改良された色域マッピングならびにサブピクセルレンダリングシステムおよび方法
【課題】ディスプレイシステムの原色により画定される第２の色空間で指定されるマッピングされた色値にマッピングする色域マッピングモジュールの操作を改良する。
【解決手段】ディスプレイシステムは、第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成されるディスプレイシステムであって、前記第２の色空間を画定する、少なくとも４つの原色のサブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルと、前減数モジュールであって、該入力画像データの該値を削減する前記前減数モジュールと、前記削減された入力画像データ値を受け入れる色域マッピングモジュールと、を備える。
【解決手段】ディスプレイシステムは、第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成されるディスプレイシステムであって、前記第２の色空間を画定する、少なくとも４つの原色のサブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルと、前減数モジュールであって、該入力画像データの該値を削減する前記前減数モジュールと、前記削減された入力画像データ値を受け入れる色域マッピングモジュールと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、色域マッピング操作およびサブピクセルレンダリング操作を実行する画像ディスプレイシステムおよび画像処理方法に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、ともに改良された色域マッピングならびにサブピクセルレンダリングシステムおよび方法（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＡＮＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）と題され、ともに参照することにより全体として本書に組み込まれている２００５年１０月１４日に出願された米国仮出願第６０／７２６，９７９号、および２００６年１０月４日に出願された米国仮出願第６０／８２８，０８８号の利点を主張する。
【背景技術】
【０００３】
以下の共同所有された米国特許および特許出願の中の画像表示装置の費用対効果曲線を改善するための新規なサブピクセル構成が開示されている。つまり、（１）「簡易アドレッシング方式によるフルカラー画像装置用カラーピクセル配置（ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＯＦ ＣＯＬＯＲ ＰＩＸＥＬＳ ＦＯＲ ＦＵＬＬ ＣＯＬＯＲ ＩＭＡＧＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＷＩＴＨ ＳＩＭＰＬＩＦＩＥＤ ＡＤＤＲＥＳＳＩＮＧ）」と題される米国特許第６，９０３，７５４号（「７５４号特許」）、（２）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３５３号を有し、「変調伝達関数応答を向上させたサブピクセルレンダリング用のカラーフラットパネルディスプレイサブピクセル構成およびレイアウトの改良（ＩＭＰＲＯＶＥＭＥＮＴＳ ＴＯ ＣＯＬＯＲ ＦＬＡＴ ＰＡＮＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＩＮＣＲＥＡＳＥＤ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＴＲＡＮＳＦＥＲ ＦＵＮＣＴＩＯＮ ＲＥＳＰＯＮＳＥ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１２８２２５号（「２２５号出願」）、（３）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３５２号を有し、「分割された青色サブピクセルによるサブピクセルレンダリング用カラーフラットパネルディスプレイのサブピクセル構成およびレイアウトの改良（ＩＭＰＲＯＶＥＭＥＮＴＳ ＴＯ ＣＯＬＯＲ ＦＬＡＴ ＰＡＮＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ ＦＯＲ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＳＰＬＩＴ ＢＬＵＥ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬＳ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１２８１７９号（「１７９号出願」）、（４）２００２年９月１３日に出願され、出願番号第１０／２４３，０９４号を有し、「サブピクセルレンダリングのための改良された４色構成およびエミッタ（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＦＯＵＲ ＣＯＬＯＲ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＥＭＩＴＴＥＲＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ）」と題される米国特許公開番号第２００４／００５１７２４号（「７２４号出願」）、（５）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３２８号を有し、「青色輝度ウェルの可視度を低減したカラーフラットパネルディスプレイのサブピクセル構成およびレイアウトの改良（ＩＭＰＲＯＶＤＥＭＥＮＴＳ ＴＯ ＣＯＬＯＲ ＦＬＡＴ ＰＡＮＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ ＷＩＴＨ ＲＥＤＵＣＥＤ ＢＬＵＥ ＬＵＭＩＮＡＮＣＥ ＷＥＬＬ ＶＩＳＩＢＩＬＩＴＹ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１１７４２３号（「４２３号出願」）、（６）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３９３号を有し、「水平サブピクセル構成およびレイアウトを有するカラーディスプレイ（ＣＯＬＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹ ＨＡＶＩＮＧ ＨＯＲＩＺＯＮＴＡＬ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００３／００９０５８１号（「５８１号出願」）、および（７）２００３年１月１６日に出願され、出願番号第１０／３４７，００１号を有し、「ストライプディスプレイのための改良されたサブピクセル構成ならびにそのサブピクセルレンダリング方法およびシステム（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＳＴＲＩＰＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＳＡＭＥ）」と題される米国特許公開番号第２００４／００８４７９号（「４７９号出願」）を含む。前述された２２５号、１７９号、７２４号、４２３号、５８１号および４７９号の公開された出願および米国特許第６，９０３，７５４号のそれぞれはそれらの全てを本明細書中において参考することにより援用される。
【０００４】
水平方向に偶数のサブピクセルを有する特定のサブピクセル繰り返し群について、例えば転極方式および他の改良等の改良に影響を及ぼすシステムおよび技法が以下の共同所有されている米国特許文書に開示されている。つまり（１）出願番号第１０／４５６，８３９号を有し、「新規な液晶ディスプレイにおける画像劣化補正（ＩＭＡＧＥ ＤＥＧＲＡＤＡＴＩＯＮ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＮＯＶＥＬ ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２８０号（「２８０号出願」）、（２）「ドット反転をもたらすクロスオーバ接続を有するディスプレイパネル（ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＡＮＥＬ ＨＡＶＩＮＧ ＣＲＯＳＳＯＶＥＲ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳ ＥＦＦＥＣＴＩＮＧ ＤＯＴ ＩＮＶＥＲＳＩＯＮ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２１３号（「２１３号出願」）（米国特許出願番号第１０／４５５，９２５号）、（３）出願番号第１０／４５５，９３１号を有し、「新規なディスプレイパネルレイアウト上の標準ドライバおよびバックプレーンを用いてドット反転を行うシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ ＤＯＴ ＩＮＶＥＲＳＩＯＮ ＷＩＴＨ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＤＲＩＶＥＲＳ ＡＮＤ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＯＮ ＮＯＶＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＡＮＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６３８１号（「３８１号出願」）、（４）出願番号第１０／４５５，９２７号を有し、「量子化誤差を低減した固定パターンノイズを有するパネルに対する視覚効果を補償するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＮＧ ＦＯＲ ＶＩＳＵＡＬ ＥＦＦＥＣＴＳ ＵＰＯＮ ＰＡＮＥＬＳ ＨＡＶＩＮＧ ＦＩＸＥＤ ＰＡＴＴＥＲＮ ＮＯＩＳＥ ＷＩＴＨ ＲＥＤＵＣＥＤ ＱＵＡＮＴＩＺＡＴＩＯＮ ＥＲＲＯＲ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２７８号（「２７８号出願」）、（５）出願番号第１０／４５６，８０６号を有し、「予備ドライバを用いた新規なディスプレイパネルレイアウト上でのドット反転（ＤＯＴ ＩＮＶＥＲＳＩＯＮ ＯＮ ＮＯＶＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＡＮＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ ＷＩＴＨ ＥＸＴＲＡ ＤＲＩＶＥＲＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２７９号（「２７９号出願」）、（６）出願番号第１０／４５６，８３８号を有し、「液晶ディスプレイバックプレーンレイアウトおよび標準外サブピクセル構成のためのアドレシング（ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＬＡＹＯＵＴＳ ＡＮＤ ＡＤＤＲＥＳＳＩＮＧ ＦＯＲ ＮＯＮ−ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６４０４号（「４０４号出願」）、（７）２００３年１０月２８日に出願され、出願番号第１０／６９６，２３６号を有し、「分割された青色サブピクセルを備えた新規な液晶ディスプレイでの画像劣化補正（ＩＭＡＧＥ ＤＥＧＲＡＤＡＴＩＯＮ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＮＯＶＥＬ ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹＳ ＷＩＴＨ ＳＰＬＩＴ ＢＬＵＥ ＳＵＢＰＩＸＥＬＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３２７７号（「２７７号出願」）、および（８）２００４年３月２３日に出願され、出願番号第１０／８０７，６０４号を有し、「異なるサイズのサブピクセルを含む液晶ディスプレイのための改良されたトランジスタバックプレーン（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＴＲＡＮＳＩＳＴＯＲ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥＳ ＦＯＲ ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹＳ ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ ＤＩＦＦＥＲＥＮＴ ＳＩＺＥＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２１２７４１号（「７４１号出願」）である。前述された２８０号、２１３号、３８１号、２７８号、４０４号、２７７号、および７４１号の公開された出願のそれぞれがそれらの全てを本明細書中において参考することにより援用される。
【０００５】
これらの改良は、前記に参照された米国特許文書の中で、および以下の共同所有されている米国特許および特許出願の中でさらに開示されているサブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）システムおよび方法と共に用いた際に特に顕著である。つまり（１）２００２年１月１６日に出願された、出願番号第１０／０５１，６１２号を有し、「サブピクセルフォーマットデータの別のサブピクセルデータ形式への変換（ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ ＯＦ Ａ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＦＯＲＭＡＴ ＤＡＴＡ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＤＡＴＡ ＦＯＲＭＡＴ）」と題される米国特許公開番号第２００３／００３４９９２号（「９９２号出願」）、（２）２００２年５月１７日に出願された、出願番号第１０／１５０，３５５号を有し、「ガンマ調整によるサブピクセルレンダリングのための方法およびシステム（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＧＡＭＭＡ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１０３０５８号（「０５８号出願」）、（３）２００２年８月８日に出願された、出願番号第１０／２１５，８４３号を有し、「適応フィルタリングによるサブピクセルレンダリングのための方法およびシステム（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ）」と題される米国特許公開番号第２００３／第００８５９０６号（「９０６号出願」）、（４）２００３年３月４日に出願された、出願番号第１０／３７９，７６７号を有し、「画像データの時間的サブピクセルレンダリングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＴＥＭＰＯＲＡＬ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＯＦ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０１９６３０２号（「３０２号出願」）、（５）２００３年３月４日に出願された、出願番号第１０／３７９，７６５号を有し、「動き適応フィルタリングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＯＴＩＯＮ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０１７４３８０号（「３８０号出願」）、（６）「改良されたディスプレイ視野角のためのサブピクセルレンダリングシステムおよび方法（ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹ ＶＩＥＷＩＮＧ ＡＮＧＬＥＳ）」と題される米国特許第６，９１７，３６８号（「３６８号特許」）および（７）２００３年４月７日に出願された、出願番号第１０／４０９，４１３号を有し、「サブピクセルレンダリング前の画像を埋め込んだ画像データセット（ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＷＩＴＨ ＥＭＢＥＤＤＥＤ ＰＲＥ−ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＥＤ ＩＭＡＧＥ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０１９６２９７号（「２９７号出願」）である。前述された９９２号、０５８号、９０６号、３０２号、３８０号および２９７号出願、ならびに３６８号特許のそれぞれが、それらの全てを本明細書中において参考することにより援用される。
【０００６】
色域変換およびマッピングの改良は、共同所有されている以下の米国特許および同時係属米国特許出願に開示されている。つまり（１）「色相角算出システムおよび方法（ＨＵＥ ＡＮＧＬＥ ＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」と題される米国特許第６，９８０，２１９号（「２１９号特許」）、（２）２００３年１０月２１日に出願された、出願番号第１０／６９１，３７７号を有し、「ソース色空間から目標色空間への変換方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＯＮＶＥＲＴＩＮＧ ＦＲＯＭ ＳＯＵＲＣＥ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ ＴＯ ＴＡＲＧＥＴ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３３４１号（「３４１号出願」）、（３）２００３年１０月２１日に出願された、出願番号第１０／６９１，３９６号を有し、「ソース色空間から目標色空間への変換方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＯＮＶＥＲＴＩＮＧ ＦＲＯＭ Ａ ＳＯＵＲＣＥ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ ＴＯ Ａ ＴＡＲＧＥＴ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３３５２号（「３５２号出願」）、および（４）２００３年１０月２１日に出願された、出願番号第１０／６９０，７１６号を有し、「色域変換システムおよび方法（ＧＡＭＵＴ ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３３４４号（「３４４号出願」）である。前述された３４１号出願、３５２号出願、および３４４号出願、ならびに２１９号特許は全て本明細書中においてその全てを参考することにより援用される。
【０００７】
追加の優位点は、それぞれが参照することにより全体として本書に組み込まれている、（１）２００３年１０月２８日に出願された、出願番号第１０／６９６，２３５号を有し、「複数の入力ソース形式から画像データを表示するための改良された複数のモードを有するディスプレイシステム（ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭ ＨＡＶＩＮＧ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＭＯＤＥＳ ＦＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＦＲＯＭ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＩＮＰＵＴ ＳＯＵＲＣＥ ＦＯＲＭＡＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００９９５４０号（「５４０号出願」）の中に、および（２）２００３年１０月２８日に出願された、出願番号第１０／６９６，０２６号を有し、「画像の再構成およびサブピクセルレンダリングを行ないマルチモードディスプレイのスケーリングを行なうシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＴＯ ＥＦＦＥＣＴ ＳＣＡＬＩＮＧ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩ−ＭＯＤＥ ＤＩＳＰＬＡＹ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８８３８５号（「３８５号出願」）の中に説明されている。
