(57)【要約】【課題】  映像表示方法および映像表示装置、ならびにコンピュータプログラムを保存するコンピュータ可読記録媒体を提供する。【解決手段】  カラーエラーを最小化するように、各副画素が４種以上の多色のうち一つを表示して副画素のレンダリングを行う映像表示方法であって、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値との差を利用して対象副画素の対象位相を調整する段階と、調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から対象副画素の相対輝度値を求める段階とを具備し、相対輝度値に相応する輝度で対象副画素の色を表示する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４種以上の多色のうち一つを表示する副画素を少なくとも一つ有する装置画素により映像を表示する映像表示方法において、
（ａ）対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、前記対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値との差を利用して前記対象副画素の対象位相を調整する段階と、
（ｂ）前記調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から前記対象副画素の相対輝度値を求める段階と、を具備し、
前記相対輝度値に対応する輝度で前記対象副画素の色が表示されることを特徴とする映像表示方法。
【請求項２】
前記４種以上の多色は、高い絶対輝度値を持つ色を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像表示方法。
【請求項３】
前記（ａ）段階は、
前記対象位相を、前記高い絶対輝度値を持つ色を表示する前記隣接副画素の重心から遠ざかる方向に移動させることを特徴とする請求項２に記載の映像表示方法。
【請求項４】
前記（ａ）段階は、
前記対象位相と前記隣接副画素の隣接位相とを移動させて前記対象位相を中心とする対象フィルタと前記隣接位相を中心とする隣接フィルタとを重畳させることを特徴とする請求項１に記載の映像表示方法。
【請求項５】
前記（ａ）段階は、
前記対象位相と前記隣接位相とを移動させて前記対象フィルタと前記隣接フィルタとを同じ領域で重畳させることを特徴とする請求項４に記載の映像表示方法。
【請求項６】
前記（ａ）段階は、
（ａ１）前記対象副画素が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値より高いかどうかを判断する段階と、
（ａ２）前記対象副画素が表示する色の前記絶対輝度値が前記所定輝度値より高いと判断されれば、高輝度フィルタを前記対象フィルタとして決定する段階と、
（ａ３）前記対象副画素が表示する色の前記絶対輝度値が前記所定輝度値以下と判断されれば、低輝度フィルタを前記対象フィルタとして決定する段階と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の映像表示方法。
【請求項７】
前記所定輝度値は、緑色が持つ絶対輝度値に近く設定されることを特徴とする請求項６に記載の映像表示方法。
【請求項８】
前記高輝度フィルタおよび前記低輝度フィルタは、前記対象副画素を含む前記装置画素の物理的空間上の位置によって変わりうることを特徴とする請求項６に記載の映像表示方法。
【請求項９】
前記（ｂ）段階は、
（ｂ１）前記対象フィルタに含まれたＭ×Ｎ（ここで、ＭおよびＮそれぞれは１以上の正の整数である。）個の係数それぞれの寄与度を決定する段階と、
（ｂ２）前記決定された各寄与度と前記各係数に対応する前記映像画素の相対輝度値とを乗算する段階と、
（ｂ３）前記乗算されたＭ×Ｎ個の結果を累積し、その累積された結果を前記対象副画素の前記相対輝度値として決定する段階と、を備え、
前記寄与度は、前記各係数が前記対象副画素の色表示に寄与する程度を示すことを特徴とする請求項６に記載の映像表示方法。
【請求項１０】
前記寄与度は、前記表示される映像の解像度と表示される映像の解像度間の比率、前記副画素の配列、前記副画素が表現する色成分または輝度、および前記対象フィルタの種類のうち少なくとも一つによって異なって決定されることを特徴とする請求項９に記載の映像表示方法。
【請求項１１】
前記（ｂ１）段階は、
（ｂ１１）前記対象フィルタの大きさであるＭ×Ｎを決定する段階と、
（ｂ１２）前記決定された大きさを利用して前記高輝度フィルタおよび前記低輝度フィルタそれぞれに含まれた各係数の寄与度を決定する段階と、を具備することを特徴とする請求項９に記載の映像表示方法。
【請求項１２】
前記（ｂ１１）段階は、
表示される映像の解像度と前記表示される映像の解像度間の比率によって前記Ｍ×Ｎを決定することを特徴とする請求項１１に記載の映像表示方法。
【請求項１３】
前記（ａ２）段階は、前記対象副画素が表示する色の前記絶対輝度値が前記所定輝度値より高いと判断されれば、前記対象副画素の物理的空間上の重心に前記対象位相を位置させ、
前記対象フィルタとして決定される前記高輝度フィルタの中心は前記重心に位置した対象位相に該当することを特徴とする請求項６に記載の映像表示方法。
【請求項１４】
前記（ａ）段階は、
前記各副画素の前記各絶対輝度値によって、表示される前記対象副画素および表示される前記少なくとも一つの隣接副画素のための高輝度フィルタまたは低輝度フィルタを決定する段階を具備し、
前記高輝度フィルタが前記対象副画素に対して決定され、前記低輝度フィルタが前記少なくとも一つの隣接副画素に対して決定される場合、前記少なくとも一つの隣接位相から前記対象位相を離隔させ、
前記対象フィルタと決定される前記高輝度フィルタの中心は前記離隔された対象位相に該当し、前記低輝度フィルタは前記隣接位相を中心とし、
前記各副画素の前記絶対輝度値が所定輝度値より高いと判断されれば、前記高輝度フィルタが決定され、前記各副画素の前記絶対輝度値が所定輝度値以下であると判断されれば、前記低輝度フィルタが決定されることを特徴とする請求項１に記載の映像表示方法。
【請求項１５】
前記（ａ３）段階は、前記対象副画素が表示する色の前記絶対輝度値が前記所定輝度値以下と判断されれば、前記対象副画素の重心と前記隣接副画素の重心とにそれぞれ位置した前記対象位相と前記隣接副画素の隣接位相とを移動させて、前記対象フィルタと隣接フィルタとを重畳させ、
