專利名稱：進(jìn)行圖像重構(gòu)和子像素著色來為多模顯示器實(shí)現(xiàn)縮放的系統(tǒng)及方法
背景技術(shù)：
在權(quán)利共有的美國專利申請(qǐng)中(1)2001年7月25日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)09/916,232(“‘232申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“ARRANGEMENT OF COLORPIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIEDADDRESSING”；(2)2002年10月22日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/278,353(“‘353申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANELDISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTIONRESPONSE”；(3)2002年10月22日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/278,352(“‘352申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANELDISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS”；(4)2002年9月13日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/243,094(“‘094申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“IMPROVED FOURCOLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXELRENDERING”；(5)2002年10月22日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/278,328(“‘328申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANELDISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCEDBLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY”；(6)2002年10月22日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/278,393(“‘393申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“COLOR DISPLAYHAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS”；(7)2003年1月16日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)01/347,001(“‘001申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPEDDISPLAYS AND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERINGSAME”，公開了用于改進(jìn)圖像顯示裝置的成本/性能曲線的新型子像素排列，在此作為參考引述其整體。
對(duì)于在水平方向上具有偶數(shù)個(gè)子像素的特定子像素重復(fù)組，公開了用以實(shí)現(xiàn)正確的點(diǎn)反轉(zhuǎn)模式的下列系統(tǒng)和技術(shù)，在此作為參考引述其整體(1)美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/456,839，其標(biāo)題為“IMAGE DEGRADATIONCORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS”；(2)美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/455,925，其標(biāo)題為“DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVERCONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION”；(3)美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/455,931，其標(biāo)題為“SYSTEMA ND METHOD OF PERFORMING DOTINVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVELDISPLAY PANEL LAYOUTS”；(4)美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/455,927，其標(biāo)題為“SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATING FOR VISUAL EFFECTSUPON PANELS HAVING FIXED PATTERN NOISE WITH REDUCEDQUANTIZATION EEROR”；(5)美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/456,806，其標(biāo)題為“DOTINVERSION ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS WITH EXTRADRIVERS”；(6)美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/456,838，其標(biāo)題為“LIQUID CRYSTALDISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING FORNON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS”；以及(7)與本公開同時(shí)提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào){代理人案號(hào)08831.0056.01}，其標(biāo)題為“IMAGEDEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYSWITH SPLIT BLUE SUBPIXELS”。