【０００８】
さらに、これらの共同所有されている出願および同時係属出願のそれぞれが、その全てを本明細書中において参考することにより援用される。つまり、（１）出願番号第１０／８２１，３８７号を有し、「非ストライプディスプレイシステムにおける画像データのサブピクセルレンダリングを改良するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＯＦ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＩＮ ＮＯＮ−ＳＴＲＩＰＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５４８号（「５４８号出願」）、（２）出願番号第１０／８２１，３８６号を有し、「画像表示のための白色点を選択するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＳＥＬＥＣＴＩＮＧ Ａ ＷＨＩＴＥ ＰＯＩＮＴ ＦＯＲ ＩＭＡＧＥ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５６１号「（５６１号出願）」、（３）それぞれ出願番号第１０／８２１，３５３号および第１０／９６１，５０６号を有し、ともに「高輝度ディスプレイのための新規なサブピクセルレイアウトおよび構成（ＮＯＶＥＬ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ ＡＮＤ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５７４号（「５７４号出願」）および米国特許公開番号第２００５／０２２５５７５号（「５７５号出願」）、（４）出願番号第１０／８２１，３０６号を有し、「１つの画像データセットから別の画像データセットへの改良された色域マッピングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＦＲＯＭ ＯＮＥ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５６２号（「５６２号出願」）、（５）出願番号第１０／８２１，３８８号を有し、「高輝度サブピクセルレイアウトのための改良されたサブピクセルレンダリングフィルタ（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＦＩＬＴＥＲＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５６３号（５６３号出願）」、および（６）出願番号第１０／８６６，４４７号を有し、「量子化されたディスプレイシステムにおいてガンマ精度を高めること（ＩＮＣＲＥＡＳＩＮＧ ＧＡＭＭＡ ＡＣＣＵＲＡＣＹ ＩＮ ＱＵＡＮＴＩＺＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２７６５０２号（「５０２号出願」）である。
【０００９】
ディスプレイシステムおよびその操作の方法の追加の改良および実施形態は、以下に説明されている。つまり、（１）２００６年４月４日に出願され、米国内で米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＡＡＡＡＡＡＡとして公開された、「新規なサブピクセル構造を備えたディスプレイシステムのための効率的なメモリ構造（ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ ＭＥＭＯＲＹ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＮＯＶＥＬ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／１２７６８号、（２）２００６年４月４日に出願され、米国内で米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＢＢＢＢＢＢＢとして公開された、「低価格色域マッピングアルゴリズムを実現するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＩＮＧ ＬＯＷ−ＣＯＳＴ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／１２７６６号、（３）２００６年４月４日に出願され、米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＣＣＣＣＣＣＣとして公開された、「改良された色域マッピングアルゴリズムを実現するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＩＮＧ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ）」と題される米国特許出願番号第１１／２７８，６７５号、（４）２００６年４月４日に出願され、米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＤＤＤＤＤＤＤとして米国内で公開された「ディスプレイシステムにおいて事前サブピクセルレンダリングされた画像処理（ＰＲＥ−ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＥＤ ＩＭＡＧＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＩＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／１２５２１号、および（５）２００６年５月１９日に出願され、（以下に「メタマーフィルタリング出願」と呼ばれている）米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＥＥＥＥＥＥＥとして米国内で公開された「メタメリックフィルタリングによる多原色サブピクセルレンダリング（ＭＵＬＴＩＰＲＩＭＡＲＹ ＣＯＬＯＲ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＭＥＴＡＭＥＲＩＣ ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／ＮＮＮＮＮ号である。これらの共同所有される出願のそれぞれが全て本明細書中においてその全てを参考することにより援用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
技術的効果：以下に描かれ、説明されているディスプレイシステムの多様な実施形態は、第１の色空間で指定される入力画像データを、ディスプレイシステムの原色により画定される第２の色空間で指定されるマッピングされた色値にマッピングする色域マッピングモジュールの操作を改良するという技術的効果を有する。マッピングされた色値は、表示のための出力画像データを生成するサブピクセルレンダリング操作に入力される。
【００１１】
ディスプレイシステムは、少なくとも４色の原色のサブピクセルのあるサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルを備える。ディスプレイシステムは第１の色空間で指定された入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定された画像データを出力する。ディスプレイシステムは、第１の色空間内で指定される入力画像データを、第２の色空間内で指定される画像データにマッピングするように構成された色域マッピングモジュールを備える。色域マッピングモジュールは色域外の色を黒にクランプする。ディスプレイシステムは、色域外画像データの輝度に応じて第２の色空間内の少なくとも第１の原色値を計算するように構成された計算装置をさらに備える。
【００１２】
第２の実施形態では、ディスプレイシステムは、少なくとも４個の原色サブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルを備える。ディスプレイシステムは第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力する。ディスプレイシステムは、第１の色空間で指定される入力画像データを第２の色空間で指定される画像色値にマッピングするように構成された色域マッピングモジュールを備える。色域マッピングモジュールは少なくとも第１のクランプシステムおよび第２のクランプシステムを使用して色域外の色をクランプさせる。第１のクランプシステムおよび第２のクランプシステムは、第１のクランプ値および第２のクランプ値とを生じる。ディスプレイシステムは、第１のクランプ値および前記第２のクランプ値から結果として生じるクランプ値を生成する重み付けモジュールをさらに備え、最終的な出力画像値は結果として生じるクランプ値から引き出される。
【００１３】
別の実施形態では、ディスプレイシステムは、第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成される。ディスプレイシステムは、第２の色空間を画定する少なくとも４個の原色サブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルを備える。ディスプレイシステムは、入力画像データの値を削減するように構成された前減数モジュールと、削減された入力画像データ値を受け入れる色域マッピングモジュールとをさらに備える。
【００１４】
別の実施形態では、ディスプレイシステムは第１の色空間で指定された入力画像データを受け取るように構成され、第２の色空間内で指定される画像データを出力するように構成される。ディスプレイシステムは、サブピクセル繰り返し群と、前記サブピクセル繰り返し群の中の前記サブピクセルの配置に基づいてパラメータを入力する調整可能な色域マッピングモジュールとを備えるディスプレイパネルを備える。
【００１５】
本明細書の中に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付図面は、本発明の例示的な実現例および実施形態を描き、説明とともに本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の態様を組み込む画像処理システムの１つの考えられる実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図２】ある特定のディスプレイシステムについて色域外であるカラーポイントが、多数の経路に沿って色域の中に戻されクランプされてよい色空間の線図である。
【図３】ある特定のディスプレイシステムについて色域外であるカラーポイントが多数の経路に沿って色域の中に戻されクランプされてよいＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の断面図を描く。
【図４】ＲＧＢ原色およびＷ（白）原色を有するディスプレイで色値をレンダリングするために赤、緑および青（ＲＧＢ）の色値がクランプされてよい色空間の領域を描く。
【図５】色域外である入力色値の数を減少させるために、本書に説明されている技法に従ってＲＧＢ原色の事前削減の効果を描く色空間の線図である。
【図６】彩度値に対する、前減数後にＷ原色を拡大縮小することの影響を描く色空間の線図である。
【図７】前減数システムの１つの考えられる実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図８】前減数システムの別の考えられる実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図９】黒クランプを実行する色域クランプシステムの１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１０】対角線クランプを実行する色域クランプシステムの１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１１】調整可能な色域マッピングシステムの１つの実施形態の一部の簡略化されたブロック図である。
【図１２】サブピクセルレンダリングシステムの一部の１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１３】図１２に示されているサブピクセルレンダリングシステムの部分の構成部品の１つの実施形態を示す。
【図１４】図１１の調整可能な色域マッピングシステムの実施形態の一部の簡略化されたブロック図である。
【図１５】色域クランプ装置の１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１６】図７および図８の実施形態のどれか１つに記載の明るい不彩度色を復元するために前減数係数を変更する影響を描く色空間の線図である。
【図１７】図７および図８の実施形態のどれか１つに記載の彩度に基づいた前減数と使用されてよいいくつかの異なる機能曲線のグラフを描く。
【図１８】彩度に基づいた前減数が図７および図８の実施形態のどれか１つに記載の最も明るい不彩度色をどのようにして復元してよいのかを描く色空間の線図である。
【図１９】いくつかの描かれているサブピクセル繰り返し群の１つを実質的に備えてよいディスプレイパネルを備えるディスプレイシステムの部分を描くブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、色域マッピングサブシステムおよびサブピクセルレンダリングサブシステムの改良された特長を組み込む画像処理システム１００の簡略化されたブロック図である。システム１００は、ともに「高輝度ディスプレイのための新規なサブピクセルレイアウトおよび構成（ＮＯＶＥＬ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ ＡＮＤ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許出願公開番号第２００５／０２２５５７４号および第２００５／０２２５５７５号に開示されているタイプの複数のサブピクセル繰り返し群から実質的に構成されるディスプレイパネル１１８を含む。図１９のパネル１９１０はディスプレイパネル１１８の一実施形態であってよく、ディスプレイパネル１１８のサブピクセル繰り返し群は図１９に描かれているいくつかのサブピクセル繰り返し群の内の１つであってよい。以下の説明では、ディスプレイパネル１１８は、図１９に描かれている、赤、緑、青および白（ＲＧＢＷ）の原色を有する赤、緑、青、および白（ＲＧＢＷ）のサブピクセル繰り返し群の内の１つを実質的に備える。
【００１８】
再び図１を参照すると、システム１００は、ＲＧＢストライプ画像データおよびＹＣｂＣｒ等の他の共通デジタルデータ形式を含むが、これに限定されない、考えられる多くの形式の入力画像データを受け入れるＲＧＢ入力モジュール１０２を備える。この画像データは、システム１００に線形色空間内の画像データを供給するために入力ガンマ装置１０４の中に送り込まれてよい。以下にさらに詳細に説明されているオプションの前減数モジュール１０６は、システム内の別の点でのクランプを必要とする可能性がある色域外の色の数を削減するために利用されてよい。
【００１９】
この点での画像データは、システム１００による使用のために適切な赤、緑、青および白（ＲＧＢＷ）の色値を計算するためにＣａｌｃ Ｗ １０８モジュールおよびＣａｌｃ ＲｗＧｗＢｗ１１０モジュールの中に入力されてよい。ＲＧＢＷシステムのための色域外である任意のＲＧＢ画像データ点の場合、色域クランプ１１２がレンダリングに適切な色域内ＲＧＢＷ値を選択するために利用されてよい。多くのクランプ可能性の内の１つを介したこのような選択は、特定の所望される効果――例えば、輝度、色相、彩度等――を最適化する選択肢に相当してよい。
【００２０】
これらの適切なＲＧＢＷ画像値から、サブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）モジュール１１４は任意の数の目標を達成するために画像データをさらに処理してよい。例えば、入力画像データ１０２が第１のディスプレイ形式（例えば、ＲＧＢストライプ、トライアド等）で指定され、出力画像データが別の第２のディスプレイ形式（例えば、図１９に描かれている多くのサブピクセル繰り返し群の内の１つ、あるいは前記参考することにより援用される前述された特許出願の多くに開示されているように）でレンダリングされなければならない場合には、マッピングはサブピクセル繰り返し群によって画定されるように、入力画像データと出力ディスプレイ形式の間で起こらなければならない。サブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）装置１１４は、例えば（「ガンマ調整を用いるサブピクセルレンダリングのための方法およびシステム（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＧＡＭＭＡ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ）」と題される）米国特許出願公開番号第２００３／０１０３０５８号、（「１つの画像データセットから別の画像データセットへの改良された色域マッピングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＦＲＯＭ ＯＮＥ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ）」と題される）第２００５／０２２５５６２号、および（「高輝度サブピクセルレイアウトのための改良されたサブピクセルレンダリングフィルタ（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＦＩＬＴＥＲＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される）第２００５／０２２５５６３号の中に等、参考することにより援用される前述された特許出願の多様な出願に説明されているサブピクセルレンダリング技法を実現するために適切なハードウェアおよび／またはソフトウェア（不図示）の組み合わせを含む。したがって、画像データは出力ガンマモジュール１１６によって処理されてよく、出力画像データはレンダリングのためにディスプレイパネル１１８に送られてよい。
【００２１】
色域クランプシステムおよびアルゴリズム；
参考することにより援用される前述された特許出願の内のいくつかでは、いくつかの色域クランプ技法が開示されている。例えば、「１つの画像データセットから別の画像データセットへの改良された色域マッピングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＦＲＯＭ ＯＮＥ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ）」と題される米国第２００５／０２２５５６２号を参照する。例えば、「黒クランプ」技法を用いると、光度は減少するが、色相および彩度は保たれる。図９は、以前の発明から黒クランプモジュール９００の一実施形態を示す。ＲｗＧｗＢｗ信号の上位ビットは色域外（ＯＯＧ）信号を発生させるためにともに論理和演算される。色がＯＯＧではない場合、ＲｗＧｗＢｗ信号はマルチプレクサ（ＭＵＸ）のセットを介して色域クランプ論理を迂回する。色がＯＯＧであるとき、ＲｗＧｗＢｗ値の最大がルックアップテーブル（ＬＵＴ）から逆数値をフェッチするために使用される。この逆数値はＲｗＧｗＢｗ信号およびＷ信号によって乗算されると、それが色を色域の中に戻すように事前に計算されてよい。これは、本発明の方法によって対応されるいくつかの画像内で望ましくない暗い領域を生じさせることがある。
【００２２】
