(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルのラインを、赤、緑、および青（ＲＧＢ）色空間から、輝度色、青色差、および赤色差（ＹＣｂＣｒ）色空間に変換するための、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールであって、前記ピクセルのラインは第１のサンプリングレートを有する、前記コンバータモジュールと、
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールに結合された、クロミナンスデシメータモジュールであって、前記クロミナンスデシメータモジュールが、前記第１のサンプリングレートよりも小さい第２のサンプリングレートを有する前記ピクセルのラインの中間表現を生成するように構成され、前記中間表現を表すデータの量が前記ピクセルのラインを表すデータの量よりも少ない、前記クロミナンスデシメータモジュールと、
前記中間表現を格納するように構成された、前記クロミナンスデシメータモジュールに結合されたラインストアメモリと、
垂直方向への前記中間表現のスケーリング済みバージョンを生成するように構成された、前記ラインストアメモリに結合された垂直スケーラモジュールと、
を備え、
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して前記ピクセルのラインを変換する
イメージ処理装置。
【請求項２】
前記垂直スケーラモジュールに結合されたクロミナンスインタポレータモジュールをさらに備え、前記クロミナンスインタポレータモジュールが、前記第２のサンプリングレートを有する前記中間表現のスケーリング済みバージョンを、前記第１のサンプリングレートを有する前記ピクセルのラインのスケーリング済みバージョンに変換するように構成される、請求項１に記載のイメージ処理装置。
【請求項３】
前記クロミナンスインタポレータモジュールに結合された、ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールをさらに備え、前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、前記ピクセルのラインのスケーリング済みバージョンを前記ＹＣｂＣｒ色空間から前記ＲＧＢ色空間に変換するように構成される、請求項２に記載のイメージ処理装置。
【請求項４】
ピクセルのラインを、赤、緑、および青（ＲＧＢ）色空間から、輝度色、青色差、および赤色差（ＹＣｂＣｒ）色空間に変換するための、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールであって、前記ピクセルのラインは第１のサンプリングレートを有する、前記コンバータモジュールと、
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールに結合された、クロミナンスデシメータモジュールであって、前記クロミナンスデシメータモジュールが、前記第１のサンプリングレートよりも小さい第２のサンプリングレートを有する前記ピクセルのラインの中間表現を生成するように構成され、前記中間表現を表すデータの量が前記ピクセルのラインを表すデータの量よりも少ない、前記クロミナンスデシメータモジュールと、
前記中間表現を格納するように構成された、前記クロミナンスデシメータモジュールに結合されたラインストアメモリと、
垂直方向への前記中間表現のスケーリング済みバージョンを生成するように構成されており、前記ラインストアメモリに結合された垂直スケーラモジュールと、
前記垂直スケーラモジュールに結合されたクロミナンスインタポレータモジュールであって、前記第２のサンプリングレートを有する前記中間表現のスケーリング済みバージョンを、前記第１のサンプリングレートを有する前記ピクセルのラインのスケーリング済みバージョンに変換するように構成された該クロミナンスインタポレータモジュールと、
前記クロミナンスインタポレータモジュールに結合された、ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールであって、前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、前記ピクセルのラインのスケーリング済みバージョンを前記ＹＣｂＣｒ色空間から前記ＲＧＢ色空間に変換するように構成された該ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールと、
を備え、
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの赤色（Ｒ）構成要素の１／４を、前記ピクセルのラインの緑色（Ｇ）構成要素の１／２および前記ピクセルのラインの青色（Ｂ）構成要素の１／４に加えることによって、前記ピクセルのラインの輝度色構成要素（Ｙ）を決定し、
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記青色（Ｂ）構成要素から前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）を減じること、およびその結果を２で割ることによって、前記ピクセルのラインの青色差構成要素（Ｃｂ）を決定し、
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの前記赤色（Ｒ）構成要素から前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）を減じること、およびその結果を２で割ることによって、前記ピクセルのラインの赤色差構成要素（Ｃｒ）を決定し、
前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記輝度色構成要素（Ｙ）を、前記ピクセルのラインの前記赤色差構成要素（Ｃｒ）の２倍に加えることによって、前記ピクセルのラインの前記赤色（Ｒ）構成要素を決定し、