前記低輝度フィルタは前記隣接フィルタと重畳される前記対象フィルタに該当することを特徴とする請求項６に記載の映像表示方法。
【請求項１６】
前記映像表示方法は、
外部から与えられた３種の多色を前記４種以上の多色に変換し、前記（ａ）段階に進行する段階をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の映像表示方法。
【請求項１７】
前記所定輝度値より高い絶対輝度値を持つ前記対象副画素が表示する色は反対色スペースでＹ、Ｌ、ホワイト、シアンまたはイエローに該当することを特徴とする請求項６に記載の映像表示方法。
【請求項１８】
前記（ｂ）段階は、
前記対象フィルタに含まれた係数のうち所望の係数の寄与度を最小化させて前記対象フィルタを所定形態のマスクに作り、前記マスクを通じて前記少なくとも一つの映像画素の前記相対輝度値から前記対象副画素の前記相対輝度値を求めることを特徴とする請求項９に記載の映像表示方法。
【請求項１９】
４種以上の多色のうち一つを表示する副画素を少なくとも一つ有する装置画素により映像を表示する映像表示装置において、
対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、前記対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値との差を利用して前記対象副画素の対象位相を調整する位相調整部と、
前記調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から前記対象副画素の相対輝度値を生成する輝度値生成部と、を備え、
前記生成された相対輝度値に相応する輝度で前記対象副画素の色が表示されることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２０】
前記４種以上の多色は高い絶対輝度値を持つ色を含むことを特徴とする請求項１９に記載の映像表示装置。
【請求項２１】
前記位相調整部は、
高い絶対輝度値を持つ色を表示する前記隣接副画素の重心から遠ざかる方向に前記対象位相を移動させることを特徴とする請求項２０に記載の映像表示装置。
【請求項２２】
前記位相調整部は、
前記対象位相と前記隣接副画素の隣接位相とを移動させて前記対象位相を中心とする対象フィルタと前記隣接位相を中心とする隣接フィルタとを重畳させることを特徴とする請求項１９に記載の映像表示装置。
【請求項２３】
前記位相調整部は、
前記対象位相と前記隣接位相とを移動させて前記対象フィルタと前記隣接フィルタとを同じ領域で重畳させることを特徴とする請求項２２に記載の映像表示装置。
【請求項２４】
前記位相調整部は、
前記対象副画素が表示する色の絶対輝度値と所定輝度値とを比較する比較部と、
前記比較された結果に応答して、高輝度フィルタまたは低輝度フィルタを前記対象フィルタとして決定し、その決定された結果を前記輝度値生成部に出力するフィルタ決定部と、を具備することを特徴とする請求項１９に記載の映像表示装置。
【請求項２５】
前記輝度値生成部は、
前記対象フィルタに含まれたＭ×Ｎ（ここで、ＭおよびＮそれぞれは１以上の正の整数である）個の係数それぞれの寄与度を決定する寄与度決定部と、
前記決定された各寄与度と、前記各係数に対応する前記映像画素の相対輝度値とを乗算する乗算部と、
前記乗算されたＭ×Ｎ個の結果を累積し、その累積された結果を前記対象副画素の前記相対輝度値として出力する累積部と、を備え、
前記寄与度は前記各係数が前記対象副画素の色表示に寄与する程度を示すことを特徴とする請求項１９に記載の映像表示装置。
【請求項２６】
前記映像表示装置は、
外部から入力した３種の多色を前記４種以上の多色に変換し、変換された結果を前記位相調整部に出力する色変換部をさらに具備することを特徴とする請求項１９に記載の映像表示装置。
【請求項２７】
各副画素は４種以上の多色のうち一つを表示し、少なくとも一つの前記副画素よりなる装置画素により映像を表示する映像表示装置を制御する、少なくとも一つのコンピュータプログラムを保存したコンピュータ可読記録媒体において、
対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、前記対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値との差を利用して前記対象副画素の対象位相を調整する段階と、
前記調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から前記対象副画素の相対輝度値を求める段階と、を行うためのコンピュータプログラムを保存し、
前記コンピュータプログラムは、前記映像表示装置に前記相対輝度値に対応する輝度で前記対象副画素の色を表示させることを特徴とするコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置(LCD: Liquid Crystal Display)やプラズマディスプレイパネル(PDP: Plasma Display Panel)のような表示装置に係り、特にこのような表示装置を含む、副画素ベースでカラー映像を表示するモニタ、テレビまたは移動ディスプレイ装置のような映像表示装置およびこれらの映像表示方法、ならびにコンピュータプログラムを保存するコンピュータ可読記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の映像表示装置について添付した図面を参照して説明する。
図１は、従来の映像表示装置でＲＧＢストライプ構造を持つフィルタの例示的な図面であって、多数個の副画素で構成される。
図２は、映像表示装置で使われるカラーフィルタの例示的な図面であって、多数個の副画素よりなる。
【０００３】
図１に示すように、各副画素は赤色（Ｒ：Ｒｅｄ）、緑色（Ｇ：Ｇｒｅｅｎ）および青色（Ｂ：Ｂｌｕｅ）のうち一色を表示する。この時、一つの装置画素はＲＧＢをそれぞれ表示する３個の副画素よりなる。ここで、図１に図示した従来の映像表示装置は、各副画素を動作させて映像を表示するため、白黒の映像を表示する場合に、理論的に水平解像度を３倍程度に向上させうる。また、図２に図示した各副画素は、Ｒ、ＧおよびＢ以外に白色（Ｗ：Ｗｈｉｔｅ）も表示できる。この場合、各装置画素はＲＢＧ、ＲＷＧ、ＧＷＲまたはＧＢＲをそれぞれ表現する多数個の副画素よりなる。