一般的には、それらに影響を及ぼす、多数の考えられるクランプアルゴリズムおよびシステムがある。図２は、線２０２がディスプレイシステムのディスプレイパネルの色空間内の許容できるレンダリング可能な色を区切る色空間２００の断面の線図である。これらの線の外部の点（例えば点Ｐ）の場合、これらの点は「色域外」（ＯＯＧ）であり、カラーポイントＰの代わりにレンダリングする色域内カラーポイントを割り当てることが望ましい場合がある。点Ｐから、多数の線がＰから、ディスプレイシステムによってレンダリング可能な色域表面に描画されてよい。例えば、「黒クランプ」では、線は、線ｂに沿ってＰから「黒」まで描画でき、ｂが線２０２に交差する点はＰに割り当てられたカラーポイントである。「黒クランプ」の１つの優位点は、新規に割り当てられた点が、いくつかの例では輝度をある程度犠牲にしてであるが、色域外の色の色相および彩度を保つという点である可能性がある。参考することにより援用される特許出願に説明されているように、以前の方法より少ないゲートでハードウェアの中に組み込むことができる黒クランプを計算するための計算上安価な方法が開示されている。
【００２３】
他のクランプアルゴリズムが可能である。例えば、「白クランプ」は点Ｐに、Ｐから「白」まで描画された線（すなわち線Ｗに沿って）および線２０２を交差するその点を割り当てる可能性がある。「白クランプ」の１つの考えられる優位点は、Ｐのために割り当てられた点がカラーポイントで輝度を誇張する――明るい陽光または他の明るい周囲状態において屋外で画像を表示する際に望ましいことがあるという点である。
【００２４】
別の中間クランプシステムは――線Ｌが灰色の線に垂直なＰから描画される――「輝度クランプ」を含む可能性がある。このクランプシステムはそれが（おそらく彩度をわずかに犠牲にして）色域外カラーポイントの輝度を保つという優位点を有してよい。
【００２５】
さらに別の中間クランプシステムは――（線ｄに沿った、線２０２を交差する）輝度クランプと黒クランプの中間点である――「対角線クランプ」を含む可能性がある。対角線クランプの１つの優位点は、それがＰから色域外郭構造、つまり端縁までの最小距離により近いという点である。対角線クランプの技法は、輝度クランプによりＰの色相および彩度により優れたフィットとなる傾向があるが、黒クランプ技法によって生じる色よりも明るい色を生じさせる可能性がある。
【００２６】
図３はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間３００の断面の図である。この図では、点Ｐは色域外カラーポイントとして示され、白、輝度、および黒クランプは、それぞれ線（またはより一般的には曲線）Ｗ、Ｌ、およびｂの色域外郭構造線／曲線３０２との交点として示されている。「ａ」と記された線は点Ｐから色域外郭構造３０２までの理論上の最小距離である一意の線／曲線である。この線「ａ」から外郭構造境界３０２への交点は計算することが可能であるが、したがって高価である可能性がある。この最小点を発見することの低価格の近似した解決策として、対角点（つまり、線「ｄ」の外郭構造曲線３０２に対する交点）クランプは――以下にさらに詳しく説明されるように――黒クランプと輝度クランプの間の重み付けられた平均としてさらに容易に計算できる。
【００２７】
ここで輝度クランプをさらに詳細に説明する。このアルゴリズムは「黒クランプ」と同様にではあるが、Ｗの別の最終的な計算を続行する。Ｒｗ ＧｗおよびＢｗがクランプされるのと同時にＷ値をクランプすることに加えて、Ｗ値は公知の入力光度から逆に計算される。
【００２８】
一実施形態では、光度の計算はディスプレイ画面を備えてよい実際のサブピクセルレイアウトに従って調整されてよい。例えば、図１９はディスプレイシステム１９００にディスプレイ画面１９１０を備えてよい多くの異なるサブピクセルレイアウトを描いている。ディスプレイシステム１９００は、ここでは概して補間／ＳＰＲモジュール１９０２と、タイミングコントローラ１９０４と、それぞれ列ドライバと行ドライバ１９０６と１９０８を備えるとして示されている。ディスプレイ１９１０は、サブピクセル繰り返し群１９１２をさらに備えてよいサブピクセルのセットを備える。このような繰り返し群は――他の考えられる繰り返し群１９１２から１９３６において描かれているように――変化してよい。異なるハッチングは異なる色を示している――例えば、縦のハッチング１９１４は赤を示し、横のハッチング１９１６は青を示し、斜めのハッチング１９１８は緑を示す。部分的な斜めハッチング、より密な横のハッチング、またはハッチングまったくなしは、別の第４の色――例えば、シアン、マゼンタ、白（つまりフィルタなし）、または黄色――を示している。言うまでもなく、他のサブピクセル繰り返し群および他のディスプレイシステムアーキテクチャが可能であり、本発明の範囲に包含される。本実施形態の多くはＲＧＢをＲＧＢＷに変換するＧＭＡを参照しているが、本技法は４色以上の原色（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙａｎ（シアン）、およびＷ等の４色または５色以上の原色）を有する多元色システムに適用することが理解される。加えて、本発明の技法はＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤＰおよび多くの他を含むが、これに限定されない、考えられる多くの製造技術から構築されるディスプレイに、同様の作用をもって適用する。
【００２９】
例えば１９３０等の、ディスプレイの繰り返し群を備える可能性のあるサブピクセルレイアウトの１つからは、輝度の方程式が以下に十分である可能性がある。
Ｌｒｇｂ＝（２＊Ｒｗ＋５＊Ｇｗ＋Ｂｗ＋８＊Ｗ）／１６
この方程式は、ＲＧＢＷ出力の計算された輝度がソースＲＧＢ値の輝度に等しくなければならないことを述べている。方程式はＷについて解くことができ、以下を示す。
Ｗ１＝（１６＊Ｌｒｇｂ−（２＊Ｒｗ＋５＊Ｇｗ＋Ｂｗ））／８
この式は、概してＷの黒クランプの値より明るいＷ１の値を生じさせる。これは同様に、黒クランプが一部の人によって暗すぎると見なされる効果を生じさせた場合に、画像内の領域をさらに明るくする。
【００３０】
前記方程式はハードウェアまたはソフトウェアで実現するのは容易であるが、サブピクセル繰り返しパターン１９３０に起因する相対光度に基づいている。異なるレイアウトごとに、この式は異なる可能性がある。例えば、サブピクセル繰り返しパターン１９３６に対する式は以下となる可能性がある。
Ｗ１＝（１２＊Ｌｒｇｂ−（２＊Ｒｗ＋５＊Ｇｗ＋Ｂｗ））／４
前記２つの式の相違点は、各レイアウトのＲ ＧとＢの輝度の和と比較したＷの相対輝度の結果である。この相対輝度を考慮に入れるために追加のパラメータを用いて式を書くことが可能であり、
Ｗ１＝（Ｌ＊Ｍ１＿ｉｎｖ−（２＊Ｒ＋５＊Ｇ＋Ｂ）＊Ｍ２＿ｉｎｖ／８）／３２
ここではＭ１＿ｉｎｖおよびＭ２＿ｉｎｖは、調整可能な色域マッピング（ＧＭＡ）についての説明で後述されるように定数であってよい。これらの定数がＭ１＿ｉｎｖ、Ｍ２＿ｉｎｖおよびいくつかの他のレジスタ設定のための値を事前に計算し、ロードすることにより多くの異なるサブピクセルレイアウトを正しく計算できる単一のＧＭＡハードウェアモジュールを構築することを可能にすることが示されてよい。
【００３１】
対角クランプ；
輝度クランプを実現するとき、結果として生じる色が観察者によって彩度が減じられすぎていると見なされることがある。この効果は、観察者によって暗すぎると見なされることのある黒クランプと対照的である。これらの問題の両方に対する１つの解決策が、Ｗの黒クランプ値と輝度クランプＷ１値の間の値を計算することであってよい。図１５は、中間値を計算する色域クランプモジュール１５００を示す。ＯＯＧ（色域外）検出モジュール１５０２は、入力されたＲＧＢＷ色が色域内にあるのかどうかを検出する。色域内にない場合、値はそのままでよく、色域クランプモジュールの残りは迂回されてよい（この図で迂回は不図示）。黒クランプモジュール１５０４は、前記特許に説明され（図９で検討され）た通常の黒クランプアルゴリズムを実行し、結果として生じるＲ値、Ｇ値およびＢ値は色域クランプモジュールから出力される最終的な値になってよい。モジュール１５０４からのＲＧＢ値およびＷ値も、前述された輝度クランプアルゴリズムの内の１つを使用して、輝度クランプモジュール１５０６でＷ１を計算するためにも使用される。黒クランプＷ値および輝度クランプＷ１値は対角線クランプモジュール１５０８で結合され、モジュール１５００から出力される最終的なＷ値を生じさせてよい。対角線クランプモジュール１５０８は中間値――一例および実施形態の場合、Ｗ値およびＷ１値の重み付けられた平均――を計算してよい。例えば、それは２つの値の平均を計算できるであろう。
【００３２】
図１０に示されている別の実施形態では、Ｗ値およびＷ１値がそれぞれ重み付けられる量を設定するｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒ１００２があるであろう。本実施形態では、Ｗ値とＷ１値は異なる量（例えば、図示されているように１ビット、２ビットまたは３ビット）分、右シフトされ、これらはさまざまな組み合わせでともに加算され、Ｗの（それぞれ）０％、５０％、７５％および８７．５％と結合されるＷ１の１００％、５０％、２５％および１２．５％を生じさせる。ｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒ値は、クランプ対角線結合Ｗ出力としてＭＵＸ１００４を用いてこれらのオプションの内の１つを選択する。この実施形態は、ゲートの最小値とのいくつかな有用な重み付けの組み合わせを選択するように設計されてよい。他の実施形態では、選択する割合のさらに多くの異なる組み合わせがあるであろう。さらに別の実施形態では、乗算器モジュールが、割合のさらに連続的な範囲を生じさせるために、単純シフトおよび加算器の代わりにＷおよびＷ１で使用できるであろう。
【００３３】
図３の輝度クランプ線「Ｌ」と黒クランプ線「ｂ」との間の１つの相違点はＲＧＢＷディスプレイのＷ原色にある。一実施形態では、Ｗの計算が望ましい場合があり、Ｒ値、Ｇ値およびＢ値はこれらのステップの間一定のままであってよい。これらの計算は、他の原色の１つ（または複数）が色域外になり、色域表面に縮小されたときに行われてよい。これらのケースでは、Ｗだけを変更することが、平均、つまり２つのＷ値の任意の他の重みが付けられた平均が色域の表面にある色を生じさせてよいことを意味する。
【００３４】
ｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒ値を計算する多くの方法があってよい。５０％を設定するまたは選択すると、実質的に２つのＷ値の平均が生じるであろう。７５％を設定するまたは選択すると、０．７５＊Ｗ１＋０．２５＊Ｗに等しい値が生じ、図３の線「ａ」として示される値により近い可能性がある。重み付け値の比率を決定する１つの方法は、コンピュータプログラムで全ての可能性のある色域外値をオフラインで計算することであろう。このプログラムは、各色が値「ａ」を見つけるための難しい計算を行い、各Ｗ１値とＷ値からこれを生じさせるであろう重みが付けられた平均を計算するであろう。次に、これらの全ての重み付けられた平均値の平均はビデオディスプレイの中に設計される、あるいは内蔵ハードウェアｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒラッチにロードされるであろう。
【００３５】
前述されたように、図３で白クランプ線「Ｗ」を使用することが有利となってよい。このケースでは、重みが付けられた平均はＷ１値とＷｗ値（Ｗが黒クランプの間に計算されるのと同様に白クランプで計算されるＷ）の間、あるいはＷ値とＷｗ値の間で計算できるであろう。
【００３６】
代替実施形態では、単一の重みが付けられた平均は色域内のあちこちで変化する関数と置き換えられるであろう。この関数の独立変数は任意の数の入力パラメータの内の１つである場合がある。例は、重みを付けられた平均が入力ピクセルの光度の関数として、入力色が色域外である量の関数として、入力されたＲ値、Ｇ値またはＢ値の関数として、あるいはこれらのなんらかの組み合わせとして変化することを含む。使用する１つの関数はその特性に応じてさまざまなディスプレイで異なっていてよい。どの関数を使用するのかに影響を与えてよい特性は、測定された原色色度、原色光度、出力のガンマ曲線、バックライトの輝度または色を含む可能性がある。所望される重みが付けられた平均関数を発見する１つの手順は表示特性を測定し、全ての色域外の色について全ての理想的な候補「ａ」点値を計算する前述されたプログラムの結果に対して独立変数を比較することであろう。なんらかの入力関数から重みが付けられた平均値まで直接的な相関関係がある可能性がある、あるいは使用できるいくつかの近似マッピングがある可能性がある。いったん関数が選ばれると、関数はソフトウェアの中に符号化できる、あるいはハードウェアの中に組み込むことができる。関数はアルゴリズムとして実現されてよい、あるいは事前に計算され、ルックアップテーブルに記憶されてよい。
【００３７】
前減数アルゴリズム；
ＲＧＢからＲＧＢＷ ＧＭＡへの１つの考えられる副作用は、ディスプレイシステムが生じさせることのできる色状態の総数を削減することであってよい。入力色の総数の半数と同じくらい多くが他の色の上にマッピングされることが考えられてよい。これは、同時に高輝度と高彩度である色、つまり自然な画像および未修正の画像では通常発生しない組み合わせである色に起こる傾向がある。しかしながら、私たちのＧＭＡによって出力される色の総数が到達する色数に一致するモードを有するのが望ましい可能性がある。前減数はこれを達成する１つの方法である。
【００３８】
図４は、入力ＲＧＢ白点がＲＧＢＷ白点の上にマッピングされるまで、ＲＧＢ色域が基本的に拡大縮小される従来の技術のケースを示す。斜線部分の高輝度＋高彩度の色は色域外になり、黒クランプ、輝度クランプ、対角線クランプまたは前述されたような他のアルゴリズムを使用して許可されたＲＧＢＷ値にマッピングされなければならない。図５は、入力値の前減数により、最終的にＲＧＢ色域全体がＲＧＢＷ色域の内部に納まってよいことを示す。このようなケースでは、それはＯＯＧマッピングのステップを未然に防ぐことができる。結果として生じる画像は以前ほど明るくない可能性があるが、実際に使用されるさらに多くの総出力状態がある。全ての考えられるＷ値が使用されてよいわけではなく、全ての考えられるＲＧＢ出力値が使用されてよく、それはいくつかの色がＯＯＧであるときには当てはまらない可能性がある。
【００３９】
１９３０のようないくつかのレイアウトのケースでは、入力値を２分の１に前減数することによりＲＧＢ色域はＲＧＢＷ色域の内部に納まってよい。他の量によって削減することが、Ｗサブピクセルの輝度が他の３個のサブピクセルの輝度に厳密に等しくならないときにレイアウトにとって望ましい場合がある。また、いくつかの色が図１６に示されるように依然としてＯＯＧになるとしても、２分の１より少ない量、前減数することにより出力状態の総数はいくぶん上昇する可能性がある。他の３色の原色に等しいＷサブピクセル輝度のディスプレイにおいても、この手順は画像の輝度を高め、望ましいことがある。
【００４０】
図６は代替実施形態の効果６００を示す。このケースでは、入力ＲＧＢ値は、ＯＯＧ値が生じなくなるまで前減数されてよい。次に、通常のＲＧＢＷ ＧＭＡがＲＧＢＷに変換するために使用されてよい。最後に、Ｗ値は、（通常は、白に近い明るい彩度色からの）最大のＷ値を最大値に到達させる量分、拡大されてよい。図６は、入力ＲＧＢ値が半分、前減数されてから、結果として生じるＷ値が２という因数で拡大されたレイアウト１９３０のケースを示す。これにより可能な最大の約７５％の最大輝度が生じる。他の組み合わせは、例えば２分の１より小さい割合で入力を削減し、さらに明るい最大値を生じさせてよい。しかしながら、これらの組み合わせはさらに多くのＯＯＧ色を生じさせ、出力状態の総数を減じてよい。
【００４１】
図７は入力ガンマモジュールとＧＭＡモジュールの間の前減数モジュール１０６Ａの一実施形態７００を示す。この実施形態では、割合は前減数レジスタの固定小数点の２進数として記憶される。一実施形態では、前減数レジスタは８ビットの大きさであってよく、０と約０．９９６の間の固定小数点の数字を表す０と２５５の間の数字を記憶してよい。入力ガンマの後の入力ＲＧＢ値のそれぞれは前減数値で乗算されてから、右シフトモジュールの２５６で除算されてよい（例えば、＞＞８）。
【００４２】
図７の実施形態はソフトウェアで容易に実現できるが、乗算器が多数のゲートを必要とする可能性がある。図８の前減数モジュール１０６Ｂは、必要とするゲートが少ない代替実施形態である。この図はＲチャネルの経路だけを示す――類似モジュールがＧとＢに実現されてよい。乗算器を使用する代わりに、入力値は異なる量、右シフトされ、結果は、１００％（削減なし）の入力、７５％（２５％の削減）、６２．５％、５０％、３７．５％、２５％および１２．５％を生じさせるためにさまざまな組み合わせでともに加算される。固定小数点の２進数を前減数レジスタに記憶する代わりに、ＭＵＸを使用して事前に計算された割合の内の１つを選択する指数が記憶されてよい。割合のこのセットは１つの例にすぎない。さらに多くのシフタ、加算器、およびさらに幅広いマルチプレクサを追加することによって、任意の数の選択可能な削減割合を生じさせることができる。
【００４３】
彩度ベースの前減数；
前減数の別の代替実施形態として、入力ＲＧＢ値は固定量ではなく、代わりに彩度の関数である量、削減されてよい。図１７は、適切であってよい彩度の関数の複数の異なる実施形態を示す。彩度が０に近いときに１．０に近い値を有する関数は、図１８に示されるように、入力ＲＧＢ白値をほぼ出力ＲＧＢＷ白値にマッピングする優位点を有する。これは、最大可能な白値が達成されない可能性がある場合に、前記の前減数アルゴリズムより優位である場合がある。別の実施形態では、最大値は、同時輝度コントラスト誤差を削減するために１．０未満であってよい。図１７の彩度の関数は、彩度が最大値であるときになんらかの割合Ｐｍａｘに減じてよい。このＰｍａｘ値がＭ２、つまりＷの輝度の、ディスプレイ内のＲ＋Ｇ＋Ｂサブピクセルの輝度の和に対する比率より大きい場合には、図１８の斜線部分１８０２として示されるように、いくつかのＯＯＧ色があるであろう。したがって、前述されたような色域クランプモジュールが依然として望ましい場合がある。
【００４４】
この彩度関数の１つの考えられる曲線は、線１７０１のようなガウス曲線であるが、これはコンピュータ的に、ハードウェアで実現するのは困難な場合がある。線１７０２のような直線は適切であってよく、線１７０３のような区分線形関数が満足の行く画像を生じさせてもよい。この関数の値は入力ＲＧＢ値で乗算される。したがって、１．０で乗算すると、入力値は低彩度で削減されず、Ｐｍａｘまたは１未満の他の端数で乗算すると高彩度を有する減少する入力値が生じる。小数値による全てのこれらの乗算は、固定小数点の２進数で乗算し、次に適切な右シフトをすることによりハードウェア内で実現されてよい。シフトと加算によって乗算を実現する他の手段も本発明の範囲の一部として含まれる。
【００４５】
図１８の彩度は、通常は色域の表面で０から１．０の範囲に縮小される灰色の線から離れる垂直距離と見なされてよい。任意の数の彩度計算が使用できるであろうが、例えば、
彩度＝（ｍａｘ（ｒ，ｇ，ｂ）−ｍｉｎ（ｒ，ｂ，ｇ））／ｍａｘ（ｒ，ｇ，ｂ）
のような業界で周知であるこの数字の計算の近似がある。次に、結果として生じる彩度値は、図１７の曲線の内の１つを生成するために使用されてよい。０．７５というＰｍａｘ値が付いた、例えば区分的に線形な線１７０３は以下の方程式によって生成されてよい。
Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ＝ｍｉｎ（１，１−（彩度−０．２５）／（１−０．２５）））
次に、入力された赤の値、緑の値、および青の値が、前記実施形態のどれかにより生成されるように、それぞれこのようなＰｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ値で乗算されてよい。
Ｐ＝Ｒ＊Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ
Ｇ＝Ｇ＊Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅおよび
Ｂ＝Ｂ＊Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ
最後に、これらのＲ値、Ｇ値およびＢ値は、ＲＧＢをＲＧＢＷに変換するためにＧＭＡアルゴリズムを通して実行されてよい。
【００４６】
さらに別の実施形態では、前減数関数は色相の関数にされてもよい。参考することにより援用される前述された特許出願では、この目的のために使用できるであろう色相値を計算する手段が開示されている。例えば、顔および他の肌の色合いは非常に狭い範囲の色相を有し、これらの特長とともに画像で別の前減数関数を使用することが有利である場合がある。
【００４７】
さらに別の実施形態では、前減数彩度関数も輝度の関数にされてよい。したがって、既定の彩度値の場合、人は、一定のスケーリング値を使用するよりむしろＢＬＡＣＫ（黒）への近接に基づいて拡大縮小するであろう。これはガンマ関数のように作用し、それにより人は出力されたピクセル分布をＲＧＢＷ色域外郭構造にさらに近く（またはさらに遠く）シフトできるようになる。前減数関数が、色相、彩度、および輝度の何らかの組み合わせの関数として基礎を形成されることも理解される必要がある。
【００４８】
前記の説明では、一実施形態は全ての原色に１つの前減数関数しか有さない可能性がある。しかしながら、入力されたＲ原色、Ｇ原色およびＢ原色のそれぞれ（または部分集合）に別個の前減数関数を有することが望ましい場合がある。これは、色補正を行う、あるいはディスプレイの白点を調整する能力を加えることができるであろう。白点は、赤、緑、および青について別々に（図１７のＹ軸で１．０からさらに少ない値にそれを削減するために）曲線１７０３の左上端部を変更することにより混合されたカラーポイントの変化に無関係に変更されてよい。
【００４９】
前述されたように、原色に別々の制御または調整を有することにより、混合された色（例えば、黄色、シアン、マゼンタ等）の色度の調整が可能になる。例えば、赤と緑が別々のＰｍａｘ制御を有し、緑のＰｍａｘ制御が赤のＰｍａｘ値より２５％低い場合には、黄色のカラーポイントは赤の原色に向かってシフトされる。さらに、曲線１７０３の傾きがＰｍａｘ近くで十分に急勾配になるようにされる場合には、黄色のこの変化はディスプレイの白点に影響を及ぼさずに行われてよい。
【００５０】
図１では、前減数モジュール１０６は、入力ガンマ１０４とＣａｌｃ ＲｗＧｗＢｗモジュール１１０の間に置かれているとして示されている。入力ガンマモジュール１０４の前等、画像処理システム内の他の場所に前減数を置くことも可能である。入力ガンマの前の値は通常さらに小さいビットサイズを有するため、これはこの設計に基づくハードウェアのゲート数を減少するという優位点を有してよい。加えて、前減数関数を入力ガンマ関数と結合し、ガンマ補正および前減数を１つのステップで実行することが可能である。入力ガンマ関数は多くの場合、事前に計算されるルックアップテーブルとして実現されるため、さらに複雑化したハードウェアで不利益を被ることなく、図１７でガウス曲線１７０１等の優れたアルゴリズムを使用することが可能であってよい。
【００５１】
調整可能ＲＧＢＷ ＧＭＡ；
参考することにより援用される前述された特許出願では、いくつかの実施形態が、原色の測定またはシミュレーションおよびさまざまなサブピクセルの相対輝度に基づいたアルゴリズムで固定数を事前に計算したＲＧＢＷ ＧＭＡを開示している。このような数字を計算するのは開示された実施形態、およびさらに柔軟であるのはＲＧＢからＲＧＢＷ ＧＭＡの実施形態となる。一実施形態では、固定数はＧＭＡアルゴリズムの変数、および／またはハードウェア設計のレジスタであってよい。これにより単一のＧＭＡアルゴリズムは初期化段階で値を変更することにより広範囲のディスプレイで作用できる。
【００５２】
これらの数字――Ｍ０、Ｍ１およびＭ２と示される――が事前に計算され、結果はハードウェア設計を簡略化するために使用されてよい。方程式の１つの考えられるセットは以下の通りである。
【００５３】
さらに一般的には、Ｍ０はＲ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和の比率であってよい。Ｍ１は、Ｒ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよく、Ｍ２はＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよい。
【００５４】
特定のレイアウト（例えば、レイアウト１９３０）では、Ｗサブピクセルの光度はＲ光度、Ｇ光度およびＢの光度の和にほぼ等しくてよく、したがってＭ２定数は約１．０という値を有してよい。この場合、Ｍ０およびＭ１は以下によって近似されてよい。
さらに一般的には、Ｍ０はＲ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和の比率であってよく、Ｍ１はＲ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよく、Ｍ２はＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよい。
【００５５】
前記「Ｍ」値は、通常は、ゼロをわずかに上回るから１をわずかに上回る範囲で変化してよい浮動小数点値である。これらの値が使用されるＧＭＡアルゴリズムでは、これらの値は掛け算および割り算で使用されてよい。したがって、ハードウェアでは、整数乗算器およびシフトモジュールがこれらの演算を実行できるように、これらを固定小数点の２進数として記憶することが有利である場合がある。ハードウェアの設計を簡略化するために、利用されてよい固定小数点の２進数を事前に計算し、いくつかのレジスタでそれらを記憶することが可能であってよい。これらのレジスタは、次にディスプレイ初期化の一部としてロードされてよい、あるいはそれらはＭ２＿ｒｅｇ指数に基づきルックアップテーブル（ＬＵＴ）からフェッチできるであろう。以下の表１は、Ｍ２値の有用な範囲から計算されてよいこのようなＬＵＴの一実施形態を示す。
【表１】
【００５６】
この実施形態では、Ｍ２＿ＲＥＧは固定小数点の２進値のＬＵＴに対する（２進の）指数である。Ｍ２はＬＵＴに記憶されない元の浮動小数点値である。Ｍ０＿ＩＮＶは１／Ｍ０掛ける３２として計算されるＭ０の逆数であり、固定小数点の２進値を生じさせる。Ｍ０＿ｓｕｂは最大色（このケースでは１０２３）掛けるＭ０である。Ｍ１＿ｒｅｇはＭ１値掛ける２５６であり、固定小数点の２進値を生じさせる。Ｍ１＿ｉｎｖは１／Ｍ１掛ける３２からの固定小数点の２進値として計算されるＭ１の逆数である。Ｍ２＿ｉｎｖは１／Ｍ２掛ける３２からの固定小数点の２進値として計算されるＭ２の逆数である。このような表は多くの考えられる方法で構築されてよく、本発明の範囲がこれらの他の実施形態を包含することが理解される。
【００５７】
２５６または３２で事前に乗算するという選択肢は、定数の予想値および内蔵乗算器のビットサイズに応じて選ばれてよい。事前乗算値のこの組み合わせを使用すると、（乗算器ではないＭ０＿ｓｕｂを除く）値の全ては８ビットレジスタに適合できる。３２で乗算すると、１より大きいまたは小さい値を記憶することができるが、２の他の累乗はほぼ同様にうまく作用するであろう。例えば、６４で乗算すると、追加の精度が加わるが、記憶できる最大値は減少するであろう。
【００５８】
固定小数点の２進Ｍ値およびその逆数の全ての組み合わせが前記に一覧表示されているわけではないことが留意されなければならない。例えば、Ｍ２＿ｉｎｖだけが計算され、Ｍ２の非反転値は計算されていない。これは、以下のＧＭＡアルゴリズムの中の方程式はＭ２で乗算せず、それで除算しかしないため、「非反転」Ｍ２値は計算されない、あるいはＬＵＴまたはレジスタに記憶されない可能性があるためである。
【００５９】
これらの固定小数点の２進Ｍ値のセットがいったん前記の表のような表からフェッチされる、あるいはシステム初期化中に計算され、レジスタで記憶されると、以下の擬似コードはＭ値がどのようにして使用されてよいかを示す。
【表２】
【００６０】
表２の擬似コードでは、ｒ，ｇおよびｂは入力ガンマ補正後の入力色であり、ｍａｔｈ．ｆｌｏｏｒ（ ）はあらゆる計算の切り捨てられた整数結果を示し、ｍａｔｈ．ｍｉｎ（ ）およびｍａｔｈ．ｍａｘ（ ）はその引数の最小または最大を返し、ｓｐｒ．ｂａｎｄ（ ）はビット単位論理および２つの因数を返す。用語ｉｎｖは色域外（ＯＯＧ）距離の逆数であり、これは多くの場合事前に計算され、ＯＯＧによって索引が付けられるＬＵＴに記憶される。
【００６１】
色域クランプするとき、最初に黒クランプの値が計算されてよく、次に輝度クランプＷ１値が計算されてよい。最後にｃｌａｍｐ＿ｄｉａｇ値（０から１２８）が、２つのクランプされたＷ値の重みが付けられた平均を計算するために使用されてよい。
【００６２】
調整可能なＧＭＡの一実施形態の図は図１４および図１１に示されている。図１４は、Ｌ（輝度）および輝度に基づいたＷ値がＧＭＡでどのように計算されてよいのかを示す。Ｌ値は、ハードウェアで符号化するのが容易である近似Ｌ＝（２＊Ｒ＋５＊Ｇ＋Ｂ）／８から計算されてよい。Ｍ０＿ｓｕｂ値、Ｍ１＿ｉｎｖ値は、色域外値を生じさせてはならない最小可能および最大可能Ｗ値を計算するために使用されてよい。Ｗ値はＬ値に設定され、次にＭＩＮＷ値とＭＡＸＷ値の間になるようにクランプされてよい。前記に参考することにより援用される特許出願に言及されるように、それがＭＩＮＷ値とＭＡＸＷ値の間でクランプされる限り、Ｌで開始することに加えてＷ値を初期化する多くの他の方法がある。
【００６３】
図１１はＭ０＿ｉｎｖレジスタ１１０４およびＭ１＿ｒｅｇレジスタ１１０２が入力ＲＧＢ値およびＷ値からＲｗＧｗＢｗ値を計算するためにどのように使用されてよいのかを示す。この実施形態では、Ｍ０＿ｉｎｖ値はそれを固定小数点の２進数にするために３２で乗算されたため、掛け算の結果は次に５ビット（つまり、３２＝２５）分、右にシフトされる。結果として生じるＲｗＧｗＢｗ値は色域外であってよく、図１５に示されるモジュールのような色域クランプモジュールによって試験され、要すればクランプされなければならない可能性がある。
事後ＳＰＲフィルタリング
【００６４】
参考することにより援用されるいくつかの前述された特許出願では、異なるディスプレイレイアウトのためのサブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）画像のいくつかの方法が説明されている。これらのＳＰＲアルゴリズムは、要すればステップの１つとして鮮鋭化フィルタを含んでよい。例えば、相互−輝度−鮮鋭化、およびメタマー鮮鋭化があってよい。調整可能なＧＭＡでは、Ｍ２値が１．０に近いとき、つまりＷ光度の比率がＲ、ＧおよびＢの和の光度に近いときメタマーフィルタリングを使用することが望ましい場合がある。しかしながら、Ｍ２の値が１．０に近くないときには、相互−輝度−フィルタリングを使用するのが望ましい場合がある。一実施形態では、図１のＳＰＲモジュール１１４に鮮鋭化フィルタの結果を多くの方法（例えば、メタマーおよび相互−輝度）で計算させ、次に結果の重み付けられた平均を使用することができる。
【００６５】
図１２は、鮮鋭化フィルタを適用した結果の重み付けられた平均を計算するこの手法の一実施形態を示す。この図では、Ｒｍｅｔａは赤のメタ鮮鋭化結果であり、Ｒｃｒｏｓｓは赤の相互−輝度−先鋭化の結果である。緑および青のための計算は類似しているであろう。しかしながら、白のための計算は色のための重み付け係数とは異なる重み付け係数を必要とする可能性がある――したがって、Ｗｍｅｔａ値およびＷｃｒｏｓｓ値は別々に示されている。赤のための重み付けられた平均を実行するために、Ｍ２＿ＣＯＬレジスタ１２０２がＭ２ ＭＵＬＴ装置１２０４内でＲｍｅｔａ値で乗算されてよい。通常、Ｍ２＿ＣＯＬレジスタは、０％と１００％の間の割合を表す固定小数点の２進数を含む。Ｍ２＿ＣＯＬ値は「逆数割合」を生じさせるためにインバータ１２０８によって処理されてよい。逆数割合は、割合とその逆数が合計で１００％になることを意味するようにここで定義される。例えば、Ｍ２＿ＣＯＬが７５％を含む場合は、インバータ１２０８の結果は２５％になる。これは、一実施形態では、１００％からＭ２＿ＣＯＬ値を差し引くことによって、あるいは後述されるようなさらに簡単な手段によって達成できる。Ｒｃｒｏｓｓ値は、別のＭ２＿ＭＵＬＴ１２０４でこの逆数Ｍ２＿ＣＯＬ値で乗算されてよく、次に２台の乗算器の結果が総計され、最終的なＲ値を生じさせてよい。緑および青の計算は同様であろう。白の計算は非常に類似しているが、別の割合値が使用されてよく、この割合値はＭ２＿ＷＨＴレジスタ１２０６に記憶されてよい。
【００６６】
単に１つの例のために、表３は、ソフトウェアで実現される鮮鋭化フィルタ結果の重み付けられた平均を計算する一実施形態の擬似コードを提供する。
【表３】
この擬似コードでは、固定小数点の１００％の二進表現は値１２８であり、したがってインバータ１２０８の作用は１２８から差し引くことによって達成される。このコードは緑および青の計算も示し、図１２に特に示されていないフィルタ結果Ｇｍｅｔａ、Ｇｃｒｏｓｓ、ＢｍｅｔａおよびＢｃｒｏｓｓを含む。
【００６７】
Ｍ２＿ＭＵＬＴモジュールは、それらが乗算器であるかのように前述されている。このような実施形態は、色ごとにこれらの乗算器の内２つがあり、合計で８の乗算器があるため、ハードウェアで多くのゲートを必要とする可能性がある。したがって、これらの乗算器がさらに単純な回路で置き換えられることが望ましい場合がある。図１２は、１つのこのような実施形態を示す。乗算器の代わりに、このＭ２＿ＭＵＬＴモジュール１２０４がいくつかの異なる量、入力フィルタ値を右にシフトし、加算器によっていくつかの異なる組み合わせに総計される。組み合わせはマルチプレクサ１３０４によって選択される。固定小数点の２進割合値をＭ２＿ＩＮＤＥＸ入力１３０２に送る代わりに、指数値は割合値の内の１つを選択するために代わりに送られてよい。また、ＭＵＸに対する指数値は、指数のビットを反転することにより前述された「逆数確率」が生じるように選ばれてよいことも留意されなければならない。これにより図１２のインバータ１２０８モジュールは、逆確率を生じさせるために単にビットを反転させることができる――減算より単純な演算、および実現するために必要とされるゲート総数の減少を生じさせる。
【００６８】
ＭＵＸ１３０４の入力状態の全てが使用されてよいわけではないことも留意されなければならない。このようなケースでは、ＭＵＸの未使用の状態によって選択されるさまざまな割合を生じさせるために、さらに多くのシフタおよび加算器を追加することによって、追加の状態が入力されてよい。さらに多くの状態またはさらに少ない状態のＭＵＸが使用できるであろう。代わりに、シフタは右の代わりに、異なる量、左にシフトできるであろう。これはさらに多くの精度を備えたＭ２＿ＭＵＬＴモジュールを生じさせる可能性があるが、図１２の加算器の後に、さらに大きな加算器および右シフタを必要とするであろう。
【００６９】
前述されたＭ２値に基づいた調整可能なＧＭＡでは、Ｍ２＿ＣＯＬの値は、Ｍ２値が１．０に増加するにつれて１００％に増加し、Ｍ２＿ＣＯＬを実質的にＭ２に等しくしなければならない。Ｍ２値のこの範囲では、Ｍ２＿ＷＨＴ割合はほぼ１００％のままとなるであろう。Ｍ２値が１．０から別の値、例えば２．０に増加するにつれて、Ｍ２＿ＷＨＴ割合が１００％から０に減少してよい一方、Ｍ２値が１．０より大きいとき、Ｍ２＿ＣＯＬ値はほぼ１００％のままとなる。１．０を超えるＭ２値にＭ２＿ＷＨＴを計算するための１つの式はＭ２＿ＷＨＴ＝２−Ｍ２となる可能性がある。これらの割合はハードウェアでは固定小数点の２進数として記憶できる、あるいはそれらは図１３に説明されるようにＭ２＿ＩＮＤＥＸ１３０２値として記憶できる。以下の表４は、考えられるＭ２値および結果として生じる対応するＭ２＿ＣＯＬ値とＭ２＿ＷＨＴ値のリストを示す。
【表４】
表４では、Ｍ２＿ＣＯＬとＭ２＿ＷＨＴについて示される図１３のＭ２＿ＩＮＤＥＸ値１３０２は、Ｍ２＿ＭＵＬＴモジュール１２０４で使用できるであろう。結果として生じる対応する割合は、指数値の隣の括弧の中に示される。
【００７０】
前記に描かれた実施形態は特定の機能単位、操作またはハードウェアに関連して説明されてきたが、説明は特定の実現例を制限することを目的としておらず、これらの機能単位および動作がハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の組み合わせを使用して実現できることが理解されるであろう。例えば、プログラマブルゲートアレイまたは類似する回路網はこのような機能ブロックを実現するように構成できる。他の例では、メモリ内でプログラムを操作するマイクロプロセッサは、このような機能ブロックも実現できる。したがって、技法および実現例が例示的な実施形態に関して説明されてきたが、多様な変更が加えられてよく、添付された請求項の範囲から逸脱することなく、同等物がその要素の代わりとなってよいことが当業者によって理解される。加えて、その基本的な範囲から逸脱することなく、ある特定の状況または材料を教示に適応するために多くの変型が加えられてよい。したがって、いくつかがこれらの実施形態、実現例および技法を実施するために検討される最良の態様を示す、本書に開示されている特定の実施形態、実現例、および技法は添付請求項の範囲を制限することを目的としていない。
【技術分野】
【０００１】
本願は、色域マッピング操作およびサブピクセルレンダリング操作を実行する画像ディスプレイシステムおよび画像処理方法に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、ともに改良された色域マッピングならびにサブピクセルレンダリングシステムおよび方法（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＡＮＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）と題され、ともに参照することにより全体として本書に組み込まれている２００５年１０月１４日に出願された米国仮出願第６０／７２６，９７９号、および２００６年１０月４日に出願された米国仮出願第６０／８２８，０８８号の利点を主張する。
【背景技術】
【０００３】
