映像処理方法及びこれを利用した表示装置
【課題】入力される映像の解像度より小さなピクセル数を利用して表示映像を具現する時、表示品位を向上させて製品の単価を低める。
【解決手段】(A)RBGデータを分離する段階、(B)奇数番目の列に合うデータをローディングし、ローディングされた奇数番目の列に隣合うR及びBデータの偶数番目の列に合うデータを貯蔵する段階、(C)2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングする段階、(D)表示データのシャープネス値を計算する段階、(E)R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を計算する段階、(F)R及びBデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力R及びBデータの階調値を決定する段階、(G)逆ガンマ変換されたR及びBデータと、入力Gデータを結合した後、結合されたデータを出力する段階を含む。
【解決手段】(A)RBGデータを分離する段階、(B)奇数番目の列に合うデータをローディングし、ローディングされた奇数番目の列に隣合うR及びBデータの偶数番目の列に合うデータを貯蔵する段階、(C)2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングする段階、(D)表示データのシャープネス値を計算する段階、(E)R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を計算する段階、(F)R及びBデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力R及びBデータの階調値を決定する段階、(G)逆ガンマ変換されたR及びBデータと、入力Gデータを結合した後、結合されたデータを出力する段階を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、映像処理方法及びこれを利用した表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置は、陰極選管(Cathode Ray Tube)、液晶表示装置(Liquid Crystal Display, LCD)、有機発光ダイオード表示装置(Organic Light Emitting Diode, OLED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Diplay Panel, PDP)などが知られている。このような表示装置は、最大表示可能な映像の画素数だけ赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)それぞれに対してサブピクセルを備える。
【0003】
最近、表示装置において、消費電力節減及び高解像度具現のため、入力される映像の解像度より小さなサブピクセル数を利用し原本に近い映像を再現する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
この技術において、Gサブピクセルは実際の表示解像度と同一である数だけあり、R及びBサブピクセルはそれぞれ実際の表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、この技術は、図1のように、8個のサブピクセル、すなわち、4個のGサブピクセル、2個のRサブピクセル、及び2個のBサブピクセルを含みチェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。R及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、またB及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。入力されるR、G及びBデータ(RGBi)は、図2のように、SPR(Sub Pixel Rendering)ブロック1を通じて表示装置2の画素配列に合うデータ(RGBo)に映像処理される。この時、SPRブロック1は、入力されるすべてのR、G及びBデータ(RGBi)に対してレンダリング処理を実施する。
【0005】
この技術は、レンダリング処理のために、図3のようなダイヤモンドフィルターを使うことで、5個のサブピクセル値を利用して当該のサブピクセルの階調値を決定する。ダイヤモンドフィルターで加重値は中心部が0.5、中心部を取り囲む上下左右周辺部がそれぞれ0.125に設定される。図4のように、第n行(Cn)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ro)を決定するため、第n行(Cn)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)には0.5の加重値が適用され、第n行(Cn)と第n−1列(Rn-1)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)、第n行(Cn)と第n+1列(Rn+1)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)、第n−1行(Cn−1)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)、第n+1行(Cn+1)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)にはそれぞれ0.125の加重値が適用される。G及びBデータ値(Go、Bo)を決定する場合であっても同一である方法が適用される。
【0006】
しかし、このような従来技術は実際製作可能な表示装置が低解像度である時開発されたアルゴリズムとして、表示映像の劣化を防止するために、R、G及びBデータをすべてフィルタリングすることによりその演算過程が複雑である。その結果、実際ドライバーIC具現の時消費電力の節減幅が小さい。また、映像処理のために使われるダイヤモンドフィルターとGデータを利用したシャープネス(Sharpness)処理によって表示映像においてカラーエラーが発生し、図5のように表示映像の輪郭の曇る現象が発生する。また、図4から明確に分かるように、特定列に配置されたピクセルのデータ値を決定する際、特定列だけでなくここに上下に隣合う2個の列まで要求するので、最小3個のラインメモリーを備えなければならない。ラインメモリーの増加は製品単価上昇の要因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許第7492379号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
そこで、本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力される映像の解像度より小さなピクセル数を利用して表示映像を具現する時、表示品位を向上させて製品の単価を低めるようにした映像処理方法及びこれを利用した表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明に係る映像処理方法は、入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルを対象で、入力されるRGBデータフォーマットの3原色カラーデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するための映像処理方法において、(A)入力データから前記R及びBデータと前記Gデータを分離する段階と、(B)ガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータをローディングすることと共に、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記R及びBデータ の偶数番目の列に合うデータを貯蔵する段階と、(C)第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータと共に2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングする段階と、(D)前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する段階と、(E)前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算する段階と、(F)Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する段階と、(G) 逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力する段階を含む。
【0010】
また、本発明に係る表示装置は、入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルと、入力データから分離した前記R及びBデータをガンマ変換するガンマ変換部とガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータがレジスターにローディングされる時、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記 R及びBデータの偶数番目の列に合うデータをライン単位で貯蔵するためのメモリーと第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータ とともに2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングし、前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する第1フィルタリング部と、前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算した後、Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する第2フィルタリング部と、前記出力R及びBデータを逆ガンマ変換する駅ガンマ変換部と、逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力するデータ整列部を備える。