【０００４】
このように副画素をレンダリングして映像を表示する従来の映像表示装置は、階段パターンの発生を減少させうる。ここで、階段パターンとは、入力されるコンテンツの解像度が映像表示装置で表現できる解像度より高い時に、イタリック体のように微細な文字の境界で一般的に発生する現象である。
【０００５】
しかし、副画素をレンダリングして映像を表示する従来の映像表示装置は、カラー映像の境界を表現する副画素間で輝度値が急激に変わる時に各副画素の位相差によってカラーエラー(color fringe)が発生してしまうという問題点を持つ。ここで、カラーエラーは副画素の配列構造によって異なる形態を示すことができる。たとえば、図１に図示したようなストライプ構造では、カラーエラーは対角線で表われる。デルタ構造では、カラーエラーは垂直方向の直線で表われる。特に、カラーエラーは、図１に図示したストライプ構造のように色成分が一つの装置画素単位で周期的な配列を持つ場合より、図２に図示したように色成分が一つの装置画素単位ではなく２つ以上の副画素グループ単位で周期的な配列を持つ場合にさらに目立つという問題点がある。
【０００６】
副画素ベースで映像を表示する従来の映像表示装置は、特許文献１に開示されている。ここに開示された従来の映像表示方法および装置は、高解像度のカラー映像を低解像度の装置で表示しようとする時に一つの映像画素をＲ、ＧまたはＢの副画素に分けて表現することにより解像度の向上を図っている。しかし、周辺映像画素の平均により関連のある副画素を表現する従来の映像表示方法および装置は、映像のぶれ(blurring)を大きくさせるだけでなく色成分別に急激な輝度の変化がある時にカラーエラーを発生する問題点を持つ。
【０００７】
図３は、映像の空間周波数による人間の視覚特性を説明するための図面であって、横軸はｃ／ｄ(cycles per degree)を表し、縦軸はコントラスト敏感度をそれぞれ表す。
周辺映像画素の単純な平均により副画素を表現する従来の映像表示方法および装置とは異なり、人間の視覚特性を考慮して色成分別に副画素を表現する他の映像表示方法および装置が特許文献２に開示されている。ここに開示された従来の映像表示方法および装置は、人間の視覚的特性、すなわち、ユーザの理論的可視距離を考慮して設計した最適のフィルタを利用し、各副画素が表現する色成分の輝度値を計算して解像度の向上を図る。ここで、人間の視覚特性は図３に図示したように、映像の輝度(Luminance CSF(Contrast Sensitivity Function))に非常に敏感であり、映像の色成分(Red-Green CSFまたはBlue-Yellow CSF)に多少鈍感な傾向を示す。しかし、このような従来の映像表示方法および装置は、最適のフィルタが理論的可視距離を考慮して設計されるため、モバイル環境すなわち、流動的な可視距離を確保しつつ映像を表示せねばならない場合に適用され難い問題点を持つ。さらに、このような従来の映像表示方法および装置は、反対色スペースで動作するフィルタを設計して利用するために不要かつ複雑な色空間変換過程を要求するという問題点を持つ。
【０００８】
また、前述した従来の映像表示方法および装置に使われる副画素は、それぞれ図１に図示したように３種の色のうち一つだけを表示できるが、図２に図示したように４種の色のうち一つを表示するか、または４種よりさらに多くの色のうち一つを表示できる副画素を利用して高解像度のカラー映像をカラーエラーなしに表示できない問題点を持つ。
【特許文献１】米国特許第５，３４１，１５３号明細書("Method of and apparatus for displaying a multicolor image")
【特許文献２】米国特許出願公開ＵＳ２００２／００９３５２１  Ａ１("Methods and systems for improving display resolution in images using sub-pixel sampling and visual error filtering")
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする技術的課題は、カラーエラーを最小化するように、各副画素が４種以上の多色のうち一つを表示して副画素のレンダリングを行う映像表示方法を提供するところにある。
【００１０】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、カラーエラーを最小化するように、各副画素が４種以上の多色のうち一つを表示して副画素のレンダリングを行う映像表示装置を提供するところにある。
【００１１】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、カラーエラーを最小化するように、各副画素が４種以上の多色のうち一つを表示して副画素のレンダリングを行うコンピュータプログラムを保存したコンピュータ可読記録媒体を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、各副画素は４種以上の多色のうち一つを表示し、少なくとも一つの前記副画素よりなる装置画素により映像を表示する本発明による映像表示方法は、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、前記対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値との差を利用して前記対象副画素の対象位相を調整する段階と、前記調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から前記対象副画素の相対輝度値を求める段階と、よりなり、前記相対輝度値に相応する輝度で前記対象副画素の色が表示されることが望ましい。
【００１３】
前記した他の課題を解決するために、各副画素は４種以上の多色のうち一つを表示し、少なくとも一つの前記副画素よりなる装置画素により映像を表示する本発明による映像表示装置は、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、前記対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値との差を利用して前記対象副画素の対象位相を調整する位相調整部と、前記調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から前記対象副画素の相対輝度値を生成する輝度値生成部と、よりなり、前記生成された相対輝度値に相応する輝度で前記対象副画素の色が表示されることが望ましい。