以下の共同所有された米国特許および特許出願の中の画像表示装置の費用対効果曲線を改善するための新規なサブピクセル構成が開示されている。つまり、（１）「簡易アドレッシング方式によるフルカラー画像装置用カラーピクセル配置（ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＯＦ ＣＯＬＯＲ ＰＩＸＥＬＳ ＦＯＲ ＦＵＬＬ ＣＯＬＯＲ ＩＭＡＧＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＷＩＴＨ ＳＩＭＰＬＩＦＩＥＤ ＡＤＤＲＥＳＳＩＮＧ）」と題される米国特許第６，９０３，７５４号（「７５４号特許」）、（２）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３５３号を有し、「変調伝達関数応答を向上させたサブピクセルレンダリング用のカラーフラットパネルディスプレイサブピクセル構成およびレイアウトの改良（ＩＭＰＲＯＶＥＭＥＮＴＳ ＴＯ ＣＯＬＯＲ ＦＬＡＴ ＰＡＮＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＩＮＣＲＥＡＳＥＤ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＴＲＡＮＳＦＥＲ ＦＵＮＣＴＩＯＮ ＲＥＳＰＯＮＳＥ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１２８２２５号（「２２５号出願」）、（３）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３５２号を有し、「分割された青色サブピクセルによるサブピクセルレンダリング用カラーフラットパネルディスプレイのサブピクセル構成およびレイアウトの改良（ＩＭＰＲＯＶＥＭＥＮＴＳ ＴＯ ＣＯＬＯＲ ＦＬＡＴ ＰＡＮＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ ＦＯＲ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＳＰＬＩＴ ＢＬＵＥ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬＳ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１２８１７９号（「１７９号出願」）、（４）２００２年９月１３日に出願され、出願番号第１０／２４３，０９４号を有し、「サブピクセルレンダリングのための改良された４色構成およびエミッタ（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＦＯＵＲ ＣＯＬＯＲ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＥＭＩＴＴＥＲＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ）」と題される米国特許公開番号第２００４／００５１７２４号（「７２４号出願」）、（５）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３２８号を有し、「青色輝度ウェルの可視度を低減したカラーフラットパネルディスプレイのサブピクセル構成およびレイアウトの改良（ＩＭＰＲＯＶＤＥＭＥＮＴＳ ＴＯ ＣＯＬＯＲ ＦＬＡＴ ＰＡＮＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ ＷＩＴＨ ＲＥＤＵＣＥＤ ＢＬＵＥ ＬＵＭＩＮＡＮＣＥ ＷＥＬＬ ＶＩＳＩＢＩＬＩＴＹ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１１７４２３号（「４２３号出願」）、（６）２００２年１０月２２日に出願され、出願番号第１０／２７８，３９３号を有し、「水平サブピクセル構成およびレイアウトを有するカラーディスプレイ（ＣＯＬＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹ ＨＡＶＩＮＧ ＨＯＲＩＺＯＮＴＡＬ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００３／００９０５８１号（「５８１号出願」）、および（７）２００３年１月１６日に出願され、出願番号第１０／３４７，００１号を有し、「ストライプディスプレイのための改良されたサブピクセル構成ならびにそのサブピクセルレンダリング方法およびシステム（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＳＴＲＩＰＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＳＡＭＥ）」と題される米国特許公開番号第２００４／００８４７９号（「４７９号出願」）を含む。前述された２２５号、１７９号、７２４号、４２３号、５８１号および４７９号の公開された出願および米国特許第６，９０３，７５４号のそれぞれはそれらの全てを本明細書中において参考することにより援用される。
【０００４】
水平方向に偶数のサブピクセルを有する特定のサブピクセル繰り返し群について、例えば転極方式および他の改良等の改良に影響を及ぼすシステムおよび技法が以下の共同所有されている米国特許文書に開示されている。つまり（１）出願番号第１０／４５６，８３９号を有し、「新規な液晶ディスプレイにおける画像劣化補正（ＩＭＡＧＥ ＤＥＧＲＡＤＡＴＩＯＮ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＮＯＶＥＬ ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２８０号（「２８０号出願」）、（２）「ドット反転をもたらすクロスオーバ接続を有するディスプレイパネル（ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＡＮＥＬ ＨＡＶＩＮＧ ＣＲＯＳＳＯＶＥＲ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳ ＥＦＦＥＣＴＩＮＧ ＤＯＴ ＩＮＶＥＲＳＩＯＮ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２１３号（「２１３号出願」）（米国特許出願番号第１０／４５５，９２５号）、（３）出願番号第１０／４５５，９３１号を有し、「新規なディスプレイパネルレイアウト上の標準ドライバおよびバックプレーンを用いてドット反転を行うシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ ＤＯＴ ＩＮＶＥＲＳＩＯＮ ＷＩＴＨ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＤＲＩＶＥＲＳ ＡＮＤ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＯＮ ＮＯＶＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＡＮＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６３８１号（「３８１号出願」）、（４）出願番号第１０／４５５，９２７号を有し、「量子化誤差を低減した固定パターンノイズを有するパネルに対する視覚効果を補償するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＮＧ ＦＯＲ ＶＩＳＵＡＬ ＥＦＦＥＣＴＳ ＵＰＯＮ ＰＡＮＥＬＳ ＨＡＶＩＮＧ ＦＩＸＥＤ ＰＡＴＴＥＲＮ ＮＯＩＳＥ ＷＩＴＨ ＲＥＤＵＣＥＤ ＱＵＡＮＴＩＺＡＴＩＯＮ ＥＲＲＯＲ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２７８号（「２７８号出願」）、（５）出願番号第１０／４５６，８０６号を有し、「予備ドライバを用いた新規なディスプレイパネルレイアウト上でのドット反転（ＤＯＴ ＩＮＶＥＲＳＩＯＮ ＯＮ ＮＯＶＥＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＡＮＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ ＷＩＴＨ ＥＸＴＲＡ ＤＲＩＶＥＲＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６２７９号（「２７９号出願」）、（６）出願番号第１０／４５６，８３８号を有し、「液晶ディスプレイバックプレーンレイアウトおよび標準外サブピクセル構成のためのアドレシング（ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＬＡＹＯＵＴＳ ＡＮＤ ＡＤＤＲＥＳＳＩＮＧ ＦＯＲ ＮＯＮ−ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０２４６４０４号（「４０４号出願」）、（７）２００３年１０月２８日に出願され、出願番号第１０／６９６，２３６号を有し、「分割された青色サブピクセルを備えた新規な液晶ディスプレイでの画像劣化補正（ＩＭＡＧＥ ＤＥＧＲＡＤＡＴＩＯＮ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＮＯＶＥＬ ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹＳ ＷＩＴＨ ＳＰＬＩＴ ＢＬＵＥ ＳＵＢＰＩＸＥＬＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３２７７号（「２７７号出願」）、および（８）２００４年３月２３日に出願され、出願番号第１０／８０７，６０４号を有し、「異なるサイズのサブピクセルを含む液晶ディスプレイのための改良されたトランジスタバックプレーン（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＴＲＡＮＳＩＳＴＯＲ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥＳ ＦＯＲ ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＩＳＰＬＡＹＳ ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ ＤＩＦＦＥＲＥＮＴ ＳＩＺＥＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２１２７４１号（「７４１号出願」）である。前述された２８０号、２１３号、３８１号、２７８号、４０４号、２７７号、および７４１号の公開された出願のそれぞれがそれらの全てを本明細書中において参考することにより援用される。
【０００５】
これらの改良は、前記に参照された米国特許文書の中で、および以下の共同所有されている米国特許および特許出願の中でさらに開示されているサブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）システムおよび方法と共に用いた際に特に顕著である。つまり（１）２００２年１月１６日に出願された、出願番号第１０／０５１，６１２号を有し、「サブピクセルフォーマットデータの別のサブピクセルデータ形式への変換（ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ ＯＦ Ａ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＦＯＲＭＡＴ ＤＡＴＡ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＤＡＴＡ ＦＯＲＭＡＴ）」と題される米国特許公開番号第２００３／００３４９９２号（「９９２号出願」）、（２）２００２年５月１７日に出願された、出願番号第１０／１５０，３５５号を有し、「ガンマ調整によるサブピクセルレンダリングのための方法およびシステム（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＧＡＭＭＡ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ）」と題される米国特許公開番号第２００３／０１０３０５８号（「０５８号出願」）、（３）２００２年８月８日に出願された、出願番号第１０／２１５，８４３号を有し、「適応フィルタリングによるサブピクセルレンダリングのための方法およびシステム（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ）」と題される米国特許公開番号第２００３／第００８５９０６号（「９０６号出願」）、（４）２００３年３月４日に出願された、出願番号第１０／３７９，７６７号を有し、「画像データの時間的サブピクセルレンダリングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＴＥＭＰＯＲＡＬ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＯＦ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０１９６３０２号（「３０２号出願」）、（５）２００３年３月４日に出願された、出願番号第１０／３７９，７６５号を有し、「動き適応フィルタリングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＯＴＩＯＮ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０１７４３８０号（「３８０号出願」）、（６）「改良されたディスプレイ視野角のためのサブピクセルレンダリングシステムおよび方法（ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹ ＶＩＥＷＩＮＧ ＡＮＧＬＥＳ）」と題される米国特許第６，９１７，３６８号（「３６８号特許」）および（７）２００３年４月７日に出願された、出願番号第１０／４０９，４１３号を有し、「サブピクセルレンダリング前の画像を埋め込んだ画像データセット（ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＷＩＴＨ ＥＭＢＥＤＤＥＤ ＰＲＥ−ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＥＤ ＩＭＡＧＥ）」と題される米国特許公開番号第２００４／０１９６２９７号（「２９７号出願」）である。前述された９９２号、０５８号、９０６号、３０２号、３８０号および２９７号出願、ならびに３６８号特許のそれぞれが、それらの全てを本明細書中において参考することにより援用される。
【０００６】
色域変換およびマッピングの改良は、共同所有されている以下の米国特許および同時係属米国特許出願に開示されている。つまり（１）「色相角算出システムおよび方法（ＨＵＥ ＡＮＧＬＥ ＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」と題される米国特許第６，９８０，２１９号（「２１９号特許」）、（２）２００３年１０月２１日に出願された、出願番号第１０／６９１，３７７号を有し、「ソース色空間から目標色空間への変換方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＯＮＶＥＲＴＩＮＧ ＦＲＯＭ ＳＯＵＲＣＥ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ ＴＯ ＴＡＲＧＥＴ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３３４１号（「３４１号出願」）、（３）２００３年１０月２１日に出願された、出願番号第１０／６９１，３９６号を有し、「ソース色空間から目標色空間への変換方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＯＮＶＥＲＴＩＮＧ ＦＲＯＭ Ａ ＳＯＵＲＣＥ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ ＴＯ Ａ ＴＡＲＧＥＴ ＣＯＬＯＲ ＳＰＡＣＥ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３３５２号（「３５２号出願」）、および（４）２００３年１０月２１日に出願された、出願番号第１０／６９０，７１６号を有し、「色域変換システムおよび方法（ＧＡＭＵＴ ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８３３４４号（「３４４号出願」）である。前述された３４１号出願、３５２号出願、および３４４号出願、ならびに２１９号特許は全て本明細書中においてその全てを参考することにより援用される。
【０００７】
追加の優位点は、それぞれが参照することにより全体として本書に組み込まれている、（１）２００３年１０月２８日に出願された、出願番号第１０／６９６，２３５号を有し、「複数の入力ソース形式から画像データを表示するための改良された複数のモードを有するディスプレイシステム（ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭ ＨＡＶＩＮＧ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＭＯＤＥＳ ＦＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＦＲＯＭ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＩＮＰＵＴ ＳＯＵＲＣＥ ＦＯＲＭＡＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００９９５４０号（「５４０号出願」）の中に、および（２）２００３年１０月２８日に出願された、出願番号第１０／６９６，０２６号を有し、「画像の再構成およびサブピクセルレンダリングを行ないマルチモードディスプレイのスケーリングを行なうシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＴＯ ＥＦＦＥＣＴ ＳＣＡＬＩＮＧ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩ−ＭＯＤＥ ＤＩＳＰＬＡＹ）」と題される米国特許公開番号第２００５／００８８３８５号（「３８５号出願」）の中に説明されている。
【０００８】
さらに、これらの共同所有されている出願および同時係属出願のそれぞれが、その全てを本明細書中において参考することにより援用される。つまり、（１）出願番号第１０／８２１，３８７号を有し、「非ストライプディスプレイシステムにおける画像データのサブピクセルレンダリングを改良するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＯＦ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＩＮ ＮＯＮ−ＳＴＲＩＰＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５４８号（「５４８号出願」）、（２）出願番号第１０／８２１，３８６号を有し、「画像表示のための白色点を選択するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＳＥＬＥＣＴＩＮＧ Ａ ＷＨＩＴＥ ＰＯＩＮＴ ＦＯＲ ＩＭＡＧＥ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５６１号「（５６１号出願）」、（３）それぞれ出願番号第１０／８２１，３５３号および第１０／９６１，５０６号を有し、ともに「高輝度ディスプレイのための新規なサブピクセルレイアウトおよび構成（ＮＯＶＥＬ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ ＡＮＤ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５７４号（「５７４号出願」）および米国特許公開番号第２００５／０２２５５７５号（「５７５号出願」）、（４）出願番号第１０／８２１，３０６号を有し、「１つの画像データセットから別の画像データセットへの改良された色域マッピングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＦＲＯＭ ＯＮＥ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５５６２号（「５６２号出願」）、（５）出願番号第１０／８２１，３８８号を有し、「高輝度サブピクセルレイアウトのための改良されたサブピクセルレンダリングフィルタ（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＦＩＬＴＥＲＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２２５６３号（５６３号出願）」、および（６）出願番号第１０／８６６，４４７号を有し、「量子化されたディスプレイシステムにおいてガンマ精度を高めること（ＩＮＣＲＥＡＳＩＮＧ ＧＡＭＭＡ ＡＣＣＵＲＡＣＹ ＩＮ ＱＵＡＮＴＩＺＥＤ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題される米国特許公開番号第２００５／０２７６５０２号（「５０２号出願」）である。
【０００９】
