УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ СИГНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ, СПОСОБ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ И ПРОГРАММА
DEVICE TO PROCESS IMAGE SIGNAL, METHOD AND PROGRAMME OF PROCESSING IMAGE SIGNAL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству обработки сигнала изображения, способу обработки сигнала изображения и программе. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству обработки сигнала изображения, способу обработки сигнала изображения и программе, в которых выполняют обработку сигнала для FPD (ППД, плоская панель дисплея) (плоский дисплей), включающую в себя, например, обработку ABL (АОЛ, автоматический ограничитель тока луча), обработку VM (МС, модуляция скорости) и γ-обработку для CRT (ЭЛТ, электронно-лучевая трубка), для обеспечения представления устройством дисплея ППД, которое представляет собой устройство дисплея ППД, естественного отображения, эквивалентного представляемому устройством отображения ЭЛТ, которое представляет собой устройство отображения ЭЛТ.
Уровень техники
На фиг.1 иллюстрируется структура примера устройства отображения ППД (устройство дисплея ППД), такого как, например, LCD (ЖКД, жидкокристаллический дисплей), в соответствии с предшествующим уровнем техники.
Модуль 11 регулировки яркости и контраста применяет смещение к входному сигналу изображения для выполнения регулировки яркости сигнала изображения, регулирует коэффициент усиления для выполнения регулировки контраста сигнала изображения и передает результат в модуль 12 обработки улучшения качества изображения.
Модуль 12 обработки улучшения качества изображения выполняет обработку улучшения качества изображения, такую как DRC (ФЦР, формирование цифровой реальности). Таким образом, модуль 12 обработки улучшения качества изображения представляет собой блок обработки для получения высококачественного изображения, он выполняет обработку сигнала изображения, включающую в себя преобразование количества пикселей и т.п., для сигнала изображения, полученного из модуля 11 регулировки яркости контраста, и передает результат в модуль 13 γ-коррекции.
Здесь ФЦР описано, например, в Публикации №2005-236634 находящейся на экспертизе заявки на японский патент, Публикации №2002-223167 находящейся на экспертизе заявки на японский патент или тому подобное, как адаптивная обработка классификации класса.
Модуль 13 γ-коррекции представляет собой блок обработки, предназначенный для выполнения обработки γ-коррекции, состоящей в регулировании уровня сигнала темного участка, с использованием обработки сигнала, в дополнение к γ-характеристикам, присущим флуоресцентным материалам (излучающие свет модули ЭЛТ), по таким причинам, как плохая видимость темных участков устройства дисплея ЭЛТ.
Здесь, поскольку ЖКД также содержит в своей панели ЖКД схему обработки для регулировки характеристик фотоэлектрического преобразования (характеристики пропускания) жидкого кристалла по γ-характеристикам ЭЛТ, устройство дисплея ППД предшествующего уровня техники выполняет обработку γ-коррекции, аналогичную устройству дисплея ЭЛТ.
Модуль 13 γ-коррекции подвергает сигнал изображения из модуля 12 обработки улучшения качества изображения обработке γ-коррекции и передает полученный в результате сигнал изображения в ППД (не показан), например ЖКД. Таким образом, изображение отображают в ЖКД.
Как описано выше, в устройстве дисплея ППД предшествующего уровня техники, после выполнения обработки регулировки контраста или яркости, сигнал изображения непосредственно подают в ППД через обработку улучшения качества изображения и обработку γ-коррекции (фиг.1).
Таким образом, в устройстве дисплея ППД яркость входного и отображаемого изображений имеет пропорциональную взаимозависимость в соответствии с γ-коррекцией. Отображаемое изображение, однако, становится изображением, которое выглядит ярче и более ясно, чем в устройстве дисплея ЭЛТ.
В соответствии с этим, существует способ адаптивного улучшения возможности представления градации, без использования отдельной схемы АОЛ в устройстве дисплея, имеющем более низкие характеристики панели, чем ЭЛТ, в отношении способности представления градации темного участка (см., например, Патентный документ 1).
Патентный документ 1: Публикация №2005-39817 находящейся на экспертизе заявки на японский патент.
Сущность изобретения
Техническая задача
В частности, как описано выше, изображение, отображаемое в устройстве отображения ППД, становится изображением, которое выглядит более ярко и более ясно, чем в устройстве дисплея ЭЛТ, поскольку модифицируют только систему обработки сигнала изображения, встроенную в устройство дисплея ЭЛТ предшествующего уровня техники, для выполнения только обработки сигнала изображения, используемого в ППД, и встраивают в устройство дисплея ППД. Это происходит из-за того, что не учитывается структура системы, в которой устройство дисплея ЭЛТ представляет собой устройство дисплея, основанное на полной обработке сигналов, включающей в себя не только систему обработки сигнала изображения, но также и характеристики отклика, специфичные для самой системы управления и системы управления.
Настоящее изобретение было выполнено с учетом такой ситуации, и предназначено для обеспечения возможности естественного отображения, эквивалентного отображению в устройстве дисплея ЭЛТ, таким образом, что изображение, полученное, когда сигнал изображения отображают в устройстве дисплея с дисплеем другого типа, чем устройство дисплея ЭЛТ, например, в устройстве дисплея ППД, может выглядеть как изображение, отображаемое в устройстве дисплея ЭЛТ.
Техническое решение
Устройство или программа обработки сигнала изображения в соответствии с аспектом настоящего изобретения представляет собой устройство обработки сигнала изображения, предназначенное для обработки сигнала изображения таким образом, что изображение, полученное, когда сигнал изображения отображают в устройстве дисплея, которое не является дисплеем ЭЛТ (электронно-лучевая трубка), выглядит как изображение, отображаемое в устройстве дисплея ЭЛТ, включающее в себя средство обработки АОЛ, предназначенное для применения обработки, которая эмулирует обработку АОЛ (автоматический ограничитель тока луча) для сигнала изображения, средство обработки МС, предназначенное для применения обработки, которая эмулирует обработку МС (модуляция скорости), для сигнала изображения, обработанного в средстве обработки АОЛ, и средство γ-коррекции, предназначенное для выполнения γ-коррекции сигнала изображения, обработанного средством обработки МС, или программу для обеспечения компьютером выполнения функций устройства обработки сигнала изображения.
Способ обработки сигнала изображения в соответствии с аспектом настоящего изобретения представляет собой способ обработки сигнала изображения для устройства обработки сигнала изображения, предназначенного для обработки сигнала изображения таким образом, что изображение, полученное, когда сигнал изображения отображают в устройстве дисплея, которое не является дисплеем типа ЭЛТ (электронно-лучевая трубка), выглядит как изображение, отображаемое в устройстве дисплея ЭЛТ, включающем в себя этапы применения обработки, которая эмулирует обработку АОЛ (автоматический ограничитель тока луча), к сигналу изображения; применения обработки, которая эмулирует обработку МС (модуляция скорости) к сигналу изображения, в соответствии с которой была выполнена обработка, которая эмулирует обработку АОЛ; и выполнения γ-коррекции для сигнала изображения, для которого была выполнена обработка, которая эмулирует обработку МС.
Кроме того, обработанный сигнал изображения представляет собой сигнал со скорректированный гамма-характеристикой.
В аспекте настоящего изобретения к сигналу изображения применяют обработку, которая эмулирует обработку АОЛ, и обработку, которая эмулирует обработку МС, к обработанному сигналу изображения.
Предпочтительные эффекты
В соответствии с аспектом настоящего изобретения, можно получить естественное отображение, эквивалентное устройству дисплея ЭЛТ.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру устройства дисплея ППД в соответствии с предшествующим уровнем техники.
На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру варианта воплощения устройства обработки сигнала изображения, включенного в устройство дисплея ППД, в котором применено настоящее изобретение.
На фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру устройства дисплея ЭЛТ.
На фиг.4 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку устройства обработки сигнала изображения.
На фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру модуля 34 обработки МС.
На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая пример коэффициента МС.
На фиг.7 показана схема, поясняющая способ определения коэффициента МС.
На фиг.8 показана схема, иллюстрирующая взаимозависимость между током луча и размером пятна.
На фиг.9 показана схема, иллюстрирующая механизм идентификации цвета.
На фиг.10 показана схема, иллюстрирующая пятно электронного луча.
На фиг.11 показана схема, иллюстрирующая пятно электронного луча.
На фиг.12 показан вид в поперечном сечении, иллюстрирующий способ, с помощью которого электронный луч излучают в случае использования апертурной решетки в качестве механизма разделения цветов.
На фиг.13 показана схема, иллюстрирующая распределение интенсивности электронных лучей, которое аппроксимируют с использованием двумерного нормального распределения.
На фиг.14 показана схема, иллюстрирующая распределение интенсивности электронных лучей, проходящих через прорези в апертурной решетке.
На фиг.15 показана схема, иллюстрирующая распределение интенсивности электронных лучей и распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через прорези в апертурной решетке, среди электронных лучей.
На фиг.16 показана схема, иллюстрирующая распределение интенсивности электронных лучей и распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстия в теневой маске, среди электронных лучей.
На фиг.17 показана схема, иллюстрирующая распределение интенсивности электронных лучей и распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстия в теневой маске, среди электронных лучей.
На фиг.18 показана схема, поясняющая интегрирование для определения интенсивности электронного луча, прошедшего через прорезь.
На фиг.19 показана схема, иллюстрирующая, как электронный луч падает на апертурную решетку, используемую в качестве механизма разделения цветов.
На фиг.20 показана схема, иллюстрирующая пиксели и распределение интенсивности электронных лучей.
На фиг.21 показана схема, иллюстрирующая примерную структуру схемы для определения величины степени влияния ЕВ (ЭЛ, электронного луча).
На фиг.22 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру модуля 220 обработки ЭЛ.
На фиг.23 показана блок-схема, иллюстрирующая другую примерную структуру модуля 220 обработки ЭЛ.
На фиг.24 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру части модуля 35 γ-обработки ЭЛТ, который выполняет обработку компенсации цветовой температуры.
На фиг.25 показана блок-схема, иллюстрирующая другую примерную структуру модуля 34 обработки МС.
На фиг.26 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру модуля 310 коррекции яркости.
На фиг.27 показана схема, поясняющая обработку коррекции яркости.
На фиг.28 показана блок-схема, иллюстрирующая другую примерную структуру модуля 310 коррекции яркости.
На фиг.29 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку изучения, предназначенную для определения коэффициента ответвления в качестве коэффициента МС.
На фиг.30 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку изучения для определения коэффициента прогнозирования класса.
На фиг.31 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру варианта воплощения компьютера.
Пояснение номеров ссылочных позиций
11 - модуль регулирования яркости и контраста, 12 - модуль обработки улучшения качества изображения, 13 - модуль γ-коррекции, 31 - модуль регулирования яркости и контраста, 32 - модуль обработки улучшения качества изображения, 33 - модуль обработки АОЛ, 34 - модуль обработки МС, 35 - модуль обработки ЭЛТ, 36 - модуль детектирования среднего уровня яркости всего экрана, 37 - модуль детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика, 38 - модуль управления АОЛ, 39 - модуль управления МС, 40 - модуль управления компенсацией цветовой температуры отображения, 51 - модуль регулирования яркости и контраста, 52 - модуль обработки улучшения качества изображения, 53 - модуль регулирования коэффициента усиления, 54 - модуль γ-коррекции, 55 - видеоусилитель, 56 - ЭЛТ, 57 - FBT (TCP, трансформатор строчной развертки), 58 - модуль детектирования тока луча, 59 - модуль управления АОЛ, 60 - схема дифференцирования сигнала изображения, 61 - схема управления МС, 101 - шина, 102 - ЦПУ, 103 - ПЗУ, 104 - ОЗУ, 105 - жесткий диск, 106 - модуль вывода, 107 - модуль ввода, 108 - модуль передачи данных, 109 - привод, 110 - интерфейс ввода/вывода, 111 - съемный носитель записи, 210 - модуль коррекции яркости, 211 - модуль генерирования коэффициента МС, 212 - модуль расчета, 220 - модуль обработки ЭЛ, 241 - модуль генерирования коэффициента ЭЛ, 242A-242D и 242F-242I - модуль расчета, 251-259 - модуль задержки, 260 - модуль генерирования коэффициента ЭЛ, 261 - модуль операций произведение-сумма, 271, 272 - селектор, 281 - модуль управления, 282 - модуль сдвига уровня, 283 - модуль регулирования усиления, 310 - модуль коррекции яркости, 311 - модуль регулирования задержки времени, 312 - схема дифференцирования, 313 - модуль обработки порогового значения, 314 - модуль обработки формы колебаний сигнала, 315 - схема умножения, 321 - модуль выбора ответвления, 322 - модуль классификации класса, 323 - модуль сохранения коэффициента прогнозирования класса, 324 - модуль прогнозирования, 325 - модуль определения класса, 326 - модуль сохранения коэффициента ответвления, 327 - модуль прогнозирования.
Подробное описание изобретения
Варианты воплощения настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на чертежи.
На фиг.2 иллюстрируется примерная структура варианта воплощения устройства обработки сигнала изображения, включенного в устройство дисплея ППД, в котором применимо настоящее изобретение.
Устройство обработки сигнала изображения на фиг.2 обрабатывает сигнал изображения таким образом, что изображение, полученное, когда сигнал изображения отображают в устройстве дисплея, в дисплее другого типа, чем устройство дисплея ЭЛТ, то есть в данном случае, например, в устройстве дисплея ППД, которое имеет ППД, такое как ЖКД, изображение может выглядеть, как изображение, отображаемое в устройстве дисплея ЭЛТ.
Здесь, перед пояснением устройства обработки сигнала изображения по фиг.2, устройство дисплея ЭЛТ, которое отображает изображение, предназначенное для отображения в устройстве обработки сигнала изображения по фиг.2, то есть в устройстве дисплея ЭЛТ, эмулируют, используя устройство обработки сигнала изображения по фиг.2, которое поясняется ниже.
На фиг.3 иллюстрируется примерная структура устройства дисплея ЭЛТ.