【発明の効果】
【0011】
以上説明したように、本発明に係る映像処理方法及びこれを利用した表示装置は、映像処理のためにR及びBデータに対してだけ2×1シンプルフィルタリング方式を利用し、Gデータに対してはシャープネスフィルタリングを全く経ないので、消費電力を減らすことは勿論のこと、表示品位を大きく高めることができる。さらに、本発明に係る映像処理方法及びこれを利用した表示装置は、最小3個のラインメモリーを要求する従来技術と異なり、1個のラインメモリーで充分に具現されるので製品単価を大きく低めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】従来のピクセル構成を示す図である。
【図2】図1の画素配列に合うデータでレンダリング処理するための構成を概略的に示す図である。
【図3】図2のレンダリング処理に使われるダイヤモンドフィルターを示す図である。
【図4】レンダリング処理の一例を示す図である。
【図5】従来技術による場合表示映像の輪郭が曇る現象を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る映像処理方法を順次に示す図である。
【図7】2×2Rピクセル領域と2×2Bピクセル領域を示す図である。
【図8】多数のしきい値とレベル値を例示的に示す図である。
【図9】出力データを表示パネルの画素構造に合うように再配列し出力すること示す図である。
【図10】シャープネスフィルタリング過程が省略されるとか、またはシャープネスフィルタリング過程に適用されるレベル値が最大に設定される場合を説明するための図である。
【図11】本発明に係る場合表示品位が向上することを示す図である。
【図12】本発明の実施の形態に係る表示装置を示す図である。
【図13】図12の映像処理回路を詳しく示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に添付図面の図6乃至図13を通じて本発明の好適な実施の形態について説明する。
【0014】
先ず、図6乃至図11を通じて本発明の映像処理方法を説明する。
【0015】
図6は、本発明の実施の形態に係る映像処理方法を順次示すフローチャートである。
【0016】
図6を参照すれば、この映像処理方法は、入力映像の解像度より小さなサブピクセル数を有する表示パネルを対象にする。本発明に係る表示パネルで、Gサブピクセルは入力Gデータの表示解像度と同じ数だけあり、R及びBサブピクセルはそれぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、本発明に係る表示パネルは、図1のように、8個のサブピクセル、すなわち、4個のGサブピクセル、2個のRサブピクセル、及び2個のBサブピクセルを含み、チェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。R及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、また、B及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。表示パネルでRサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルはチェックボード形式で配置される。
【0017】
入力されるRGBデータフォーマットの3原色カラーデータ(RiGiBi)を前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するため、この映像処理方法は、M(Mは正の整数)ビットの入力データ(RiGiBi)からR及びBデータ(RiBi)とGデータ(Gi)を分離する(S10)。そして、分離したR及びBデータ(RiBi)をあらかじめ設定された1.8〜2.2ガンマカーブの中でいずれか一つを利用してガンマ変換する(S20)。このようなガンマ変換によってR及びBデータ(RiBi)はリニア(linear)値に変換されるようになる。
【0018】
この映像処理方法は、ガンマ変換されたR及びBデータ(RiBi)の奇数番目の列(row)に合うデータをレジスターにローディングすることと共に、ローディングされた奇数番目の列に下に隣合うR及びBデータ(RiBi)の偶数番目の列に合うデータを一つのラインメモリーを利用して貯蔵する(S30)。
【0019】
この映像処理方法は、図7のように、表示位置(X)に対応される奇数番目2個のRデータ(R00、R01)と共に2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータ(R10、R11)をレジスターにローディングする。また、表示位置(Y)に対応される奇数番目2個のBデータ(B00、B01)と共に2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個の Bデータ(B10、B11)をレジスターにローディングする(S40)。
【0020】
この映像処理方法は、構成されたRピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行(column)単位に比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決定する(S50)。この映像処理方法は、Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれで、データの行単位比較値があらかじめ設定されたしきい値より小さければフラッグビットの論理値をハイ(‘1’)に決め、前記比較値が反対にあらかじめ設定されたしきい値以上であるとフラッグビットの論理値をロー(‘0’)に決定する。ここで、しきい値は図8に示された多数のしきい値(T0〜T3)中いずれか一つにあらかじめ設定されることができる。例えば、この映像処理方法は2×2Rピクセル領域で|R00−R10|があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第1フラッグビットの論理値を‘1’に決め、|R01−R11|があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第2フラッグビットの論理値を‘1’に決定する。また、2×2Bピクセル領域で|B00−B10|かあらかじめ設定されたしきい値より小さい時第1フラッグビットの論理値を‘1’に決め、|B01−B11|があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第2フラッグビットの論理値を‘1’に決定する。
【0021】
この映像処理方法は、第1フラッグビット及び第2フラッグビットの中で少なくともいずれか一つの論理値が‘1’の場合(S60のYes)、当該のR及びBピクセル領域をシャープネス(sharpness)フィルタリングのためのバーティカルエッジ(vertical edge)で検出する。そして、当該のR及びBピクセル領域のデータのビット数をMビットからN(N>M)ビットに拡張する(S70)。ここで、‘M’は‘8’であり、‘N’は‘12’であることがある。
【0022】
この映像処理方法は、2×2ピクセル領域をシャープネスフィルターにして、当該のR及びBピクセル領域それぞれで、データの間の列単位差値と共にあらかじめ設定されたレベル値を利用してシャープネス値(S)を計算する(S80)。レベル値は図8に示された多数のレベル値(L0〜L3)中いずれか一つにあらかじめ設定されることができる。Rピクセル領域で、データの間の列単位差値は┌even row=R00−R01 と、┌odd row=R10−R11に計算される。ここで、‘┌'は切り上げ(ceiling)を意味する数学演算子を意味する。
その結果、Rピクセル領域でのシャープネス値(Sr)は{レベル値 *(┌even row + odd row)/2}に計算される。Bピクセル領域で、データの間の列単位差値は┌even row=B00−B01と、┌odd row=B10−B11に計算される。その結果、Bピクセル領域でのシャープネス値(Sb)は{レベル値 * (┌even row + ┌odd row)/2}に計算される。
【0023】
この映像処理方法は第1フラッグビット及び第2フラッグビットの論理値が皆‘0’の場合(S60のNo)、前記S70及びS80のようなシャープネス処理なしにR及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータのビット数をMビットからNビットに拡張する(S90)。
【0024】
この映像処理方法は、R及びBの入力映像に比べて表示パネルの画素数がそれぞれ半分であることを勘案し、図7のようにR及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を取ることで、表示データの輝度値(L)を計算する(S100)。例えば、図7で、表示パネルのX位置に表示されるRデータの輝度値(Lr)は(R00+R01)/2に計算され、表示パネルのY位置に表示されるBデータの輝度値(Lb)は(B00+B01)/2に計算される。このような2×1シンプルフィルタリング方式によれば、 従来の複雑な演算を要するダイヤモンドフィルターに比べて演算が簡素化されて映像処理速度が早くなる。また、演算負荷が減って消費電力節減に非常に効果的である。
【0025】
この映像処理方法はRデータの輝度値(Lr)にシャープネス値(Sr)を加算して出力Rデータ(Ro)の階調値を決め、Bデータの輝度値(Lb)にシャープネス値(Sb)を加算して出力Bデータ(Bo)の階調値を決定する(S110)。そして、階調値が決まった出力R及びBデータのビット数をNビットから元々のMビットに復元させる(S120)。