前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）から、前記ピクセルのラインの前記赤色差構成要素（Ｃｒ）および前記青色差構成要素（Ｃｂ）を減じることによって、前記ピクセルのラインの前記緑色（Ｇ）構成要素を決定し、
前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）を、前記ピクセルのラインの前記青色差構成要素（Ｃｂ）の２倍に加えることによって、前記ピクセルのラインの前記青色（Ｂ）構成要素を決定する、
イメージ処理装置。
【請求項５】
前記第２のサンプリングレートが前記第１のサンプリングレートの２分の１である、請求項１又は４に記載のイメージ処理装置。
【請求項６】
前記第１のサンプリングレートが４：４：４サンプリングレートであり、前記第２のサンプリングレートが４：２：２サンプリングレートである、請求項１又は４に記載のイメージ処理装置。
【請求項７】
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの赤色（Ｒ）構成要素の１／４を、前記ピクセルのラインの緑色（Ｇ）構成要素の１／２および前記ピクセルのラインの青色（Ｂ）構成要素の１／４に加えることによって、前記ピクセルのラインの輝度色構成要素（Ｙ）を決定する、請求項１に記載のイメージ処理装置。
【請求項８】
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記青色（Ｂ）構成要素から前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）を減じること、およびその結果を２で割ることによって、前記ピクセルのラインの青色差構成要素（Ｃｂ）を決定する、請求項１に記載のイメージ処理装置。
【請求項９】
前記ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの前記赤色（Ｒ）構成要素から前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）を減じること、およびその結果を２で割ることによって、前記ピクセルのラインの赤色差構成要素（Ｃｒ）を決定する、請求項１に記載のイメージ処理装置。
【請求項１０】
前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記輝度色構成要素（Ｙ）を、前記ピクセルのラインの前記赤色差構成要素（Ｃｒ）の２倍に加えることによって、前記ピクセルのラインの前記赤色（Ｒ）構成要素を決定する、請求項３に記載のイメージ処理装置。
【請求項１１】
前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）から、前記ピクセルのラインの前記赤色差構成要素（Ｃｒ）および前記青色差構成要素（Ｃｂ）を減じることによって、前記ピクセルのラインの前記緑色（Ｇ）構成要素を決定する、請求項３に記載のイメージ処理装置。
【請求項１２】
前記ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールが、乗算を使用しない２進演算を使用して、前記ピクセルのラインの前記輝度色構成要素（Ｙ）を、前記ピクセルのラインの前記青色差構成要素（Ｃｂ）の２倍に加えることによって、前記ピクセルのラインの前記青色（Ｂ）構成要素を決定する、請求項３に記載のイメージ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、参照により本明細書に組み込まれた、２００４年４月１５日出願のＷ．Ｙｏｕｎｇによる「ＭＩＮＩＭＡＬＩＳＴ  ＣＯＬＯＲ  ＳＰＡＣＥ  ＣＯＮＶＥＲＴＥＲＳ  ＦＯＲ  ＯＰＴＩＭＩＺＩＮＧ  ＩＭＡＧＥ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳ」という名称の同時係属の米国特許出願第１０／８２５２５９号、整理番号第ＮＶＤＡ／Ｐ０００７１５号の一部継続出願である。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本発明の諸実施形態は、一般に、ピクセルデータを垂直にスケーリングするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]垂直スケーラは、一般に、入力ラインの数を出力ビデオ信号内の様々な数の出力ラインに変更するように設計される。垂直スケーラは拡大または縮小のいずれも可能である。ラインは、一般に、ビデオ水平スキャンラインと呼ばれる。特に着信ピクセルデータがライン形式の場合、垂直スケーリングのプロセスは複雑な可能性がある。垂直スケーリングには、通常、ピクセルデータの多くの隣接するライン間での比較および計算が必要である。ラスタライズ化形式での着信ピクセルデータの性質により、次のラインが使用可能になるまで前および現在のラインを格納しておかなければならない。これらのラインは通常、１つまたは複数のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）からなるラインストアメモリ内に格納される。各ＲＡＭのサイズは、格納されるライン数および各ラインの長さによって決定される。イメージの全幅に対応するあらゆるラインは、垂直スケーリングに備えてラインストアメモリ内に格納する必要がある可能性があるため、ラインストアメモリのサイズが非常に大きくなり、それによって垂直スケーリング操作は費用のかかるプロセスになる可能性がある。
【０００４】
[0004]したがって当分野では、ピクセルデータを垂直にスケーリングするための、より費用効果の高い方法および装置が求められている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明の様々な諸実施形態の目的は、ピクセルデータの垂直なスケーリングに関連して、ラインストアメモリ内に格納する必要のあるピクセルデータの量を減らすことである。
【０００６】