В устройстве дисплея ЭЛТ, в модуле 51 регулирования яркости и контраста и в модуле 52 обработки улучшения качества изображения сигнал изображения подвергают обработке, аналогичной выполняемой в модуле 11 регулирования яркости и контраста и в модуле 12 обработки улучшения качества изображения по фиг.1 соответственно, обработанный сигнал изображения передают в модуль 53 регулирования усиления и в схему 60 дифференцирования сигнала изображения.
Модуль 53 регулирования усиления (ограничитель) ограничивает уровень сигнала для сигнала изображения из модуля 52 обработки улучшения качества изображения в соответствии с сигналом управления АОЛ из описанного ниже модуля 59 управления АОЛ и передает результат в модуль 54 γ-коррекции. Таким образом, модуль 53 регулирования усиления регулирует коэффициент усиления сигнала изображения из модуля 52 обработки улучшения качества изображения вместо непосредственного ограничения величины тока электронного луча ЭЛТ 56, как описано ниже.
Модуль 54 γ-коррекции подвергает сигнал изображения из модуля 53 регулирования усиления обработке γ-коррекции, которая аналогична обработке, выполняемой модулем 13 γ-коррекции по фиг.1, и передает полученный в результате сигнал изображения в (видео) усилитель 55.
Видеоусилитель 55 усиливает сигнал изображения, полученный из модуля 54 γ-коррекции, и передает результат в ЭЛТ 56 как сигнал изображения для возбуждения ЭЛТ.
С другой стороны, TCP 57 (трансформатор строчной развертки) представляет собой трансформатор, предназначенный для генерирования тока управления горизонтальным отклонением, который обеспечивает горизонтальное сканирование электронного луча и анодное напряжение ЭЛТ 56 (электронно-лучевая трубка) в устройстве дисплея ЭЛТ, выход которого передают в модуль 58 детектирования тока луча.
Модуль 58 детектирования тока луча детектирует силу тока электронного луча, необходимую для управления АОЛ, с выхода TCP 57 и передает значение силы тока в ЭЛТ 56 и в модуль 59 управления АОЛ.
Модуль 59 управления АОЛ измеряет значение тока электронного луча из модуля 58 детектирования тока луча и выводит сигнал управления АОЛ для управления АОЛ, для управления уровнем сигнала для сигнала изображения в модуль 53 регулирования усиления.
С другой стороны, схема 60 дифференцирования сигнала изображения дифференцирует сигнал изображения, поступающий из модуля 52 обработки улучшения качества изображения, и передает полученное в результате дифференцированное значение сигнала изображения в схему 61 управления МС.
Схема 61 управления МС (модуляция скорости) выполняет обработку МС, состоящую в частичном изменении скорости отклонения (горизонтальное отклонение) электронного луча в устройстве дисплея ЭЛТ таким образом, что яркость дисплея одного и того же сигнала изображения изменяется. В устройстве дисплея ЭЛТ обработка МС воплощена с использованием специальной катушки МС (не показана) и схемы 61 управления МС, отдельной от основной схемы горизонтального отклонения (которая состоит из отклоняющего устройства DY (ОУ), TCP 57, схемы горизонтального управления (не показана) и т.п.).
Таким образом, схема 61 управления МС генерирует сигнал управления катушкой МС для управления катушкой МС на основе дифференцированного значения сигнала изображения из схемы 60 дифференцирования сигнала изображения и передает сигнал управления катушкой МС в ЭЛТ 56.
ЭЛТ 56 состоит из электронной пушки EG (ЭП), устройства отклонения ОУ и т.п. В ЭЛТ 56 электронная пушка ЭП излучает электронный луч в соответствии с выходом модуля 58 детектирования тока луча или сигналом управления изображения для возбуждения ЭЛТ, поступившим из видеоусилителя 55, и электронный луч изменяют (и сканируют им) в горизонтальном и вертикальном направлениях в соответствии с магнитными полями, генерируемыми устройством отклонения ОУ, которое используется как катушка, и затем эти лучи падают на флуоресцентную поверхность ЭЛТ 56. Таким образом, отображают изображение.
Затем в ЭЛТ 56 катушку МС возбуждают в соответствии с сигналом возбуждения катушки МС, поступившим из схемы 61 управления МС. В результате скорость отклонения электронного луча частично изменяется, обеспечивая, таким образом, например, улучшение или тому подобное кромок изображения, отображаемого в ЭЛТ 56.
Как можно видеть на фиг.3, в устройстве дисплея ЭЛТ выполняют обработку МС, состоящую в частичном изменении скорости отклонения, и обработку АОЛ (управление АОЛ), состоящую в ограничении силы тока электронного луча по другому пути, кроме пути, по которому обрабатывают сигнал изображения, и формируют сигнал управления, который оказывает влияние на качество изображения для изображения, отображаемого в ЭЛТ 56.
Для того чтобы отобразить в ППД такое изображение, в котором проявляется влияние обработки МС и обработки АОЛ, необходимо выполнить обработку, эквивалентную обработке МС и обработке АОЛ по другому пути, в котором обрабатывают сигнал изображения, поскольку способ ППД полностью отличается от способа управления ЭЛТ.
В соответствии с этим, устройство обработки сигнала изображения по фиг.2 преобразует сигнал изображения в порядке обработки, показанном на фиг.2, обеспечивая, таким образом, возможность адаптации для способа управления ППД и естественное отображение, аналогичное отображению устройства дисплея ЭЛТ.
Таким образом, в устройстве обработки сигнала изображения по фиг.2, в модуле 31 регулирования яркости и контраста и в модуле 32 обработки улучшения качества изображения сигнал изображения подвергают обработке, аналогичной обработке, выполняемой модулем 11 регулирования яркости контраста и модулем 12 обработки улучшения качества изображения по фиг.1 соответственно, результат передают в модуль 33 обработки АОЛ, модуль 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана и модуль 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика.
Для того чтобы получить в ЖКД характеристики яркости, аналогичные характеристикам ЭЛТ, модуль 33 обработки АОЛ выполняет обработку эмуляции АОЛ, состоящую в ограничении уровня сигнала изображения, поступающего из модуля 32 обработки улучшения качества изображения, в соответствии с управлением из модуля 38 управления АОЛ, в случае когда получают изображение, имеющее яркость (степень свечения и его площадь) с определенным значением или больше.
Здесь обработка эмуляции АОЛ, показанная на фиг.2, представляет собой обработку, которая эмулирует обработку АОЛ по фиг.3.
Таким образом, обработка АОЛ, выполняемая в устройстве дисплея ЭЛТ, представляет собой обработку ограничения тока, в случае когда получают яркость (степень свечения и его площадь) с определенным значением или больше, в ЭЛТ, для того чтобы не создать чрезмерную силу (тока) электронного луча. Модуль 33 обработки АОЛ, однако, выполняет эмуляцию обработки АОЛ по фиг.3.
На фиг.2 модуль 33 обработки АОЛ выполняет обработку (обработку эмуляции АОЛ), состоящую в ограничении тока электронного луча в ЭЛТ для поддержания на низком уровне фактической яркости дисплея, в случае когда требуется отобразить яркое изображение, имеющее большую площадь области, как обработку ограничения уровня сигнала для сигнала изображения, используя обработку нелинейного расчета.
Таким образом, на фиг.2, модуль 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана детектирует яркость или средний уровень экрана на основе сигнала изображения из модуля 32 обработки улучшения качества изображения и применяет результат в модуле 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика и в модуле 38 управления АОЛ. Модуль 38 управления АОЛ детектирует яркость экрана и его площадь по детектированному значению яркости или среднему уровню экрана из модуля 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана, с тем чтобы, таким образом, сгенерировать сигнал управления для ограничения яркости экрана, и передает этот сигнал управления в модуль 33 обработки АОЛ. Модуль 33 обработки АОЛ воплощает (эмулирует) обработку АОЛ, выполняя нелинейный расчет, описанный выше, для сигнала изображения, поступившего из модуля 32 обработки улучшения качества изображения, на основе сигнала управления из модуля 38 управления АОЛ.
Сигнал изображения, после обработки АОЛ в модуле 33 обработки АОЛ, передают в модуль 34 обработки МС.
Модуль 34 обработки МС представляет собой блок обработки, предназначенный для выполнения обработки, эквивалентной обработке МС, в устройстве дисплея ЭЛТ по фиг.3 для сигнала изображения, и выполняет эмуляцию обработки МС, выполняемую устройством дисплея ЭЛТ по фиг.3.
Таким образом, как показано на фиг.2, модуль 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика определяет сигнал частичного пика в сигнале изображения или сигнал кромки, получаемый в результате дифференцирования сигнала изображения, поступившего из модуля 32 обработки улучшения качества изображения, и передает результат в модуль 39 управления МС вместе со значением яркости или средним уровнем экрана из модуля 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана. Модуль 39 управления МС генерирует сигнал управления МС для частичного изменения уровня сигнала изображения, который эквивалентен сигналу возбуждения катушки МС в устройстве дисплея ЭЛТ, на основе сигнала частичного пика в сигнале изображения, сигнала кромки, полученного путем дифференцирования сигнала изображения, яркости экрана или тому подобное из модуля 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика, и передает этот сигнал управления МС в модуль 34 обработки МС.
Модуль 34 обработки МС выполняет обработку для частичного изменения уровня сигнала изображения из модуля 33 обработки АОЛ в соответствии с сигналом управления МС, сгенерированным модулем 39 управления МС, то есть такую обработку, как частичная коррекция сигнала изображения или улучшение участка кромки или пика сигнала изображения.
Здесь, в устройстве отображения ЭЛТ по фиг.3, обработку МС выполняют для того, чтобы дополнить недостаточное изменение яркости на переднем фронте сигнала в ЭЛТ 56. Вместо применения коррекции к самому сигналу изображения изменяют скорость (время) отклонения при горизонтальном отклонении, что специфично для ЭЛТ 56, используя катушку МС, расположенную в устройстве отклонения ОУ, вследствие чего изменяется яркость.
Модуль 34 обработки МС выполняет вычислительную обработку, состоящую в вычислении значения коррекции, эквивалентного величине изменения яркости, связанного с обработкой МС, выполняемой в устройстве дисплея ЭЛТ, и корректирует сигнал изображения, используя это значение коррекции, эмулируя, таким образом, обработку МС, выполняемую в устройстве дисплея ЭЛТ.
Модуль 35 γ-обработки ЭЛТ выполняет обработку регулирования уровня каждого сигнала цвета (компонентного сигнала), для того чтобы выполнить в ЖКД обработку γ-коррекции, включающую в себя обработку, выполняемую в схеме обработки (схеме преобразования), для получения в панели γ-характеристик, эквивалентных характеристикам ЭЛТ, которые предусмотрены в панели ЖКД, в соответствии с предшествующим уровнем техники, и обработку компенсации цветовой температуры.
Здесь, модуль 35 γ-обработки ЭЛТ на фиг.2 представляет собой блок, который корректирует характеристики электрооптического преобразования, необходимые для представления множества характеристик дисплея, а также характеристик ЭЛТ, таких как дисплей PDP (ППД, панель плазменного дисплея) или дисплей LED (СДД, светодиодный дисплей), на том же экране ЖКД, и выполняет, в соответствии с настоящим вариантом воплощения, обработку, необходимую для регулирования характеристики входного напряжения - степени пропускания ЖКД, с получением характеристики электрический параметр-яркость ЭЛТ.
Таким образом, на фиг.2, модуль 40 управления компенсацией цветовой температуры дисплея сегментирует экран дисплея ЖКД на множество областей отображения и генерирует сигнал управления для отображения цветовой температуры дисплея с цветовой температурой ЭЛТ в области отображения, в которой изображение с качеством изображения, аналогичным качеству изображения, которое отображалось бы в ЭЛТ, в системе для представления в отдельных областях отображения изображений с качеством изображения, аналогичным качеству изображений, которые отображались бы в устройствах дисплея, имеющих множество различных характеристик отображения, для выполнения управления по регулировке баланса между соответствующими сигналами цветности (компонентными сигналами). Сигнал управления передают в модуль 35 γ-обработки ЭЛТ. Затем модуль 35 γ-обработки ЭЛТ также выполняет обработку регулирования баланса между соответствующими сигналами цветности для сигнала изображения из модуля 34 обработки МС, в соответствии с сигналом управления модуля 40 управления компенсацией цветовой температуры дисплея.
Баланс белого, цветовая температура и изменение яркости в этом отношении отличаются в зависимости от ЭЛТ, ЖКД и ППД. Таким образом, требуется модуль 40 управления компенсацией цветовой температуры дисплея по фиг.2.
Обработка, выполняемая модулем 35 γ-обработки ЭЛТ, в соответствии с сигналом управления из модуля 40 управления компенсацией цветовой температуры дисплея, включает в себя обработку, выполняемую схемой обработки, которая преобразует характеристики градации каждой панели, с тем чтобы они стали эквивалентны характеристикам ЭЛТ, которую традиционно выполняют в плоской панели, такой как ЖКД, и обработку сглаживания разности характеристик между разными панелями дисплея.
Модуль 35 γ-обработки ЭЛТ подвергает сигнал изображения из модуля 34 обработки МС в описанные выше процессы обработки, затем передает обработанный сигнал изображения в ЖКД, используемый в качестве ППД (не показана) для отображения.
Как описано выше, устройство обработки сигнала изображения по фиг.2, не только заменяет обработку, выполняемую в устройстве дисплея ЭЛТ, обработкой сигнала изображения, но также и выполняет процедуру обработки (процедуру обработки, при которой обработка модуля 34 обработки МС выполняется после обработки, выполняемой модулем 33 обработки АОЛ, и в которой обработка модуля 35 γ-обработки ЭЛТ выполняется после обработки, выполняемой модулем 34 обработки МС), обеспечивая, таким образом, возможность более точной регулировке качества отображения в ЖКД, так, чтобы оно было близким к качеству изображения, отображаемого в устройстве дисплея ЭЛТ. В соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, поэтому, возможно выводить в ЖКД изображение, используя характеристики отображения, эквивалентные характеристикам отображения ЭЛТ.
В соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, кроме того, возможно эмулировать характеристики дисплея, связанные с другими характеристиками самой ЭЛТ, и возможно переключаться между разными оттенками или текстурами, используя один и тот же ЖКД. Например, возможно способствовать точной регулировке цвета или регулировке качества изображения и т.п., можно регулировать время отправки путем сравнения развитии цвета между флуоресцентным материалом EBU и нормальным флуоресцентным материалом на одном и том же экране.
Кроме того, в соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, аналогично, возможно легко проверять различие характеристик отображения между ЖКД и ЭЛТ.
В соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, кроме того, возможно отображать изображение с "предпочтительным качеством изображения" в его исходном значении.
Кроме того, в соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, можно обеспечить одновременный просмотр изображений, отображаемых в устройствах дисплея, имеющих различные характеристики (например, ЭЛТ, ЖКД, ЭЛТ и т.п., имеющих различные флуоресцентные материалы), путем изменения диапазона обработки в пределах экрана дисплея. Это способствует использованию с таким назначением, как сравнение и регулировка.
Далее поток обработки сигнала изображения, выполняемый устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, будет описан со ссылкой на блок-схему последовательности операций по фиг.4.
Когда сигнал изображения передают в модуль 31 регулирования яркости и контраста, на этапе S11, модуль 31 регулирования яркости и контраста выполняет регулировку яркости сигнала изображения, переданного в него, после чего следует регулировка контраста, и передает результат в модуль 32 обработки улучшения качества изображения. Обработка переходит на этап S12.
На этапе S12 модуль 32 обработки улучшения качества изображения выполняет обработку сигнала изображения, включающую в себя преобразование количества пикселей и т.п., для сигнала изображения из модуля 11 регулирования яркости и контраста, и передает сигнал изображения, полученный после обработки сигнала изображения, в модуль 33 обработки АОЛ, модуль 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана и модуль 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика. Обработка переходит на этап S13.
Здесь модуль 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана детектирует яркость или средний уровень экрана на основе сигнала изображения из модуля 32 обработки улучшения качества изображения и передает результат в модуль 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика и в модуль 38 управления АОЛ. Модуль 38 управления АОЛ генерирует сигнал управления для ограничения яркости экрана на основе детектируемого значения яркости или среднего уровня экрана из модуля 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана и передает сигнал управления в модуль 33 обработки АОЛ.
Затем модуль 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика определяет сигнал частичного пика в сигнале изображения или в сигнале кромки, полученном путем дифференцирования сигнала изображения из сигнала изображения, который поступил из модуля 32 обработки улучшения качества изображения, и передает результат в модуль 39 управления МС вместе со значениями яркости или средним уровнем экрана из модуля 36 детектирования среднего уровня яркости всего экрана. Модуль 39 управления МС генерирует сигнал управления МС, эквивалентный сигналу возбуждения катушки МС в устройстве дисплея ЭЛТ, на основе сигнала частичного пика сигнала изображения, сигнала кромки, полученного путем дифференцирования сигнала изображения, яркости экрана или тому подобное из модуля 37 детектирования дифференциального значения управления для детектирования пика, и передает сигнал управления МС в модуль 34 обработки МС.
На этапе S33 модуль 33 обработки АОЛ применяет обработку, которая эмулирует обработку АОЛ, к сигналу изображения, из модуля 32 обработки улучшения качества изображения.
Таким образом, модуль 33 обработки АОЛ выполняет обработку (обработку эмуляции АОЛ), которая эмулирует обработку АОЛ, такую как ограничение уровня сигнала изображения, из модуля 32 обработки улучшения качества изображения, в соответствии с управлением из модуля 38 управления АОЛ, и передает полученный в результате сигнал изображения в модуль 34 обработки МС.
Затем обработка переходит с этапа S13 на этап S14, на котором модуль 34 обработки МС применяет обработку, которая эмулирует обработку МС, к сигналу изображения из модуля 33 обработки АОЛ.
Таким образом, на этапе S14 модуль 34 обработки МС выполняет обработку (обработку эмуляции МС), которая эмулирует обработку МС, такую как коррекция яркости сигнала изображения, из модуля 33 обработки АОЛ, в соответствии с сигналом управления МС, переданным из модуля 39 управления МС, и передает полученный в результате сигнал изображения в модуль 35 γ-обработки ЭЛТ. Обработка переходит на этап S15.
На этапе S15, модуль 35 γ-обработки ЭЛТ подвергает сигнал изображения из модуля 34 обработки МС обработке γ-коррекции и дополнительно выполняет обработку компенсации цветовой температуры, состоящую в регулировании баланса соответствующих цветов сигнала изображения из модуля 34 обработки МС в соответствии с сигналом управления из модуля 40 управления компенсацией цветовой температуры дисплея. Затем модуль 35 γ-обработки ЭЛТ передает сигнал изображения, полученный в результате обработки компенсации цветовой температуры, в ЖКД, используемый в качестве ППД (не показана), для отображения.
Затем, на фиг.5, показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру модуля 34 обработки МС по фиг.2.
На фиг.5 модуль 34 обработки МС построен из модуля 210 коррекции яркости и модуля 220 обработки ЭЛ.
Модуль 210 коррекции яркости выполняет обработку коррекции яркости для сигнала изображения, переданного из модуля 33 обработки АОЛ (фиг.2), для коррекции степени влияния изменения скорости отклонения при горизонтальном отклонении электронного луча устройства дисплея ЭЛТ на яркость и передает полученный в результате сигнал изображения в модуль 220 обработки ЭЛ.
Таким образом, модуль 210 коррекции яркости состоит из модуля 211 генерирования коэффициента МС и модуля 212 расчета.
В модуль 211 генерирования коэффициента МС подают сигнал управления МС из модуля 39 управления МС (фиг.2). Модуль 211 генерирования коэффициента МС генерирует коэффициент МС в соответствии с сигналом управления МС из модуля 39 управления МС и передает этот коэффициент МС в модуль 212 расчета.
В модуль 212 расчета передают, в дополнение к коэффициенту МС из модуля 211 генерирования коэффициента МС, сигнал изображения из модуля 33 обработки АОЛ (фиг.2).
Модуль 212 расчета умножает сигнал изображения из модуля 33 обработки АОЛ (фиг.2) на коэффициент МС из модуля 211 генерирования коэффициента МС, для коррекции сигнала изображения на величину степени влияния на яркость изменения скорости отклонения при горизонтальном отклонении электронного луча устройства дисплея ЭЛТ, и передает этот сигнал изображения, полученный после коррекции, в модуль 220 обработки ЭЛ.
Модуль 220 обработки ЭЛ подвергает сигнал изображения, полученный из модуля 210 коррекции яркости (сигнал изображения, обработанный модулем 33 обработки АОЛ и дополнительно обработанный в модуле 210 коррекции яркости) обработке (обработке эмуляции ЭЛ (электронного луча)), который эмулирует электронный луч устройства дисплея ЭЛТ, расширяющийся и попадающий на флуоресцентный материал устройства дисплея ЭЛТ, и передает результат в модуль 35 γ обработки ЭЛТ (фиг.2).
Как отмечено выше, обработка эмуляции МС, выполняемая в модуле 34 обработки МС, состоит из обработки коррекции яркости, выполняемой в модуле 210 коррекции яркости, и обработки эмуляции ЭЛ, выполняемой в модуле 220 обработки ЭЛ.
На фиг.6 иллюстрируется пример коэффициента МС, генерируемого в модуле 211 генерирования коэффициента МС по фиг.5.
Коэффициент МС представляет собой коэффициент, который должен быть умножен на значения пикселя (яркости) для пикселей, для которых требуется выполнить коррекцию яркости, для того чтобы задержать в устройстве дисплея ЭЛТ скорость отклонения при горизонтальном отклонении (отклонении в горизонтальном направлении) в положении пикселя, представляющего интерес (в данном случае, пикселя, который требуется скорректировать, для улучшения яркости с использованием обработки МС), с помощью сигнала возбуждения катушки МС, с тем чтобы эквивалентно эмулировать обработку МС, состоящую в увеличении яркости пикселя, представляющего интерес, когда множество пикселей, расположенных в горизонтальном направлении, с центром в пикселе, представляющем интерес, используют как пиксели, с которых требуется скорректировать яркость.
В модуле 211 генерирования коэффициента МС, как представлено на фиг.6, коэффициент МС, который требуется умножить на значение пикселя для пикселя, представляющего интерес, среди пикселей, яркость которых должна быть скорректирована, устанавливают равным значению 1 или больше, и коэффициент МС, на который требуется умножить другие пиксели, устанавливают равным 1 или меньше, для того чтобы усиление в модуле 212 расчета было равно 1.
На фиг.7 иллюстрируется способ определения коэффициента МС, сгенерированного в модуле 211 генерирования коэффициента МС по фиг.5.
Таким образом, в части A на фиг.7 иллюстрируется форма колебаний напряжения (напряжения отклонения), прикладываемого к устройству отклонения ОУ (фиг.3) устройства дисплея ЭЛТ.
Как представлено в части A на фиг.7, напряжение отклонения, которое изменяется с определенным градиентом с течение времени t, многократно прикладывают к устройству отклонения ОУ (фиг.3) через интервалы горизонтального сканирования.
В части В на фиг.7 иллюстрируется сигнал возбуждения катушки МС, генерируемый схемой 61 управления МС (фиг.3) устройства дисплея ЭЛТ.
В устройстве дисплея ЭЛТ катушку МС, расположенную в устройстве отклонения ОУ (фиг.3), возбуждают сигналом возбуждения катушки МС, показанным в части В на фиг.7, и скорость отклонения электронного луча частично изменяется под действием магнитного поля, генерируемого катушкой МС, как показано в части C на фиг.7.
Таким образом, в части C на фиг.7 иллюстрируется временное изменение положения в горизонтальном направлении электронного луча в случае, когда катушка МС генерирует магнитное поле в соответствии с сигналом возбуждения катушки МС, показанным в части В на фиг.7.
Под действием магнитного поля, генерируемого катушкой МС, временное изменение положения в горизонтальном направлении электронного луча (градиент графика в части C на фиг.7), то есть скорость отклонения при горизонтальном отклонении электронного луча, больше не является постоянной (изменяется) в течение периода или тому подобного, во время которого генерируют магнитное поле.
В части D на фиг.7 иллюстрируется дифференцированное значение величины, полученной после вычитания временного изменения положения в горизонтальном направлении электронного луча, показанного в части С на фиг.7, из временного изменения положения в горизонтальном направлении электронного луча, вызванного напряжением отклонения, показанного в части A на фиг.7.
Основываясь на случае, в котором горизонтальное отклонение электронного луча выполняют только, применяя напряжение отклонения, показанное в части A на фиг.7, в случае когда катушка МС генерирует магнитное поле в соответствии с сигналом возбуждения катушки МС, интенсивность (величина) электронного луча, падающего на флуоресцентный материал ЭЛТ 56 (фиг.3) устройства дисплея ЭЛТ, то есть яркость (степень свечения) изображения, отображаемого в ЭЛТ 56, изменяется, как представлено в части D на фиг.7.
Модуль 211 генерирования коэффициента МС (фиг.5) генерирует значение, эквивалентное дифференцированному значению, показанному в части D на фиг.7, как коэффициент МС.
Следует отметить, что конкретное значение коэффициента МС, диапазон пикселей, который требуется умножить на коэффициент МС (значение пикселя, какое количество пикселей, расположенных в горизонтальном направлении, с центром в пикселе, представляющем интерес, следует умножить на коэффициент МС), значение (уровень) пикселя для пикселя, который требуется установить как пиксель, представляющий интерес, и т.п., определяют в зависимости от спецификации или тому подобное устройства дисплея ЭЛТ, отображение которого эмулирует устройство обработки сигнала изображения по фиг.2.
Далее, со ссылкой на фиг.5 поясняется обработка эмуляции ЭЛ, выполняемая в модуле 220 обработки ЭЛ.
При обработке эмуляции ЭЛ, как описано выше, выполняют обработку, которая эмулирует электронный луч устройства дисплея ЭЛТ, который расширяется и который падает на флуоресцентный материал ЭЛТ 56 (фиг.3) в устройстве дисплея ЭЛТ.
Таким образом, теперь, если предположить, что пиксель (подпиксель), соответствующий флуоресцентному материалу, который облучают электронным лучом, будет установлен как пиксель, представляющий интерес, в случае когда интенсивность электронного луча высока, форма пятна электронного луча становится большой, поэтому электронный луч падает не только на флуоресцентный материал, соответствующий пикселю, представляющему интерес, но также и на флуоресцентные материалы, соответствующие соседним относительно него пикселям, оказывая влияние на значение пикселя в соседних пикселях. При обработке эмуляции ЭЛ выполняют обработку, которая эмулирует это влияние.
На фиг.8 иллюстрируется взаимозависимость между током (током луча), протекающим через электронную пушку, которая излучает электронный луч, и диаметром (размером пятна) пятна, формируемого электронным лучом, которым облучают экран дисплея ЭЛТ, в соответствии током луча.
Следует отметить, что на фиг.8 представлена взаимозависимость между током луча и размером пятна для двух типов ЭЛТ.
Хотя взаимозависимость между током луча и размером пятна может отличаться в зависимости от типа ЭЛТ, при установке максимальной яркости или тому подобное, размер пятна увеличивается, поскольку увеличивается ток луча. Таким образом, чем больше яркость, тем больше размер пятна.
Такая взаимозависимость между током луча и размером пятна описана, например, в Публикации №2004-39300 находящейся на экспертизе заявки на японский патент или тому подобное.
Экран дисплея ЭЛТ покрыт флуоресцентными материалами (флуоресцентными веществами) трех цветов, а именно красного, зеленого и синего, и электронные лучи (используемые) для красного, зеленого и синего цветов попадают на красный, зеленый и синий флуоресцентные материалы, что приводит к свечению красного, зеленого и синего цветов. Таким образом отображается изображение.