【0026】
この映像処理方法はR及びBピクセル領域がそれぞれ奇数番目の列で最後の領域ではない場合(S130のNo)、S120の階調値(Ro/Bo)をバッファーに貯蔵しS30にフィードバックされた後奇数番目の列の最後の領域までS30 〜 S120の過程を繰り返す。反面、R及びBピクセル領域がそれぞれ奇数番目の列で最後の領域の場合(S130のYes)、この映像処理方法はバッファーに貯蔵された奇数番目の列のすべての出力R及びBデータ (Ro、Bo)をS20の反対過程を通じて逆ガンマ変換する(S150)。
【0027】
この映像処理方法は、逆ガンマ変換された出力R及びBデータ(Ro、Bo)と、入力Gデータ(Gi)を結合した後、結合された出力データ(RoGoBo)を図9のように表示パネルの画素構造に合うように出力する。(S160)以上、S10 〜 S160で説明した映像処理方法は列順次方式に従ってすべての列に合うデータを対象で実施される。
【0028】
一方、S70及びS80で説明したシャープネスフィルタリング過程は図10の“A”のようにその表示位置が表示パネルの最外郭非表示領域(NAA)と表示領域(AA)のGデータ行の間で決まるR及びBデータ行に対して省略されることができる。シャープネスフィルタリングは輝度を高める役目をするので、“A”位置でシャープネスフィルタリングを行えばR色とB色の混合した紫色が非表示領域(NAA)と対比されライン形態に認識されることができる。“A” 位置でシャープネスフィルタリングをスキップすればこのようなサイド・エフェクトはめっきり減る。
【0029】
また、S70及びS80で説明したシャープネスフィルタリング過程に適用されるレベル値は図10の”B”のようにその表示位置がGデータ行を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域(NAA)と向い合うR及びBデータ行に対して最大値(例えば、図8の L0)で適用されることができる。こんなに “B”に位置するR及びBデータに行に対してシャープネスフィルタリングを強化すれば、最外郭非表示領域(NAA)に接するGデータ行によるグリニッシュ(greenish) 現象が大きく緩和されることができる。
【0030】
前述のように、本発明の実施の形態に係る映像処理方法は、その解像度を対象にしたアルゴリズムとして、Gデータに対してはフィルタリングを適用しないでR及びBデータに対してだけフィルタリングを適用する。特に、映像処理のために2×1シンプルフィルタリング方式を利用してGデータに対してはシャープネスフィルタリングを全然経らないから、消費電力を減らすことは勿論のこと、本発明は図11のようにカラーエラー及び映像の輪郭が曇る現象なしに著しく良好な状態の表示映像を得ることができる。さらに、本発明は最小3個のラインメモリーを要求する従来技術と異なり、1個のラインメモリーに充分に具現されるので製品単価を大きく低めることができる。
【0031】
次に、図12及び図13を通じて本発明の表示装置を説明する。
【0032】
図12は本発明の実施の形態に係る表示装置を示す。そして、図13は図12の映像処理回路を詳細に示すブロック図である。
【0033】
図12を参照すれば、この表示装置は映像処理回路10と表示素子20を備える。
【0034】
表示素子20は、表示パネル、タイミングコントローラ、データドライバー及びスキャンドライバーを備える。このような表示素子20は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display, LCD)、電界放出表示装置(Field Emission Display : FED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel, PDP) 及び有機発光ダイオード表示装置(Organic Light Emitting Diode Display, OLED)などに具現されることができる。
【0035】
表示パネルには多数のデータラインと多数のゲートラインが交差されるように配置され、これらの交差領域ごとにサブピクセルが形成される。表示パネルは入力映像の解像度より小さなサブピクセル数を有する。この表示パネルで、Gサブピクセルは入力Gデータの表示解像度と同じ数だけあり、R及びBサブピクセルはそれぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、本発明に係る表示パネルは図1のように8個のサブピクセル すなわち、4個のGサブピクセル、2個のRサブピクセル、及び2個のBサブピクセルを含み、チェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。R及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、またB及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。表示パネルでRサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルはチェックボード形式に配置される。
【0036】
タイミングコントローラはシステムから多数のタイミング信号を入力受けてデータドライバーとスキャンドライバーの動作タイミングを制御するための制御信号を発生する。スキャンドライバーを制御するための制御信号はゲートスタートパルス(Gate Start Pulse、GSP)、ゲートシフトクロック(Gate Shift Clock, GSC)、ゲート出力イネーブル信号(Gate Output Enable, GOE) などを含む。データドライバーを制御するための制御信号はソーススタートパルス(Source Start Pulse, SSP)、ソースサンプリングクロック(Source Sampling Clock, SSC)、極性制御信号(Polarity, POL)、及びソース出力イネーブル信号(Source Output Enable, SOE)などを含む。タイミングコントローラは映像処理回路10からの出力R 、G及びBデータ(Ro、Go、Bo)をデータドライバーに供給する。
【0037】
データドライバーは多数のソースドライブIC(Source Integrated Circuit)を含みタイミングコントローラの制御の下にデジタルビデオデータ(RoGoBo)をラッチする。そしてデータドライバーはデジタルビデオデータ(RoGoBo)をアナログ正極性/負極性ガンマ補償電圧で変換して表示パネルのデータラインに供給する。ソースドライブICの出力チャンネル数は前述の表示パネルのサブピクセル構成によってR、G及びBサブピクセルを一つの単位ピクセルに構成する時に比べて1/3位減少される。その結果、チップサイズ縮小を通じて部品の単価引下が可能になる。
【0038】
スキャンドライバーは一つ以上のゲートドライブICを含みスキャンパルス(またはゲートパルス)を表示パネルのゲートラインに順次に供給する。GIP(Gate In Panel)方式で、スキャンドライバーはコントロールボードに実装されるレベルスィプトと表示パネルに形成されるシフトレジスターを含むことができる。
【0039】
映像処理回路10は、図13のように、ガンマ変換部11、第1フィルタリング部12、第2フィルタリング部13、ガンマ逆変換部14及びデータ整列部15を備える。
【0040】
ガンマ変換部11は、入力データ(RiGiBi)から分離したR及びBデータ(RiBi)をあらかじめ設定された1.8〜2.2ガンマカーブの中でいずれか一つを利用してガンマ変換した後第1フィルタリング部12に供給する。ガンマ変換部11は、Rデータ(Ri)をガンマ変換するためのRガンマ変換部11Rと、Bデータ(Bi)をガンマ変換するためのBガンマ変換部11Bを含む。
【0041】
第1フィルタリング部12は当該の表示位置に対応される奇数番目2個のデータとともに2×2ピクセル領域を構成するようにラインメモリーに貯蔵された偶数番目の列の2個のデータをレジスターにローディングする。第1フィルタリング部12は構成されたRピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位で比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決めた後、第1フラッグビット及び第2フラッグビットの中で少なくともいずれか一つの論理値が‘1’の場合当該のピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出する。そして、2×2ピクセル領域をシャープネスフィルターにして、当該のピクセル領域それぞれからデータの間の列単位差値とともにあらかじめ設定されたレベル値を利用しシャープネス値を計算した後第2フィルタリング部13に供給する。第1フィルタリング部12はRデータ(Ri)のシャープネス値を計算する第1Rフィルタリング部12Rと、Bデータ(Bi)のシャープネス値を計算する第1Bフィルタリング部(12B)を含む。
【0042】
第2フィルタリング部13はR及びBの入力映像に比べて表示パネルの画素数がそれぞれ半分であることを勘案し、R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を取ることで、表示データの輝度値を計算する。このような2×1シンプルフィルタリング方式によれば、従来の複雑な演算を要するダイヤモンドフィルターに比べて演算が簡素化されて映像処理速度が早くなる。また、演算負荷が減って消費電力節減に非常に効果的である。第2フィルタリング部13はRデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Rデータ(Ro)の階調値を決め、Bデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Bデータ(Bo)の階調値を決めた後ガンマ逆変換部14に供給する。第2フィルタリング部13はRピクセル領域で表示データの輝度値を計算した後このRデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Rデータ(Ro)の階調値を決定する第2Rフィルタリング部(13R)と、Bピクセル領域で表示データの輝度値を計算した後このBデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Bデータ(Bo)の階調値を決定する第2Bフィルタリング部13Bを含む。