[0006]本発明の様々な諸実施形態は、一般に、ピクセルのラインを、赤、緑、および青（ＲＧＢ）色空間から、輝度色、青色差、および赤色差（ＹＣｂＣｒ）色空間に変換するための、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールを含む、イメージ処理装置を対象とする。ピクセルのラインは第１のサンプリングレートを有する。イメージ処理装置は、ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールに結合された、クロミナンスデシメータモジュールをさらに備える。クロミナンスデシメータモジュールは、第１のサンプリングレートよりも小さい第２のサンプリングレートを有する、ピクセルのラインの中間表現を生成するように構成される。中間表現を表すデータの量は、ピクセルのラインを表すデータの量よりも少ない。イメージ処理装置は、クロミナンスデシメータモジュールに結合されたラインストアメモリをさらに備える。ラインストアメモリは、中間表現を格納するように構成される。イメージ処理装置は、ラインストアメモリに結合された垂直スケーラモジュールをさらに備える。垂直スケーラモジュールは、中間表現のスケーリング済みバージョンを生成するように構成される。
【０００７】
[0007]一実施形態では、イメージ処理装置は、垂直スケーラモジュールに結合されたクロミナンスデジメータモジュールをさらに備える。クロミナンスデジメータモジュールは、第２のサンプリングレートを有する中間表現のスケーリング済みバージョンを、第１のサンプリングレートを有するピクセルのラインのスケーリング済みバージョンに変換するように構成される。
【０００８】
[0008]他の実施形態では、イメージ処理装置は、クロミナンスデジメータモジュールに結合された、ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールをさらに備える。ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールは、ピクセルのラインのスケーリング済みバージョンをＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間に変換するように構成される。
【０００９】
[0009]他の実施形態では、ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールは、ピクセルデータの赤色（Ｒ）構成要素の１／４を、ピクセルデータの緑色（Ｇ）構成要素の１／２およびピクセルデータの青色（Ｂ）構成要素の１／４に加えることによって、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）を決定する。さらにＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールは、青色（Ｂ）構成要素からピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）を減じ、その結果を２で割ることによって、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）を決定する。さらにＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュールは、ピクセルデータの赤色（Ｒ）構成要素からピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）を減じ、その結果を２で割ることによって、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）を決定する。
【００１０】
[0010]他の実施形態では、ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールは、輝度色構成要素（Ｙ）を、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）の２倍に加えることによって、ピクセルデータの赤色（Ｒ）構成要素を決定する。さらにＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールは、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）から、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）および青色差構成要素（Ｃｂ）を減じることによって、ピクセルデータの緑色（Ｇ）構成要素を決定する。さらにＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュールは、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）を、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）の２倍に加えることによって、ピクセルデータの青色（Ｂ）構成要素を決定する。
【００１１】
[0011]本発明の前述の特徴が詳細に理解できるように、上記で簡潔にまとめられた本発明について、その一部が添付の図面に示された諸実施形態を参照しながらより具体的に説明する。しかしながら、添付の図面はこの発明の典型的な諸実施形態のみを示したものであるため、本発明が他の等しく効果的な諸実施形態を認めることができる場合、その範囲を限定するものとみなされないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に従ったコンピュータシステムを示す簡略化されたブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータをＲＧＢ空間からＹＣｂＣｒ空間へ変換するための方法を示す流れ図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）を決定するための論理図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）を決定するための論理図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）を決定するための論理図である。