【００１４】
前記したさらに他の課題を解決するために、各副画素は４種以上の多色のうち一つを表示し、少なくとも一つの前記副画素よりなる装置画素により映像を表示する映像表示装置を制御する本発明による少なくとも一つのコンピュータプログラムを保存するコンピュータ可読記録媒体は、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、前記対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値間の差を利用して前記対象副画素の対象位相を調整する段階と、前記調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から前記対象副画素の相対輝度値を求める段階と、を行うためのコンピュータプログラムを保存し、前記相対輝度値に相応する輝度で前記対象副画素の色が表示されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による映像表示方法および映像表示装置、ならびにコンピュータプログラムを保存したコンピュータ可読記録媒体は、各副画素ごとに異なる形態のフィルタを使用しつつレンダリングを行う。すなわち、隣接副画素と対象副画素との間の絶対輝度値差を反映して生成した対象フィルタを利用して対象副画素が表現する相対輝度値を求めるので、比較的低い絶対輝度値を持つ色をそのカラーエラーを減少させつつ表示することもでき、比較的高い絶対輝度値を持つ色をその解像度を向上させつつ表示できる。その結果、高解像度の映像を表示する時に生じる画質劣化の原因となるエイリアシング現象を減少させることができる。その上、物理的に副画素の数を増やさずに解像度を向上させることができるので、物理的に副画素の数を増やして解像度を向上させる時と比較して駆動ドライバチップの大きさを縮小し、かつ微細加工の必要なくしてフィルタ透過光量を増加させる効果がある。特に、ＲＧＢ以外に副画素が追加的に表示できる追加色が白である場合に出力光量を増やすことができる。また、追加色が原色である場合に映像表示装置が表示できる色域を広げられる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による映像表示方法を添付した図面を参照して説明する。
参照する図において、図４は、本発明による映像表示方法を説明するためのフローチャートであり、当該映像表示方法は、色変換して対象位相を調整する段階（第８および第１０段階）および対象副画素の相対輝度値を求める段階（第１２段階）よりなる。
図５は副画素の配列の例示的な図面であって、当該配列は、６個の副画素９、１１、１３、１５、１７および１９で構成される。
【００１７】
本発明による映像表示方法は装置画素に映像を次のように表示する。ここで、一つの装置画素は少なくとも一つの副画素よりなっている。たとえば、図５に図示した副画素９、１１および１７は非対称的に一つの装置画素をなすこともあり、副画素１３、１５および１９は非対称的に一つの装置画素をなすこともある。この時、各副画素９、１１、１３、１５、１７または１９は４種以上の多色のうち一つを表示する。ここで、４種以上の多色は、たとえば、Ｒ、Ｇ、ＢおよびＷなどを含みうる。たとえば、６個の副画素９、１１、１３、１５、１７および１９はＲ、Ｇ、Ｇ、Ｒ、ＢおよびＷをそれぞれ表示できる。
本発明によれば、４種以上の多色は高い絶対輝度値を持つ色、たとえばＷを必ず含みうる。
【００１８】
本発明による映像表示方法は、まず、外部から与えられた３種の多色、たとえばＲ、ＧおよびＢを、４種以上の多色、たとえばＲ、Ｇ、ＢおよびＷに変換する（第８段階）。この時、第８段階で色変換だけでなくガンマ補正が行われることもある。本発明の他の実施形態によれば、図１に図示した映像表示方法は第８段階を備えないこともある。
【００１９】
対象副画素が表示する色の絶対輝度値と、対象副画素と隣接する少なくとも一つの隣接副画素が表示する色の絶対輝度値との差を利用して対象副画素の対象位相を調整する（第１０段階）。ここで、対象副画素とは、本発明による映像表示方法により相対輝度値を求めるために現在対象としている副画素と定義される。また、絶対輝度値とは、白色から黒色の色域に含まれた各色を特定する輝度値と定義され、色域に含まれる各色の明るさの程度として定義される相対輝度値と区別される。また、位相とは、副画素に対応するフィルタの中心を意味する。したがって、対象副画素に対応する対象フィルタの中心は対象位相と定義され、隣接副画素に対応する隣接フィルタの中心は隣接位相と定義される。
【００２０】
本発明の第１実施形態によれば、隣接副画素が高い絶対輝度値を持つ色を表示する場合、対象位相は隣接副画素の重心と遠ざかる方向に移動しうる。ここで、重心とは、物理的空間上で副画素が占める領域の中心を意味する。たとえば、隣接副画素が白色を表示する場合、白色を表示する隣接副画素の重心から対象位相を遠く移動させて初めてカラーエラーが減る。しかし、対象位相を隣接副画素の重心からあまり遠く移動させれば対象副画素に表示される映像の解像度が低下するため、適当な妥協点が定められうる。
【００２１】
図６は、物理的空間上でそれぞれが３種の色成分のうち一つを表示する副画素の一例を示す図面である。ここで、参照符号３０、３２、３４および３６はＧを表示する副画素１４、１６、１８および２０の重心＊をそれぞれ示す。
図７は、物理的空間上でそれぞれが４種の色成分のうち一つを表示する副画素の他の例を示す図面である。ここで、参照符号３８、３９、４０、４２、４４および４５はＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ、ＷおよびＲをそれぞれ表示する副画素５０、５１、５２、５４、５６および５７の重心＊をそれぞれ示す。
図８は、物理的空間上でそれぞれが４種の色成分のうち一つを表示する副画素のまた他の例を示す図面である。ここで、参照符号３８、４０および４２はＲ、ＢおよびＧをそれぞれ表示する副画素５０、５２および５４の重心＊をそれぞれ示す。
【００２２】