В ЭЛТ, кроме того, предусмотрен механизм разделения цветов на его экране дисплея, который имеет отверстие, через которое проходят электронные лучи таким образом, что электронные лучи красного, зеленого и синего цветов излучаются флуоресцентными материалами трех цветов, а именно красного, зеленого и синего.
На фиг.9 иллюстрируется механизм разделения цветов.
Таким образом, в части A на фиг.9 иллюстрируется теневая маска, которая представляет собой механизм разделения цветов.
В теневой маске предусмотрены круглые отверстия, используемые как отверстия, и электронные лучи, проходящие через эти отверстия, попадают на флуоресцентные материалы.
Следует отметить, что в части А на фиг.9 метка в виде белого круга обозначает отверстие, через которое электронный луч падает на красный флуоресцентный материал, круглая метка с диагональной штриховкой обозначает отверстие, через которое электронный луч падает на зеленый флуоресцентный материал, и метка в виде черного круга обозначает отверстие, через которое электронный луч падает на синий флуоресцентный материал.
В части В на фиг.9 иллюстрируется апертурная решетка, которая представляет собой другой механизм разделения цветов.
В апертурной решетке предусмотрены прорези, используемые как отверстия, продолжающиеся в вертикальном направлении, и электронные лучи, проходящие через эти прорези, попадают на флуоресцентные материалы.
Следует отметить, что в части B на фиг.9, белым прямоугольником обозначена прорезь, через которую электронные лучи попадают на красный флуоресцентный материал, прямоугольником с диагональной штриховкой обозначена прорезь, через которую электронный луч попадает на зеленый флуоресцентный материал, и черным прямоугольником обозначена прорезь, через которую электронный луч попадает на синий флуоресцентный материал.
Как пояснялось со ссылкой на фиг.8, размер пятна электронного луча увеличивается при увеличении яркости.
На фиг.10 и 11 схематично иллюстрируется пятно электронного луча, формируемое в механизмах разделения цветов, в случае, когда уровень яркости составляет приблизительно промежуточный уровень, и пятно электронного луча, формируемое на механизмах разделения цветов, в случае когда уровень яркости высокий, соответственно.
Следует отметить, что в частях A на фиг.10 и 11 иллюстрируется, в случае когда механизм разделения цветов представляет собой теневую маску, пятно электронного луча, формируемое на теневой маске, и в частях В на фиг.10 и 11 иллюстрируется, в случае когда механизм разделения цветов представляет собой апертурную решетку, пятно электронного луча, формируемое на апертурной решетке.
По мере увеличения яркости, интенсивность центрального участка (пятна) электронного луча увеличивается и соответственно также увеличивается интенсивность участка вокруг электронного луча. Таким образом, увеличивается размер пятна от электронного луча, формируемый на механизме разделения цветов. Вследствие этого, электронный луч попадает не только на флуоресцентный материал, соответствующий пикселю, представляющему интерес (пиксель, соответствующий флуоресцентному материалу, который требуется облучать электронным лучом), но также и на флуоресцентные материалы, соответствующие пикселям, окружающим пиксель, представляющий интерес.
На фиг.12 показан вид в поперечном сечении, иллюстрирующий способ, в соответствии с которым выполняют облучение электронным лучом в случае, когда апертурная решетка используется как механизм разделения цветов.
Таким образом, в части A на фиг.12 иллюстрируется способ, с помощью которого выполняют облучение электронным лучом в случае, когда ток луча имеет первое значение тока, и в части В на фиг.12 иллюстрируется способ, в котором выполняют облучение электронным лучом в случае, когда ток луча имеет второе значение тока, большее, чем первое значение тока.
На фиг.12 пиксель, соответствующий зеленому флуоресцентному материалу, установлен как пиксель, представляющий интерес. В случае когда ток луча имеет первое значение тока, как показано в части A на фиг.12, электронный луч имеет размер пятна, который попадает в диапазон между соседними прорезями, и падает только на флуоресцентный материал, соответствующий пикселю, представляющему интерес, и он ограничен так, чтобы он не облучал дополнительно какой-либо другой флуоресцентный материал.
С другой стороны, в случае когда ток луча имеет второе значение тока, как показано в части В на фиг.12, электронный луч имеет размер пятна, который попадает за пределы диапазона между соседними прорезами и также облучает другие флуоресцентные материалы, как и флуоресцентный материал, соответствующий пикселю, представляющему интерес.
Таким образом, в случае когда ток луча имеет второе значение тока, размер пятна электронного луча становится достаточно большим и включает в себя другие прорези, так же как и прорезь для флуоресцентного материала, соответствующего пикселю, представляющему интерес, и, вследствие этого, электронный луч проходит через другие прорези и также облучает другой флуоресцентный материал, кроме флуоресцентного материала, соответствующего пикселю, представляющему интерес.
Следует отметить, что как показано в части В на фиг.12, ток луча в случае, когда электронный луч также проходит через другие прорези, кроме прорези для флуоресцентного материла, соответствующего пикселю, представляющему интерес, определен на основе взаимозависимости между размером пятна электронного луча и шириной прорези в апертурной решетке.
В процессе эмуляции ЭЛ, как описано выше, влияние на изображение, связанное с облучением электронным лучом, не только флуоресцентного материала, соответствующего пикселю, представляющему интерес, но также и других флуоресцентных материалов, отражено в сигнале изображения.
Здесь на фиг.13 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, которое аппроксимировано двумерным нормальным распределением (гауссовым распределением).
На фиг.14 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, проходящих через прорези в апертурной решетке среди электронных лучей по фиг.13.
Таким образом, в части A на фиг.14 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через прорезь для флуоресцентного материала, соответствующего пикселю, представляющему интерес, и распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через левую и правую прорези, расположенные рядом с этой прорезью.
Большая часть электронных лучей проходит через прорезь для флуоресцентного материала, соответствующего пикселю, представляющему интерес, в то время как остальные части электронных лучей проходят через левую прорезь, расположенную рядом слева, и правую прорезь, расположенную рядом справа от флуоресцентного материала, соответствующего пикселю, представляющему интерес. Электронные лучи, прошедшие через прорези, оказывают влияние на отображение пикселя, соответствующего флуоресцентному материалу левой прорези, и пикселя, соответствующего флуоресцентному материалу правой прорези.
Следует отметить, что в части B на фиг.14 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через прорезь для флуоресцентного материала, соответствующего пикселю, представляющему интерес, в распределении интенсивности электронных лучей, показанных в части A на фиг.14, и в части C на фиг.14 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через левую и правую прорези.
На фиг.15 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, имеющих большую интенсивность, чем в случае, показанном на фиг.13, и распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через прорези в апертурной решетке среди электронных лучей.
Таким образом, в части A на фиг.15 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, имеющих большую интенсивность, чем в случае, показанном на фиг.13.
Электронные лучи в части A на фиг.15 имеют размер пятна (диапазон, имеющий интенсивность, большую или равную заданному значению), больший, чем у электронных лучей по фиг.13.
В части B на фиг.15 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через прорези в апертурной решетке среди электронных лучей, показанных в части A на фиг.15.
В части B на фиг.15 электронные лучи, прошедшие через левую и правую прорези, имеют большую интенсивность, чем в случае, показанном на фиг.14, и поэтому оказывают большее влияние на отображение пикселя, соответствующего флуоресцентному материалу левой прорези, и пикселя, соответствующего флуоресцентному материалу правой прорези.
Следует отметить, что в части C на фиг.15 иллюстрируется, в пределах распределения интенсивности электронных лучей, представленных в части B на фиг.15, распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через прорезь для флуоресцентного материала, которая соответствует пикселю, представляющему интерес, и в части D на фиг.15 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через левую и правую прорези.
На фиг.16 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, представленных на фиг.13, и распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через прорези в теневой маске среди электронных лучей.
Таким образом, в части A на фиг.16 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, которое такое же, как показано на фиг.13.
В части B на фиг.16 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстия в теневой маске среди электронных лучей, представленных в части A на фиг.16.
Таким образом, в части В на фиг.16 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстие во флуоресцентном материале, соответствующее пикселю, представляющему интерес, и электронных лучей, прошедших через отверстия (соседние отверстия), которые расположены рядом с этим отверстием.
В части C на фиг.16 иллюстрируется, в пределах распределения интенсивности электронных лучей, представленных в части на фиг.16, распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстие во флуоресцентном материале, которое соответствует пикселю, представляющему интерес, и в части D на фиг.16 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через соседние отверстия.
На фиг.17 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, имеющих большую интенсивность, чем в случае, показанном на фиг.16, и распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстия в теневой маске среди электронных лучей.
Таким образом, в части A на фиг.17 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, имеющих более высокую интенсивность, чем в случае, показанном на фиг.16.
Электронные лучи, представленные в части A на фиг.17, имеют больший размер пятна (диапазон, имеющий интенсивность, большую или равную заданному значению), чем электронные лучи в части А на фиг.16.
В части B на фиг.17 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстия в теневой маске, среди электронных лучей в части A на фиг.17.
В части B на фиг.17 интенсивность электронных лучей, прошедших через соседние отверстия, больше, чем в случае части B на фиг.16, и поэтому оказывает большее влияние на отображение пикселей, соответствующих флуоресцентным материалам в соседних отверстиях, по сравнению со случаем, представленным в части В на фиг.16.
В части C на фиг.17 иллюстрируется, в пределах распределения интенсивности электронных лучей, представленных в части В на фиг.17, распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через отверстия во флуоресцентном материале, которые соответствует пикселю, представляющему интерес, и в части D на фиг.17 иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, прошедших через соседние отверстия.
Следует отметить, что на фиг.13-17, для простоты понимания расширения пятна электронного луча, шкала вдоль направления высоты, представляющая интенсивность электронного луча, сжата по сравнению со школой вдоль направлений x и y, представляющих положение.
В частности, площадь определенного сечения одномерного нормального распределения (нормальное распределение в одном измерении) может быть определена путем интегрирования функции f(x) плотности вероятности в соответствии с Уравнением (1), которое представляет одномерное нормальное распределение, по сечению, площадь которого требуется определить.
[Уравнение 1]
2
Здесь, в Уравнении (1) µ представляет среднее значение, σ представляет дисперсию.
Как описано выше, в случае когда распределение интенсивности электронного луча аппроксимировано двумерным нормальным распределением (нормальное распределение в двух измерениях), интенсивность электронного луча в определенном диапазоне может быть определена путем интегрирования функции f (x, y) плотности вероятности в Уравнении (2) представляющее двумерное нормальное распределение в диапазоне, для которого требуется определить интенсивность.
[Уравнение 2]
x
y
х
y
xy
х
y
2
2
Здесь, в Уравнении (2) µ представляет среднее значение в направлении x, µ представляет среднее значение в направлении y. Кроме того, σ  представляет дисперсию в направлении x, σ  представляет дисперсию в направлении x. ρ представляет коэффициент корреляции в направлениях x и y (значение, полученное путем деления ковариации в направлениях х и y на произведение среднеквадратичного отклонения σ в направлении x и среднеквадратического отклонения σ в направлении y).
x
y
x
y
Среднее значение (средний вектор) (µ, µ) идеально представляет положение (х, y) центра электронного луча. Теперь, для простоты пояснения, если предположить, что положение (х, y) в центре электронного луча представляет (0, 0) (начало координат), средние значения µ и µ становятся равными 0.
xy
Кроме того, в устройстве дисплея ЭЛТ, поскольку электронная пушка, катод и т.п. разработаны так, что пятно электронного луча может быть круглым, коэффициент ρ корреляции установлен равным 0.
x
y
xy
Теперь, если предположить, что механизм разделения цветов представляет собой апертурную решетку, функция f (х, y) плотности вероятности в Уравнении (2), в котором средние значения µ и µ и коэффициент корреляции ρ установлены равными 0, будет интегрирована по размеру прорези. Таким образом, может быть определена интенсивность (величина) электронного луча, прошедшего через прорезь.
Таким образом, на фиг.18 показана схема, поясняющая интегрирование для определения интенсивности электронного луча, прошедшего через прорезь.
В части A на фиг.18 иллюстрируется интервал интегрирования в направлении x, которое представляет собой горизонтальное направление.
Интенсивность электронного луча, прошедшего через прорезь во флуоресцентном материале, соответствующую пикселю, представляющему интерес (прорезь, представляющая интерес), может быть определена путем интегрирования функции f(x, y) плотности вероятности в диапазоне от -S/2 до +S/2, где S обозначает ширину прорези для прорези в апертурной решетке в направлении x.
Кроме того, интенсивность электронного луча, прошедшего через левую прорезь, может быть определена, для направления x путем интегрирования функции f (х, y) плотности вероятности по ширине прорези для левой прорези, и интенсивность электронного луча, прошедшего через правую прорезь, может быть определена для направления х, путем интегрирования функции f (х, у) плотности вероятности по ширине прорези для правой прорези.
В части A и C на фиг.18 иллюстрируют интервал интегрирования в направлении у, которое представляет собой вертикальное направление.
Интенсивность электронного луча, прошедшего через прорезь, представляющую интерес, может быть определена для направления у, как показано в части В на фиг.18, путем интегрирования функции f (х, y) плотности вероятности в диапазоне от -∞ до +∞.
Интенсивности электронных лучей, прошедших через левую и правую прорези, также могут быть определены для направления у, как представлено в части С на фиг.18, путем интегрирования функции f(x, y) плотности вероятности в диапазоне от - ∞ до +∞.
0
С другой стороны, общая интенсивность электронных лучей может быть определена как для направления х, так и для направления y путем интегрирования функции f (х, y) плотности вероятности в диапазоне от -∞ до +∞, значение которой теперь будет обозначено как P.
1
L
R
Кроме того, предполагается, что интенсивность электронного луча, прошедшего через прорезь, представляющую интерес, представлена как P, и интенсивности электронных лучей, прошедших через левую и правую прорези, представлены как P и P соответственно.