ディスプレイシステムおよびその操作の方法の追加の改良および実施形態は、以下に説明されている。つまり、（１）２００６年４月４日に出願され、米国内で米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＡＡＡＡＡＡＡとして公開された、「新規なサブピクセル構造を備えたディスプレイシステムのための効率的なメモリ構造（ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ ＭＥＭＯＲＹ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＮＯＶＥＬ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／１２７６８号、（２）２００６年４月４日に出願され、米国内で米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＢＢＢＢＢＢＢとして公開された、「低価格色域マッピングアルゴリズムを実現するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＩＮＧ ＬＯＷ−ＣＯＳＴ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／１２７６６号、（３）２００６年４月４日に出願され、米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＣＣＣＣＣＣＣとして公開された、「改良された色域マッピングアルゴリズムを実現するシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＩＮＧ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ）」と題される米国特許出願番号第１１／２７８，６７５号、（４）２００６年４月４日に出願され、米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＤＤＤＤＤＤＤとして米国内で公開された「ディスプレイシステムにおいて事前サブピクセルレンダリングされた画像処理（ＰＲＥ−ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＥＤ ＩＭＡＧＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＩＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／１２５２１号、および（５）２００６年５月１９日に出願され、（以下に「メタマーフィルタリング出願」と呼ばれている）米国特許出願公開番号第２００Ｙ／ＥＥＥＥＥＥＥとして米国内で公開された「メタメリックフィルタリングによる多原色サブピクセルレンダリング（ＭＵＬＴＩＰＲＩＭＡＲＹ ＣＯＬＯＲ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＭＥＴＡＭＥＲＩＣ ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ）」と題される特許協力条約（ＰＣＴ）出願番号ＰＣＴ／ＵＳ第０６／ＮＮＮＮＮ号である。これらの共同所有される出願のそれぞれが全て本明細書中においてその全てを参考することにより援用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
技術的効果：以下に描かれ、説明されているディスプレイシステムの多様な実施形態は、第１の色空間で指定される入力画像データを、ディスプレイシステムの原色により画定される第２の色空間で指定されるマッピングされた色値にマッピングする色域マッピングモジュールの操作を改良するという技術的効果を有する。マッピングされた色値は、表示のための出力画像データを生成するサブピクセルレンダリング操作に入力される。
【００１１】
ディスプレイシステムは、少なくとも４色の原色のサブピクセルのあるサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルを備える。ディスプレイシステムは第１の色空間で指定された入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定された画像データを出力する。ディスプレイシステムは、第１の色空間内で指定される入力画像データを、第２の色空間内で指定される画像データにマッピングするように構成された色域マッピングモジュールを備える。色域マッピングモジュールは色域外の色を黒にクランプする。ディスプレイシステムは、色域外画像データの輝度に応じて第２の色空間内の少なくとも第１の原色値を計算するように構成された計算装置をさらに備える。
【００１２】
第２の実施形態では、ディスプレイシステムは、少なくとも４個の原色サブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルを備える。ディスプレイシステムは第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力する。ディスプレイシステムは、第１の色空間で指定される入力画像データを第２の色空間で指定される画像色値にマッピングするように構成された色域マッピングモジュールを備える。色域マッピングモジュールは少なくとも第１のクランプシステムおよび第２のクランプシステムを使用して色域外の色をクランプさせる。第１のクランプシステムおよび第２のクランプシステムは、第１のクランプ値および第２のクランプ値とを生じる。ディスプレイシステムは、第１のクランプ値および前記第２のクランプ値から結果として生じるクランプ値を生成する重み付けモジュールをさらに備え、最終的な出力画像値は結果として生じるクランプ値から引き出される。
【００１３】
別の実施形態では、ディスプレイシステムは、第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成される。ディスプレイシステムは、第２の色空間を画定する少なくとも４個の原色サブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルを備える。ディスプレイシステムは、入力画像データの値を削減するように構成された前減数モジュールと、削減された入力画像データ値を受け入れる色域マッピングモジュールとをさらに備える。
【００１４】
別の実施形態では、ディスプレイシステムは第１の色空間で指定された入力画像データを受け取るように構成され、第２の色空間内で指定される画像データを出力するように構成される。ディスプレイシステムは、サブピクセル繰り返し群と、前記サブピクセル繰り返し群の中の前記サブピクセルの配置に基づいてパラメータを入力する調整可能な色域マッピングモジュールとを備えるディスプレイパネルを備える。
【００１５】
本明細書の中に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付図面は、本発明の例示的な実現例および実施形態を描き、説明とともに本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の態様を組み込む画像処理システムの１つの考えられる実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図２】ある特定のディスプレイシステムについて色域外であるカラーポイントが、多数の経路に沿って色域の中に戻されクランプされてよい色空間の線図である。
【図３】ある特定のディスプレイシステムについて色域外であるカラーポイントが多数の経路に沿って色域の中に戻されクランプされてよいＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の断面図を描く。
【図４】ＲＧＢ原色およびＷ（白）原色を有するディスプレイで色値をレンダリングするために赤、緑および青（ＲＧＢ）の色値がクランプされてよい色空間の領域を描く。
【図５】色域外である入力色値の数を減少させるために、本書に説明されている技法に従ってＲＧＢ原色の事前削減の効果を描く色空間の線図である。
【図６】彩度値に対する、前減数後にＷ原色を拡大縮小することの影響を描く色空間の線図である。
【図７】前減数システムの１つの考えられる実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図８】前減数システムの別の考えられる実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図９】黒クランプを実行する色域クランプシステムの１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１０】対角線クランプを実行する色域クランプシステムの１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１１】調整可能な色域マッピングシステムの１つの実施形態の一部の簡略化されたブロック図である。
【図１２】サブピクセルレンダリングシステムの一部の１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１３】図１２に示されているサブピクセルレンダリングシステムの部分の構成部品の１つの実施形態を示す。
【図１４】図１１の調整可能な色域マッピングシステムの実施形態の一部の簡略化されたブロック図である。
【図１５】色域クランプ装置の１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。
【図１６】図７および図８の実施形態のどれか１つに記載の明るい不彩度色を復元するために前減数係数を変更する影響を描く色空間の線図である。
【図１７】図７および図８の実施形態のどれか１つに記載の彩度に基づいた前減数と使用されてよいいくつかの異なる機能曲線のグラフを描く。
【図１８】彩度に基づいた前減数が図７および図８の実施形態のどれか１つに記載の最も明るい不彩度色をどのようにして復元してよいのかを描く色空間の線図である。
【図１９】いくつかの描かれているサブピクセル繰り返し群の１つを実質的に備えてよいディスプレイパネルを備えるディスプレイシステムの部分を描くブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、色域マッピングサブシステムおよびサブピクセルレンダリングサブシステムの改良された特長を組み込む画像処理システム１００の簡略化されたブロック図である。システム１００は、ともに「高輝度ディスプレイのための新規なサブピクセルレイアウトおよび構成（ＮＯＶＥＬ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ ＡＮＤ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＤＩＳＰＬＡＹＳ）」と題される米国特許出願公開番号第２００５／０２２５５７４号および第２００５／０２２５５７５号に開示されているタイプの複数のサブピクセル繰り返し群から実質的に構成されるディスプレイパネル１１８を含む。図１９のパネル１９１０はディスプレイパネル１１８の一実施形態であってよく、ディスプレイパネル１１８のサブピクセル繰り返し群は図１９に描かれているいくつかのサブピクセル繰り返し群の内の１つであってよい。以下の説明では、ディスプレイパネル１１８は、図１９に描かれている、赤、緑、青および白（ＲＧＢＷ）の原色を有する赤、緑、青、および白（ＲＧＢＷ）のサブピクセル繰り返し群の内の１つを実質的に備える。
【００１８】
再び図１を参照すると、システム１００は、ＲＧＢストライプ画像データおよびＹＣｂＣｒ等の他の共通デジタルデータ形式を含むが、これに限定されない、考えられる多くの形式の入力画像データを受け入れるＲＧＢ入力モジュール１０２を備える。この画像データは、システム１００に線形色空間内の画像データを供給するために入力ガンマ装置１０４の中に送り込まれてよい。以下にさらに詳細に説明されているオプションの前減数モジュール１０６は、システム内の別の点でのクランプを必要とする可能性がある色域外の色の数を削減するために利用されてよい。
【００１９】
この点での画像データは、システム１００による使用のために適切な赤、緑、青および白（ＲＧＢＷ）の色値を計算するためにＣａｌｃ Ｗ １０８モジュールおよびＣａｌｃ ＲｗＧｗＢｗ１１０モジュールの中に入力されてよい。ＲＧＢＷシステムのための色域外である任意のＲＧＢ画像データ点の場合、色域クランプ１１２がレンダリングに適切な色域内ＲＧＢＷ値を選択するために利用されてよい。多くのクランプ可能性の内の１つを介したこのような選択は、特定の所望される効果――例えば、輝度、色相、彩度等――を最適化する選択肢に相当してよい。
【００２０】
これらの適切なＲＧＢＷ画像値から、サブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）モジュール１１４は任意の数の目標を達成するために画像データをさらに処理してよい。例えば、入力画像データ１０２が第１のディスプレイ形式（例えば、ＲＧＢストライプ、トライアド等）で指定され、出力画像データが別の第２のディスプレイ形式（例えば、図１９に描かれている多くのサブピクセル繰り返し群の内の１つ、あるいは前記参考することにより援用される前述された特許出願の多くに開示されているように）でレンダリングされなければならない場合には、マッピングはサブピクセル繰り返し群によって画定されるように、入力画像データと出力ディスプレイ形式の間で起こらなければならない。サブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）装置１１４は、例えば（「ガンマ調整を用いるサブピクセルレンダリングのための方法およびシステム（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＢ−ＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＧＡＭＭＡ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ）」と題される）米国特許出願公開番号第２００３／０１０３０５８号、（「１つの画像データセットから別の画像データセットへの改良された色域マッピングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＦＲＯＭ ＯＮＥ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ）」と題される）第２００５／０２２５５６２号、および（「高輝度サブピクセルレイアウトのための改良されたサブピクセルレンダリングフィルタ（ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＲＥＮＤＥＲＩＮＧ ＦＩＬＴＥＲＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＳＵＢＰＩＸＥＬ ＬＡＹＯＵＴＳ）」と題される）第２００５／０２２５５６３号の中に等、参考することにより援用される前述された特許出願の多様な出願に説明されているサブピクセルレンダリング技法を実現するために適切なハードウェアおよび／またはソフトウェア（不図示）の組み合わせを含む。したがって、画像データは出力ガンマモジュール１１６によって処理されてよく、出力画像データはレンダリングのためにディスプレイパネル１１８に送られてよい。
【００２１】
色域クランプシステムおよびアルゴリズム；
参考することにより援用される前述された特許出願の内のいくつかでは、いくつかの色域クランプ技法が開示されている。例えば、「１つの画像データセットから別の画像データセットへの改良された色域マッピングのためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＭＵＴ ＭＡＰＰＩＮＧ ＦＲＯＭ ＯＮＥ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ ＳＥＴ ＴＯ ＡＮＯＴＨＥＲ）」と題される米国第２００５／０２２５５６２号を参照する。例えば、「黒クランプ」技法を用いると、光度は減少するが、色相および彩度は保たれる。図９は、以前の発明から黒クランプモジュール９００の一実施形態を示す。ＲｗＧｗＢｗ信号の上位ビットは色域外（ＯＯＧ）信号を発生させるためにともに論理和演算される。色がＯＯＧではない場合、ＲｗＧｗＢｗ信号はマルチプレクサ（ＭＵＸ）のセットを介して色域クランプ論理を迂回する。色がＯＯＧであるとき、ＲｗＧｗＢｗ値の最大がルックアップテーブル（ＬＵＴ）から逆数値をフェッチするために使用される。この逆数値はＲｗＧｗＢｗ信号およびＷ信号によって乗算されると、それが色を色域の中に戻すように事前に計算されてよい。これは、本発明の方法によって対応されるいくつかの画像内で望ましくない暗い領域を生じさせることがある。
【００２２】
一般的には、それらに影響を及ぼす、多数の考えられるクランプアルゴリズムおよびシステムがある。図２は、線２０２がディスプレイシステムのディスプレイパネルの色空間内の許容できるレンダリング可能な色を区切る色空間２００の断面の線図である。これらの線の外部の点（例えば点Ｐ）の場合、これらの点は「色域外」（ＯＯＧ）であり、カラーポイントＰの代わりにレンダリングする色域内カラーポイントを割り当てることが望ましい場合がある。点Ｐから、多数の線がＰから、ディスプレイシステムによってレンダリング可能な色域表面に描画されてよい。例えば、「黒クランプ」では、線は、線ｂに沿ってＰから「黒」まで描画でき、ｂが線２０２に交差する点はＰに割り当てられたカラーポイントである。「黒クランプ」の１つの優位点は、新規に割り当てられた点が、いくつかの例では輝度をある程度犠牲にしてであるが、色域外の色の色相および彩度を保つという点である可能性がある。参考することにより援用される特許出願に説明されているように、以前の方法より少ないゲートでハードウェアの中に組み込むことができる黒クランプを計算するための計算上安価な方法が開示されている。
【００２３】
他のクランプアルゴリズムが可能である。例えば、「白クランプ」は点Ｐに、Ｐから「白」まで描画された線（すなわち線Ｗに沿って）および線２０２を交差するその点を割り当てる可能性がある。「白クランプ」の１つの考えられる優位点は、Ｐのために割り当てられた点がカラーポイントで輝度を誇張する――明るい陽光または他の明るい周囲状態において屋外で画像を表示する際に望ましいことがあるという点である。
【００２４】
別の中間クランプシステムは――線Ｌが灰色の線に垂直なＰから描画される――「輝度クランプ」を含む可能性がある。このクランプシステムはそれが（おそらく彩度をわずかに犠牲にして）色域外カラーポイントの輝度を保つという優位点を有してよい。
【００２５】
さらに別の中間クランプシステムは――（線ｄに沿った、線２０２を交差する）輝度クランプと黒クランプの中間点である――「対角線クランプ」を含む可能性がある。対角線クランプの１つの優位点は、それがＰから色域外郭構造、つまり端縁までの最小距離により近いという点である。対角線クランプの技法は、輝度クランプによりＰの色相および彩度により優れたフィットとなる傾向があるが、黒クランプ技法によって生じる色よりも明るい色を生じさせる可能性がある。
【００２６】
図３はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間３００の断面の図である。この図では、点Ｐは色域外カラーポイントとして示され、白、輝度、および黒クランプは、それぞれ線（またはより一般的には曲線）Ｗ、Ｌ、およびｂの色域外郭構造線／曲線３０２との交点として示されている。「ａ」と記された線は点Ｐから色域外郭構造３０２までの理論上の最小距離である一意の線／曲線である。この線「ａ」から外郭構造境界３０２への交点は計算することが可能であるが、したがって高価である可能性がある。この最小点を発見することの低価格の近似した解決策として、対角点（つまり、線「ｄ」の外郭構造曲線３０２に対する交点）クランプは――以下にさらに詳しく説明されるように――黒クランプと輝度クランプの間の重み付けられた平均としてさらに容易に計算できる。
【００２７】
ここで輝度クランプをさらに詳細に説明する。このアルゴリズムは「黒クランプ」と同様にではあるが、Ｗの別の最終的な計算を続行する。Ｒｗ ＧｗおよびＢｗがクランプされるのと同時にＷ値をクランプすることに加えて、Ｗ値は公知の入力光度から逆に計算される。
【００２８】
一実施形態では、光度の計算はディスプレイ画面を備えてよい実際のサブピクセルレイアウトに従って調整されてよい。例えば、図１９はディスプレイシステム１９００にディスプレイ画面１９１０を備えてよい多くの異なるサブピクセルレイアウトを描いている。ディスプレイシステム１９００は、ここでは概して補間／ＳＰＲモジュール１９０２と、タイミングコントローラ１９０４と、それぞれ列ドライバと行ドライバ１９０６と１９０８を備えるとして示されている。ディスプレイ１９１０は、サブピクセル繰り返し群１９１２をさらに備えてよいサブピクセルのセットを備える。このような繰り返し群は――他の考えられる繰り返し群１９１２から１９３６において描かれているように――変化してよい。異なるハッチングは異なる色を示している――例えば、縦のハッチング１９１４は赤を示し、横のハッチング１９１６は青を示し、斜めのハッチング１９１８は緑を示す。部分的な斜めハッチング、より密な横のハッチング、またはハッチングまったくなしは、別の第４の色――例えば、シアン、マゼンタ、白（つまりフィルタなし）、または黄色――を示している。言うまでもなく、他のサブピクセル繰り返し群および他のディスプレイシステムアーキテクチャが可能であり、本発明の範囲に包含される。本実施形態の多くはＲＧＢをＲＧＢＷに変換するＧＭＡを参照しているが、本技法は４色以上の原色（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙａｎ（シアン）、およびＷ等の４色または５色以上の原色）を有する多元色システムに適用することが理解される。加えて、本発明の技法はＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤＰおよび多くの他を含むが、これに限定されない、考えられる多くの製造技術から構築されるディスプレイに、同様の作用をもって適用する。