図６に図示した各副画素はＲ、Ｇ、Ｂの３種の多色のうち一つを表示できる。この時、図６に図示した副画素が３種のＲ、Ｇ、Ｂ色以外にさらに他の４番目の色、たとえばＷをも表示できるならば、各副画素の物理的な空間は図７のように変わりうる。この時、図６および図７に図示した副画素で、半分の水平解像度を比較すれば、図６に図示した上側副画素３１は２個の位相３０および３２だけを持つが、図７に図示した上側副画素５０、５１、５２は３個の位相３８、３９、４０を持つ。同様に、図６に図示した下側副画素３３は２個の位相３４および３６だけを持つが、図７に図示した下側副画素５４、５６、５７は３個の位相４２、４４、４５を持つ。したがって、図７に図示した副画素で映像を表示すれば、図６に図示した副画素で映像を表示する時より１．５倍の解像度向上を期待できる。
【００２３】
もし、対象副画素５２がＢを表示して隣接副画素５６が高い絶対輝度値を持つ色、たとえばＷを表示する場合、対象位相４０は、隣接副画素５６の重心４４から遠ざかる方向に移動できる。たとえば、図７に図示した対象位相４０を図８に図示したように左側に移動させうる。
【００２４】
本発明の第２実施形態によれば、対象位相と少なくとも一つの隣接副画素の隣接位相とを移動させて対象フィルタと少なくとも一つの隣接フィルタとを重畳させうる。
【００２５】
本発明の第３実施形態によれば、対象位相と少なくとも一つの隣接位相とを移動させて対象フィルタと少なくとも一つの隣接フィルタとを同じ領域で重畳させうる。
前述した第２または第３実施形態のように、対象フィルタと少なくとも一つの隣接フィルタとが重畳される場合、副画素間の急激なカラー色成分の輝度変化によって引き起こされるカラーエラーが最小化されうる。
【００２６】
図６および図７に図示した例示的な図面を参照して前述した本発明の第２および第３実施形態を説明すれば次の通りである。
前述した第２または第３実施形態によれば、図７に図示した対象位相４０と隣接位相３８および４２とを図８に図示したように左側にいずれも移動させうる。この場合、移動した対象位相４０を中心とする対象フィルタと隣接位相３８および４２を中心とする隣接フィルタとは重畳されることもある。したがって、Ｂを表示する副画素５２の位相４０とＲおよびＧを表示する副画素５０および５４の位相３８および４２とがいずれも移動したため、ＷによりＢが受ける影響を減らしうる。
【００２７】
図９は、図４に図示した第１０段階に対する本発明の実施形態１０Ａを説明するためのフローチャートであり、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と所定輝度値とを比較した結果によって対象フィルタの種類を決定する段階（第６０〜第６４段階）よりなる。
【００２８】
本発明によれば、対象副画素が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値より高いかどうかを判断する（第６０段階）。本発明では、所定輝度値は、緑色が持つ絶対輝度値に近く設定される。
【００２９】
もし、対象副画素が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値より高いと判断されれば、高輝度フィルタを対象フィルタと決定し、第１２段階に進む（第６２段階）。この時、所定輝度値より高い絶対輝度値を持つ対象副画素が表示する色は反対色スペースでＹ、Ｌ、Ｗ、シアンまたはイエローとなる。ここで、ＹはＹＣｂＣｒでのＹを意味し、Ｌ（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）はＬａｂのＬを意味する。
【００３０】
図１０は、比較的高い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素に適用される対象フィルタの一例を示す図面である。
本発明の一実施形態によれば、対象副画素７０が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値より高いと判断されれば、対象副画素７０の物理的空間上の重心７４に対象位相を位置させうる（第６２段階）。したがって、対象フィルタ７２と決定される高輝度フィルタの中心は重心７４に位置した対象位相となる。このように、比較的高い絶対輝度値を持つ色を表示する副画素に適用される高輝度フィルタは隣接フィルタと独立的に形成される。
【００３１】
本発明の他の実施形態によれば、対象副画素７０が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値より高いと判断されれば、隣接位相８０、８２、８４から対象位相７４を離隔させうる（第６２段階）。ここで、低輝度フィルタ９０、９２、９４は隣接位相８０、８２、８４を中心とし、対象フィルタ７２と決定される高輝度フィルタ７２の重心７４は離隔された対象位相に該当する。すなわち、隣接フィルタが低輝度フィルタである場合、隣接フィルタから対象フィルタを離隔させる。
一方、対象副画素が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値以下であると判断されれば、低輝度フィルタを対象フィルタと決定し、第１２段階に進む（第６４段階）。
【００３２】
図１１は、比較的低い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素に適用される対象フィルタの一例を示す図面である。
本発明の一実施形態によれば、対象副画素５０が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値以下と判断されれば、図７に図示したような対象位相を対象副画素５０の重心３８に位置させ、隣接副画素５４の隣接位相を隣接副画素５４の重心４２にそれぞれ位置させる。この時、重心３８および４２に位置させた対象位相と隣接位相とを図８に図示したように移動させて、たとえば、図１１に図示したように対象フィルタ１００と隣接フィルタ１０２とを重畳させる。この場合、第６４段階で利用される低輝度フィルタは対象フィルタ１００に該当し、Ｒを表示する対象副画素５０の相対輝度値を求める時に使われる。ここで、低い絶対輝度値を持つ色は高い彩度を持つ。
【００３３】
これと同様に、対象副画素５４が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値以下と判断されれば、図７に図示したような対象位相を対象副画素５４の重心４２に位置させ、隣接副画素５０の隣接位相を隣接副画素５０の重心３８にそれぞれ位置させる。この時、重心４２および３８に位置させた対象位相と隣接位相とを図８に図示したように移動させ、たとえば、図１１に図示したように対象フィルタ１０２と隣接フィルタ１００とを重畳させる。この場合、第６４段階で利用される低輝度フィルタは対象フィルタ１０２に該当し、Ｇを表示する対象副画素５４の相対輝度値を求める時に使われる。