1
0
0
L
R
В этом случае, только интенсивность P среди общей интенсивности P электронных лучей оказывает влияние на отображение пикселя, представляющего интерес. В результате отображения этого пикселя, представляющего интерес, с общей интенсивностью P электронных лучей, интенсивность P оказывает влияние на отображение пикселя (левого пикселя), соответствующего флуоресцентному материалу левой прорези, и интенсивность P оказывает влияние на отображение пикселя (правого пикселя), соответствующего флуоресцентному материалу левой прорези.
0
1
0
L
0
R
0
Таким образом, основываясь на общей интенсивности P электронных лучей, отношение P/P интенсивностей электронных лучей оказывает влияние на отображение пикселя, представляющего интерес. Кроме того, отношение P/P интенсивностей электронных лучей оказывает влияние на отображение левого пикселя, и отношение P/P интенсивностей электронных лучей оказывает влияние на отображение правого пикселя.
L
0
1
0
R
0
1
0
Поэтому, основываясь на отображении пикселя, представляющего интерес, отображение пикселя, представляющего интерес, оказывает влияние на отображение левого пикселя только как P/P/(P/P) и оказывает влияние на отображение правого пикселя только как P/P/(P/P).
L
0
1
0
В процессе эмуляции ЭЛ для левого пикселя, для того чтобы отобразить степень влияния отображения пикселя, представляющего интерес, значение пикселя для левого пикселя умножают на степень влияния P/P/(P/P) отображения пикселя, представляющего интерес как коэффициент ЭЛ, используемый для обработки эмуляции ЭЛ, и полученное в результате значение произведения добавляют к (исходному) значению пикселя для левого пикселя. Кроме того, в процессе эмуляции ЭЛ, аналогичную обработку выполняют, используя, в качестве коэффициента ЭЛ, степень влияния отображения пикселей, окружающих левый пиксель, которые оказывают влияние на отображение левого пикселя, определяя, таким образом, значение пикселя для левого пикселя, на который оказывают влияние электронные лучи, расширяющиеся во время отображения пикселей, окружающих левый пиксель, и падающие на флуоресцентный материал левого пикселя.
Также для правого пикселя, аналогично, определяют значение пикселя для правого пикселя, на который оказывает влияние расширение электронных лучей, во время отображения пикселей, окружающих правый элемент и падающих на флуоресцентный материал правого пикселя.
Следует отметить, что также в случае, когда механизм распределения цветов представляет собой теневую маску, коэффициент ЭЛ, используемый для обработки эмуляции ЭЛ, может быть определен аналогично случаю апертурной решетки. Что касается теневой маски, однако, сложность интегрирования повышается по сравнению со случаем апертурной решетки. В отношении теневой маски проще определить коэффициент ЭЛ, используя метод Монте-Карло или тому подобное, на основе положения отверстия в теневой маске и по радиусу отверстия, вместо использования описанного выше интегрирования.
x
y
2
2
Как отмечено выше, теоретически возможно определить коэффициент ЭЛ с помощью расчетов. Однако, как представлено на фиг.8, размер пятна электронного луча изменяется в зависимости от тока луча. Поэтому, для определения коэффициента ЭЛ, необходимо изменять значения дисперсии σ  и σ  функции f(x, y) плотности вероятности в Уравнении (2), которая аппроксимирует распределение интенсивности электронных лучей для каждого значения тока луча.
Кроме того, в описанном выше случае разумно предположить, что электронный луч падает на механизм разделения цветов (апертурную решетку и теневую маску) под прямым углом. Однако, в действительности, угол, под которым электронный луч падает на механизм разделения цветов, уменьшается, поскольку падение происходит на расстоянии от центра экрана дисплея.
Таким образом, на фиг.19 иллюстрируется способ, когда электронный луч падает на апертурную решетку, используемую как механизм разделения цветов.
В части A на фиг.19 иллюстрируется способ, в соответствии с которым электронный луч падает на апертурную решетку близко к центру экрана дисплея.
Как представлено в части A на фиг.19, рядом с центром экрана дисплея, электронный луч падает перпендикулярно апертурной решетке.
В части B на фиг.19 иллюстрируется способ, в соответствии с которым электронный луч падает на апертурную решетку в положении на расстоянии от центра экрана дисплея.
Как представлено в части В на фиг.19, в положении дальше от центра экрана дисплея электронный луч падает на апертурную решетку под наклонным углом относительно перпендикуляра.
В случае когда, как представлено в части В на фиг.19, электронный луч падает на апертурную решетку под наклонным углом относительно перпендикуляра, распределение интенсивности электронных лучей сильно отличается от формы функции f(x, y) плотности вероятности, представленной в Уравнении (2). Таким образом, если коэффициент ЭЛ определяют на основе предположения, что электронный луч падает перпендикулярно апертурной решетке, точность определения коэффициента ЭЛ ухудшается.
Как отмечено выше, желательно, чтобы коэффициент ЭЛ был определен не только путем расчета, но также и используя эксперимент.
Ниже поясняется обработка эмуляции ЭЛ, выполняемая в модуле 220 обработки ЭЛ по фиг.5, со ссылкой на фиг.20 и 21.
На фиг.20 иллюстрируются пиксели и распределение интенсивности электронных лучей.
Таким образом, в части А на фиг.20 иллюстрируется 3×3, то есть девять пикселей A, B, C, D, F, G, H и I, представленные в горизонтальном и вертикальном направлениях, с центром в пикселе E.
Теперь предположим, что в части A на фиг.20 внимание направлено на пиксель E, как на пиксель, представляющий интерес. Кроме того, горизонтальное направление установлено как направление х, и вертикальное направление установлено как направление y, и, что на основе положения (х, y) пикселя E, представляющего интерес, используемого как опорный пиксель, представлены положения других пикселей A-D и F-I.
В этом случае, если предположить, что расстояние между пикселями равно 1, положение пикселя А установлено как (х-1, y-1), положение пикселя B представляет собой (х, y-1), положение пикселя C представляет собой (х+1, y-1), положение пикселя D представляет (х-1, y), положение пикселя F представляет собой (х+1, y), положение пикселя G представляет собой (х-1, y+1), положение пикселя Н представляет собой (х, y+1), положение пикселя I представляет собой (х+1, y+1).
Здесь пиксель A также называется пикселем A (х-1, y-1), используя его положение (х-1, y-1), и значение пикселя A (х-1, y-1) также называется значением A пикселя. То же относится к другим пикселям B-I.
В частях B и C на фиг.20 схематично иллюстрируется распределение интенсивности электронных лучей, когда пиксель, представляющий интерес E (х, y), отображают в устройстве дисплея ЭЛТ.
Таким образом, в части В на фиг.20, представлено распределение в направлении х интенсивности электронных лучей, когда отображают пиксель E (х, y), представляющий интерес, и в части C на фиг.20 представлено распределение в направлении у интенсивности электронных лучей, когда отображают пиксель E (х, y), представляющий интерес.
По мере того как значение Е пикселя для пикселя E (х, y), представляющего интерес, увеличивается, как показано в частях B и C на фиг.20, электронные лучи в большей степени расширяются и оказывают влияние на отображение других пикселей A (х-1, y-1)-D(x-1, y) и F(x+l, y)-I(x+1, y+l).
Таким образом, модуль 220 обработки ЭЛ по фиг.5 умножает коэффициент ЭЛ, представляющий степень, в которой электронные лучи при отображении пикселя E (х, y), представляющего интерес, оказывают влияние на отображение других пикселей A (х-1, y-1)-D(х-1, y) и F (х+1, y)-I(х+1, y+1) на значения пикселя A-D и F-1 других пикселей A (х-1, y-1)-D(х-1, y) и F (х+1, y)-I(х+1, y+1), для определения, таким образом, степени влияния электронных лучей на отображение других пикселей A (х-1, y-1)-D(х-1, y) и F (х+1, y)-I(х+1, y+1), при отображении пикселя E (х, y), представляющего интерес, и определяет значения пикселя, полученные после обработки эмуляции ЭЛ, для других пикселей A (х-1, y-1)-D(х-1, y) и F (х+1, y)-I(х+1, y+1), учитывая величину влияния.
На фиг.21 иллюстрируется примерная структура схемы, которая определяет степень влияния электронных лучей (ниже называется величиной влияния ЭЛ, по мере необходимости) на отображение других пикселей A (х-1, y-1)-D(х-1, y) и F (х+1, y)-I(х+1, y+1), при отображении пикселя E (х, y), представляющего интерес.
Значение A пикселя передают в модуль 242A расчета, значение В пикселя в модуль 242B расчета, значение C пикселя в модуль 242C расчета, значение D пикселя передают в модуль 242D расчета, значение E пикселя передают в модуль 241 генерирования коэффициента ЭЛ, значение F пикселя передают в модуль 242F расчета, значение G пикселя передают в модуль 242G расчета, значение H пикселя передают в модуль 242H расчета и значение I пикселя передают в модуль 242I расчета.
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
EB
Модуль 241 генерирования коэффициента ЭЛ генерирует коэффициенты A, B, C, D, F, G, H и I ЭЛ, представляющие степень, в которой электронные лучи, при отображении пикселя E (х, y), представляющего интерес, оказывают влияние на отображение других пикселей A (х-1, y-1)-D(х-1, y) и F (х+1, y)-I(х+1, y+1) на основе значения E пикселя, и передает коэффициенты A, B, C, D, F, G, H и I ЭЛ в модули 242А, 242B, 242С, 242D, 242F, 242G, 242Н и 242I расчета соответственно.
EB
EB
EB
EB
Модули 242A-242-му и 242F-242I расчета умножают значения A-D и F-I пикселя, переданные в них, на коэффициенты A-D и F-I ЭЛ, поступившие из модуля 241 генерирования коэффициента ЭЛ, соответственно и выводят полученные в результате значения A'-D' и F'-I' как величину степени влияния ЭЛ.
Значение E пикселя непосредственно выводят и суммируют с величиной степени влияния ЭЛ каждого из электронных лучей на отображение пикселя E (х, y), представляющего интерес, при отображении других пикселей A (х-1, y-1)-D(х-1, y) и F (х+1, y)-I(х+1, y+1) и полученное в результате значение суммы устанавливают как значение пикселя, полученное после обработки эмуляции ЭЛ для пикселя E(х, y), представляющего интерес.
На фиг.22 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру модуля 220 обработки ЭЛ по фиг.5.
На фиг.22 модуль 220 обработки ЭЛ построен из модуля 250 функции ЭЛ и модуль 250 функции ЭЛ построен из модулей 251-259 задержки, модуля 260 генерирования коэффициента ЭЛ и модуля 261 операций произведение-сумма.
Модуль 250 функции ЭЛ определяет значение пикселя, полученное после обработки эмуляции ЭЛ, для пикселя E(х, y), предполагая, что, например, как представлено на фиг.20, электронные лучи при отображении пикселя E (х, y) оказывают влияние на отображение пикселей A (х-1, y-1)-D(x-1, y) и F (x+1, y)-I(х+1, y+1), расположенных рядом с пикселем E (х, y), то есть предполагая, что на пиксель Е(х, у) оказывает влияние ЭЛ каждого из пикселей A (х-1, y-1)-D(x-1, y) и F (x+1, y)-I(х+1, y+1), расположенных рядом с пикселем E (х, y).
Таким образом, в модуль 250 функции ЭЛ подают сигнал изображения из модуля 210 коррекции яркости (фиг.5).
В модуле 250 функции ЭЛ значения пикселя для пикселей, составляющих сигнал изображения из модуля 210 коррекции яркости, подают в модули 251, 253 и 258 задержки, модуль 260 генерирования коэффициента ЭЛ и модуль 261 операций произведение-сумма в порядке растрового сканирования.
Модуль 251 задержки выполняет задержку значения пикселя из модуля 210 коррекции яркости на величину, соответствующую одной строке (горизонтальной линии), и передает результат в модуль 252 задержки. Модуль 252 задержки выполняет задержку значения пикселя, полученного из модуля 251 задержки, на величину, соответствующую одной строке, и передает результат в модуль 254 задержки и в модуль 261 операций произведение-сумма.
Модуль 254 задержки задерживает значение пикселя из модуля 252 задержки на величину, соответствующую одному пикселю, и передает результат в модуль 255 задержки и в модуль 261 операций произведение-сумма. Модуль 255 задержки выполняет задержку значения пикселя из модуля 254 задержки на величину, соответствующую одному пикселю, и передает результат в модуль 261 операций произведение-сумма.
Модуль 253 задержки выполняет задержку значения пикселя из модуля 210 коррекции яркости на величину, соответствующую одной строке, и передает результат в модуль 256 задержки и в модуль 261 операций произведение-сумма. Модуль 256 задержки выполняет задержку значения пикселя из модуля 253 задержки на величину, соответствующую одному пикселю, и передает этот результат в модуль 257 задержки и в модуль 261 операций произведение-сумма. Модуль 257 задержки выполняет задержку значения пикселя из модуля 256 задержки на величину, соответствующую одному пикселю, и передает результат в модуль 261 операций произведение-сумма.
Модуль 258 задержки выполняет задержку значения пикселя из модуля 210 коррекции яркости на величину, соответствующую одному пикселю, и передает результат в модуль 259 задержки и в модуль 261 операций произведение-сумма. Модуль 259 задержки выполняет задержку значения пикселя из модуля 258 задержки на величину, соответствующую одному пикселю, и передает результат в модуль 261 операций произведение-сумма.
Модуль 260 генерирования коэффициента ЭЛ генерирует коэффициент ЭЛ, как описано выше, для определения степени влияния этого значения пикселя на соседние значения пикселя, на основе значения пикселя из модуля 210 коррекции яркости, и передает эти коэффициенты ЭЛ в модуль 261 операций произведение-сумма.