【0043】
ガンマ逆変換部14は、出力R及びBデータ(Ro、Bo)を逆ガンマ変換した後データ整列部15に供給する。ガンマ逆変換部14は、出力Rデータ(Ro)をガンマ逆変換するためのRガンマ逆変換部14Rと、出力Bデータ(Bo)をガンマ逆変換するためのBガンマ逆変換部14Bを含む。
【0044】
データ整列部15は、逆ガンマ変換された出力R及びBデータ(Ro、Bo)と、入力Gデータ(Gi)を結合した後、表示パネルの画素構造に合うように出力する。
【0045】
以上説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正が可能することが分かる。したがって、本発明は詳細な説明に記載した内容に限定されるのではなく特許請求の範囲によって決めるはずである。
【技術分野】
【0001】
本発明は、映像処理方法及びこれを利用した表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置は、陰極選管(Cathode Ray Tube)、液晶表示装置(Liquid Crystal Display, LCD)、有機発光ダイオード表示装置(Organic Light Emitting Diode, OLED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Diplay Panel, PDP)などが知られている。このような表示装置は、最大表示可能な映像の画素数だけ赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)それぞれに対してサブピクセルを備える。
【0003】
最近、表示装置において、消費電力節減及び高解像度具現のため、入力される映像の解像度より小さなサブピクセル数を利用し原本に近い映像を再現する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
この技術において、Gサブピクセルは実際の表示解像度と同一である数だけあり、R及びBサブピクセルはそれぞれ実際の表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、この技術は、図1のように、8個のサブピクセル、すなわち、4個のGサブピクセル、2個のRサブピクセル、及び2個のBサブピクセルを含みチェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。R及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、またB及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。入力されるR、G及びBデータ(RGBi)は、図2のように、SPR(Sub Pixel Rendering)ブロック1を通じて表示装置2の画素配列に合うデータ(RGBo)に映像処理される。この時、SPRブロック1は、入力されるすべてのR、G及びBデータ(RGBi)に対してレンダリング処理を実施する。
【0005】
この技術は、レンダリング処理のために、図3のようなダイヤモンドフィルターを使うことで、5個のサブピクセル値を利用して当該のサブピクセルの階調値を決定する。ダイヤモンドフィルターで加重値は中心部が0.5、中心部を取り囲む上下左右周辺部がそれぞれ0.125に設定される。図4のように、第n行(Cn)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ro)を決定するため、第n行(Cn)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)には0.5の加重値が適用され、第n行(Cn)と第n−1列(Rn-1)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)、第n行(Cn)と第n+1列(Rn+1)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)、第n−1行(Cn−1)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)、第n+1行(Cn+1)と第n列(Rn)の交差部に設けたピクセルのRデータ値(Ri)にはそれぞれ0.125の加重値が適用される。G及びBデータ値(Go、Bo)を決定する場合であっても同一である方法が適用される。
【0006】
しかし、このような従来技術は実際製作可能な表示装置が低解像度である時開発されたアルゴリズムとして、表示映像の劣化を防止するために、R、G及びBデータをすべてフィルタリングすることによりその演算過程が複雑である。その結果、実際ドライバーIC具現の時消費電力の節減幅が小さい。また、映像処理のために使われるダイヤモンドフィルターとGデータを利用したシャープネス(Sharpness)処理によって表示映像においてカラーエラーが発生し、図5のように表示映像の輪郭の曇る現象が発生する。また、図4から明確に分かるように、特定列に配置されたピクセルのデータ値を決定する際、特定列だけでなくここに上下に隣合う2個の列まで要求するので、最小3個のラインメモリーを備えなければならない。ラインメモリーの増加は製品単価上昇の要因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許第7492379号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
そこで、本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力される映像の解像度より小さなピクセル数を利用して表示映像を具現する時、表示品位を向上させて製品の単価を低めるようにした映像処理方法及びこれを利用した表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明に係る映像処理方法は、入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルを対象で、入力されるRGBデータフォーマットの3原色カラーデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するための映像処理方法において、(A)入力データから前記R及びBデータと前記Gデータを分離する段階と、(B)ガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータをローディングすることと共に、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記R及びBデータ の偶数番目の列に合うデータを貯蔵する段階と、(C)第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータと共に2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングする段階と、(D)前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する段階と、(E)前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算する段階と、(F)Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する段階と、(G) 逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力する段階を含む。
【0010】
また、本発明に係る表示装置は、入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルと、入力データから分離した前記R及びBデータをガンマ変換するガンマ変換部とガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータがレジスターにローディングされる時、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記 R及びBデータの偶数番目の列に合うデータをライン単位で貯蔵するためのメモリーと第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータ とともに2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングし、前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する第1フィルタリング部と、前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算した後、Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する第2フィルタリング部と、前記出力R及びBデータを逆ガンマ変換する駅ガンマ変換部と、逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力するデータ整列部を備える。
【発明の効果】
【0011】