【００３４】
結局、図１１を参照すれば、ＲＧＢＷＧＲを一対と見なす代わりにＲＧまたはＧＲをそれぞれ一対と見なして２種の低輝度フィルタ１００および１０２のうち一つを対象フィルタと決定する。
【００３５】
図１２は、比較的低い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素に適用される対象フィルタの他の例を示す図面である。
本発明の他の実施形態によれば、対象副画素１１６が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値以下と判断されれば、対象副画素１１６の重心と隣接副画素１１８および１２０の重心とにそれぞれ位置した対象位相と隣接位相とを移動させて、対象フィルタ１１０と隣接フィルタ１１２および１１４とを互いに重畳させる。この時、隣接フィルタ１１２および１１４と重畳される低輝度フィルタ１１０を対象副画素１１６に該当する対象フィルタとして決定する。すなわち、図１２に図示した対象フィルタ１１０は、Ｗを表示する隣接副画素１１５がＢを表示する対象副画素１１６と隣接した場合に対象副画素１１６の相対輝度値を求める時に使われうる。この時、対象フィルタ１１０と隣接フィルタ１１２および１１４とを斜線領域１１７に重畳させれば、Ｒ、Ｇ、Ｂが互いに混合されてＷと類似して見えるため、対象位相が対象副画素１１６の重心にある時にＢとＷ間に引き起こされたカラーエラーが除去されうる。結局、図１２を参照すれば、Ｂを表示する副画素１１６と隣接副画素１１８および１２０とを一対と見なして、隣接フィルタ１１２および１１４の隣接位相と対象フィルタ１１０の対象位相とが一致するように対象フィルタ１１０を設計する。
【００３６】
前述した高輝度フィルタおよび低輝度フィルタは、対象副画素を含む装置画素の物理的空間上の位置によって変わる。
一方、図４に図示した第１０段階後に、調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から対象副画素の相対輝度値を求める（第１２段階）。このように、対象副画素の相対輝度値を求めることを対象副画素のレンダリングという。
第１２段階で求められた対象副画素の相対輝度値に相応する輝度で対象副画素の色が表示される。
【００３７】
図１３は、図４に図示した第１２段階に関する本発明による実施形態１２Ａを説明するためのフローチャートであり、各寄与度を各映像画素の相対輝度値と乗算した結果を累積して対象副画素の相対輝度値を求める段階（第１４０〜第１４４段階）よりなる。
【００３８】
まず、第１０段階後に、対象フィルタに含まれたＭ×Ｎ（ここで、ＭおよびＮそれぞれは１以上の正の整数である）個の係数それぞれの寄与度を決定する（第１４０段階）。ここで、寄与度とは、対象フィルタに含まれた各係数が対象副画素の色表示に寄与する程度を意味する。たとえば、”０”の寄与度を持つ係数に該当する映像画素は、装置副画素の表示に全く寄与せず、”１”の寄与度を持つ係数に該当する映像画素は、装置副画素の表示に全て寄与する。このような寄与度は映像の解像度と映像表示装置の解像度間の比率、副画素の配列、副画素が表現する色成分または輝度および対象フィルタの種類のうち少なくとも一つによって異なって決定されうる。ここで、対象フィルタの種類とは、対象フィルタが高輝度フィルタかまたは低輝度フィルタかを意味する。
【００３９】
図１４は対象フィルタの例示的な図面であって、９個の係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３で構成される。
たとえば、Ｍ＝Ｎ＝３の場合、対象フィルタは図１４に図示したように具現できる。この時、第１４０段階で係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３それぞれの寄与度を決定する。
【００４０】
図１５は、図１３に図示した第１４０段階に関する本発明による実施形態１４０Ａを説明するためのフローチャートであり、対象フィルタの大きさを決定する段階（第１６０段階）および寄与度を決定する段階（第１６２段階）よりなる。
まず、対象フィルタの大きさであるＭ×Ｎを決定する（第１６０段階）。この時、対象フィルタの大きさは映像の解像度と映像表示装置の解像度間の比率によって決定できる。たとえば、映像の解像度がＡ×Ｂであり、映像表示装置の解像度がＣ×Ｄである場合、ＭはＡ／Ｃに比例し、ＮはＢ／Ｄに比例するように決定できる。
【００４１】
第１６０段階後に、対象フィルタの決定された大きさを利用して高輝度および低輝度フィルタそれぞれに含まれた各係数の寄与度を決定する（第１６２段階）。
一方、第１４０段階後に、決定された各寄与度と対象フィルタの各係数に対応する映像画素の相対輝度値とを乗算する（第１４２段階）。
【００４２】
たとえば、対象フィルタが図１４に図示したように具現される時、９個の係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３それぞれに対応する映像画素が一つの副画素に表示されるために、第１４０段階で求めた９個の係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３それぞれに対する寄与度と係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３それぞれに対応する映像画素の相対輝度値とを第１４２段階で乗算する。第１４２段階後に、乗算されたＭ×Ｎ個の結果を累積し、その累積された結果を対象副画素の相対輝度値として決定する（第１４４段階）。
【数１】
2005092222.tif 000003
ここで、Ｓｏｕｔ（ｉ）は対象副画素の相対輝度値を表し、（ｋ，ｌ）は対象フィルタに含まれた係数ｆｋｌのインデックスであって１≦ｋ≦Ｍであり、１≦ｌ≦Ｎであり、Ｍ（ｋ，ｌ）は係数ｆｋｌの寄与度であって０≦Ｍ（ｋ，ｌ）≦１であり、Ｉ（ｋ，ｌ）は係数ｆｋｌに対応する映像画素の相対輝度値をそれぞれ表す。すなわち、Ｍ×Ｎ個の係数を持つ対象フィルタは、Ｍ×Ｎ個の映像画素の相対輝度値を単一副画素が表現する相対輝度値に変える役割をする。