【００２９】
例えば１９３０等の、ディスプレイの繰り返し群を備える可能性のあるサブピクセルレイアウトの１つからは、輝度の方程式が以下に十分である可能性がある。
Ｌｒｇｂ＝（２＊Ｒｗ＋５＊Ｇｗ＋Ｂｗ＋８＊Ｗ）／１６
この方程式は、ＲＧＢＷ出力の計算された輝度がソースＲＧＢ値の輝度に等しくなければならないことを述べている。方程式はＷについて解くことができ、以下を示す。
Ｗ１＝（１６＊Ｌｒｇｂ−（２＊Ｒｗ＋５＊Ｇｗ＋Ｂｗ））／８
この式は、概してＷの黒クランプの値より明るいＷ１の値を生じさせる。これは同様に、黒クランプが一部の人によって暗すぎると見なされる効果を生じさせた場合に、画像内の領域をさらに明るくする。
【００３０】
前記方程式はハードウェアまたはソフトウェアで実現するのは容易であるが、サブピクセル繰り返しパターン１９３０に起因する相対光度に基づいている。異なるレイアウトごとに、この式は異なる可能性がある。例えば、サブピクセル繰り返しパターン１９３６に対する式は以下となる可能性がある。
Ｗ１＝（１２＊Ｌｒｇｂ−（２＊Ｒｗ＋５＊Ｇｗ＋Ｂｗ））／４
前記２つの式の相違点は、各レイアウトのＲ ＧとＢの輝度の和と比較したＷの相対輝度の結果である。この相対輝度を考慮に入れるために追加のパラメータを用いて式を書くことが可能であり、
Ｗ１＝（Ｌ＊Ｍ１＿ｉｎｖ−（２＊Ｒ＋５＊Ｇ＋Ｂ）＊Ｍ２＿ｉｎｖ／８）／３２
ここではＭ１＿ｉｎｖおよびＭ２＿ｉｎｖは、調整可能な色域マッピング（ＧＭＡ）についての説明で後述されるように定数であってよい。これらの定数がＭ１＿ｉｎｖ、Ｍ２＿ｉｎｖおよびいくつかの他のレジスタ設定のための値を事前に計算し、ロードすることにより多くの異なるサブピクセルレイアウトを正しく計算できる単一のＧＭＡハードウェアモジュールを構築することを可能にすることが示されてよい。
【００３１】
対角クランプ；
輝度クランプを実現するとき、結果として生じる色が観察者によって彩度が減じられすぎていると見なされることがある。この効果は、観察者によって暗すぎると見なされることのある黒クランプと対照的である。これらの問題の両方に対する１つの解決策が、Ｗの黒クランプ値と輝度クランプＷ１値の間の値を計算することであってよい。図１５は、中間値を計算する色域クランプモジュール１５００を示す。ＯＯＧ（色域外）検出モジュール１５０２は、入力されたＲＧＢＷ色が色域内にあるのかどうかを検出する。色域内にない場合、値はそのままでよく、色域クランプモジュールの残りは迂回されてよい（この図で迂回は不図示）。黒クランプモジュール１５０４は、前記特許に説明され（図９で検討され）た通常の黒クランプアルゴリズムを実行し、結果として生じるＲ値、Ｇ値およびＢ値は色域クランプモジュールから出力される最終的な値になってよい。モジュール１５０４からのＲＧＢ値およびＷ値も、前述された輝度クランプアルゴリズムの内の１つを使用して、輝度クランプモジュール１５０６でＷ１を計算するためにも使用される。黒クランプＷ値および輝度クランプＷ１値は対角線クランプモジュール１５０８で結合され、モジュール１５００から出力される最終的なＷ値を生じさせてよい。対角線クランプモジュール１５０８は中間値――一例および実施形態の場合、Ｗ値およびＷ１値の重み付けられた平均――を計算してよい。例えば、それは２つの値の平均を計算できるであろう。
【００３２】
図１０に示されている別の実施形態では、Ｗ値およびＷ１値がそれぞれ重み付けられる量を設定するｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒ１００２があるであろう。本実施形態では、Ｗ値とＷ１値は異なる量（例えば、図示されているように１ビット、２ビットまたは３ビット）分、右シフトされ、これらはさまざまな組み合わせでともに加算され、Ｗの（それぞれ）０％、５０％、７５％および８７．５％と結合されるＷ１の１００％、５０％、２５％および１２．５％を生じさせる。ｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒ値は、クランプ対角線結合Ｗ出力としてＭＵＸ１００４を用いてこれらのオプションの内の１つを選択する。この実施形態は、ゲートの最小値とのいくつかな有用な重み付けの組み合わせを選択するように設計されてよい。他の実施形態では、選択する割合のさらに多くの異なる組み合わせがあるであろう。さらに別の実施形態では、乗算器モジュールが、割合のさらに連続的な範囲を生じさせるために、単純シフトおよび加算器の代わりにＷおよびＷ１で使用できるであろう。
【００３３】
図３の輝度クランプ線「Ｌ」と黒クランプ線「ｂ」との間の１つの相違点はＲＧＢＷディスプレイのＷ原色にある。一実施形態では、Ｗの計算が望ましい場合があり、Ｒ値、Ｇ値およびＢ値はこれらのステップの間一定のままであってよい。これらの計算は、他の原色の１つ（または複数）が色域外になり、色域表面に縮小されたときに行われてよい。これらのケースでは、Ｗだけを変更することが、平均、つまり２つのＷ値の任意の他の重みが付けられた平均が色域の表面にある色を生じさせてよいことを意味する。
【００３４】
ｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒ値を計算する多くの方法があってよい。５０％を設定するまたは選択すると、実質的に２つのＷ値の平均が生じるであろう。７５％を設定するまたは選択すると、０．７５＊Ｗ１＋０．２５＊Ｗに等しい値が生じ、図３の線「ａ」として示される値により近い可能性がある。重み付け値の比率を決定する１つの方法は、コンピュータプログラムで全ての可能性のある色域外値をオフラインで計算することであろう。このプログラムは、各色が値「ａ」を見つけるための難しい計算を行い、各Ｗ１値とＷ値からこれを生じさせるであろう重みが付けられた平均を計算するであろう。次に、これらの全ての重み付けられた平均値の平均はビデオディスプレイの中に設計される、あるいは内蔵ハードウェアｃｌａｍｐ＿ｒｅｇｉｓｔｅｒラッチにロードされるであろう。
【００３５】
前述されたように、図３で白クランプ線「Ｗ」を使用することが有利となってよい。このケースでは、重みが付けられた平均はＷ１値とＷｗ値（Ｗが黒クランプの間に計算されるのと同様に白クランプで計算されるＷ）の間、あるいはＷ値とＷｗ値の間で計算できるであろう。
【００３６】
代替実施形態では、単一の重みが付けられた平均は色域内のあちこちで変化する関数と置き換えられるであろう。この関数の独立変数は任意の数の入力パラメータの内の１つである場合がある。例は、重みを付けられた平均が入力ピクセルの光度の関数として、入力色が色域外である量の関数として、入力されたＲ値、Ｇ値またはＢ値の関数として、あるいはこれらのなんらかの組み合わせとして変化することを含む。使用する１つの関数はその特性に応じてさまざまなディスプレイで異なっていてよい。どの関数を使用するのかに影響を与えてよい特性は、測定された原色色度、原色光度、出力のガンマ曲線、バックライトの輝度または色を含む可能性がある。所望される重みが付けられた平均関数を発見する１つの手順は表示特性を測定し、全ての色域外の色について全ての理想的な候補「ａ」点値を計算する前述されたプログラムの結果に対して独立変数を比較することであろう。なんらかの入力関数から重みが付けられた平均値まで直接的な相関関係がある可能性がある、あるいは使用できるいくつかの近似マッピングがある可能性がある。いったん関数が選ばれると、関数はソフトウェアの中に符号化できる、あるいはハードウェアの中に組み込むことができる。関数はアルゴリズムとして実現されてよい、あるいは事前に計算され、ルックアップテーブルに記憶されてよい。
【００３７】
前減数アルゴリズム；
ＲＧＢからＲＧＢＷ ＧＭＡへの１つの考えられる副作用は、ディスプレイシステムが生じさせることのできる色状態の総数を削減することであってよい。入力色の総数の半数と同じくらい多くが他の色の上にマッピングされることが考えられてよい。これは、同時に高輝度と高彩度である色、つまり自然な画像および未修正の画像では通常発生しない組み合わせである色に起こる傾向がある。しかしながら、私たちのＧＭＡによって出力される色の総数が到達する色数に一致するモードを有するのが望ましい可能性がある。前減数はこれを達成する１つの方法である。
【００３８】
図４は、入力ＲＧＢ白点がＲＧＢＷ白点の上にマッピングされるまで、ＲＧＢ色域が基本的に拡大縮小される従来の技術のケースを示す。斜線部分の高輝度＋高彩度の色は色域外になり、黒クランプ、輝度クランプ、対角線クランプまたは前述されたような他のアルゴリズムを使用して許可されたＲＧＢＷ値にマッピングされなければならない。図５は、入力値の前減数により、最終的にＲＧＢ色域全体がＲＧＢＷ色域の内部に納まってよいことを示す。このようなケースでは、それはＯＯＧマッピングのステップを未然に防ぐことができる。結果として生じる画像は以前ほど明るくない可能性があるが、実際に使用されるさらに多くの総出力状態がある。全ての考えられるＷ値が使用されてよいわけではなく、全ての考えられるＲＧＢ出力値が使用されてよく、それはいくつかの色がＯＯＧであるときには当てはまらない可能性がある。
【００３９】
１９３０のようないくつかのレイアウトのケースでは、入力値を２分の１に前減数することによりＲＧＢ色域はＲＧＢＷ色域の内部に納まってよい。他の量によって削減することが、Ｗサブピクセルの輝度が他の３個のサブピクセルの輝度に厳密に等しくならないときにレイアウトにとって望ましい場合がある。また、いくつかの色が図１６に示されるように依然としてＯＯＧになるとしても、２分の１より少ない量、前減数することにより出力状態の総数はいくぶん上昇する可能性がある。他の３色の原色に等しいＷサブピクセル輝度のディスプレイにおいても、この手順は画像の輝度を高め、望ましいことがある。
【００４０】
図６は代替実施形態の効果６００を示す。このケースでは、入力ＲＧＢ値は、ＯＯＧ値が生じなくなるまで前減数されてよい。次に、通常のＲＧＢＷ ＧＭＡがＲＧＢＷに変換するために使用されてよい。最後に、Ｗ値は、（通常は、白に近い明るい彩度色からの）最大のＷ値を最大値に到達させる量分、拡大されてよい。図６は、入力ＲＧＢ値が半分、前減数されてから、結果として生じるＷ値が２という因数で拡大されたレイアウト１９３０のケースを示す。これにより可能な最大の約７５％の最大輝度が生じる。他の組み合わせは、例えば２分の１より小さい割合で入力を削減し、さらに明るい最大値を生じさせてよい。しかしながら、これらの組み合わせはさらに多くのＯＯＧ色を生じさせ、出力状態の総数を減じてよい。
【００４１】
図７は入力ガンマモジュールとＧＭＡモジュールの間の前減数モジュール１０６Ａの一実施形態７００を示す。この実施形態では、割合は前減数レジスタの固定小数点の２進数として記憶される。一実施形態では、前減数レジスタは８ビットの大きさであってよく、０と約０．９９６の間の固定小数点の数字を表す０と２５５の間の数字を記憶してよい。入力ガンマの後の入力ＲＧＢ値のそれぞれは前減数値で乗算されてから、右シフトモジュールの２５６で除算されてよい（例えば、＞＞８）。
【００４２】
図７の実施形態はソフトウェアで容易に実現できるが、乗算器が多数のゲートを必要とする可能性がある。図８の前減数モジュール１０６Ｂは、必要とするゲートが少ない代替実施形態である。この図はＲチャネルの経路だけを示す――類似モジュールがＧとＢに実現されてよい。乗算器を使用する代わりに、入力値は異なる量、右シフトされ、結果は、１００％（削減なし）の入力、７５％（２５％の削減）、６２．５％、５０％、３７．５％、２５％および１２．５％を生じさせるためにさまざまな組み合わせでともに加算される。固定小数点の２進数を前減数レジスタに記憶する代わりに、ＭＵＸを使用して事前に計算された割合の内の１つを選択する指数が記憶されてよい。割合のこのセットは１つの例にすぎない。さらに多くのシフタ、加算器、およびさらに幅広いマルチプレクサを追加することによって、任意の数の選択可能な削減割合を生じさせることができる。
【００４３】
彩度ベースの前減数；
前減数の別の代替実施形態として、入力ＲＧＢ値は固定量ではなく、代わりに彩度の関数である量、削減されてよい。図１７は、適切であってよい彩度の関数の複数の異なる実施形態を示す。彩度が０に近いときに１．０に近い値を有する関数は、図１８に示されるように、入力ＲＧＢ白値をほぼ出力ＲＧＢＷ白値にマッピングする優位点を有する。これは、最大可能な白値が達成されない可能性がある場合に、前記の前減数アルゴリズムより優位である場合がある。別の実施形態では、最大値は、同時輝度コントラスト誤差を削減するために１．０未満であってよい。図１７の彩度の関数は、彩度が最大値であるときになんらかの割合Ｐｍａｘに減じてよい。このＰｍａｘ値がＭ２、つまりＷの輝度の、ディスプレイ内のＲ＋Ｇ＋Ｂサブピクセルの輝度の和に対する比率より大きい場合には、図１８の斜線部分１８０２として示されるように、いくつかのＯＯＧ色があるであろう。したがって、前述されたような色域クランプモジュールが依然として望ましい場合がある。
【００４４】
この彩度関数の１つの考えられる曲線は、線１７０１のようなガウス曲線であるが、これはコンピュータ的に、ハードウェアで実現するのは困難な場合がある。線１７０２のような直線は適切であってよく、線１７０３のような区分線形関数が満足の行く画像を生じさせてもよい。この関数の値は入力ＲＧＢ値で乗算される。したがって、１．０で乗算すると、入力値は低彩度で削減されず、Ｐｍａｘまたは１未満の他の端数で乗算すると高彩度を有する減少する入力値が生じる。小数値による全てのこれらの乗算は、固定小数点の２進数で乗算し、次に適切な右シフトをすることによりハードウェア内で実現されてよい。シフトと加算によって乗算を実現する他の手段も本発明の範囲の一部として含まれる。
【００４５】
図１８の彩度は、通常は色域の表面で０から１．０の範囲に縮小される灰色の線から離れる垂直距離と見なされてよい。任意の数の彩度計算が使用できるであろうが、例えば、
彩度＝（ｍａｘ（ｒ，ｇ，ｂ）−ｍｉｎ（ｒ，ｂ，ｇ））／ｍａｘ（ｒ，ｇ，ｂ）
のような業界で周知であるこの数字の計算の近似がある。次に、結果として生じる彩度値は、図１７の曲線の内の１つを生成するために使用されてよい。０．７５というＰｍａｘ値が付いた、例えば区分的に線形な線１７０３は以下の方程式によって生成されてよい。
Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ＝ｍｉｎ（１，１−（彩度−０．２５）／（１−０．２５）））
次に、入力された赤の値、緑の値、および青の値が、前記実施形態のどれかにより生成されるように、それぞれこのようなＰｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ値で乗算されてよい。
Ｐ＝Ｒ＊Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ
Ｇ＝Ｇ＊Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅおよび
Ｂ＝Ｂ＊Ｐｒｅ＿ｒｅｄｕｃｅ
最後に、これらのＲ値、Ｇ値およびＢ値は、ＲＧＢをＲＧＢＷに変換するためにＧＭＡアルゴリズムを通して実行されてよい。
【００４６】
さらに別の実施形態では、前減数関数は色相の関数にされてもよい。参考することにより援用される前述された特許出願では、この目的のために使用できるであろう色相値を計算する手段が開示されている。例えば、顔および他の肌の色合いは非常に狭い範囲の色相を有し、これらの特長とともに画像で別の前減数関数を使用することが有利である場合がある。
【００４７】
さらに別の実施形態では、前減数彩度関数も輝度の関数にされてよい。したがって、既定の彩度値の場合、人は、一定のスケーリング値を使用するよりむしろＢＬＡＣＫ（黒）への近接に基づいて拡大縮小するであろう。これはガンマ関数のように作用し、それにより人は出力されたピクセル分布をＲＧＢＷ色域外郭構造にさらに近く（またはさらに遠く）シフトできるようになる。前減数関数が、色相、彩度、および輝度の何らかの組み合わせの関数として基礎を形成されることも理解される必要がある。
【００４８】
前記の説明では、一実施形態は全ての原色に１つの前減数関数しか有さない可能性がある。しかしながら、入力されたＲ原色、Ｇ原色およびＢ原色のそれぞれ（または部分集合）に別個の前減数関数を有することが望ましい場合がある。これは、色補正を行う、あるいはディスプレイの白点を調整する能力を加えることができるであろう。白点は、赤、緑、および青について別々に（図１７のＹ軸で１．０からさらに少ない値にそれを削減するために）曲線１７０３の左上端部を変更することにより混合されたカラーポイントの変化に無関係に変更されてよい。
【００４９】
前述されたように、原色に別々の制御または調整を有することにより、混合された色（例えば、黄色、シアン、マゼンタ等）の色度の調整が可能になる。例えば、赤と緑が別々のＰｍａｘ制御を有し、緑のＰｍａｘ制御が赤のＰｍａｘ値より２５％低い場合には、黄色のカラーポイントは赤の原色に向かってシフトされる。さらに、曲線１７０３の傾きがＰｍａｘ近くで十分に急勾配になるようにされる場合には、黄色のこの変化はディスプレイの白点に影響を及ぼさずに行われてよい。
【００５０】
図１では、前減数モジュール１０６は、入力ガンマ１０４とＣａｌｃ ＲｗＧｗＢｗモジュール１１０の間に置かれているとして示されている。入力ガンマモジュール１０４の前等、画像処理システム内の他の場所に前減数を置くことも可能である。入力ガンマの前の値は通常さらに小さいビットサイズを有するため、これはこの設計に基づくハードウェアのゲート数を減少するという優位点を有してよい。加えて、前減数関数を入力ガンマ関数と結合し、ガンマ補正および前減数を１つのステップで実行することが可能である。入力ガンマ関数は多くの場合、事前に計算されるルックアップテーブルとして実現されるため、さらに複雑化したハードウェアで不利益を被ることなく、図１７でガウス曲線１７０１等の優れたアルゴリズムを使用することが可能であってよい。
【００５１】
調整可能ＲＧＢＷ ＧＭＡ；
参考することにより援用される前述された特許出願では、いくつかの実施形態が、原色の測定またはシミュレーションおよびさまざまなサブピクセルの相対輝度に基づいたアルゴリズムで固定数を事前に計算したＲＧＢＷ ＧＭＡを開示している。このような数字を計算するのは開示された実施形態、およびさらに柔軟であるのはＲＧＢからＲＧＢＷ ＧＭＡの実施形態となる。一実施形態では、固定数はＧＭＡアルゴリズムの変数、および／またはハードウェア設計のレジスタであってよい。これにより単一のＧＭＡアルゴリズムは初期化段階で値を変更することにより広範囲のディスプレイで作用できる。
【００５２】
これらの数字――Ｍ０、Ｍ１およびＭ２と示される――が事前に計算され、結果はハードウェア設計を簡略化するために使用されてよい。方程式の１つの考えられるセットは以下の通りである。
【００５３】
さらに一般的には、Ｍ０はＲ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和の比率であってよい。Ｍ１は、Ｒ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよく、Ｍ２はＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよい。
【００５４】
特定のレイアウト（例えば、レイアウト１９３０）では、Ｗサブピクセルの光度はＲ光度、Ｇ光度およびＢの光度の和にほぼ等しくてよく、したがってＭ２定数は約１．０という値を有してよい。この場合、Ｍ０およびＭ１は以下によって近似されてよい。