【図４】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータを垂直にスケーリングするための方法を示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータをＹＣｂＣｒ空間からＲＧＢ空間へ変換するための方法を示す流れ図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータの赤色構成要素（Ｒ）を決定するための論理図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータの緑色構成要素（Ｇ）を決定するための論理図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータの青色構成要素（Ｂ）を決定するための論理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[0022]図１は、本発明の実施形態に従ったコンピュータシステム１００を示す簡略化されたブロック図である。コンピュータシステム１００は、システムバス１０６を介して通信する、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１０２およびシステム（主）メモリ１０４を含む。ユーザ入力は、システムバス１０６に結合された１つまたは複数のユーザ入力デバイス１０８（たとえばキーボード、マウス）から受け取られる。バス１０６に結合されたグラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）１１２の制御下で動作する、ピクセルベース表示デバイス１１０（たとえば、従来のＣＲＴ、ＴＶ、またはＬＣＤベースのモニタ、プロジェクタなど）に、視覚的出力が提供される。１つまたは複数のストレージデバイス１２８（たとえば、固定または取り外し可能な磁気ディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、および／またはＤＶＤドライブ）などの他の構成要素を、システムバス１０６に結合することもできる。一実施形態では、コンピュータシステム１００は赤、緑、および青（ＲＧＢ）色空間で動作する。本明細書では、ＲＧＢ色空間で動作するコンピュータシステム１００を参照しながら本発明の様々な実施形態について説明するが、本発明は、ＹＣｂＣｒなどの他の色空間で動作するコンピュータシステム１００を企図する。
【００１４】
[0023]システムメモリ１０４は、ＧＰＵ  １１２によって処理されることになるピクセルデータを生成するためのオペレーティングシステムプログラムなどの、様々なプログラムまたはアプリケーションを格納する。オペレーティングシステムプログラム１３０の例には、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓオペレーティングシステムのグラフィカルデバイスインターフェース（ＧＤＩ）構成要素が含まれる。さらにシステムメモリ１０４は、ＧＰＵ  １１２との通信を可能にするためのグラフィックスドライバプログラムを格納することができる。グラフィックスドライバプログラムは、ＧＰＵ  １１２と通信するために、Ｏｐｅｎ  ＧＬおよびＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＤｉｒｅｃｔＸなどの１つまたは複数の標準的なアプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）を実施することができる。適切なＡＰＩ機能コールを呼び出すことにより、オペレーティングシステムプログラムは、グラフィックスドライバプログラムに対して、システムバス１０６を介してピクセルデータをＧＰＵ  １１２に転送し、ＧＰＵ  １１２の様々なレンダリング機能を呼び出すように指示することができる。こうしたピクセルデータは、通常、２進数形式で格納および表現される。データ転送操作は、従来のＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）または他の操作を使用して実行することができる。一実施形態では、システムメモリ１０４がピクセルデータをＲＧＢ色空間に格納することができる。
【００１５】
[0024]コンピュータシステム１００は、ＧＰＵ  １１２と通信するローカルメモリまたはフレームバッファ１１４をさらに含む。フレームバッファ１１４は、スキャンアウト制御論理によって読み取られ、イメージとして表示するために表示デバイス１１０に送られることになる、ピクセルデータを格納する。一実施形態では、フレームバッファ１１４はピクセルデータをＲＧＢ色空間に格納する。フレームバッファ１１４は、システムメモリ１０４とは別個に離れて示されているが、統合メモリアーキテクチャなどのいくつかの実施では、フレームバッファ１１４およびシステムメモリ１０４は同じ物理メモリデバイスを共用することになる。
【００１６】
[0025]ＧＰＵ  １１２は、バス１０６を介して受信されるグラフィックスシステムコマンドを受信および処理するための様々な構成要素を含む。ＧＰＵ  １１２は、メモリ管理ユニット１２０および表示パイプライン１３０を含む。メモリ管理ユニット１２０は、フレームバッファ１１４またはメモリ１０４からピクセルデータを読み取り、このピクセルデータを順番に配置し、このピクセルデータを処理するために表示パイプライン１３０に伝送する。
【００１７】
[0026]表示パイプライン１３０は、一般にイメージを処理するために使用される。表示パイプライン１３０は、ピクセルデータを表示デバイス上に表示するのに好適なピクセルデータに変換するように構成された、様々な処理モジュールを含むことができる。コンピュータシステム１００がＲＧＢ色空間で動作する実施形態では、表示パイプライン１３０は、ピクセルデータを赤緑青（ＲＧＢ）色空間で処理するモジュール１４２を含むことができる。ＲＧＢ色空間内で動作する処理モジュールの例には、輝度制御、コントラスト制御、およびガンマ補正が含まれる。