以上説明したように、本発明に係る映像処理方法及びこれを利用した表示装置は、映像処理のためにR及びBデータに対してだけ2×1シンプルフィルタリング方式を利用し、Gデータに対してはシャープネスフィルタリングを全く経ないので、消費電力を減らすことは勿論のこと、表示品位を大きく高めることができる。さらに、本発明に係る映像処理方法及びこれを利用した表示装置は、最小3個のラインメモリーを要求する従来技術と異なり、1個のラインメモリーで充分に具現されるので製品単価を大きく低めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】従来のピクセル構成を示す図である。
【図2】図1の画素配列に合うデータでレンダリング処理するための構成を概略的に示す図である。
【図3】図2のレンダリング処理に使われるダイヤモンドフィルターを示す図である。
【図4】レンダリング処理の一例を示す図である。
【図5】従来技術による場合表示映像の輪郭が曇る現象を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る映像処理方法を順次に示す図である。
【図7】2×2Rピクセル領域と2×2Bピクセル領域を示す図である。
【図8】多数のしきい値とレベル値を例示的に示す図である。
【図9】出力データを表示パネルの画素構造に合うように再配列し出力すること示す図である。
【図10】シャープネスフィルタリング過程が省略されるとか、またはシャープネスフィルタリング過程に適用されるレベル値が最大に設定される場合を説明するための図である。
【図11】本発明に係る場合表示品位が向上することを示す図である。
【図12】本発明の実施の形態に係る表示装置を示す図である。
【図13】図12の映像処理回路を詳しく示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に添付図面の図6乃至図13を通じて本発明の好適な実施の形態について説明する。
【0014】
先ず、図6乃至図11を通じて本発明の映像処理方法を説明する。
【0015】
図6は、本発明の実施の形態に係る映像処理方法を順次示すフローチャートである。
【0016】
図6を参照すれば、この映像処理方法は、入力映像の解像度より小さなサブピクセル数を有する表示パネルを対象にする。本発明に係る表示パネルで、Gサブピクセルは入力Gデータの表示解像度と同じ数だけあり、R及びBサブピクセルはそれぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、本発明に係る表示パネルは、図1のように、8個のサブピクセル、すなわち、4個のGサブピクセル、2個のRサブピクセル、及び2個のBサブピクセルを含み、チェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。R及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、また、B及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。表示パネルでRサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルはチェックボード形式で配置される。
【0017】
入力されるRGBデータフォーマットの3原色カラーデータ(RiGiBi)を前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するため、この映像処理方法は、M(Mは正の整数)ビットの入力データ(RiGiBi)からR及びBデータ(RiBi)とGデータ(Gi)を分離する(S10)。そして、分離したR及びBデータ(RiBi)をあらかじめ設定された1.8〜2.2ガンマカーブの中でいずれか一つを利用してガンマ変換する(S20)。このようなガンマ変換によってR及びBデータ(RiBi)はリニア(linear)値に変換されるようになる。
【0018】
この映像処理方法は、ガンマ変換されたR及びBデータ(RiBi)の奇数番目の列(row)に合うデータをレジスターにローディングすることと共に、ローディングされた奇数番目の列に下に隣合うR及びBデータ(RiBi)の偶数番目の列に合うデータを一つのラインメモリーを利用して貯蔵する(S30)。
【0019】
この映像処理方法は、図7のように、表示位置(X)に対応される奇数番目2個のRデータ(R00、R01)と共に2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータ(R10、R11)をレジスターにローディングする。また、表示位置(Y)に対応される奇数番目2個のBデータ(B00、B01)と共に2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個の Bデータ(B10、B11)をレジスターにローディングする(S40)。
【0020】
この映像処理方法は、構成されたRピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行(column)単位に比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決定する(S50)。この映像処理方法は、Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれで、データの行単位比較値があらかじめ設定されたしきい値より小さければフラッグビットの論理値をハイ(‘1’)に決め、前記比較値が反対にあらかじめ設定されたしきい値以上であるとフラッグビットの論理値をロー(‘0’)に決定する。ここで、しきい値は図8に示された多数のしきい値(T0〜T3)中いずれか一つにあらかじめ設定されることができる。例えば、この映像処理方法は2×2Rピクセル領域で|R00−R10|があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第1フラッグビットの論理値を‘1’に決め、|R01−R11|があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第2フラッグビットの論理値を‘1’に決定する。また、2×2Bピクセル領域で|B00−B10|かあらかじめ設定されたしきい値より小さい時第1フラッグビットの論理値を‘1’に決め、|B01−B11|があらかじめ設定されたしきい値より小さい時第2フラッグビットの論理値を‘1’に決定する。
【0021】
この映像処理方法は、第1フラッグビット及び第2フラッグビットの中で少なくともいずれか一つの論理値が‘1’の場合(S60のYes)、当該のR及びBピクセル領域をシャープネス(sharpness)フィルタリングのためのバーティカルエッジ(vertical edge)で検出する。そして、当該のR及びBピクセル領域のデータのビット数をMビットからN(N>M)ビットに拡張する(S70)。ここで、‘M’は‘8’であり、‘N’は‘12’であることがある。
【0022】
この映像処理方法は、2×2ピクセル領域をシャープネスフィルターにして、当該のR及びBピクセル領域それぞれで、データの間の列単位差値と共にあらかじめ設定されたレベル値を利用してシャープネス値(S)を計算する(S80)。レベル値は図8に示された多数のレベル値(L0〜L3)中いずれか一つにあらかじめ設定されることができる。Rピクセル領域で、データの間の列単位差値は┌even row=R00−R01 と、┌odd row=R10−R11に計算される。ここで、‘┌'は切り上げ(ceiling)を意味する数学演算子を意味する。
その結果、Rピクセル領域でのシャープネス値(Sr)は{レベル値 *(┌even row + odd row)/2}に計算される。Bピクセル領域で、データの間の列単位差値は┌even row=B00−B01と、┌odd row=B10−B11に計算される。その結果、Bピクセル領域でのシャープネス値(Sb)は{レベル値 * (┌even row + ┌odd row)/2}に計算される。
【0023】
この映像処理方法は第1フラッグビット及び第2フラッグビットの論理値が皆‘0’の場合(S60のNo)、前記S70及びS80のようなシャープネス処理なしにR及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータのビット数をMビットからNビットに拡張する(S90)。
【0024】
この映像処理方法は、R及びBの入力映像に比べて表示パネルの画素数がそれぞれ半分であることを勘案し、図7のようにR及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を取ることで、表示データの輝度値(L)を計算する(S100)。例えば、図7で、表示パネルのX位置に表示されるRデータの輝度値(Lr)は(R00+R01)/2に計算され、表示パネルのY位置に表示されるBデータの輝度値(Lb)は(B00+B01)/2に計算される。このような2×1シンプルフィルタリング方式によれば、 従来の複雑な演算を要するダイヤモンドフィルターに比べて演算が簡素化されて映像処理速度が早くなる。また、演算負荷が減って消費電力節減に非常に効果的である。
【0025】
この映像処理方法はRデータの輝度値(Lr)にシャープネス値(Sr)を加算して出力Rデータ(Ro)の階調値を決め、Bデータの輝度値(Lb)にシャープネス値(Sb)を加算して出力Bデータ(Bo)の階調値を決定する(S110)。そして、階調値が決まった出力R及びBデータのビット数をNビットから元々のMビットに復元させる(S120)。
【0026】
この映像処理方法はR及びBピクセル領域がそれぞれ奇数番目の列で最後の領域ではない場合(S130のNo)、S120の階調値(Ro/Bo)をバッファーに貯蔵しS30にフィードバックされた後奇数番目の列の最後の領域までS30 〜 S120の過程を繰り返す。反面、R及びBピクセル領域がそれぞれ奇数番目の列で最後の領域の場合(S130のYes)、この映像処理方法はバッファーに貯蔵された奇数番目の列のすべての出力R及びBデータ (Ro、Bo)をS20の反対過程を通じて逆ガンマ変換する(S150)。
【0027】