Модуль 261 операций произведение-сумма умножает каждое из полученных в результате восьми значений пикселя, а именно значения пикселя из модуля 210 коррекции яркости и значений пикселя по отдельности из модулей 252-255 и 257-259 задержки, на коэффициент ЭЛ, полученный из модуля 260 генерирования коэффициента ЭЛ, для определения, таким образом, степени влияния ЭЛ на значение пикселя, задержанное модулем 256 задержки, из восьми значений пикселя, и суммирует эту величину степени влияния ЭЛ на значение пикселя из модуля 256 задержки, определяя, таким образом, и выводя значение пикселя, полученное после обработки эмуляции ЭЛ, для значения пикселя из модуля 256 задержки.
Поэтому, например, если предположить, что значения A-1 пикселя, представленные на фиг.20, передают в модуль функции 250 ЭЛ в порядке растрового сканирования и что значение I пикселя теперь передают в модуль 250 функции ЭЛ, выход модуля 255 задержки становится равным значению A пикселя, выход модуля 254 задержки становится равным значению B пикселя, выход модуля 252 задержки становится равным значению C пикселя, выход модуля 257 задержки становится равным значению D пикселя, выход модуля 256 задержки становится равным значению Е пикселя, выход модуля 253 задержки становится равным значению F пикселя, выход модуля 259 задержки становится равным значению G пикселя и выход модуля 258 задержки становится равным значению H пикселя, которые передает в модуль 261 операций произведение-сумма.
Кроме того, в модуль 260 генерирования коэффициента ЭЛ и в модуль 261 операций произведение-сумма передают значение I пикселя, переданное в модуль 250 функции ЭЛ.
Поскольку значения A-H пикселя были переданы в модуль 260 генерирования коэффициента ЭЛ перед тем, как было подано значение I пикселя, в модуле 260 генерирования коэффициента ЭЛ коэффициент ЭЛ, для определения степени влияния ЭЛ, было сгенерировано каждое из значений A-I пикселя для соседних значений пикселя и передано в модуль 261 операций произведение-сумма.
Модуль 261 операций произведение-сумма перемножает значение E пикселя из модуля 256 задержки и каждый из коэффициентов ЭЛ из модуля 260 генерирования коэффициента ЭЛ для определения степени влияния ЭЛ каждого из значений A-D и F-I пикселя на значение E пикселя, для определения, таким образом, степени влияния ЭЛ каждого из значений A-D и F-I пикселей на значение E пикселя, и добавляет их к значению E пикселя, полученному из модуля 256 задержки. Полученное в результате значение суммы выводят как значение пикселя, полученное после обработки эмуляции ЭЛ для значения Е пикселя, из модуля 256 задержки.
Далее, на фиг.23 иллюстрируется другая примерная структура модуля 220 обработки ЭЛ по фиг.5.
Следует отметить, что на этом чертеже участки, соответствующие участкам, представленным для случая на фиг.22, обозначены теми же номерами ссылочных позиций, и их пояснение здесь исключено, где это возможно.
Таким образом, модуль 220 обработки ЭЛ по фиг.23 остается тем же, как и в случае, показанном на фиг.22, в том, что он имеет модуль 250 функции ЭЛ, и отличается от представленного для случая на фиг.22 тем, что он дополнительно имеет селекторы 271 и 272.
В модуле 220 обработки ЭЛ по фиг.23, сигнал изображения из модуля 210 коррекции яркости (фиг.5) передают в селектор 271.
Кроме того, в селектор 271 также передают сигнал изображения из селектора 272. Селектор 271 выбирает либо сигнал изображения из модуля 210 коррекции яркости, или сигнал изображения из селектора 272 и передает выбранный один сигнал в модуль 250 функции ЭЛ.
В селектор 272 подают сигнал изображения, полученный после обработки эмуляции ЭЛ, из модуля 250 функции ЭЛ.
Селектор 272 выводит сигнал изображения из модуля 250 функции ЭЛ как конечный сигнал изображения, полученный после обработки эмуляции ЭЛ, или передает его в селектор 271.
В модуле 220 обработки ЭЛ, выполненном, как описано выше, селектор 271 вначале выбирает сигнал изображения из модуля 210 коррекции яркости и передает его в модуль 250 функции ЭЛ.
Модуль 250 функции ЭЛ передает сигнал изображения из селектора 271 в обработку эмуляции ЭЛ и передает полученный результат в селектор 272.
Селектор 272 передает сигнал изображения из модуля 250 функции ЭЛ в селектор 271.
Селектор 271 выбирает сигнал изображения из селектора 272 и передает его в модуль 250 функции ЭЛ.
Как отмечено выше, в модуле 250 функции ЭЛ, после того как сигнал изображения из модуля 210 коррекции яркости будет подвергнут обработке эмуляции ЭЛ заданное количество раз, селектор 272 выводит сигнал изображения из модуля 250 функции ЭЛ как конечный сигнал изображения, полученный после обработки эмуляции ЭЛ.
Как отмечено выше, обработка эмуляции может выполняться рекурсивно.
Следует отметить, что на фиг.22, для упрощения пояснения, показано, что электронные лучи, при отображении пикселя E(х, y), оказывают влияние только на отображение пикселей A(х-1, y-1)-D(x-1, y) и F(x+1, y)-I(х+1, y+1), расположенных рядом с этим пикселем E(х, y). Однако диапазон пикселей, на которые оказывают влияние электронные лучи, при отображении пикселя E(х, y) в дисплее, изменяется в зависимости от распределения интенсивности электронных лучей.
Далее, на фиг.24 иллюстрируется примерная структура блока модуля 35 γ-обработки ЭЛТ по фиг.2, которая выполняет обработку компенсации цветовой температуры.
На фиг.24 сигнал управления из модуля 40 управления компенсацией цветовой температуры отображения (фиг.2) подают в модуль 281 управления, и сигналы цветов R (Красный), G (Зеленый) и B (Синий), как сигнал изображения из модуля 34 обработки МС (фиг.2), подают в модуль 282 сдвига уровня.
Модуль 281 управления управляет модулем 282 сдвига уровня и модулем 283 регулирования усиления на основе значения установки цветовой температуры, представленного сигналом управления из модуля 40 управления компенсацией цветовой температуры отображения.
Модуль 282 сдвига уровня выполняет сдвиг (добавление) уровня для цветовых сигналов R, G и B из модуля 34 обработки МС, в соответствии с управлением из модуля 281 управления (в устройстве дисплея ЭЛТ, смещение постоянного напряжения), и передает полученные в результате цветовые сигналы R, G и B в модуль 283 регулирования усиления.
Модуль 283 регулирования усиления выполняет регулировку усиления цветовых сигналов R, G и B из модуля 282 сдвига уровня в соответствии с управлением из модуля 281 управления и выводит полученные в результате сигналы цветов R, G и B, как цветовые сигналы R, G и B, полученные после обработки компенсации цветовой температуры.
Следует отметить, что любой другой способ, например способ, описанный в Публикации №08-163582 или 2002-232905 находящейся на экспертизе заявки на японский патент, может быть принят как способ обработки компенсации цветовой температуры.
На фиг.25 иллюстрируется другая примерная структура модуля 34 обработки МС по фиг.2.
Следует отметить, что на чертеже участки, соответствующие модулю 34 обработки МС по фиг.5, обозначены теми же номерами ссылочных позиций, и их пояснение ниже не приводится, где это возможно.
Таким образом, модуль 34 обработки МС по фиг.25 построен аналогично модулю 34 обработки МС по фиг.5, за исключением того, что модуль 310 коррекции яркости предусмотрен вместо модуля 210 коррекции яркости (фиг.5).
На фиг.26 иллюстрируется примерная структура модуля 310 коррекции яркости по фиг.25.
На фиг.26 модуль 310 коррекции яркости выполнен из модуля 311 регулирования времени задержки, схемы 312 дифференцирования, модуля 313 обработки порогового значения, модуля 314 обработки формы колебаний сигнала и схемы 315 умножения и выполняет коррекцию яркости как эмуляцию обработки МС (модуляция скорости электронного луча) в устройстве дисплея ЭЛТ, которое описано, например, в Публикации №61-167280 находящейся на экспертизе заявки на японский патент (Публикации №05-84706 находящейся на экспертизе заявки на японский патент), Международной публикации №WO00/010324 или тому подобное.
Таким образом, в модуль 310 коррекции яркости подают сигнал изображения из модуля 33 обработки АОЛ (фиг.2), этот сигнал изображения передают в модуль 311 регулирования времени задержки и в схему 312 дифференцирования.
Модуль 311 регулирования времени задержки задерживает сигнал изображения из модуля 33 обработки АОЛ на величину времени, соответствующую величине времени, требуемой для обработки, выполняемой в схеме 312 дифференцирования, модуле 313 обработки порогового значения и в модуле 314 обработки формы колебаний сигнала, и передает результат в схему 315 умножения.
С другой стороны, схема 312 дифференцирования выполняет дифференцирование первого порядка сигнала изображения из модуля 33 обработки АОЛ, с тем чтобы, таким образом, детектировать участок кромки сигнала изображения, и передает дифференцированное значение (дифференцированное значение при дифференцировании первого порядка) этого участка кромки в модуль 313 обработки порогового значения.
Модуль 313 обработки порогового значения сравнивает абсолютное значение дифференцированного значения из схемы 312 дифференцирования с заданным пороговым значением и передает только дифференцированное значение, абсолютное значение которого больше, чем заданное пороговое значение, в модуль 314 обработки формы колебаний сигнала для ограничения коррекции яркости на участке кромки, абсолютное значение дифференцированного значения которого не больше, чем заданное пороговое значение.
Модуль 314 обработки формы колебаний сигнала рассчитывает коэффициент МС, имеющий среднее значение 1,0, как коэффициент МС, предназначенный для выполнения коррекции яркости, путем умножения его на значение пикселя участка кромки, на основе дифференциированного значения из модуля 313 обработки порогового значения, и передает коэффициент МС в схему 315 умножения.
Схема 315 умножения умножает значение пикселя на участок кромки сигнала изображения, передаваемый из модуля 311 регулирования времени задержки, с коэффициентом МС, переданным из модуля 314 обработки формы колебаний сигнала, так, чтобы таким образом выполнить коррекцию яркости этого участка кромки, и передает результат в модуль 220 обработки ЭЛ (фиг.25).
Следует отметить, что коэффициент МС, рассчитываемый в модуле 314 обработки формы колебаний сигнала, можно регулировать в соответствии с, например, операцией пользователя, для того чтобы обеспечить возможность коррекции степени яркости участка кромки, в соответствии с предпочтениями пользователя.
Кроме того, каждый из модуля 313 обработки порогового значения и модуля 314 обработки формы колебаний сигнала устанавливает условие работы в соответствии с сигналом управления МС, передаваемым из модуля 39 управления МС (фиг.2).
На фиг.27 иллюстрируется пример коэффициента МС, рассчитанного в модуле 314 обработки формы колебаний сигнала, и сигналов изображения перед и после коррекции яркости, выполненной с использованием коэффициента МС.
Таким образом, в части A на фиг.27 иллюстрируется первый пример коэффициента МС.
В части А на фиг.27 коэффициент МС, умножаемый на значение пикселя кромки (большое значение пикселя среди больших и малых значений пикселя, составляющих кромку), устанавливают равным 1,1, и коэффициенты МС, которые должны быть индивидуально умножены на левое и правое значения пикселей рядом со значением пикселей кромки, равны 0,95.
В части В на фиг.27 иллюстрируется второй пример коэффициента МС.
В части В на фиг.27 коэффициент МС, умножаемый на значение пикселя кромки, равен 1,2, и коэффициент МС, умножаемый на каждое из значений пикселей, расположенных рядом слева от значения пикселя кромки, и следующего, расположенного рядом слева значения пикселя, и коэффициент МС, умножаемый на каждое из значений пикселей, расположенных рядом справа от значения пикселя кромки и расположенных далее рядом справа от значения пикселя, равны 0,95.
В части C на фиг.27 иллюстрируется сигнал изображения перед выполнением коррекции яркости.
В части C на фиг.27 формируют кромку между третьим значением пикселя и четвертым значением пикселя слева, и поэтому четвертое значение пикселя слева используется как значение пикселя кромки.
В части D на фиг.27 иллюстрируется сигнал изображения, полученный в результате выполнения коррекции яркости, с использованием коэффициентов МС, представленных в части A на фиг.27, для сигнала изображения в части C на фиг.27.
В сигнале изображения в части D на фиг.27, по сравнению с исходным сигналом изображения в части C на фиг.27, четвертое значение пикселя, используемое как значение пикселя кромки, увеличивают, третье и пятое значения пикселя слева уменьшают. Вследствие этого, улучшается кромка.
В части E на фиг.27 иллюстрируется сигнал изображения, полученный в результате выполнения коррекции яркости, с использованием коэффициентов МС в части B на фиг.27, для сигнала изображения в части C по фиг.27.
В сигнале изображения в части Е на фиг.27, по сравнению с исходным сигналом изображения, представленным в части C на фиг.27, четвертое значение пикселя, которое представляет собой значение пикселя кромки, увеличивают, второе, третье, пятое и шестое значения пикселей слева уменьшают. Вследствие этого, кромка улучшается в еще большей степени, чем в случае, показанном в части D на фиг.27.
Следует отметить, что коэффициенты МС на фиг.27 представляют собой просто примеры. Кроме того, на фиг.27 представлен участок кромки, который изменяется с темного изображения на яркое изображение, если рассматривать в направлении слева направо. Однако коррекцию яркости также выполняют аналогичным образом для участка кромки, который изменяется с яркого изображения на темное изображение.
Далее, на фиг.28 иллюстрируется другая примерная структура модуля 310 коррекции яркости по фиг.25.
На фиг.28 модуль 310 коррекции яркости состоит из модуля 321 выбора ответвления, модуля 322 классификации класса, модуля 326 сохранения коэффициента ответвления и модуля 327 прогнозирования и выполняет коррекцию яркости, используя ФЦР, описанное, например, в Публикации №07-95591 находящейся на экспертизе заявки на японский патент (японский патент №3271101) или тому подобное.
Далее поясняется ФЦР.
ФЦР представляет собой обработку преобразования (отображения) первого сигнала изображения на второй сигнал изображения и различную обработку сигнала, которую можно выполнять по определению первых и вторых данных изображения.