【００１８】
[0027]一実施形態では、表示パイプライン１３０は、ピクセルデータをＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ空間へ変換するように構成された、ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール１４４をさらに含む。ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール１４４の動作については、図２〜３を参照しながら以下の段落で詳細に説明する。
【００１９】
[0028]ピクセルデータがＹＣｂＣｒ色空間に変換されると、ピクセルデータをＹＣｂＣｒ色空間で処理することができる。したがって表示パイプライン１３０は、クロミナンスデシメータ１４５、垂直スケーラ１４６、およびクロミナンスインタポレータ１４７をさらに含むことができる。クロミナンスデシメータ１４５は、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）および赤色差構成要素（Ｃｒ）のサンプリングレートを減らすように構成される。クロミナンスデシメータ１４５は、クロミナンスダウンサンプラと呼ばれることもある。クロミナンスデシメータ１４５は、当業者によって一般的に知られる構成要素を含むこともできる。たとえばクロミナンスデシメータ１４５は、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）および赤色差構成要素（Ｃｒ）の帯域幅を減らすように構成された低域フィルタを含むことができる。垂直スケーラ１４６は、ラインストアメモリ１７０に格納されたピクセルデータを垂直にスケーリングするように構成される。垂直スケーラ１４６は、当業者によって一般的に知られる任意の垂直スケーラとすることができる。クロミナンスインタポレータ１４７は、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）および赤色差構成要素（Ｃｒ）のサンプリングレートを増加させるように構成される。クロミナンスインタポレータ１４７は、クロミナンスアップサンプラと呼ばれることもある。クロミナンスインタポレータ１４７は、当業者によって一般的に知られる構成要素を含むこともできる。たとえばクロミナンスインタポレータ１４７は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを含むことができる。クロミナンスデシメータ１４５、垂直スケーラ１４６、およびクロミナンスインタポレータ１４７について、図４を参照しながら以下の段落でより詳細に説明する。
【００２０】
[0029]表示パイプライン１３０は、垂直スケーラ１４６と通信するラインストアメモリ１７０をさらに含むことができる。ラインストアメモリ１７０は、垂直スケーラ１４６によって垂直にスケーリングされるように構成されたピクセルデータを格納する。ラインストアメモリ１７０は、１つまたは複数のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。ラインストアメモリ１７０は、システムメモリ１０４およびフレームバッファ１１４とは別個に離れて示されているが、いくつかの実施では、ラインストアメモリ１７０、システムメモリ１０４、およびフレームバッファ１１４は、同じ物理メモリデバイスを共用することができる。
【００２１】
[0030]本発明の一実施形態によれば、表示パイプライン１３０は、ピクセルデータをＹＣｂＣｒ空間からＲＧＢ空間に変換するように構成された、ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュール１４８をさらに含む。この様式では、ＹＣｂＣｒ空間内のピクセルデータの処理が完了すると、ピクセルデータをＲＧＢ空間に逆変換することができる。一実施形態では、ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュール１４８は、ピクセルデータが垂直にスケーリングされると、ピクセルデータをＲＧＢ空間に変換する。ＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュール１４８の操作については、図５〜６を参照しながら以下の段落で詳細に説明する。
【００２２】
[0031]表示パイプライン１３０について、１つのＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール１４４およびそれに続く１つのＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュール１４８を含むことを基準として説明してきたが、本発明の様々な実施形態は、ＹＣｂＣｒ色空間内で動作するコンピュータシステム内に、１つのＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュール１４８およびそれに続く１つのＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール１４４を有する、表示パイプライン１３０を企図することができる。本発明の様々な実施形態は、任意数のＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール１４４および任意数のＹＣｂＣｒからＲＧＢ色空間へのコンバータモジュール１４８を有する、表示パイプライン１３０を企図することもできる。
【００２３】
