な構成要素を示す。
【００１７】
本発明は、画像の境界（エッジ）で発生するカラーエラー帯域を減少ないし除去するための発明であり、副画素がＲ、Ｇ、Ｂ順序に配列されるか、Ｂ、Ｇ、Ｒ順序に配列される画像信号表示装置に適用できる。前記のような配列方向は左右方向になることが一般的であるが、必ずしもこれに限られるものではない。
【００１８】
図３及び図４は、画像の左右側エッジの種類を示すものであり、図３は、背景３２に比べて物体３１が暗い場合を、図４は、背景４２に比べて物体が明るい場合をそれぞれ示す。
【００１９】
図３で（Ａ）方向（左から右方向）に沿って画素の輝度を調べれば、物体３１の左側エッジの輝度が下降し、物体３１の右側エッジの輝度が上昇することが分かる。したがって、左側エッジは下降エッジ（ｆａｌｌｉｎｇ  ｅｄｇｅ）になり、右側エッジは上昇エッジ（ｒｉｓｉｎｇ  ｅｄｇｅ）になる。
【００２０】
一方、図４で（Ａ）方向に沿って画素の輝度を調べれば、物体４１の左側エッジの輝度は上昇し、物体４１の右側エッジの輝度は下降することが分かる。したがって、左側エッジは上昇エッジになり、右側エッジは下降エッジになる。
【００２１】
Ｂ、Ｇ、Ｒ順に配列される画像信号表示装置では、人間の知覚的特性上、赤色（Ｒ）は下降エッジで主に見つけられ、青色（Ｂ）は上昇エッジで主に見つけられる。
【００２２】
したがって、図３のように物体が全景に比べて暗い場合に、画面に発生するカラーエラーバンドは図５のように現れる。すなわち、物体の左側エッジの近くでは赤色エラーバンド５１が主に発生し、物体の右側エッジの近くでは青色エラーバンド５２が主に発生する。
【００２３】
一方、図４のように物体が全景に比べて明るい場合に、画面に発生するカラーエラーバンドは図６のように現れる。すなわち、物体の左側エッジの近くでは青色エラーバンド６１が主に発生し、物体の右側エッジの近くでは赤色エラーバンド６２行ってくれに発生する。
【００２４】
図７は、下降エッジの付近での入力画素値と出力画素値とを比較して示すグラフである。下降エッジでは、画素の境界を基準に入力画素値を表す信号７２が画素番号が増加するにつれて下降する。前記画素番号は、左側から右側へ行くほど大きくなる。
【００２５】
このような入力信号７２によって実際にディスプレイで表示される信号、すなわち、出力画素値７３は、前記入力信号７２とは多少異なるパターンを持つ。図７を参照すれば、下降エッジでは、Ｒ成分が実際入力信号７２より高く表示され、Ｂ成分は実際入力信号７２よりさらに低く表示されることが分かる。このような歪曲によって実際ユーザの視覚にはカラーエラー帯域が現れうる。
【００２６】
一方、図８は、上昇エッジ付近での入力画素値と出力画素値とを比較して示すグラフである。上昇エッジでは、画素の境界を基準に入力画素値を表す信号８２が、画素番号が増加するにつれて上昇する。図８を参照すれば、上昇エッジでは、出力画素値８３のうちＢ成分が実際入力信号８２より高く表示され、出力画素値８３のうちＲ成分は実際入力信号８２より低く表示されることが分かる。
【００２７】
したがって、本発明では、図７、図８のように下降エッジまたは上昇エッジで発生する歪曲を減少させる方法を提示しようとする。大別すれば、前記歪曲を減少させるためには歪曲された副画素を補正させる方法と、前記歪曲された副画素はそのまま置いて歪曲されていない隣接副画素を補正させる方法と、前記２つの方法を混用する方法などを考えることができる。以下では、これに関するいくつかの実施例を提示する。
【実施例】
【００２８】
（第１実施例）
第１実施例は、歪曲された副画素を補正させる方法であり、その概念は図９に図示される。
図９Ａのような下降エッジでは、入力信号７２のＲ成分９１を所定の値ほど減少補正することによって、歪曲されて増加した出力画素値が校正でき、入力信号７２のＢ成分９２を所定の値ほど増加補正することによって、歪曲されて減少した出力画素値が校正できる。
【００２９】
前記減少補正されたＲ成分Ｒ’は、次の数式（２）のように表現され、前記増加補正されたＢ成分Ｂ’は、次の数式（３）のように表現される。すなわち、減少補正されたＲ成分Ｒ’は、現在副画素Ｒ（ｐ）と以後副画素Ｒ（ｐ＋１）の画素値との差を利用して求めることができる。また減少補正されたＲ成分Ｒ’は、現在画素の画素値と以後画素の画素値との差を利用して求めることもできる。
【００３０】
数式（２）から見れば、現在副画素Ｒ（ｐ）、Ｂ（ｐ）と以後副画素Ｒ（ｐ＋１）、Ｂ（ｐ＋１）との画素値差が大きいほど、前記補正量も大きくなるということが分かる。