【００４３】
本発明によれば、視覚的モジュレーショントランスファー関数(MTF:Modulation Transfer Function)特性を考慮して、第１２段階は対象フィルタに含まれた係数のうち所望の係数の寄与度を最小化させて対象フィルタを所定形態のマスクにし、マスクを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から対象副画素の相対輝度値を求めることもある。
【００４４】
たとえば、対象フィルタが図１４に図示したように具現される時、対象フィルタに含まれた係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３のうち所望の係数ｆ１１、ｆ１３、ｆ３１、ｆ３３の寄与度を”０”にすれば、対象フィルタは所定形態、すなわち、菱形のマスクとなる。この場合、図１０、１１または１２に図示したフィルタ９０、９２、１００、１０２、１１２、１１４それぞれは菱形であることが分かる。
【００４５】
他の例として、対象フィルタが図１４に図示したように具現される時、対象フィルタに含まれた係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３のうち所望の係数ｆ１３、ｆ２３、ｆ３３の寄与度を”０”にして対象フィルタを所定形態、すなわち、スリムな方形のマスクに作ることができる。この場合、図１２に図示したフィルタ１１０はスリムな方形であることが分かる。
【００４６】
また他の例として、対象フィルタが図１４に図示したように具現される時、対象フィルタに含まれた係数ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３のうち所望の係数ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３の寄与度を”０”にして対象フィルタを所定形態、すなわち、平たい方形のマスクに作ることができる。この場合、図１０に図示したフィルタ７２は平たい方形であることが分かる。
【００４７】
結局、本発明による映像表示方法は、図３に図示したように色成分に対する人間の空間解像度に対する知覚能力が輝度の成分に対する知覚能力より低下することを利用して、比較的高い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素の対象フィルタに対しては、図１０に図示したように対象副画素の重心を対象位相としてビジュアル解像度、すなわち、空間解像度を向上させる。すなわち、比較的高い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素の相対輝度値を求めるために適用される対象フィルタを設計しようとする場合、本発明による映像表示方法は、対象副画素で表示する映像の空間解像度を増加させる方向に設計した高輝度フィルタを対象フィルタとして決定する。
【００４８】
さらに、本発明による映像表示方法は、比較的低い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素の対象フィルタに対しては、図１１または図１２に図示したように対象フィルタと隣接フィルタとを互いに重畳させてカラーエラーを相殺する。すなわち、比較的低い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素の相対輝度値を求めるために適用される対象フィルタを設計しようとする場合、本発明による映像表示方法は、対象副画素で表示する映像の色成分が隣接する色成分と混合されるように設計した低輝度フィルタを対象フィルタとして決定する。
【００４９】
以下、本発明による映像表示装置の構成および動作を添付した図面を参照して次のように説明する。
図１６は本発明による映像表示装置の実施形態のブロック図であり、色変換部１８０、位相調整部１８２および輝度値生成部１８４で構成される。
【００５０】
図１６に図示した映像表示装置は、図４に図示した映像表示方法を実行できる。すなわち、少なくとも一つの副画素よりなる装置画素により映像を表示できる。
図４に図示した第８段階を実行するために、図１６に図示した映像表示装置の色変換部１８０は、外部から入力端子ＩＮ１を通じて入力された３種の多色、たとえばＲ、ＧおよびＢを４種以上の多色、たとえばＲ、Ｇ、ＢおよびＷに変換し、変換された結果を位相調整部１８２に出力する。前述したように、図４に図示した映像表示方法が第８段階を備えない場合、図１６に図示した映像表示装置も色変換部１８０を備えないこともある。この場合、位相調整部１８２は外部から入力端子ＩＮ２を通じて多色を直接入力する。
【００５１】
第１０段階を行うために、位相調整部１８２は、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と対象副画素と隣接する隣接副画素が表示する色の絶対輝度値間の差を利用して対象副画素の対象位相を調整する。このために、位相調整部１８２は、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と対象副画素と隣接する隣接副画素が表示する色の絶対輝度値とを入力端子ＩＮ２を通じて外部から入力することもあり、色変換部１８０から入力することもある。
【００５２】
位相調整部１８２は前述した本発明による映像表示方法の前述した実施形態を実行できる。たとえば、前述した第１実施形態を実行するために、位相調整部１８２は高い絶対輝度値を持つ色を表示する隣接副画素の重心から遠ざかる方向に対象位相を移動させることもある。また、前述した第２実施形態を実行するために、位相調整部１８２は対象位相と少なくとも一つの隣接位相とを移動させて対象フィルタと隣接フィルタとを互いに重畳させることもある。さらに、前述した第３実施形態を実行するために、位相調整部１８２は対象位相と少なくとも一つの隣接位相とを移動させて対象フィルタと少なくとも一つの隣接フィルタとを同じ領域で重畳させることもある。
【００５３】
図１７は、図１６に図示した位相調整部１８２の本発明による望ましい一実施形態１８２Ａのブロック図であり、比較部１９０およびフィルタ決定部１９２で構成される。
【００５４】
図１７に図示した位相調整部１８２Ａは図９に図示した第１０Ａ段階を実行する役割をする。
【００５５】