この映像処理方法は、逆ガンマ変換された出力R及びBデータ(Ro、Bo)と、入力Gデータ(Gi)を結合した後、結合された出力データ(RoGoBo)を図9のように表示パネルの画素構造に合うように出力する。(S160)以上、S10 〜 S160で説明した映像処理方法は列順次方式に従ってすべての列に合うデータを対象で実施される。
【0028】
一方、S70及びS80で説明したシャープネスフィルタリング過程は図10の“A”のようにその表示位置が表示パネルの最外郭非表示領域(NAA)と表示領域(AA)のGデータ行の間で決まるR及びBデータ行に対して省略されることができる。シャープネスフィルタリングは輝度を高める役目をするので、“A”位置でシャープネスフィルタリングを行えばR色とB色の混合した紫色が非表示領域(NAA)と対比されライン形態に認識されることができる。“A” 位置でシャープネスフィルタリングをスキップすればこのようなサイド・エフェクトはめっきり減る。
【0029】
また、S70及びS80で説明したシャープネスフィルタリング過程に適用されるレベル値は図10の”B”のようにその表示位置がGデータ行を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域(NAA)と向い合うR及びBデータ行に対して最大値(例えば、図8の L0)で適用されることができる。こんなに “B”に位置するR及びBデータに行に対してシャープネスフィルタリングを強化すれば、最外郭非表示領域(NAA)に接するGデータ行によるグリニッシュ(greenish) 現象が大きく緩和されることができる。
【0030】
前述のように、本発明の実施の形態に係る映像処理方法は、その解像度を対象にしたアルゴリズムとして、Gデータに対してはフィルタリングを適用しないでR及びBデータに対してだけフィルタリングを適用する。特に、映像処理のために2×1シンプルフィルタリング方式を利用してGデータに対してはシャープネスフィルタリングを全然経らないから、消費電力を減らすことは勿論のこと、本発明は図11のようにカラーエラー及び映像の輪郭が曇る現象なしに著しく良好な状態の表示映像を得ることができる。さらに、本発明は最小3個のラインメモリーを要求する従来技術と異なり、1個のラインメモリーに充分に具現されるので製品単価を大きく低めることができる。
【0031】
次に、図12及び図13を通じて本発明の表示装置を説明する。
【0032】
図12は本発明の実施の形態に係る表示装置を示す。そして、図13は図12の映像処理回路を詳細に示すブロック図である。
【0033】
図12を参照すれば、この表示装置は映像処理回路10と表示素子20を備える。
【0034】
表示素子20は、表示パネル、タイミングコントローラ、データドライバー及びスキャンドライバーを備える。このような表示素子20は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display, LCD)、電界放出表示装置(Field Emission Display : FED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel, PDP) 及び有機発光ダイオード表示装置(Organic Light Emitting Diode Display, OLED)などに具現されることができる。
【0035】
表示パネルには多数のデータラインと多数のゲートラインが交差されるように配置され、これらの交差領域ごとにサブピクセルが形成される。表示パネルは入力映像の解像度より小さなサブピクセル数を有する。この表示パネルで、Gサブピクセルは入力Gデータの表示解像度と同じ数だけあり、R及びBサブピクセルはそれぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけある。言い換えれば、本発明に係る表示パネルは図1のように8個のサブピクセル すなわち、4個のGサブピクセル、2個のRサブピクセル、及び2個のBサブピクセルを含み、チェックボード形態で繰り返されるサブピクセル群を有する。R及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成し、またB及びGサブピクセルは一つの単位ピクセルを構成する。表示パネルでRサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルはチェックボード形式に配置される。
【0036】
タイミングコントローラはシステムから多数のタイミング信号を入力受けてデータドライバーとスキャンドライバーの動作タイミングを制御するための制御信号を発生する。スキャンドライバーを制御するための制御信号はゲートスタートパルス(Gate Start Pulse、GSP)、ゲートシフトクロック(Gate Shift Clock, GSC)、ゲート出力イネーブル信号(Gate Output Enable, GOE) などを含む。データドライバーを制御するための制御信号はソーススタートパルス(Source Start Pulse, SSP)、ソースサンプリングクロック(Source Sampling Clock, SSC)、極性制御信号(Polarity, POL)、及びソース出力イネーブル信号(Source Output Enable, SOE)などを含む。タイミングコントローラは映像処理回路10からの出力R 、G及びBデータ(Ro、Go、Bo)をデータドライバーに供給する。
【0037】
データドライバーは多数のソースドライブIC(Source Integrated Circuit)を含みタイミングコントローラの制御の下にデジタルビデオデータ(RoGoBo)をラッチする。そしてデータドライバーはデジタルビデオデータ(RoGoBo)をアナログ正極性/負極性ガンマ補償電圧で変換して表示パネルのデータラインに供給する。ソースドライブICの出力チャンネル数は前述の表示パネルのサブピクセル構成によってR、G及びBサブピクセルを一つの単位ピクセルに構成する時に比べて1/3位減少される。その結果、チップサイズ縮小を通じて部品の単価引下が可能になる。
【0038】
スキャンドライバーは一つ以上のゲートドライブICを含みスキャンパルス(またはゲートパルス)を表示パネルのゲートラインに順次に供給する。GIP(Gate In Panel)方式で、スキャンドライバーはコントロールボードに実装されるレベルスィプトと表示パネルに形成されるシフトレジスターを含むことができる。
【0039】
映像処理回路10は、図13のように、ガンマ変換部11、第1フィルタリング部12、第2フィルタリング部13、ガンマ逆変換部14及びデータ整列部15を備える。
【0040】
ガンマ変換部11は、入力データ(RiGiBi)から分離したR及びBデータ(RiBi)をあらかじめ設定された1.8〜2.2ガンマカーブの中でいずれか一つを利用してガンマ変換した後第1フィルタリング部12に供給する。ガンマ変換部11は、Rデータ(Ri)をガンマ変換するためのRガンマ変換部11Rと、Bデータ(Bi)をガンマ変換するためのBガンマ変換部11Bを含む。
【0041】
第1フィルタリング部12は当該の表示位置に対応される奇数番目2個のデータとともに2×2ピクセル領域を構成するようにラインメモリーに貯蔵された偶数番目の列の2個のデータをレジスターにローディングする。第1フィルタリング部12は構成されたRピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位で比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決めた後、第1フラッグビット及び第2フラッグビットの中で少なくともいずれか一つの論理値が‘1’の場合当該のピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出する。そして、2×2ピクセル領域をシャープネスフィルターにして、当該のピクセル領域それぞれからデータの間の列単位差値とともにあらかじめ設定されたレベル値を利用しシャープネス値を計算した後第2フィルタリング部13に供給する。第1フィルタリング部12はRデータ(Ri)のシャープネス値を計算する第1Rフィルタリング部12Rと、Bデータ(Bi)のシャープネス値を計算する第1Bフィルタリング部(12B)を含む。
【0042】
第2フィルタリング部13はR及びBの入力映像に比べて表示パネルの画素数がそれぞれ半分であることを勘案し、R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を取ることで、表示データの輝度値を計算する。このような2×1シンプルフィルタリング方式によれば、従来の複雑な演算を要するダイヤモンドフィルターに比べて演算が簡素化されて映像処理速度が早くなる。また、演算負荷が減って消費電力節減に非常に効果的である。第2フィルタリング部13はRデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Rデータ(Ro)の階調値を決め、Bデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Bデータ(Bo)の階調値を決めた後ガンマ逆変換部14に供給する。第2フィルタリング部13はRピクセル領域で表示データの輝度値を計算した後このRデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Rデータ(Ro)の階調値を決定する第2Rフィルタリング部(13R)と、Bピクセル領域で表示データの輝度値を計算した後このBデータの輝度値にシャープネス値を加算して出力Bデータ(Bo)の階調値を決定する第2Bフィルタリング部13Bを含む。
【0043】
ガンマ逆変換部14は、出力R及びBデータ(Ro、Bo)を逆ガンマ変換した後データ整列部15に供給する。ガンマ逆変換部14は、出力Rデータ(Ro)をガンマ逆変換するためのRガンマ逆変換部14Rと、出力Bデータ(Bo)をガンマ逆変換するためのBガンマ逆変換部14Bを含む。
【0044】
データ整列部15は、逆ガンマ変換された出力R及びBデータ(Ro、Bo)と、入力Gデータ(Gi)を結合した後、表示パネルの画素構造に合うように出力する。