Ｒ’＝ω×α×｛Ｒ（ｐ）−Ｒ（ｐ＋１）｝＋Ｒ（ｐ＋１）                 （２）
Ｂ’＝ω×β×｛Ｂ（ｐ）−Ｂ（ｐ＋１）｝＋Ｂ（ｐ＋１）                 （３）
ここで、ωは、エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期によって割り当てられた加重値であり、０と１間の定数（ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｎｕｍｂｅｒ）値を持つことが望ましい。前記画素値の変化周期測定方法については、以下の図１４及び図１５で後述する。
【００３１】
そして、α、βは、補正量を決定する因子であり、０と１間の定数値を持つ。補正による均衡を考慮する時、αとβとの和は１になることが望ましい。例えば、αは１／２、βは１／２にすることができ、下降エッジである場合には、エッジ部分に属する現在画素の以後画素内で最左側に位置した副画素Ｂを、前記現在画素の最右側に位置した副画素Ｒの減少補正した量を考慮して増加補正できる。
【００３２】
一方、図９Ｂのような上昇エッジでは、入力信号８２のＢ成分９４を所定の値ほど減少補正し、入力信号８２のＲ成分９３を所定の値ほど増加補正することによって、歪曲された出力画素値が校正できる。前記増加補正されたＲ成分Ｒ’は、次の数式（４）のように表現でき、前記減少補正されたＢ成分Ｂ’は、次の数式（５）のように表現できる。すなわち、減少補正されたＢ成分Ｂ’は、現在副画素Ｂ（ｐ）と以前副画素Ｂ（ｐ−１）の画素値との差を利用して求めることができる。また減少補正されたＢ成分Ｂ’は、現在画素の画素値と以前画素の画素値との差を利用して求めることもある。
Ｒ’＝ω×β×｛Ｒ（ｐ）−Ｒ（ｐ−１）｝＋Ｒ（ｐ−１）                 (4)
Ｂ’＝ω×α×｛Ｂ（ｐ）−Ｂ（ｐ−１）｝＋Ｂ（ｐ−１）                 (5)
この時、上昇エッジである場合には、エッジ部分に属する現在画素の以前画素内で最右側に位置した副画素Ｒを、前記現在画素の最左側に位置した副画素Ｂの減少補正した量を考慮して増加補正できる。
（第２実施例）
第２実施例は、歪曲された副画素はそのまま置いて、このような画素に属する隣接副画素のみを変化させる方法であり、その概念は図１０に図示される。
【００３３】
図１０Ａのような下降エッジでは、Ｒ成分９１の隣接副画素であるＢ、Ｇ成分１０１を所定の値ほど増加補正することによって、歪曲されて増加するＲ成分と類似したレベルにする。すなわち、左側から右側に下降するエッジである場合には、単一画素内で最左側に位置した副画素及び中央に位置した副画素を増加補正して、単一画素内で最右側に位置した副画素の輝度値を相対的に減少補正する効果を与えることができる。そして、前記Ｂ、Ｇ成分１０１の増加補正量は前記数式（２）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜値と同じ値を持つことができる。同様に、Ｂ成分９２の隣接副画素であるＧ、Ｒ成分１０２を所定の値ほど減少補正することによって、歪曲されて減少するＢ成分と類似したレベルにする。前記Ｇ、Ｒ成分１０２の減少補正量は、前記数式（３）による補正量、すなわち、｜Ｂ’−Ｂ（ｐ）｜値と同じ値を持つことができる。
【００３４】
一方、図１０Ｂのような左側から右側に上昇するエッジである場合には、単一画素内で中央に位置した副画素及び最右側に位置した副画素を増加補正して、単一画素内で最左側に位置した副画素の輝度値を相対的に減少補正する効果を与えることができる。そして、Ｒ成分９３の隣接副画素であるＢ、Ｇ成分１０３の減少補正量は、数式（４）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜値と同じ値を持つことができる。そして、Ｂ成分９４の隣接副画素であるＧ、Ｒ成分１０４の増加補正量は、数式（５）による補正量、すなわち、｜Ｂ’−Ｂ（ｐ）｜値と同じ値を持つことができる。
【００３５】
また、前記図１０Ａ及び図１０Ｂの下降エッジ及び上昇エッジにおいて、隣接副画素１０１、１０４の増加する補正量が同時に発生する場合、両補正量を比較してさらに大きい値を有するいずれか一側のみを補正して増加させることができる。
【００３６】
それ以外にも、前記のように単一画素内の色成分Ｒ、Ｇ、Ｂを補正するだけでなく、隣接する画素内の色成分を増加または減少させて、あらゆる成分に視覚的に同じレベルを持たせることができる。これは、所定の単一画素は隣接する画素の影響も受けることがあるためである。このような第２実施例は、第１実施例に比べて対比（コントラスト）が向上する効果がある。