図９に図示した第６０段階を実行するために、比較部１９０は対象副画素が表示する色の絶対輝度値を入力端子ＩＮ４を通じて入力し、入力した対象副画素が表示する色の絶対輝度値と所定輝度値とを比較し、比較された結果をフィルタ決定部１９２に出力する。
【００５６】
第６２または第６４段階を実行するために、フィルタ決定部１９２は比較部１９０で比較された結果に応答して高輝度フィルタや低輝度フィルタを対象フィルタとして決定し、その決定された結果を輝度値生成部１８４に出力端子ＯＵＴ２を通じて出力する。たとえば、比較された結果を通じて対象副画素が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値より高いと認識されれば、フィルタ決定部１９２は高輝度フィルタを対象フィルタとして決定する。しかし、比較された結果を通じて対象副画素が表示する色の絶対輝度値が所定輝度値以下であると認識されれば、フィルタ決定部１９２は低輝度フィルタを対象フィルタとして決定する。
【００５７】
一方、図４に図示した第１２段階を実行するために、輝度値生成部１８４は、調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から対象副画素の相対輝度値を生成し、生成された対象副画素の相対輝度値を出力端子ＯＵＴ１を通じて出力する。このために、輝度値生成部１８４は対象フィルタをフィルタ生成部（図示せず）から入力できる。ここで、対象位相を中心として対象フィルタを生成するフィルタ生成部は位相調整部１８２に内蔵されることもあり、輝度値生成部１８４自体に内蔵されることもあり、外部に別途に設けられることもある。もし、輝度値生成部１８４は、フィルタ生成部が位相調整部１８２に内蔵される場合に対象フィルタを位相調整部１８２から入力し、外部に別途に設けられる場合に入力端子ＩＮ３を通じて対象フィルタを入力する。
【００５８】
図１８は、図１６に図示した輝度値生成部１８４の本発明による望ましい一実施形態１８４Ａのブロック図であり、寄与度決定部２１０、乗算部２１２および累積部２１４で構成される。
図１８に図示した輝度値生成部１８４Ａは、図１３に図示した第１２Ａ段階を実行する役割をする。
【００５９】
図１３に図示した第１４０段階を実行するために、寄与度決定部２１０は入力端子ＩＮ５を通じて入力した対象フィルタに含まれたＭ×Ｎ個の係数それぞれの寄与度を決定し、その決定された各寄与度を乗算部２１２に出力する。
【００６０】
第１４２段階を実行するために、乗算部２１２は寄与度決定部２１０で決定された各寄与度と各係数に対応する映像画素の相対輝度値とを乗算し、乗算された結果を累積部２１４に出力する。このために、乗算部２１２は各係数に対応する映像画素の相対輝度値を入力端子ＩＮ６を通じて入力する。
【００６１】
第１４４段階を実行するために、累積部２１４は乗算部２１２で乗算されたＭ×Ｎ個の結果を累積し、その累積された結果を対象副画素の相対輝度値として出力端子ＯＵＴ３を通じて出力する。
【００６２】
結局、前述した本発明による映像表示方法および装置によりあらゆる副画素の相対輝度値が決定され、出力端子ＯＵＴ１を通じて出力される相対輝度値に相応する輝度で各対象副画素の色が表示される。
【００６３】
一方、前述した映像表示装置を制御する少なくとも一つの本発明によるコンピュータプログラムは、コンピュータ可読記録媒体に保存されることもある。この場合、本発明による記録媒体に保存されうるコンピュータプログラムは、対象副画素が表示する色の絶対輝度値と対象副画素の隣接副画素が表示する色の絶対輝度値間の差を利用して対象副画素の対象位相を調整する段階、および調整された対象位相を中心とする対象フィルタを通じて少なくとも一つの映像画素の相対輝度値から対象副画素の相対輝度値を求める段階を実行できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明はＬＣＤやＰＤＰのような表示部に望ましく適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来の映像表示装置でＲＧＢストライプ構造を持つフィルタの例示的な図面である。
【図２】従来の映像表示装置で使われるカラーフィルタの例示的な図面である。
【図３】映像の空間周波数による人間の視覚特性を説明するための図面である。
【図４】本発明による映像表示方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】副画素の配列の例示的な図面である。
【図６】物理的空間上でそれぞれが３種の色成分のうち一つを表示する副画素の一例を示す図面である。
【図７】物理的空間上でそれぞれが４種の色成分のうち一つを表示する副画素の他の例を示す図面である。
【図８】物理的空間上でそれぞれが４種の色成分のうち一つを表示する副画素のさらに他の例を示す図面である。
【図９】図４に図示した第１０段階に対する本発明の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図１０】比較的高い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素に適用される対象フィルタの一例を示す図面である。
【図１１】比較的低い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素に適用される対象フィルタの一例を示す図面である。
【図１２】比較的低い絶対輝度値を持つ色を表示する対象副画素に適用される対象フィルタの他の例を示す図面である。
【図１３】図４に図示した第１２段階に関する本発明による実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図１４】対象フィルタの例示的な図面である。
【図１５】図１３に図示した第１４０段階に関する本発明による実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明による映像表示装置の実施形態のブロック図である。
【図１７】図１６に図示した位相調整部の本発明による望ましい一実施形態のブロック図である。
【図１８】図１６に図示した輝度値生成部の本発明による望ましい一実施形態のブロック図である。
【図１】
2005092222.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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