【0045】
以上説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正が可能することが分かる。したがって、本発明は詳細な説明に記載した内容に限定されるのではなく特許請求の範囲によって決めるはずである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルを対象として、入力されるRGBデータフォーマットの3原色カラーデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するための映像処理方法において、
(A)入力データから前記R及びBデータと前記Gデータを分離する段階と、
(B)ガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータをローディングすることと共に、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記R及びBデータの偶数番目の列に合うデータを貯蔵する段階と、
(C)第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータとともに2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングする段階と、
(D)前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する段階と、
(E)前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算する段階と、
(F)Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する段階と、
(G)逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力する段階を含むことを特徴とする映像処理方法。
【請求項2】
前記(D)段階は、
(D1)前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれであらかじめ設定されたしきい値を参照でデータを行単位で比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決定する段階と、
(D2)前記第1及び第2フラッグビットの論理値によって前記R及びBピクセル領域それぞれで、データの間の列単位差値とともにあらかじめ設定されたレベル値を利用して当該の表示データのシャープネス値を計算する段階を含むことを特徴とする、請求項1記載の映像処理方法。
【請求項3】
前記(D1)段階は、データの行単位比較値が前記しきい値より小さければ前記第1及び第2フラッグビットの論理値をハイに決め、前記比較値が前記しきい値以上であれば前記第1及び第2フラッグビットの論理値をローに決め、
前記(D2)段階は、前記第1及び第2フラッグビットの中で少なくともどの一つの論理値がハイである場合前記Rピクセル領域及びBピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出した後、前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれのデータのビット数をM(Mは正の整数)ビットからN(N>M)ビットに拡張することを特徴とする、請求項2記載の映像処理方法。
【請求項4】
前記(D)段階及び(E)段階の間で前記第1及び第2フラッグビットの論理値が皆ローである場合前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータのビット数を前記Mビットから前記Nビットに拡張する段階と、
前記(F)段階及び(G)段階の間で階調値が決まった前記出力R及びBデータのビット数を前記Nビットから前記Mビットに復元する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項3記載の映像処理方法。
【請求項5】
前記(A)段階及び(B)段階の間で前記分離したR及びBデータをガンマ変換する段階と、
前記(F)段階及び(G)段階の間で前記出力R及びBデータを逆ガンマ変換する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1記載の映像処理方法。
【請求項6】
前記R及びBピクセル領域それぞれで、前記シャープネス値はデータの間の列単位差値に対する合算値を2に分けこの分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られることを特徴とする、請求項2記載の映像処理方法。
【請求項7】
前記表示パネルで前記RサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、前記BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルがチェックボード形式に配置され、
前記(D)段階は、
その表示位置が前記表示パネルの最外郭非表示領域とGデータ行の間で決まるR及びBデータ行に対して省略されることを特徴とする、請求項1記載の映像処理方法。
【請求項8】
前記(D)段階でレベル値はその表示位置がGデータ行を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域と向い合うR及びBデータに行に対して最大値で適用されることを特徴とする、請求項7記載の映像処理方法。
【請求項9】
入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルと、
入力データから分離した前記R及びBデータをガンマ変換するガンマ変換部と、
ガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータがレジスターにローディングされる時、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記R及びBデータの偶数番目の列に合うデータをライン単位で貯蔵するためのメモリーと、
第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、
第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータとともに2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングし、
前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する第1フィルタリング部と、
前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算した後、Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する第2フィルタリング部と、
前記出力R及びBデータを逆ガンマ変換する駅ガンマ変換部と、
逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力するデータ整列部を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項10】
第1フィルタリング部は、
前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれであらかじめ設定されたしきい値を参照でデータを行単位で比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決め、
前記第1及び第2フラッグビットの論理値によって前記R及びBピクセル領域それぞれで、データの間の列単位差値とともにあらかじめ設定されたレベル値を利用して当該の表示データのシャープネス値を計算することを特徴とする、請求項9記載の表示装置。
【請求項11】
前記第1フィルタリング部は、データの間行単位比較値が前記しきい値より小さければ前記第1及び第2フラッグビットの論理値をハイに決め、前記比較値が前記しきい値以上であると前記第1及び第2フラッグビットの論理値をローに決め、
前記第1及び第2フラッグビットの中で少なくともどの一つの論理値がハイである場合前記Rピクセル領域及びBピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出することを特徴とする、請求項10記載の表示装置。
【請求項12】
前記R及びBピクセル領域それぞれで、前記シャープネス値はデータの間の列単位差値に対する合算値を2で分けてこの分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られることを特徴とする、請求項10記載の表示装置。
【請求項13】
前記表示パネルで前記RサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、前記BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルがチェックボード形式に配置され、
前記第1フィルタリング部は、その表示位置が前記表示パネルの最外郭非表示領域とGデータ行の間で決まるR及びBデータ行に対して前記シャープネス値計算をスキップすることを特徴とする、請求項9記載の表示装置。
【請求項14】
前記第1フィルタリング部は、その表示位置がGデータ行を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域と向い合うR 及びBデータ行に対して前記レベル値を最大値で適用することを特徴とする、請求項13記載の表示装置。
【請求項1】
入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルを対象として、入力されるRGBデータフォーマットの3原色カラーデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うようにレンダリング処理するための映像処理方法において、