（第３実施例）
第１実施例と第２実施例とを組み合わせた実施例であり、歪曲された副画素及びその隣接副画素の画素値をいずれも補正する方法である。第３実施例の概念は図１１に図示される。
【００３７】
まず、図１１Ａのような下降エッジで、単一画素内で最左側に位置した副画素及び中央に位置した副画素１０１は増加補正する。この時、増加する補正量が所定臨界値を超過する場合、単一画素内で最右側に位置した副画素９１を減少補正することによって、あらゆる成分に視覚的に同じレベルを持たせることができる。
【００３８】
例えば、前記増加補正される量は、前記数式（２）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜に所定の係数γを乗算した値と同じくする。そして、前記減少補正される量は、前記数式（２）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜に１−γを乗算した値と同じくする。ここで、γは、０と１間の定数値を持つ。第３実施例は特殊な場合、すなわち、前記γが０ならば第１実施例と同一になり、前記γが１ならば第２実施例と同一になる。
【００３９】
同様に、以後画素内で中央に位置した副画素及び最右側に位置した副画素１０２は減少補正し、この時、減少する補正量が所定臨界値を超過する場合、以後画素内で最左側に位置した副画素９２を増加補正できる。
【００４０】
例えば、前記減少補正される量は、前記数式（３）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜に所定の係数γを乗算した値と同じくする。そして、前記増加補正される量は、前記数式（３）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜に１−γを乗算した値と同じくする。
【００４１】
まず、図１１Ｂのような上昇エッジで、単一画素内で最右側に位置した副画素及び中央に位置した副画素１０４は増加補正する。この時、増加する補正量が所定臨界値を超過する場合、単一画素内で最左側に位置した副画素９４を減少補正することによって、あらゆる成分に視覚的に同じレベルを持たせることができる。
【００４２】
例えば、前記増加補正される量は前記数式（５）による補正量、すなわち、｜Ｂ’−Ｂ（ｐ）｜に所定の係数γを乗算した値と同じくする。そして、前記減少補正される量は前記数式（５）による補正量、すなわち、｜Ｂ’−Ｂ（ｐ）｜に１−γを乗算した値と同じくする。
【００４３】
同様に、以前画素内で中央に位置した副画素及び最左側に位置した副画素１０３は減少補正し、この時、減少する補正量が所定臨界値を超過する場合、以前画素内で最右側に位置した副画素９３を増加補正できる。
【００４４】
例えば、前記減少が補正される量は前記数式（４）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜に所定の係数γを乗算した値と同じくする。そして、前記増加補正される量は、前記数式（４）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜に１−γを乗算した値と同じくする。
（第４実施例）
第４実施例は、図１０の第２実施例で、歪曲された画素のうち暗い部分は補正せずに明るい部分のみを補正する例である。
【００４５】
すなわち、下降エッジでは、Ｒ成分９１の隣接副画素であるＢ、Ｇ成分１０１を数式（２）による補正量、すなわち、｜Ｒ’−Ｒ（ｐ）｜ほど増加補正する。そして、上昇エッジでは、Ｂ成分９４の隣接副画素であるＧ、Ｒ成分１０４を数式（５）によった補正量、すなわち、｜Ｂ’−Ｂ（ｐ）｜ほど増加補正する。
【００４６】
一方、Ｂ成分９２の隣接副画素１０２またはＲ成分９３の隣接副画素１０３については補正しない。なぜなら、大部分のディスプレイ装置は、暗い部分で発生する歪曲より明るい部分で発生する歪曲をさらによく表現するためである。
【００４７】
同じ理由で、図９の第１実施例でも歪曲された画素のうち、暗い部分に位置した副画素Ｂ９２及び副画素Ｒ９３は補正しなくてもよい。
【００４８】
以上の第１ないし第４実施例を具現するための画像信号表示装置１００の構成は、図１２に図示される。画像信号表示装置は、信号判読部１１０、エッジ感知部１２０、周期測定部１３０、信号補正部１４０、及びディスプレイ駆動部１５０を備えて構成できる。
【００４９】