[0032]ピクセルデータがテレビ画面上に表示される実施形態では、表示パイプライン１３０は、ピクセルデータをＹＣｂＣｒ空間に変換するための、業界標準のＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール１５０をさらに含む。業界標準のＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール１５０は、ピクセルデータをテレビ画面上に表示するためにデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１６２に関連して動作する。
【００２４】
[0033]ピクセルデータがＣＲＴ上に表示される実施形態では、表示パイプライン１３０は、ＣＲＴ上に表示される前にピクセルデータをデジタルからアナログへ変換するための、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１６１をさらに含む。
【００２５】
[0034]コンピュータシステム１００は例示的なものであり、変形および修正が可能であることを理解されよう。コンピュータシステム１００は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ラップトップコンピュータ、パームサイズコンピュータ、タブレットコンピュータ、ゲームコンソール、セットトップボックス、携帯情報端末、テザードインターネット機器、ポータブルゲームシステム、セルラ式／携帯電話、コンピュータベースシミュレータ、などとすることができる。表示デバイス１１０は、たとえばＣＲＴまたはＬＣＤモニタ、プロジェクタ、プリンタなどの、任意のピクセルベースディスプレイとすることができる。場合によっては、各デバイスがイメージデータの一部を表示する、複数の表示デバイス（たとえばプロジェクタまたはＣＲＴモニタの配列）をサポートすることができる。表示パイプライン１３０およびＧＰＵ  １１２は、別のチップ上にあるものとすることができる。ＧＰＵ  １１２またはいずれかのその構成要素は、適切なソフトウェア、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、他の集積回路技術、またはそれらの任意の組み合わせによってプログラムされた、１つまたは複数のプログラム可能プロセッサを使用して実施することができる。本開示に鑑みて、当業者は、本発明が多種多様なシステム構成で具体化できることを理解されよう。
【００２６】
[0035]図２は、本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータをＲＧＢ空間からＹＣｂＣｒ空間へ変換するための方法２００を示す流れ図である。ステップ２１０で、以下の式
Ｙ＝Ｒ／４＋Ｇ／２＋Ｂ／４        （１）
を使用して、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）が決定され、上式で、Ｒはピクセルデータの赤色構成要素、Ｇはピクセルデータの緑色構成要素、およびＢはピクセルデータの青色構成要素である。赤色構成要素の色空間係数は１／４すなわち０．２５であり、これは、業界標準の色空間コンバータに従った赤色構成要素の色空間係数０．２９９の近似である。緑色構成要素の色空間係数は１／２すなわち０．５であり、これも、業界標準の色空間コンバータに従った緑色構成要素の色空間係数０．５８７の近似である。青色構成要素の色空間係数は１／４すなわち０．２５であり、これも、業界標準の色空間コンバータに従った青色構成要素の色空間係数０．１１４の近似である。したがって、式（１）に従って輝度色構成要素（Ｙ）の計算に使用するために選択される色空間係数は、２進数形式である。色空間係数が２進数形式であるため、輝度色構成要素（Ｙ）は２進演算を使用して計算され、乗算の使用を避けることができる。この様式では、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）を相対的により安価な様式で決定することができる。
【００２７】
[0036]本発明の一実施形態によれば、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）は、図３Ａに示された論理図３１０に従って決定することができる。したがって、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）は、緑色構成要素を１ビットだけ左にシフトすること（２を掛けることに等しい）、その結果を赤色構成要素および青色構成要素に加えること、ならびに合計全体を２ビットだけ右にシフトすること（４で割ることに等しい）によって、決定される。一実施形態では、論理図３１０は、合計全体を２ビットだけ右にシフトすることに先立って、数値丸め演算を実行することによって精密化することができる。こうした数値丸めは、２のシフトされたビット数引く１での累乗（すなわち２（ｓ−１）、この式でｓはシフト数）に等しい値を、合計全体を右にシフトすることに先立って合計全体に追加することなどの、従来の技法を使用して実行することができる。左シフトおよび右シフト演算は、コストおよび計算リソースの面から負担なしで実施される。したがって、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）は、論理図３１０に示された左および右のシフト演算を使用する相対的に安価な様式で決定することができる。
【００２８】
[0037]ステップ２２０では、以下の式
Ｃｂ＝（Ｂ−Ｙ）／２        （２）
を使用して、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）が決定され、上式で、Ｂはピクセルデータの青色構成要素であり、Ｙはステップ２１０で決定されたピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）である。式（１）で使用された色係数と同様に、式（２）で青色差構成要素（Ｃｂ）の決定に使用される色空間係数は、業界標準の色空間コンバータに従って青色差構成要素（Ｃｂ）の決定に使用される色空間係数の近似である。この様式では、式（２）に従って青色差構成要素（Ｃｂ）の決定に使用される色空間係数は、２進数形式で入力することができる。色空間係数が２進数形式であるため、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）は２進演算を使用して計算され、乗算の使用を避けることができる。この様式では、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）を相対的により安価な様式で決定することができる。