(A)入力データから前記R及びBデータと前記Gデータを分離する段階と、
(B)ガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータをローディングすることと共に、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記R及びBデータの偶数番目の列に合うデータを貯蔵する段階と、
(C)第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータとともに2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングする段階と、
(D)前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する段階と、
(E)前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算する段階と、
(F)Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する段階と、
(G)逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力する段階を含むことを特徴とする映像処理方法。
【請求項2】
前記(D)段階は、
(D1)前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれであらかじめ設定されたしきい値を参照でデータを行単位で比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決定する段階と、
(D2)前記第1及び第2フラッグビットの論理値によって前記R及びBピクセル領域それぞれで、データの間の列単位差値とともにあらかじめ設定されたレベル値を利用して当該の表示データのシャープネス値を計算する段階を含むことを特徴とする、請求項1記載の映像処理方法。
【請求項3】
前記(D1)段階は、データの行単位比較値が前記しきい値より小さければ前記第1及び第2フラッグビットの論理値をハイに決め、前記比較値が前記しきい値以上であれば前記第1及び第2フラッグビットの論理値をローに決め、
前記(D2)段階は、前記第1及び第2フラッグビットの中で少なくともどの一つの論理値がハイである場合前記Rピクセル領域及びBピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出した後、前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれのデータのビット数をM(Mは正の整数)ビットからN(N>M)ビットに拡張することを特徴とする、請求項2記載の映像処理方法。
【請求項4】
前記(D)段階及び(E)段階の間で前記第1及び第2フラッグビットの論理値が皆ローである場合前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータのビット数を前記Mビットから前記Nビットに拡張する段階と、
前記(F)段階及び(G)段階の間で階調値が決まった前記出力R及びBデータのビット数を前記Nビットから前記Mビットに復元する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項3記載の映像処理方法。
【請求項5】
前記(A)段階及び(B)段階の間で前記分離したR及びBデータをガンマ変換する段階と、
前記(F)段階及び(G)段階の間で前記出力R及びBデータを逆ガンマ変換する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1記載の映像処理方法。
【請求項6】
前記R及びBピクセル領域それぞれで、前記シャープネス値はデータの間の列単位差値に対する合算値を2に分けこの分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られることを特徴とする、請求項2記載の映像処理方法。
【請求項7】
前記表示パネルで前記RサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、前記BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルがチェックボード形式に配置され、
前記(D)段階は、
その表示位置が前記表示パネルの最外郭非表示領域とGデータ行の間で決まるR及びBデータ行に対して省略されることを特徴とする、請求項1記載の映像処理方法。
【請求項8】
前記(D)段階でレベル値はその表示位置がGデータ行を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域と向い合うR及びBデータに行に対して最大値で適用されることを特徴とする、請求項7記載の映像処理方法。
【請求項9】
入力Gデータの表示解像度と同じ数だけ存在するGサブピクセルと、それぞれ入力R及びBデータの表示解像度の半分にあたる数だけ存在するR及びBサブピクセルを有する表示パネルと、
入力データから分離した前記R及びBデータをガンマ変換するガンマ変換部と、
ガンマ変換されたR及びBデータそれぞれの奇数番目の列に合うデータがレジスターにローディングされる時、前記ローディングされた奇数番目の列に隣合う前記R及びBデータの偶数番目の列に合うデータをライン単位で貯蔵するためのメモリーと、
第1表示位置に対応される奇数番目2個のRデータとともに2×2Rピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のRデータをローディングし、
第2表示位置に対応される奇数番目2個のBデータとともに2×2Bピクセル領域を構成するように偶数番目の列の2個のBデータをローディングし、
前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれでデータを行単位及び列単位で比べて当該の表示データのシャープネス値を計算する第1フィルタリング部と、
前記R及びBピクセル領域それぞれで奇数番目の列に合うデータの平均値を前記表示データの輝度値で計算した後、Rデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Rデータの階調値を決め、Bデータの前記輝度値に前記シャープネス値を加算して出力Bデータの階調値を決定する第2フィルタリング部と、
前記出力R及びBデータを逆ガンマ変換する駅ガンマ変換部と、
逆ガンマ変換されたR及びBデータと、前記入力Gデータを結合した後、結合されたデータを前記表示パネルのサブピクセル構造に合うように出力するデータ整列部を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項10】
第1フィルタリング部は、
前記Rピクセル領域及びBピクセル領域それぞれであらかじめ設定されたしきい値を参照でデータを行単位で比べて第1及び第2フラッグビットの論理値を決め、
前記第1及び第2フラッグビットの論理値によって前記R及びBピクセル領域それぞれで、データの間の列単位差値とともにあらかじめ設定されたレベル値を利用して当該の表示データのシャープネス値を計算することを特徴とする、請求項9記載の表示装置。
【請求項11】
前記第1フィルタリング部は、データの間行単位比較値が前記しきい値より小さければ前記第1及び第2フラッグビットの論理値をハイに決め、前記比較値が前記しきい値以上であると前記第1及び第2フラッグビットの論理値をローに決め、
前記第1及び第2フラッグビットの中で少なくともどの一つの論理値がハイである場合前記Rピクセル領域及びBピクセル領域をシャープネスフィルタリングのためのバーティカルエッジで検出することを特徴とする、請求項10記載の表示装置。
【請求項12】
前記R及びBピクセル領域それぞれで、前記シャープネス値はデータの間の列単位差値に対する合算値を2で分けてこの分けた結果に前記レベル値を乗算することで得られることを特徴とする、請求項10記載の表示装置。
【請求項13】
前記表示パネルで前記RサブピクセルとGサブピクセルを含む第1ピクセルと、前記BサブピクセルとGサブピクセルを含む第2ピクセルがチェックボード形式に配置され、
前記第1フィルタリング部は、その表示位置が前記表示パネルの最外郭非表示領域とGデータ行の間で決まるR及びBデータ行に対して前記シャープネス値計算をスキップすることを特徴とする、請求項9記載の表示装置。
【請求項14】
前記第1フィルタリング部は、その表示位置がGデータ行を間に置いて表示パネルの最外郭非表示領域と向い合うR 及びBデータ行に対して前記レベル値を最大値で適用することを特徴とする、請求項13記載の表示装置。
【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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2011−242744(P2011−242744A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−287841(P2010−287841)
【出願日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【出願人】(501426046)エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド (732)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【出願人】(501426046)エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド (732)
【Fターム(参考)】
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