Таким образом, например, если первый сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения с низким пространственным разрешением и второй сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения с высоким пространственным разрешением, можно сказать, что ФЦР представляет собой обработку формирования (улучшения) пространственного разрешения, предназначенную для улучшения пространственного разрешения.
Кроме того, например, если первый сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения с малым значением S/N (С/Ш, сигнал/шум) и второй сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения с большим значением С/Ш, можно сказать, что ФЦР представляет собой обработку удаления шумов, предназначенную для удаления шумов.
Кроме того, например, если первый сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения, имеющий заданное количество пикселей (размер), и второй сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения, имеющий большее или меньшее количество пикселей, чем первый сигнал изображения, можно сказать, что ФЦР представляет собой обработку изменения размера, предназначенную для изменения размера (увеличения или уменьшения масштаба) изображения.
Кроме того, например, если первый сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения с малой временной разрешающей способностью и второй сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения с высокой временной разрешающей способностью, можно сказать, что ФЦР представляет собой обработку формирования (улучшения) временной разрешающей способности, предназначенную для улучшения временной разрешающей способности.
Кроме того, например, если первый сигнал изображения будет установлен как декодированный сигнал изображения, полученный в результате декодирования сигнала изображения, кодированного в единицах блоков, таких как MPEG (Группа Экспертов движущегося изображения), и второй сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения, который не был кодирован, можно сказать, что ФЦР представляет собой обработку удаления искажений для удаления различных искажений, таких как искажения блоков, связанных с кодированием и декодированием MPEG.
Следует отметить, что обработка формирования пространственного разрешения, когда первый сигнал изображения, то есть сигнал изображения с малым пространственным разрешением, преобразуют во второй сигнал изображения, который представляет собой сигнал изображения с большим пространственным разрешением, второй сигнал изображения может быть установлен как сигнал изображения, имеющий такое же количество пикселей, что и первый сигнал изображения, или сигнал изображения, имеющий большее количество пикселей, чем первый сигнал изображения. В случае когда второй сигнал изображения будет установлен как сигнал изображения, имеющий большее количество пикселей, чем первый сигнал изображения, обработка формирования пространственного разрешения представляет собой обработку, предназначенную для улучшения пространственного разрешения и также обработку изменения размеров, предназначенную для увеличения размера изображения (количества пикселей).
Как отмечено выше, в соответствии с ФЦР, можно реализовать различную обработку сигнала в зависимости от того, как определены первый и второй сигналы изображения.
В ФЦР выполняют предикативный расчет, используя коэффициент ответвления для класса, полученного в результате классификации класса пикселя, представляющего интерес, на который направлено внимание, во втором сигнале изображения по одному из классов среди множества классов, и используя (значения пикселя) множество пикселей первого сигнала изображения, который выбирают относительно пикселя, представляющего интерес. Таким образом, определяют (значение прогнозирования) значение пикселя для пикселя, представляющего интерес.
На фиг.28 сигнал изображения, переданный из модуля 33 обработки АОЛ (фиг.2) в модуль 310 коррекции яркости модуля 34 обработки МС, передают в модуль 321 выбора ответвления как первый сигнал изображения.
Модуль 321 выбора ответвления использует сигнал изображения, полученный путем выполнения коррекции яркости первого сигнала изображения из модуля 33 обработки АОЛ, в качестве второго сигнала изображения, и последовательно использует пиксели, составляющие этот второй сигнал изображения, как пиксели, представляющие интерес, для выбора в качестве ответвления прогнозирования, части (значений пикселя) пикселей, составляющих первый сигнал изображения, которые используют для прогнозирования (значения пикселя) для пикселей, представляющих интерес.
В частности, модуль 321 выбора ответвления выбирает как ответвления прогнозирования множество пикселей первого сигнала изображения, которые пространственно или по времени расположены рядом с положением время-пространство пикселя, представляющего интерес.
Кроме того, модуль 321 выбора ответвления выбирает как ответвления класса некоторые из пикселей, составляющих первый сигнал изображения, которые используются для классификации класса, для разделения пикселя, представляющего интерес, на один из множества классов. Таким образом, модуль 321 выбора ответвления выбирает ответвление класса аналогично тому, как модуль 321 выбора ответвления выбирает ответвление прогнозирования.
Следует отметить, что ответвления прогнозирования и ответвления класса могут иметь одинаковую конфигурацию ответвления (взаимосвязь положения относительно пикселя, представляющего интерес) или могут иметь различные конфигурации ответвления.
Ответвления прогнозирования, полученные модулем 321 выбора ответвления, передают в модуль 327 прогнозирования и ответвления класса, полученные модулем 321 выбора ответвления, передают в модуль 322 классификации класса.
Модуль 322 классификации класса состоит из модуля 323 сохранения коэффициента прогнозирования класса, модуля 324 прогнозирования и модуля 325 определения класса, выполняет классификацию класса для пикселя, представляющего интерес, на основе ответвлений класса из модуля 321 выбора ответвления и передает код класса, соответствующий полученному в результате классу, в модуль 326 сохранения коэффициента ответвления.
Ниже поясняются детали классификации класса, выполняемой в модуле 322 классификации класса.
Модуль 326 сохранения коэффициента ответвления сохраняет коэффициент ответвления для каждого класса, который определяют путем описанного ниже изучения, как коэффициент МС и дополнительно выводит коэффициент ответвления (коэффициент ответвления для класса, представленного кодом класса, переданным из модуля 322 классификации класса), сохраненный по адресу, соответствующему коду класса, переданному из модуля 322 классификации класса среди сохраненных коэффициентов ответвления. Такой коэффициент ответвления передают в модуль 327 прогнозирования.
Здесь термин коэффициент ответвления эквивалентен коэффициенту, который будет умножен на входные данные, в так называемом ответвлении цифрового фильтра.
Модуль 327 прогнозирования получает ответвления прогнозирования, выведенные из модуля 321 выбора ответвления, и коэффициент ответвления, выведенный из модуля 326 сохранения коэффициента ответвления, и выполняет заданный расчет прогнозирования для определения величины прогнозирования истинного значения пикселя, представляющего интерес, используя ответвления прогнозирования и коэффициент ответвления. Таким образом, модуль 327 прогнозирования определяет и выводит (значение прогнозирования) значения пикселя для пикселя, представляющего интерес, то есть значения пикселя для пикселей, составляющих второй сигнал изображения, то есть значения пикселей, полученных после коррекции яркости.
Следует отметить, что каждый из модуля 323 сохранения коэффициента прогнозирования класса, модуля 324 прогнозирования, которые составляют модуль классификации 322 класса, и модуля 326 сохранения коэффициента ответвления, выполняет установку условий работы или выполняет необходимый выбор в соответствии с сигналом управления МС, передаваемым из модуля 39 управления МС (фиг.2).
Далее поясняется изучение коэффициентов ответвления для отдельных классов, которые сохраняют в модуле 326 сохранения коэффициентов ответвления по фиг.28, в качестве коэффициентов МС.
Коэффициенты ответвления, используемые для заданного предикативного расчета ФЦР, определяют путем изучения с использованием множества сигналов изображения в качестве сигналов изображения изучения.
Таким образом, например, теперь предполагается, что сигнал изображения перед коррекцией яркости используют как первый сигнал изображения, сигнал изображения после коррекции яркости, который получают в результате выполнения коррекции яркости для первого сигнала изображения, используют как второй сигнал изображения для выбора в ФЦР ответвления прогнозирования из первого сигнала изображения и что значение пикселя для пикселя, представляющего интерес, второго сигнала изображения, определяют (прогнозируют) на основе его ответвлений прогнозирования и коэффициентов ответвления, используя заданный предикативное вычисление.
В качестве заданного предикативного вычисления, если, например, используют линейный расчет прогнозирования первого порядка, значение у пикселя для второго сигнала изображения может быть определено, используя следующее линейное уравнение первого порядка.
[Уравнение 3]
n
n
1
2
N
В этом Уравнении (3) x представляет значение пикселя для n-го пикселя (ниже называется нескорректированным пикселем, в соответствии с необходимостью) первого сигнала изображения, составляющего ответвления прогнозирования для пикселя y, представляющего интерес второго сигнала изображения, и w представляет n-й коэффициент ответвления, который должен быть умножен на (значение пикселя) n-го нескорректированного пикселя. Следует отметить, что в Уравнении (3) ответвления прогнозирования состоят из N нескорректированных пикселей x, x,…, x.
Здесь значение у пикселя для пикселя, представляющего интерес, второго сигнала изображения также может быть определено с помощью уравнения второго или более высокого порядка вместо линейного уравнения первого уровня, представленного как Уравнение (3).
k
k
k
k
'
Теперь, если истинное значение для значения пикселя k-й выборки второго сигнала изображения представлено как y и если значение прогнозирования его истинного значения y, которое получают с помощью Уравнения (3), представлено как y , ошибка e прогнозирования между ними может быть выражена с помощью следующего уравнения.
[Уравнение 4]
k
k
Теперь, поскольку значение y' прогнозирования в Уравнении (4) можно определить в соответствии с Уравнением (3), заменяя y' в Уравнении (4) в соответствии с Уравнением (3), получим следующее уравнение.
[Уравнение 5]
n,k
При этом, в Уравнении (5) x представляет n-й нескорректированный пиксель, составляющий ответвления прогнозирования для пикселя k-й выборки второго сигнала изображения.
n
k
n
Коэффициент w ответвления, который позволяет сделать равной 0 ошибку e прогнозирования в Уравнении (5) (или Уравнении (4)), становится оптимальным для прогнозирования пикселя второго сигнала изображения. Обычно, однако, трудно определить коэффициент w ответвления для всех пикселей второго сигнала изображения.
n
n
Соответственно, например, если способ наименьших квадратов будет принят как стандарт, обозначающий, что коэффициент w ответвления является оптимальным, оптимальный коэффициент w ответвления может быть определен путем минимизации общей суммы Е квадратов ошибок, выраженной следующим уравнением.
[Уравнение 6]
k
1,k
2k
N,k
k
При этом, в Уравнении (6) K представляет количество выборок (общее количество выборок изучения) наборов пикселей у второго сигнала изображения, и нескорректированных пикселей x, x, …, x, составляющих ответвления прогнозирования для этого пикселя у второго сигнала изображения.
n
n
Минимальное значение (локальное значение минимума) общей суммы E квадратов ошибок в Уравнении (6) определено как w, что позволяет сделать равным 0 значение, полученное в результате частичного дифференцирования общей суммы E с коэффициентом w ответвления, как задано в Уравнении (7).
[Уравнение 7]
n
Затем, в результате частичного дифференцирования Уравнения (5), описанного выше, с коэффициентом w ответвления получают следующие уравнения.
[Уравнение 8]
Уравнения, представленные ниже, были получены из Уравнений (7) и (8).
[Уравнение 9]
k
В результате подстановки Уравнения (5) вместо е в Уравнении (9) Уравнение (9) может быть выражено нормальными уравнениями, представленными в Уравнении (10).
[Уравнение 10]
n
Нормальные уравнения, представленные в Уравнении (10), могут быть решены для коэффициента w ответвления, используя, например, метод выметания (метод устранения Гаусса-Джордана) или тому подобное.
n,
Путем формулирования и решения нормальных уравнений в Уравнении (10) для каждого класса, для каждого класса может быть определен оптимальный коэффициент ответвления (здесь коэффициент ответвления, который минимизирует общую сумму E квадратов ошибок) w.
n
Как отмечено выше, изучение для определения коэффициента w ответвления может быть выполнено, например, с помощью компьютера (фиг.31), который описан ниже.
n
Далее, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.29, поясняется обработка изучения (процесс изучения), для определения коэффициента w ответвления, которую выполняют с помощью компьютера.
Вначале, на этапе S21, компьютер генерирует данные учителя, эквивалентные второму сигналу изображения, и данные студента, эквивалентные первому сигналу изображения, из сигнала изучения изображения, подготовленного заранее для изучения. Обработка переходит на этап S22.
Таким образом, компьютер генерирует отображенное значение пикселя, полученное после отображения, выполняемого в качестве предикативного расчета, в соответствии с Уравнением (3), то есть скорректированное значение пикселя, полученное после коррекции яркости, в качестве данных учителя, эквивалентных второму сигналу изображения, который используется как учитель (истинное значение) для изучения коэффициентов ответвления, по сигналу изображения изучения.
Кроме того, компьютер генерирует значение пикселя, которое должно быть преобразовано путем отображения, в качестве предварительного расчета, заданного Уравнением (3), как данные студента, эквивалентные первому сигналу изображения, который используется как студент для изучения коэффициентов ответвления, из сигнала изображения изучения. При этом, например, компьютер непосредственно устанавливает сигнал изображения изучения в качестве данных студента, эквивалентных первому сигналу изображения.
На этапе S22 компьютер выбирает в качестве пикселя, представляющего интерес, данные учителя, не выбранные как пиксель, представляющий интерес. Обработка переходит на этап S23. На этапе S23, так же как и в модуле 321 выбора ответвления по фиг.28, компьютер выбирает для пикселя, представляющего интерес, множество пикселей, которые используются как ответвления прогнозирования, из данных студента и также выбирает множество пикселей, которые используются как ответвления класса. Обработка переходит на этап S24.
На этапе S24 компьютер выполняет классификацию класса для пикселя, представляющего интерес, на основе ответвлений класса, для пикселя, представляющего интерес, аналогично модулю 322 классификации класса по фиг.28, для получения кода класса, соответствующего классу пикселя, представляющего интерес. Обработка переходит на этап S25.