信号判読部１１０は、入力画像（静止画像または動画）を入力されて、前記入力画像をなす各副画素、すなわち、Ｂ、Ｇ、Ｒ成分を判読して出力する。前記入力画像は、ビデオデコーダで原画像を圧縮解除して生成されたものでもあり、圧縮されていない原画像自体でもある。もし、前記入力画像がＹＣｂＣｒなどの他の信号フォーマットである場合には、信号判読部は前記信号をＲＧＢ信号に変換した後に出力する。
【００５０】
エッジ感知部１２０は、前記信号判読部１１０から出力されるＲＧＢ信号を受信し、前記ＲＧＢ信号が表す画素がエッジに属するかどうかを判断する。そして、エッジ感知部１２０は、前記現在画素の輝度値と少なくとも一つ以上の以前画素の輝度値との差、または前記現在画素の輝度値と少なくとも一つ以上の以後画素の輝度値との差によってエッジの強度を判断できる。また、前記現在画素をなす各副画素別に少なくとも一つ以上の以後副画素、または少なくとも一つ以上の以前副画素との輝度値の差によってエッジの強度を判断できる。そして、エッジ感知部１２０は、現在画素がエッジ部分に属する場合、判断されたエッジの強度に基づいてエッジの種類（上昇エッジまたは下降エッジ）を判断して、周期測定部１３０に通知する。このように、エッジの種類を通じてエッジ方向が判断され、エッジ感知部１２０は、現在画素値から以後画素値を減算した結果が正数（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｎｕｍｂｅｒ）である場合には下降エッジと判別し、現在画素値から以前画素値を減算した結果が正数である場合には上昇エッジと判別できる。前記通知信号は、現在画素がエッジに属するか否かを表す第１ビット、及びエッジの種類を表す第１ビットを含んで、２ビットに表現できる。前記画素値としては、数式（１）のようなＹ（輝度値）値が利用されうる。
【００５１】
一方、エッジ感知時に前記Ｙのような副画素の代表値を利用してもよいが、さらに正確な感知のために各副画素別に臨界値を超過するかどうかを判断することが望ましい。または、下降エッジではＲ成分を基準に臨界値と比較し、上昇エッジではＢ成分を基準に臨界値と比較することによってエッジを検出する方法も考えることができる。
【００５２】
周期測定部１３０は、前記通知信号の第１ビットが現在画素がエッジに属していないことを表す場合には、入力されたＲＧＢ信号をそのまま通過させて後述するディスプレイ駆動部１５０に伝送する。一方、周期測定部１３０は、前記第１ビットが現在画素のエッジに属することを表す場合、現在画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定する。周期測定部１３０は、現在画素の画素値と以前または以後画素の画素値との差の変化幅によって画素値の変化が発生したかどうかが決定でき、これにより発生した変化の周期が測定できる。前記変化幅は画素間の輝度値、エッジの強度などを基準に測定できる。画素値の変化周期測定方法については、以下図１４及び図１５で後述する。
【００５３】
信号補正部１４０は、前記通知信号の第２ビットを読み取って現在画素が上昇エッジに属するか、下降エッジに属するかを判断する。そして、信号補正部１４０は、前記測定された画素値の変化周期によって加重値ωを割り当て、前記加重値ωを利用して前記実施例によって上昇エッジまたは下降エッジの副画素Ｒ、Ｇ、Ｂを補正する。そして、信号補正部１４０は、補正された画素値をディスプレイ駆動部１５０に通過させる。前記副画素を補正する具体的な方法に関する重複された説明は省略する。
【００５４】
ディスプレイ駆動部１５０は、信号補正部５１０から入力された副画素別信号によってＬＣＤ、ＰＤＰ、ＯＬＥＤなどのディスプレイ（図示せず）を駆動する。この時、前記入力された副画素別信号は、前記ディスプレイで表現されるように制御される。
【００５５】
図１２の各構成要素は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）または注文型半導体（ＡＳＩＣ）のようなハードウェア構成要素を意味する。しかし、前記構成要素は、ソフトウェアまたはハードウェアに限定されるものではない。アドレッシング可能な保存媒体に存在すべく構成されても良く、１つまたはそれ以上のプロセッサーを実行させるように構成されても良い。構成要素から提供される機能は、より少数の構成要素及びモジュールで結合されるか、追加的な構成要素とモジュールにさらに分離されうる。複数の構成要素を結合して特定の機能を行う一つの構成要素で具現されることもある。
【００５６】
図１３は、本発明の一実施形態による画像信号処理方法を説明するフローチャートである。