【００２９】
[0038]本発明の一実施形態によれば、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）は、図３Ｂに示された論理図３２０に従って決定することができる。したがって、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）は、ステップ２１０で決定されたピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）をピクセルデータの青色構成要素から減じること、および合計を１ビットだけ右にシフトすること（２で割ることに等しい）によって決定される。一実施形態では、合計を１ビットだけ右にシフトするのに先立って、数値丸め演算を実行することができる。前述のように、右シフト演算は負担なしで実施されるため、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）は、論理図３２０に示された右シフト演算を使用して相対的に安価な様式で決定することができる。
【００３０】
[0039]ステップ２３０では、以下の式
Ｃｒ＝（Ｒ−Ｙ）／２        （３）
を使用して、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）が決定され、上式で、Ｒはピクセルデータの赤色構成要素であり、Ｙはステップ２１０で決定されたピクセルデータの輝度色構成要素である。ステップ２１０および２２０と同様に、式（３）に従って赤色差構成要素（Ｃｒ）の決定に使用される色空間係数も、業界標準の色係数の近似であるため、２進数形式で入力することができる。色係数が２進数形式であるため、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）は２進演算を使用して計算され、乗算の使用を避けることができる。この様式では、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）を相対的により安価な様式で決定することができる。
【００３１】
[0040]本発明の一実施形態によれば、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）は、図３Ｃに示された論理図３３０に従って決定することができる。図３Ｃを参照すると、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）は、ピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）をピクセルデータの赤色構成要素から減じること、およびその結果を１ビットだけ右にシフトすること（２で割ることに等しい）によって決定される。一実施形態では、この結果を１ビットだけ右にシフトするのに先立って、数値丸め演算を実行することができる。前述のように、右シフト演算は負担なしで実施されるため、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）は、論理図３３０に示された右シフト演算を使用して相対的に安価な様式で決定することができる。
【００３２】
[0041]図４は、本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータを垂直にスケーリングするための方法４００を示す流れ図である。ステップ４１０で、クロミナンスデシメータ１４５は、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）および赤色差構成要素（Ｃｒ）のサンプリングレートを２分の１だけ減少させる。一実施形態では、クロミナンスデシメータ１４５は、サンプリングレートを４：４：４サンプリングレートから４：２：２サンプリングレートまで減少させる。この様式では、ピクセルデータを格納するためのメモリ要件が３分の１だけ削減されるため、ラインストアメモリ１７０のサイズ要件が減少する。ここではサンプリングレートを２分の１だけ減少させたが、本発明の様々な実施形態では、サンプリングレートを任意の因数だけ減少させることができるように企図する。
【００３３】
[0042]ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）および赤色差構成要素（Ｃｒ）のサンプリングレートが２分の１だけ減少すると、ピクセルデータはラインストアメモリ１７０に格納される（ステップ４２０）。ステップ４３０で、垂直スケーラ１４６は、ラインストアメモリ１７０に格納されたピクセルデータを垂直にスケーリングする。ピクセルデータは、当業者によって知られる任意の垂直スケーリング技法によって垂直にスケーリングすることができる。たとえば、有限インパルス応答（ＦＩＲ）デジメータを使用する格納された前のライン間での補間によって、新しい出力ラインを生成することができる。入力ラインに対する補間位置を変更することにより、新しいイメージは入力イメージとは異なるライン数を有するように形成することができる。
【００３４】
[0043]ピクセルデータが垂直にスケーリングされると、クロミナンスインタポレータ１４７は、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）および赤色差構成要素（Ｃｒ）のサンプリングレートを２倍だけ増加させる。一実施形態では、クロミナンスインタポレータ１４７は、サンプリングレートを４：２：２サンプリングレートから４：４：４サンプリングレートへと増加させる。この様式では、クロミナンスインタポレータ１４７は、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）および赤色差構成要素（Ｃｒ）のオリジナルサンプリングレートを復元する。一実施形態では、ラインストアメモリ１７０のサイズを垂直スケーラ１４６内のライン数で割ったものがライン長さより小さい場合にのみ、方法４００を呼び出すことができるように、方法４００をプログラミングすることができる。