На этапе S25 компьютер выполняет для класса пикселя, представляющего интерес, дополнительное суммирование, заданное в соответствии с Уравнением (10), для пикселя, представляющего интерес, и данных студента, составляющих ответвления прогнозирования, выбранных для пикселя, представляющего интерес. Обработка переходит на этап S26.
n
k
n',k
n,k
Таким образом, компьютер выполняет расчет, эквивалентный умножению (x, x) элементов данных студента в матрице с левой стороны Уравнения (10) и суммированию (Σ) для класса пикселя, представляющего интерес, используя ответвление прогнозирования (данные студента) x.
n
k
k
n,k
k
n,k
k
Кроме того, компьютер выполняет расчет, эквивалентный умножению (x,y) данных x студента и данных у учителя в векторе с правой стороны Уравнения (10), и суммированию (Σ) для класса пикселя, представляющего интерес, используя ответвление прогнозирования (данные студента) x и данные y учителя.
n
k
n',k
n,k
k
n,k+1
n',k+1
n,k+1
k+1
k+1
n,k+1
n,k
n'k
n,k
k
Таким образом, компьютер сохраняет в запоминающем устройстве, встроенном в него (например, в ОЗУ 104 по фиг.31), компонент (Σx, x) в матрице с левой стороны Уравнения (10), и компонент (Σxy) в векторе с его правой стороны, определенный для данных учителя, которые представляют собой предыдущий пиксель, представляющий интерес, в классе пикселя, представляющего интерес, и дополнительно добавляет (выполняет суммирование, выраженное суммированием в Уравнении (10)) соответствующий компонент xx или xy, который рассчитывают для данных учителя, которые представляют собой новый пиксель, представляющий интерес, используя данные y учителя и данные x студента, в компоненте (Σxx) в матрице или компоненте (Σxy) в векторе.
На этапе S26 компьютер определяет, остаются ли еще данные учителя, не выбранные как пиксель, представляющий интерес. В случае когда на этапе S26 определяют, что еще остаются данные учителя, не выбранные как пиксель, представляющий интерес, обработка возвращается на этап S22 и далее повторяют аналогичную обработку.
n
Кроме того, в случае когда на этапе S26 определяют, что больше не остается данных учителя, не выбранных как пиксель, представляющий интерес, обработка переходит на этап S27, на котором компьютер решает нормальные уравнения для каждого класса, которые составляют матрицу с левой стороны и вектор с правой стороны Уравнения (10), для каждого класса, полученного в ходе предыдущей обработки на этапах S22-S26, в результате чего определяют и выводят коэффициент w ответвления для каждого класса. Обработка заканчивается.
n
Коэффициенты w ответвления для отдельных классов, определенные как описано выше, сохраняют в модуле 326 сохранения коэффициента ответвления по фиг.28, как коэффициенты МС.
Далее поясняется классификация класса, выполняемая в модуле 322 классификации класса по фиг.28.
В модуле 322 классификации класса, ответвления класса для пикселя, представляющего интерес, из модуля 321 выбора ответвления, передают в модуль 324 прогнозирования и в модуль 325 определения класса.
Модуль 324 прогнозирования прогнозирует значение пикселя для одного пикселя среди множества пикселей, составляющих классы ответвления, из модуля 321 выбора ответвления, используя значения пикселя для других пикселей и коэффициенты прогнозирования класса, сохраненные в модуле 323 сохранения коэффициента прогнозирования класса, и передает это прогнозируемое значение в модуль 325 определения класса.
Таким образом, в модуле 323 сохранения коэффициента прогнозирования класса сохраняется коэффициент прогнозирования класса, используемый для прогнозирования значения пикселя для одного пикселя среди множества пикселей, составляющих ответвление класса, для каждого класса.
M+1
M+1
1
2
М
M+1
1
2
M
j,1
j,2
j,M
1
2
M
В частности, если предполагается, что ответвления класса для пикселя, представляющего интерес, состоят из значений пикселей для (М+1) пикселей и что модуль 324 прогнозирования рассматривает, например, x для (М+1) пикселей, составляющих ответвления класса, значение x (М+1)-го пикселя как объект прогнозирования среди значений x, х,…, х пикселей и прогнозирует значение x (М+1)-го пикселя, которое представляет собой объект прогнозирования, используя другие М пикселей x, x,…, x, в модуле 323 сохранения коэффициента прогнозирования класса сохраняют, например, М коэффициентов c, c,…,c прогнозирования класса, которые должны быть умножены на каждый из M пикселей x, x,…,x для класса №j.
'
j
M+1
M+1
j, M+1
1
j,1
2
j,2
M
j,M
В этом случае модуль 324 прогнозирования определяет значение x , прогнозирования для значения x пикселя, которое представляет собой объект прогнозирования для класса №j в соответствии с, например, уравнением x'=xc+xc+…+,xc.
1,M+1
J
M+1
Например, теперь, если пиксель, представляющий интерес, классифицируют в какой-либо класс среди J классов №1-№J, используя классификацию класса, модуль 324 прогнозирования определяет значения x'-x', прогнозирования для каждого из классов №1-№J и передает их в модуль 325 определения класса.
1
M+1
J
M+1
M+1
j,1
j,2
j
j
M+1
M+1
1,M+1
J,M+1
Модуль 325 определения класса сравнивает каждое из значений x',-x',  прогнозирования из модуля 324 прогнозирования со значением (истинным значением) x (М+1)-го пикселя, который представляет собой объект прогнозирования для ответвлений класса, для пикселя, представляющего интерес, из модуля 321 выбора ответвления, и определяет класс №j коэффициентов c, c,…, c, М прогнозирования класса, используемый для определения значения x', прогнозирования, имеющего минимальную ошибку прогнозирования относительно значения x (М+1)-го пикселя, который представляет собой объект прогнозирования, среди значений x' прогнозирования, как x' для класса пикселя, представляющего интерес, и передает код класса, представляющий этот класс №j, в модуль 326 сохранения коэффициента ответвления (фиг.28).
j,M
Здесь коэффициент c прогнозирования класса, сохраненный в модуле 323 сохранения коэффициента прогнозирования класса, определяют путем изучения.
j,М
Изучение для определения коэффициента c прогнозирования класса может быть выполнено, например, с помощью компьютера (фиг.31), описанного ниже.
j,M
Обработка изучения (процесс изучения) для определения коэффициента c прогнозирования класса, которую выполняют с помощью компьютера, поясняется со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.30.
На этапе S31, например, аналогично этапу S21 по фиг.29, компьютер генерирует данные учителя, эквивалентные второму сигналу изображения, и данные студента, эквивалентные первому сигналу изображения, на основе изучения сигнала изображения. Кроме того, на этапе S31, компьютер последовательно выбирает данные учителя как пиксель, представляющий интерес, и, аналогично этапу S23 по фиг.29, выбирает множество пикселей, которые будут установлены как ответвления класса, из данных студента для каждого пикселя, представляющего интерес. Обработка переходит на этап S32.
На этапе S32 компьютер инициирует со значением 1 переменную j, представляющую класс. Обработка переходит на этап S33.
На этапе S33 компьютер выделяет все ответвления класса, полученные на этапе S31, как ответвления класса для изучения (изучения ответвлений класса). Обработка переходит на этап S34.
M+1
J,M+1
M+1
j,M+1
1
j,1
2
j,2
M
j,M
На этапе S34, аналогично изучению коэффициентов ответвления по фиг.29, компьютер генерирует для ответвлений класса изучения нормальные уравнения, эквивалентные Уравнению (10), которое минимизирует ошибку прогнозирования относительно истинного значения x для значения x' прогнозирования значения x пикселя, который представляет собой объект прогнозирования, для класса №j, который определяется в соответствии с уравнением x' =xc+xc+…+,xc. Обработка переходит на этап S35.
j,M.
На этапе S35 компьютер решает нормальные уравнения, полученные на этапе S34, для определения коэффициента c прогнозирования класса, для класса №j (m=1, 2…,M). Обработка переходит на этап S36.
На этапе S36 компьютер определяет, равна ли переменная j общему количеству J классов. В случае если определяют, что эти значения не равны, обработка переходит на этап S37.
M+1
j,M
На этапе S37 компьютер последовательно увеличивает переменную j только на 1. Обработка переходит на этап S38, на котором компьютер определяет, для изучения ответвлений класса, ошибку прогнозирования при прогнозировании пикселя x объекта прогнозирования, используя коэффициент c прогнозирования класса, полученный на этапе S35. Обработка переходит на этап S39.
На этапе S39 компьютер выбирает ответвление класса изучения, для которого на этапе S38 определили ошибку прогнозирования, которая больше чем или равна заданному пороговому значению, в качестве нового ответвления класса изучения.
j,M
Затем обработка возвращается с этапа S39 на этап S34, и после этого определяют коэффициент c прогнозирования класса для класса №j, используя новое ответвление класса изучения, аналогично тому, как описано выше.
1,M.
J,M
С другой стороны, в случае когда на этапе S36 определяют, что переменная j равна общему количеству J классов, то есть в случае когда коэффициенты c к c прогнозирования класса были определены для всех классов J №1-№J, обработка заканчивается.
Как описано выше, в устройстве обработки сигнала изображения по фиг.2, с учетом устройства дисплея ЭЛТ, которое обеспечивает отображение путем облучения с помощью электронного луча флуоресцентного материала, выполняют обработку, выполняемую, когда электронный луч отклоняется, и обработку сигнала, которая учитывает влияние физической формы электронного луча и ее изменение на дисплее. Таким образом, в устройстве дисплея ППД, в котором используется ЖКД или тому подобное, становится возможным отображать изображение с качеством изображения, эквивалентным отображаемому в устройстве дисплея ЭЛТ.
В соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, кроме того, возможно эмулировать характеристики отображения, связанные с различными характеристиками самой ЭЛТ, и при этом возможно переключаться между различными характеристиками яркости или текстур, используя один и тот же ЖКД. Например, возможно обеспечить точную регулировку цвета или качества изображения, и т.п.во время передачи, путем сравнения разности характеристик разворачивания цветов между профессиональной ЭЛТ и ЭЛТ общего назначения (для общей публики) на одном и том же экране.
Кроме того, в соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, аналогично, становится возможным легко проверять разницу в характеристиках отображения между ЖКД и ЭЛТ.
В соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, кроме того, возможно отображать изображение с "предпочтительным качеством изображения" в его исходном значении.
Кроме того, в соответствии с устройством обработки сигнала изображения по фиг.2, возможно обеспечить одновременный просмотр устройств дисплея, имеющих различные характеристики (например, ЭЛТ для профессионального использования и ЭЛТ общего назначения, ЖКД, ЭЛТ и т.п.), путем изменения диапазона обработки на экране дисплея. Это способствует возможности использования с такой целью, как сравнение и регулировка.
Затем, по меньшей мере, часть из последовательностей обработки, описанных выше, может быть выполнена с помощью специализированных аппаратных средств или может быть выполнена с помощью программных средств. В случае когда последовательность обработки выполняют с помощью программных средств, программу, составляющую программное средство, устанавливают в компьютере общего назначения или тому подобное.
В соответствии с этим, на фиг.31 иллюстрируется примерная структура варианта воплощения компьютера, в котором установлена программа, составляющая последовательность описанной выше обработки.
Программа может быть записана заранее на жестком диске 105 или в ПЗУ 103, используемом как носитель записи, установленном в компьютере.
В качестве альтернативы, программа может быть временно или постоянно сохранена (записана) на съемном носителе 111 записи, таком как гибкий диск, CD-ROM (ПЗУ-КД, постоянное запоминающее устройство на компакт-диске), на диске МО (магнитооптический диск), DVD (ЦУД, цифровой универсальный диск), магнитный диск или полупроводниковое запоминающее устройство. Съемный носитель 111 записи может быть предоставлен как так называемое упакованное программное обеспечение.
Следует отметить, что программа также может быть установлена в компьютер со съемного носителя 111 записи, как описано выше, передана в компьютер из сайта загрузки по беспроводному каналу передачи данных, через спутник, предназначенный для цифровой спутниковой широковещательной передачи или может быть передана в компьютер по проводам через сеть, такую как LAN (ЛВС, локальная вычислительная сеть) или Интернет. В компьютере переданная таким образом программа может быть принята в модуле 108 передачи данных и может быть установлена на жесткий диск 105, встроенный в нем.
Компьютер содержит CPU (ЦПУ, центральное процессорное устройство) 102. ЦПУ 102 соединено с интерфейсом 110 ввода/вывода через шину 101. Когда пользователь вводит инструкцию, выполняя операцию или тому подобное, выполняемую в модуле 107 ввода, который состоит из клавиатуры, мыши, микрофона и т.п., через интерфейс 110 ввода/вывода, ЦПУ 102 выполняет программу, сохраненную в ROM (ПЗУ, постоянное запоминающее устройство) 103 в соответствии с инструкцией. В качестве альтернативы, ЦПУ 102 загружает в RAM (ОЗУ, оперативное запоминающее устройство) 104 программу, сохраненную на жестком диске 105, программу, переданную со спутника или через сеть, принятую модулем 108 передачи данных и установленную на жесткий диск 105, или программу, считанную со съемного носителя 111 записи, который установлен в привод 109, и установленную на жесткий диск 105, и выполняет эту программу. Таким образом, ЦПУ 102 выполняет обработку в соответствии с блок-схемами последовательности операций, описанными выше, или в соответствии с блок-схемами, описанными выше. Затем ЦПУ 102 обеспечивает, например, вывод этого результата обработки, в соответствии с необходимостью, через модуль 106 вывода, который состоит из ЖКД (жидкокристаллического дисплея), громкоговорителя и т.п., через интерфейс 110 ввода/вывода, для передачи через модуль 108 передачи данных или записи, или тому подобное, на жесткий диск 105.
Здесь, в данном описании, этапы обработки, описывающие программу, обеспечивающую выполнение компьютером различной обработки, не обязательно должны быть обработаны во временной последовательности, соответствующей порядку, описанному как блок-схемы последовательности операций, и включают в себя обработку, выполняемую параллельно или по отдельности (например, параллельная обработка или обработка на основе объектов).
Кроме того, программа может быть обработана одним компьютером или может быть обработана распределенным образом с использованием множества компьютеров. Кроме того, программа может быть передана в удаленный компьютер и может быть выполнена в нем.
Следует отметить, что варианты воплощения настоящего изобретения не ограничиваются описанными выше вариантами воплощения и различные модификации могут быть выполнены без выхода за пределы объема настоящего изобретения.