まず、信号判読部１１０は画像を入力されて、前記入力された画像をなす各副画素、すなわち、Ｂ、Ｇ、Ｒ成分を判読して出力する（Ｓ２０１）。
次いで、エッジ感知部１２０は、入力された画像から前記画像のエッジ部分に属する画素を感知する（Ｓ２１１）。
【００５７】
この時、前記Ｓ２ステップは、現在画素がエッジ部分に属するかどうかを判断するステップと、前記判断結果そうであれば、前記エッジの種類を判断するステップとからなりうる。もちろん、エッジの種類を先ず判断した後にエッジ部分に属するかを判断することもできる。前記エッジ部分に属するかどうかは、前記現在画素の輝度値と以前画素の輝度値との差、または前記現在画素の輝度値と以後画素の輝度値との差が所定の臨界値を超えるかを基準に判断できる。または、前記現在画素をなす各副画素別に以後副画素または以前副画素との輝度値の差が所定の臨界値を超えるかを基準に判断してもよい。また、前記エッジは、前記現在画素の輝度値から以後画素の輝度値を減算した結果が正数である場合は下降エッジであると、前記現在画素の輝度値から以前画素の輝度値を減算した結果が正数である場合には前記現在画素が上昇エッジであると分類できる。
【００５８】
周期測定部１３０は、エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定する（Ｓ２２１）。
そして、信号補正部１４０は、測定された画素値の変化周期によって加重値ωを割り当て、前記加重値ωを利用して前記実施例によって副画素の画素値を補正する（Ｓ２３１）。
【００５９】
最後に、ディスプレイ駆動部１５０は、前記補正された画素値によってディスプレイを駆動する（Ｓ２４１）。前記ディスプレイは、ＬＣＤ、ＰＤＰ、またはＯＬＥＤで具現できる。
【００６０】
図１４は、本発明の一実施形態による画素値の変化周期を図示する。周期測定部１３０は、エッジ部分に属する画素を中心に隣接画素の画素値の変化周期を測定する。この時、現在画素の画素値と少なくとも一つ以上の以前または以後画素の画素値との差の変化幅によって、画素値の変化が発生したかどうかを決定でき、これにより発生した変化の周期を測定できる。前記変化幅は画素間の輝度値、エッジの強度などを基準に測定できる。
【００６１】
図示されたように、３種の画素値の変化周期を表している。最初の画素値の変化周期３０２は２画素ごとに変化し、２番目の画素値の変化周期３０４は４画素ごとに変化し、３番目の画素値の変化周期３０６は６画素ごとに変化する。したがって、最初の画素値の変化周期は、他の画素値の変化周期に比べて高周波成分の短い変化を示していることが分かる。これについてさらに具体的に図１５で説明し、前記画素値の変化周期による加重値割り当て方法を共に説明する。
【００６２】
図１５は、本発明の一実施形態による画素値の変化周期による加重値割り当て方法を図示する。
信号補正部１４０は、前記図１４で測定された画素値の変化周期によって加重値ωを割り当て、前記加重値ωを利用して前記実施例によって副画素Ｒ、Ｇ、Ｂを補正する。以下、前記図１４の画素値の変化周期を測定する方法及び測定された変化周期によって加重値割り当て方法を例として説明する。便宜上エッジ部分に属する画素で基準画素はＮ番目画素と仮定する。
【００６３】
周期測定部１３０は、Ｎ−２番目画素値（すなわち、Ｐ（Ｎ−２））とＮ−１番目画素値（すなわち、Ｐ（Ｎ−１））との差を計算し、結果値をＦ１  ４０２とする（前記図１４を参照）。このような原理で隣接画素間の画素値の差をそれぞれ計算（すなわち、Ｆ２  ４０４、Ｆ３  ４０６、Ｆ４  ４０８）する。
【００６４】
最初の数式４０１で、Ｆ１  ４０２とＦ２  ４０４との積、Ｆ２  ４０４とＦ３  ４０６との積及びＦ３  ４０６とＦ４  ４０８との積がいずれも負数である場合であり、周期測定部１３０は、画素値の変化周期が２画素ごとに変化する短い周期を持つということが測定できる。２番目の数式４０３で、Ｆ１  ４０２とＦ２  ４０４との積が正数であり、Ｆ２  ４０４とＦ３  ４０６との積が負数、そして、Ｆ３  ４０６とＦ４  ４０８との積が負数である場合であり、周期測定部１３０は、画素値の変化周期が４画素ごとに変化する周期を持つということが測定できる。このような原理で、周期測定部１３０は画素値の変化周期を測定でき、信号補正部１４０は画素値の変化周期によって加重値を割り当てる。すなわち、信号補正部１４０は、２画素周期である場合に加重値を０に割り当て、４画素周期である場合に１／１６、６画素周期である場合には１／４などにそれぞれ割り当てることができる。そして、信号補正部１４０は前記加重値ωを、エッジ（上昇エッジまたは下降エッジ）の副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの補正時に利用できる。