【００３５】
[0044]方法４００に従ってピクセルデータが垂直にスケーリングされると、ピクセルデータをＹＣｂＣｒ空間からＲＧＢ空間へと変換することができる。この点で図５は、本発明の一実施形態に従った、ピクセルデータをＹＣｂＣｒ空間からＲＧＢ空間へ変換するための方法５００を示す流れ図である。ステップ５１０で、式
Ｒ＝Ｙ＋２Ｃｒ        （４）
を使用してピクセルデータの赤色構成要素（Ｒ）が決定され、上式で、Ｙはピクセルデータの輝度色構成要素であり、Ｃｒはピクセルデータの赤色差構成要素である。図２を参照しながら説明した諸ステップと同様に、式（４）に従って赤色構成要素（Ｒ）の決定に使用される色空間係数も、業界標準の色係数の近似であるため、２進数形式で入力することができる。色係数が２進数形式であるため、ピクセルデータの赤色構成要素（Ｒ）は２進演算を使用して計算され、乗算の使用を避けることができる。この様式では、ピクセルデータの赤色構成要素（Ｒ）を相対的により安価な様式で決定することができる。
【００３６】
[0045]本発明の一実施形態によれば、ピクセルデータの赤色構成要素（Ｒ）は、図６Ａに示された論理図６１０に従って決定することができる。図６Ａを参照すると、ピクセルデータの赤色構成要素（Ｒ）は、ピクセルデータの赤色差構成要素（Ｃｒ）を１ビットだけ左にシフトすること（２を掛けることに等しい）、およびその結果をピクセルデータの輝度色構成要素（Ｙ）に加えることによって決定される。前述のように、左シフト演算は負担なしで実施されるため、ピクセルデータの赤色構成要素（Ｒ）は、論理図６１０に示された左シフト演算を使用して相対的に安価な様式で決定することができる。
【００３７】
[0046]ステップ５２０では、式
Ｇ＝Ｙ−Ｃｂ−Ｃｒ        （５）
を使用してピクセルデータの緑色構成要素（Ｇ）が決定され、上式で、Ｙはピクセルデータの輝度色構成要素であり、Ｃｂはピクセルデータの青色差構成要素であり、Ｃｒはピクセルデータの赤色差構成要素である。ステップ５１０と同様に、式（５）に従って緑色構成要素（Ｇ）の決定に使用される色空間係数も、業界標準の色係数の近似であるため、２進数形式で入力することができる。色係数が２進数形式であるため、ピクセルデータの緑色構成要素（Ｇ）は２進演算を使用して計算され、乗算の使用を避けることができる。この様式では、ピクセルデータの緑色構成要素（Ｇ）を相対的に安価な様式で決定することができる。
【００３８】
[0047]本発明の一実施形態によれば、ピクセルデータの緑色構成要素（Ｇ）は、図６Ｂに示された論理図６２０に従って決定することができる。図６Ｂを参照すると、ピクセルデータの緑色構成要素（Ｇ）は、ピクセルデータの青色差構成要素（Ｃｂ）をピクセルデータの輝度色構成要素Ｙから減じること、およびその結果からさらに赤色差構成要素Ｃｒを減じることによって決定される。
【００３９】
[0048]ステップ５３０では、式
Ｂ＝Ｙ＋２Ｃｂ        （６）
を使用してピクセルデータの青色構成要素（Ｂ）が決定され、上式で、Ｙはピクセルデータの輝度色構成要素であり、Ｃｂはピクセルデータの青色差構成要素である。ステップ５１０および５２０と同様に、式（６）に従って青色構成要素（Ｂ）の決定に使用される色空間係数も２進数形式である。したがって、ピクセルデータの青色構成要素（Ｂ）は２進演算を使用して計算され、乗算の使用を避けることが可能であるため、ピクセルデータの青色構成要素（Ｂ）は相対的に安価な様式で決定することができる。
【００４０】
[0049]本発明の一実施形態によれば、ピクセルデータの青色構成要素（Ｂ）は、図６Ｃに示された論理図６３０に従って決定することができる。図６Ｃを参照すると、ピクセルデータの青色構成要素（Ｂ）は、ピクセルデータの青色差構成要素Ｃｒを１ビットだけ左にシフトすること（２を掛けることに等しい）、およびその結果をピクセルデータの輝度色構成要素Ｙに加えることによって決定される。前述のように、左シフト演算は負担なしで実施されるため、ピクセルデータの青色構成要素（Ｂ）は、論理図６３０に示された左シフト演算を使用して相対的に安価な様式で決定することができる。
【００４１】
[0050]前述の内容は本発明の諸実施形態を対象とするが、本発明の他の諸実施形態はその基本範囲を逸脱することなく考案可能であり、その範囲は添付の特許請求の範囲によって画定される。  
【符号の説明】
【００４２】
１００…コンピュータシステム、１０２…中央処理ユニット（ＣＰＵ）、１０４…メモリ、１０６…システムバス、１０８…ユーザ入力デバイス、１１０…ピクセルベース表示デバイス、１１２…グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、１１４…フレームバッファ、１２０…メモリ管理ユニット、１２８…ストレージデバイス、１３０…表示パイプライン、１４２…ピクセルデータを赤緑青（ＲＧＢ）色空間で処理するモジュール、１４４…ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール、１４５…クロミナンスデシメータ、１４６…垂直スケーラ、１４７…クロミナンスインタポレータ、１４８…ＲＧＢ色空間へのコンバータモジュール、１５０…ＲＧＢからＹＣｂＣｒ色空間へのコンバータモジュール、１６１，１６２…デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）、１７０…ラインストアメモリ、
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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