さらに一般的には、Ｍ０はＲ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和の比率であってよく、Ｍ１はＲ光度、Ｇ光度、Ｂ光度およびＷ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよく、Ｍ２はＲ光度、Ｇ光度およびＢ光度の和で除算されるＷ光度の比率であってよい。
【００５５】
前記「Ｍ」値は、通常は、ゼロをわずかに上回るから１をわずかに上回る範囲で変化してよい浮動小数点値である。これらの値が使用されるＧＭＡアルゴリズムでは、これらの値は掛け算および割り算で使用されてよい。したがって、ハードウェアでは、整数乗算器およびシフトモジュールがこれらの演算を実行できるように、これらを固定小数点の２進数として記憶することが有利である場合がある。ハードウェアの設計を簡略化するために、利用されてよい固定小数点の２進数を事前に計算し、いくつかのレジスタでそれらを記憶することが可能であってよい。これらのレジスタは、次にディスプレイ初期化の一部としてロードされてよい、あるいはそれらはＭ２＿ｒｅｇ指数に基づきルックアップテーブル（ＬＵＴ）からフェッチできるであろう。以下の表１は、Ｍ２値の有用な範囲から計算されてよいこのようなＬＵＴの一実施形態を示す。
【表１】
【００５６】
この実施形態では、Ｍ２＿ＲＥＧは固定小数点の２進値のＬＵＴに対する（２進の）指数である。Ｍ２はＬＵＴに記憶されない元の浮動小数点値である。Ｍ０＿ＩＮＶは１／Ｍ０掛ける３２として計算されるＭ０の逆数であり、固定小数点の２進値を生じさせる。Ｍ０＿ｓｕｂは最大色（このケースでは１０２３）掛けるＭ０である。Ｍ１＿ｒｅｇはＭ１値掛ける２５６であり、固定小数点の２進値を生じさせる。Ｍ１＿ｉｎｖは１／Ｍ１掛ける３２からの固定小数点の２進値として計算されるＭ１の逆数である。Ｍ２＿ｉｎｖは１／Ｍ２掛ける３２からの固定小数点の２進値として計算されるＭ２の逆数である。このような表は多くの考えられる方法で構築されてよく、本発明の範囲がこれらの他の実施形態を包含することが理解される。
【００５７】
２５６または３２で事前に乗算するという選択肢は、定数の予想値および内蔵乗算器のビットサイズに応じて選ばれてよい。事前乗算値のこの組み合わせを使用すると、（乗算器ではないＭ０＿ｓｕｂを除く）値の全ては８ビットレジスタに適合できる。３２で乗算すると、１より大きいまたは小さい値を記憶することができるが、２の他の累乗はほぼ同様にうまく作用するであろう。例えば、６４で乗算すると、追加の精度が加わるが、記憶できる最大値は減少するであろう。
【００５８】
固定小数点の２進Ｍ値およびその逆数の全ての組み合わせが前記に一覧表示されているわけではないことが留意されなければならない。例えば、Ｍ２＿ｉｎｖだけが計算され、Ｍ２の非反転値は計算されていない。これは、以下のＧＭＡアルゴリズムの中の方程式はＭ２で乗算せず、それで除算しかしないため、「非反転」Ｍ２値は計算されない、あるいはＬＵＴまたはレジスタに記憶されない可能性があるためである。
【００５９】
これらの固定小数点の２進Ｍ値のセットがいったん前記の表のような表からフェッチされる、あるいはシステム初期化中に計算され、レジスタで記憶されると、以下の擬似コードはＭ値がどのようにして使用されてよいかを示す。
【表２】
【００６０】
表２の擬似コードでは、ｒ，ｇおよびｂは入力ガンマ補正後の入力色であり、ｍａｔｈ．ｆｌｏｏｒ（ ）はあらゆる計算の切り捨てられた整数結果を示し、ｍａｔｈ．ｍｉｎ（ ）およびｍａｔｈ．ｍａｘ（ ）はその引数の最小または最大を返し、ｓｐｒ．ｂａｎｄ（ ）はビット単位論理および２つの因数を返す。用語ｉｎｖは色域外（ＯＯＧ）距離の逆数であり、これは多くの場合事前に計算され、ＯＯＧによって索引が付けられるＬＵＴに記憶される。
【００６１】
色域クランプするとき、最初に黒クランプの値が計算されてよく、次に輝度クランプＷ１値が計算されてよい。最後にｃｌａｍｐ＿ｄｉａｇ値（０から１２８）が、２つのクランプされたＷ値の重みが付けられた平均を計算するために使用されてよい。
【００６２】
調整可能なＧＭＡの一実施形態の図は図１４および図１１に示されている。図１４は、Ｌ（輝度）および輝度に基づいたＷ値がＧＭＡでどのように計算されてよいのかを示す。Ｌ値は、ハードウェアで符号化するのが容易である近似Ｌ＝（２＊Ｒ＋５＊Ｇ＋Ｂ）／８から計算されてよい。Ｍ０＿ｓｕｂ値、Ｍ１＿ｉｎｖ値は、色域外値を生じさせてはならない最小可能および最大可能Ｗ値を計算するために使用されてよい。Ｗ値はＬ値に設定され、次にＭＩＮＷ値とＭＡＸＷ値の間になるようにクランプされてよい。前記に参考することにより援用される特許出願に言及されるように、それがＭＩＮＷ値とＭＡＸＷ値の間でクランプされる限り、Ｌで開始することに加えてＷ値を初期化する多くの他の方法がある。
【００６３】
図１１はＭ０＿ｉｎｖレジスタ１１０４およびＭ１＿ｒｅｇレジスタ１１０２が入力ＲＧＢ値およびＷ値からＲｗＧｗＢｗ値を計算するためにどのように使用されてよいのかを示す。この実施形態では、Ｍ０＿ｉｎｖ値はそれを固定小数点の２進数にするために３２で乗算されたため、掛け算の結果は次に５ビット（つまり、３２＝２５）分、右にシフトされる。結果として生じるＲｗＧｗＢｗ値は色域外であってよく、図１５に示されるモジュールのような色域クランプモジュールによって試験され、要すればクランプされなければならない可能性がある。
事後ＳＰＲフィルタリング
【００６４】
参考することにより援用されるいくつかの前述された特許出願では、異なるディスプレイレイアウトのためのサブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）画像のいくつかの方法が説明されている。これらのＳＰＲアルゴリズムは、要すればステップの１つとして鮮鋭化フィルタを含んでよい。例えば、相互−輝度−鮮鋭化、およびメタマー鮮鋭化があってよい。調整可能なＧＭＡでは、Ｍ２値が１．０に近いとき、つまりＷ光度の比率がＲ、ＧおよびＢの和の光度に近いときメタマーフィルタリングを使用することが望ましい場合がある。しかしながら、Ｍ２の値が１．０に近くないときには、相互−輝度−フィルタリングを使用するのが望ましい場合がある。一実施形態では、図１のＳＰＲモジュール１１４に鮮鋭化フィルタの結果を多くの方法（例えば、メタマーおよび相互−輝度）で計算させ、次に結果の重み付けられた平均を使用することができる。
【００６５】
図１２は、鮮鋭化フィルタを適用した結果の重み付けられた平均を計算するこの手法の一実施形態を示す。この図では、Ｒｍｅｔａは赤のメタ鮮鋭化結果であり、Ｒｃｒｏｓｓは赤の相互−輝度−先鋭化の結果である。緑および青のための計算は類似しているであろう。しかしながら、白のための計算は色のための重み付け係数とは異なる重み付け係数を必要とする可能性がある――したがって、Ｗｍｅｔａ値およびＷｃｒｏｓｓ値は別々に示されている。赤のための重み付けられた平均を実行するために、Ｍ２＿ＣＯＬレジスタ１２０２がＭ２ ＭＵＬＴ装置１２０４内でＲｍｅｔａ値で乗算されてよい。通常、Ｍ２＿ＣＯＬレジスタは、０％と１００％の間の割合を表す固定小数点の２進数を含む。Ｍ２＿ＣＯＬ値は「逆数割合」を生じさせるためにインバータ１２０８によって処理されてよい。逆数割合は、割合とその逆数が合計で１００％になることを意味するようにここで定義される。例えば、Ｍ２＿ＣＯＬが７５％を含む場合は、インバータ１２０８の結果は２５％になる。これは、一実施形態では、１００％からＭ２＿ＣＯＬ値を差し引くことによって、あるいは後述されるようなさらに簡単な手段によって達成できる。Ｒｃｒｏｓｓ値は、別のＭ２＿ＭＵＬＴ１２０４でこの逆数Ｍ２＿ＣＯＬ値で乗算されてよく、次に２台の乗算器の結果が総計され、最終的なＲ値を生じさせてよい。緑および青の計算は同様であろう。白の計算は非常に類似しているが、別の割合値が使用されてよく、この割合値はＭ２＿ＷＨＴレジスタ１２０６に記憶されてよい。
【００６６】
単に１つの例のために、表３は、ソフトウェアで実現される鮮鋭化フィルタ結果の重み付けられた平均を計算する一実施形態の擬似コードを提供する。
【表３】
この擬似コードでは、固定小数点の１００％の二進表現は値１２８であり、したがってインバータ１２０８の作用は１２８から差し引くことによって達成される。このコードは緑および青の計算も示し、図１２に特に示されていないフィルタ結果Ｇｍｅｔａ、Ｇｃｒｏｓｓ、ＢｍｅｔａおよびＢｃｒｏｓｓを含む。
【００６７】
Ｍ２＿ＭＵＬＴモジュールは、それらが乗算器であるかのように前述されている。このような実施形態は、色ごとにこれらの乗算器の内２つがあり、合計で８の乗算器があるため、ハードウェアで多くのゲートを必要とする可能性がある。したがって、これらの乗算器がさらに単純な回路で置き換えられることが望ましい場合がある。図１２は、１つのこのような実施形態を示す。乗算器の代わりに、このＭ２＿ＭＵＬＴモジュール１２０４がいくつかの異なる量、入力フィルタ値を右にシフトし、加算器によっていくつかの異なる組み合わせに総計される。組み合わせはマルチプレクサ１３０４によって選択される。固定小数点の２進割合値をＭ２＿ＩＮＤＥＸ入力１３０２に送る代わりに、指数値は割合値の内の１つを選択するために代わりに送られてよい。また、ＭＵＸに対する指数値は、指数のビットを反転することにより前述された「逆数確率」が生じるように選ばれてよいことも留意されなければならない。これにより図１２のインバータ１２０８モジュールは、逆確率を生じさせるために単にビットを反転させることができる――減算より単純な演算、および実現するために必要とされるゲート総数の減少を生じさせる。
【００６８】
ＭＵＸ１３０４の入力状態の全てが使用されてよいわけではないことも留意されなければならない。このようなケースでは、ＭＵＸの未使用の状態によって選択されるさまざまな割合を生じさせるために、さらに多くのシフタおよび加算器を追加することによって、追加の状態が入力されてよい。さらに多くの状態またはさらに少ない状態のＭＵＸが使用できるであろう。代わりに、シフタは右の代わりに、異なる量、左にシフトできるであろう。これはさらに多くの精度を備えたＭ２＿ＭＵＬＴモジュールを生じさせる可能性があるが、図１２の加算器の後に、さらに大きな加算器および右シフタを必要とするであろう。
【００６９】
前述されたＭ２値に基づいた調整可能なＧＭＡでは、Ｍ２＿ＣＯＬの値は、Ｍ２値が１．０に増加するにつれて１００％に増加し、Ｍ２＿ＣＯＬを実質的にＭ２に等しくしなければならない。Ｍ２値のこの範囲では、Ｍ２＿ＷＨＴ割合はほぼ１００％のままとなるであろう。Ｍ２値が１．０から別の値、例えば２．０に増加するにつれて、Ｍ２＿ＷＨＴ割合が１００％から０に減少してよい一方、Ｍ２値が１．０より大きいとき、Ｍ２＿ＣＯＬ値はほぼ１００％のままとなる。１．０を超えるＭ２値にＭ２＿ＷＨＴを計算するための１つの式はＭ２＿ＷＨＴ＝２−Ｍ２となる可能性がある。これらの割合はハードウェアでは固定小数点の２進数として記憶できる、あるいはそれらは図１３に説明されるようにＭ２＿ＩＮＤＥＸ１３０２値として記憶できる。以下の表４は、考えられるＭ２値および結果として生じる対応するＭ２＿ＣＯＬ値とＭ２＿ＷＨＴ値のリストを示す。
【表４】
表４では、Ｍ２＿ＣＯＬとＭ２＿ＷＨＴについて示される図１３のＭ２＿ＩＮＤＥＸ値１３０２は、Ｍ２＿ＭＵＬＴモジュール１２０４で使用できるであろう。結果として生じる対応する割合は、指数値の隣の括弧の中に示される。
【００７０】
前記に描かれた実施形態は特定の機能単位、操作またはハードウェアに関連して説明されてきたが、説明は特定の実現例を制限することを目的としておらず、これらの機能単位および動作がハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の組み合わせを使用して実現できることが理解されるであろう。例えば、プログラマブルゲートアレイまたは類似する回路網はこのような機能ブロックを実現するように構成できる。他の例では、メモリ内でプログラムを操作するマイクロプロセッサは、このような機能ブロックも実現できる。したがって、技法および実現例が例示的な実施形態に関して説明されてきたが、多様な変更が加えられてよく、添付された請求項の範囲から逸脱することなく、同等物がその要素の代わりとなってよいことが当業者によって理解される。加えて、その基本的な範囲から逸脱することなく、ある特定の状況または材料を教示に適応するために多くの変型が加えられてよい。したがって、いくつかがこれらの実施形態、実現例および技法を実施するために検討される最良の態様を示す、本書に開示されている特定の実施形態、実現例、および技法は添付請求項の範囲を制限することを目的としていない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成されるディスプレイシステムであって、
前記第２の色空間を画定する、少なくとも４つの原色のサブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルと、
前減数モジュールであって、該入力画像データの該値を削減する前記前減数モジュールと、
前記削減された入力画像データ値を受け入れる色域マッピングモジュールと、
を備えるディスプレイシステム。
【請求項２】
前記前減数モジュールが、予め決められた割合分、前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項３】
前記前減数モジュールが、該入力画像データの色相の関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項４】
前記前減数モジュールが該入力画像データの該輝度の関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項５】
前記前減数モジュールが、該入力画像データの該彩度、色相、および輝度の組み合わせの関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項６】
前記前減数モジュールが、該入力画像データの該彩度の関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項７】
前記関数が、０に近い入力画像データ彩度値の場合１．０に近い値を有し、前記関数が、入力画像データ彩度値が増加するにつれて１．０未満の値を有する請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項８】
前記関数がガウス曲線を備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項９】
前記関数が直線を備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記関数が区分線形関数を備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１１】
前記関数がＲ、ＧおよびＢのそれぞれに彩度の別の関数をさらに備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１２】
第１の色空間で指定される入力画像データを受け取るように構成され、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成されたディスプレイシステムにおいて、前記ディスプレイシステムがさらに、
サブピクセル繰り返し群を備えるディスプレイパネルと、
前記サブピクセル繰り返し群の中の前記サブピクセルの配置に基づいてパラメータを受け取るように構成された調整可能な色域マッピングモジュールと、
を備えるディスプレイシステム。
【請求項１３】
前記サブピクセル繰り返し群がＲＧＢＷサブピクセルを備え、前記パラメータが前記Ｗサブピクセルの最大光度の、前記Ｒ、ＧおよびＢのサブピクセルの最大出力光度の和に対する比率に基づく請求項１２に記載のディスプレイシステム。
【請求項１４】
前記パラメータが、ハードウェア内のレジスタにロードされる請求項１２に記載のディスプレイシステム。
【請求項１５】
前記パラメータがＬＵＴから選択される請求項１２に記載のディスプレイシステム。
【請求項１】
第１の色空間で指定される入力画像データを受け取り、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成されるディスプレイシステムであって、
前記第２の色空間を画定する、少なくとも４つの原色のサブピクセルを含むサブピクセル繰り返し群を実質的に備えるディスプレイパネルと、
前減数モジュールであって、該入力画像データの該値を削減する前記前減数モジュールと、
前記削減された入力画像データ値を受け入れる色域マッピングモジュールと、
を備えるディスプレイシステム。
【請求項２】
前記前減数モジュールが、予め決められた割合分、前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項３】
前記前減数モジュールが、該入力画像データの色相の関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項４】
前記前減数モジュールが該入力画像データの該輝度の関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項５】
前記前減数モジュールが、該入力画像データの該彩度、色相、および輝度の組み合わせの関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項６】
前記前減数モジュールが、該入力画像データの該彩度の関数により前記入力画像データ値を削減する請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項７】
前記関数が、０に近い入力画像データ彩度値の場合１．０に近い値を有し、前記関数が、入力画像データ彩度値が増加するにつれて１．０未満の値を有する請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項８】
前記関数がガウス曲線を備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項９】
前記関数が直線を備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記関数が区分線形関数を備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１１】
前記関数がＲ、ＧおよびＢのそれぞれに彩度の別の関数をさらに備える請求項６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１２】
第１の色空間で指定される入力画像データを受け取るように構成され、第２の色空間で指定される画像データを出力するように構成されたディスプレイシステムにおいて、前記ディスプレイシステムがさらに、
サブピクセル繰り返し群を備えるディスプレイパネルと、
前記サブピクセル繰り返し群の中の前記サブピクセルの配置に基づいてパラメータを受け取るように構成された調整可能な色域マッピングモジュールと、
を備えるディスプレイシステム。
【請求項１３】
前記サブピクセル繰り返し群がＲＧＢＷサブピクセルを備え、前記パラメータが前記Ｗサブピクセルの最大光度の、前記Ｒ、ＧおよびＢのサブピクセルの最大出力光度の和に対する比率に基づく請求項１２に記載のディスプレイシステム。
【請求項１４】
前記パラメータが、ハードウェア内のレジスタにロードされる請求項１２に記載のディスプレイシステム。
【請求項１５】
前記パラメータがＬＵＴから選択される請求項１２に記載のディスプレイシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−２３０４０５（Ｐ２０１２−２３０４０５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４７７８２（Ｐ２０１２−１４７７８２）
【出願日】平成２４年６月２９日（２０１２．６．２９）
【分割の表示】特願２００８−５３５７５６（Ｐ２００８−５３５７５６）の分割
【原出願日】平成１８年１０月１３日（２００６．１０．１３）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２９日（２０１２．６．２９）
【分割の表示】特願２００８−５３５７５６（Ｐ２００８−５３５７５６）の分割
【原出願日】平成１８年１０月１３日（２００６．１０．１３）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
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