【００６５】
以上で説明した実施例に加えて、本発明の実施は、前述した実施例の一つ以上の処理要素を制御するためコンピュータ判読可能コード／インストラクションを含む媒体例えば、コンピュータ判読可能媒体を通じて具現されることもある。前記媒体は、前記コンピュータ判読可能コードの保存及び／または伝送可能にする媒体に対応できる。
【００６６】
前記コンピュータ判読可能コードは、媒体に記録されうる。のみならず、インターネットを通じて伝送されることもある。前記媒体は例えば、マグネチック保存媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）及び光学記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ）のような記録媒体、搬送波（ｃａｒｒｉｅｒ  ｗａｖｅ）のような伝送媒体を含みうる。また、本発明の実施形態によって、前記媒体は合成信号またはビットストリームのような信号でもある。前記媒体は分散ネットワークであるもので、コンピュータで可読コードは、分散方式で保存／伝送され、実行可能である。さらに、但只一例として、処理要素は、１つのディバイス内に分散及び／または含まれうる。
【００６７】
以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ＰＤＰ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤなどの画像信号表示装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＲＧＢ副画素タイプのディスプレイによって文字Ａをディスプレイした図である。
【図２】カラーエラー帯域を説明するための図である。
【図３】背景に比べて物体が暗い場合に左右側エッジの種類を示す図である。
【図４】背景に比べて物体が明るい場合に左右側エッジの種類を示す図である。
【図５】図３と同じ場合にカラーエラー帯域を例示した図である。
【図６】図４と同じ場合にカラーエラー帯域を例示した図である。
【図７】下降エッジ付近での入力画素値と出力画素値とを比較して示すグラフである。
【図８】上昇エッジ付近での入力画素値と出力画素値とを比較して示すグラフである。
【図９】本発明の第１実施例を説明する図である。
【図１０】本発明の第２実施例を説明する図である。
【図１１】本発明の第３実施例を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態による画像信号表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施形態による画像信号処理方法を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態による画素値の変化周期を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態による画素値の変化周期による加重値割り当て方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００      画像信号表示装置
１１０      信号判読部
１２０      エッジ感知部
１３０      周期測定部
１４０      信号補正部
１５０      ディスプレイ駆動部
【図１３】
2008065321.tif 000003
【図１４】
2008065321.tif 000004
【図１５】
2008065321.tif 000005
【図１】
2008065321.tif 000006
【図２】
2008065321.tif 000007
【図３】
2008065321.tif 000008
【図４】
2008065321.tif 000009
【図５】
2008065321.tif 000010
【図６】
2008065321.tif 000011
【図７】
2008065321.tif 000012
【図８】
2008065321.tif 000013
【図９】
2008065321.tif 000014
【図１０】
2008065321.tif 000015
【図１１】
2008065321.tif 000016
【図１２】
2008065321.tif 000017