當(dāng)結(jié)合在這些申請(qǐng)和下列權(quán)利共有的美國專利申請(qǐng)中進(jìn)一步公開的子像素著色(SPR)系統(tǒng)和方法，這些改進(jìn)特別顯著(1)2002年1月16日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/051,612(“‘612申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“CONVERSION OFRGB PIXEL FORMAT DATA TO PENTILE MATRIX SUB-PIXEDL DATAFORMAT”；(2)2002年5月17日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/150,355(“‘355申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH GAMMAADJUSTMENT”；(3)2002年8月8日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/215,843(“‘843申請(qǐng)”)，其標(biāo)題為“METHODS ANDSYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING”；(4)2003年3月4日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/379,767，其標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERINGOF IMAGE DATA”；(5)2003年3月4日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/379,765，其標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVEFILTERING”；(6)2003年3月4日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/379,766，其標(biāo)題為“SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METHOD FORIMPROVED DISPLAY VIEWING ANGLES”；(7)2003年4月7日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)10/409,413，其標(biāo)題為“IMAGE DATA SET WITHEMBEDDED PRESUBPIXEL RENDERED IMAGE”，因此其在此作為參考引述其整體。
在下列共有的和同時(shí)待決的美國專利申請(qǐng)中公開了色域轉(zhuǎn)換和色域?qū)τ车母倪M(jìn)(1)2003年10月21日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào){代理人案號(hào)08831.0057}，其標(biāo)題為“HUE ANGLE CALCULATION SYSTEM ANDMETHODS”；(2)2003年10月21日提交美國專利申請(qǐng)序號(hào){代理人案號(hào)08831.0058}，其標(biāo)題為“METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTINGFROM SOURCE COLOR SPACE TO RGBW TARGET COLOR SPACE”；(3)2003年10月21日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào){代理人案號(hào)08831.0059}，其標(biāo)題為“METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM A SOURCECOLOR SPACE TO A TARGET COLOR SPACE”；以及(4)2003年10月21日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào){代理人案號(hào)08831.0060}，其標(biāo)題為“GMAUTCONVERSION SYSTEM AND METHODS”，因此其全部在此作為參考文獻(xiàn)整體引述。在本說明書中提到的所有專利申請(qǐng)全部在此作為參考文獻(xiàn)整體引述。


在本說明書中包含并且構(gòu)成此說明書一部分的附圖闡明了本發(fā)明的典型實(shí)施和實(shí)施例，并且結(jié)合說明用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1表示要進(jìn)行插值的信號(hào)的四個(gè)輸入采樣點(diǎn)。
圖2A表示采樣點(diǎn)陣列和要進(jìn)行插值的點(diǎn)的陣列。
圖2B描繪了進(jìn)行作為濾波處理的三次插值所需要的濾波器。
圖3表示其采樣區(qū)域?qū)R的輸入和輸出像素。
圖4描繪了其中心對(duì)齊的輸入和輸出像素。
圖5描繪了輸入和輸出像素排列的一實(shí)施例。
圖6描繪了以任意的采樣率采樣的正弦波形信號(hào)。
圖7描繪了在每個(gè)采樣點(diǎn)之間具有內(nèi)插點(diǎn)的圖6的信號(hào)。
圖8描繪了由僅采用原始采樣點(diǎn)的全部像素重構(gòu)的圖6的信號(hào)，表現(xiàn)出嚴(yán)重的摩爾失真(moiré distortion)。
圖9描繪了由采用圖6的原始采樣和圖7的內(nèi)插點(diǎn)的子像素著色來重構(gòu)的圖6的信號(hào)，表現(xiàn)出顯著減少的摩爾失真。
圖10描繪了以任意采樣率采樣并且由僅采用原始采樣點(diǎn)的全部像素重構(gòu)的圖像信號(hào)，表現(xiàn)出嚴(yán)重的摩爾失真。
圖11描繪了在每個(gè)采樣點(diǎn)之間有內(nèi)插點(diǎn)的圖10的圖像信號(hào)，其由采用圖10的原始采樣和內(nèi)插點(diǎn)的子像素著色來重構(gòu)，表現(xiàn)出顯著減少的摩爾失真。
圖12表示將插值與子像素著色色彩校正相結(jié)合的一組多相濾波器。
圖13描繪了具有替代子像素重復(fù)單元布局的平板顯示器。
圖14表示實(shí)現(xiàn)區(qū)域重新采樣子像素著色的多相濾波器的表。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將對(duì)在附圖中所示例說明的那些具體實(shí)施方案和實(shí)施例作詳細(xì)的參考。在可能的地方，將在所有附圖中采用相同的參考號(hào)碼來稱謂相同或類似的部件。
圖6所示的是完全在Nyquist頻限下采樣的正弦波形信號(hào)。應(yīng)注意，采樣了64的一些峰值62，但是在其它點(diǎn)，采樣66在肩形區(qū)域上進(jìn)行。由于這是有限帶寬的圖像，可采用理想光學(xué)圖像重構(gòu)低通濾波器以準(zhǔn)確地重構(gòu)原始正弦波形；此理想濾波器在肩部區(qū)域采樣之間將重構(gòu)亮或暗的峰值。在數(shù)學(xué)上，可以使用人們熟知的正弦函數(shù)構(gòu)造理想濾波器。正弦函數(shù)同時(shí)具有正和負(fù)項(xiàng)。盡管這樣的濾波器可以在數(shù)學(xué)的理想世界中實(shí)現(xiàn)，但是在電子顯示器的真實(shí)世界中沒有像“理想”光學(xué)重構(gòu)濾波器這樣的事物——因?yàn)樵诠鈱W(xué)中，沒有像“負(fù)的光”這樣的事物。因此，用于顯示器的真實(shí)世界的重構(gòu)濾波器的缺乏意味著沒有重構(gòu)峰值，導(dǎo)致稱為摩爾的圖像失真。圖8表示由方形的全部像素82(在圖像的一維切分上的，而亮度、灰度顯示在第二維度上)重構(gòu)80的采樣的正弦波形60。應(yīng)注意的是，在波峰肩部區(qū)域進(jìn)行的采樣值66重構(gòu)為寬的、平的區(qū)域。該圖像失真情況是在平板電視和其它視覺顯示器產(chǎn)品中通常發(fā)現(xiàn)的。希望減少或消除此摩爾，并且不增加系統(tǒng)的不當(dāng)費(fèi)用或復(fù)雜性。也可能希望避免引入不想要的偽像，例如色彩誤差或圖像對(duì)比度的損失。
對(duì)于觀察者摩爾可以顯現(xiàn)出與混疊相同的有害效果，產(chǎn)生虛假信號(hào)，但是兩者是相當(dāng)不同的。當(dāng)要采樣的信號(hào)具有在Nyquist頻限處或高于Nyquist頻限的頻率分量時(shí)發(fā)生混疊，其導(dǎo)致“折疊”，產(chǎn)生Nyquist頻限以下的虛假信號(hào)。一旦采樣，很難從真實(shí)信號(hào)中區(qū)別混疊信號(hào)。對(duì)于摩爾不是如此；摩爾可以通過使用適當(dāng)?shù)闹貥?gòu)濾波器從采樣的信號(hào)中識(shí)別和過濾掉。由于混疊信號(hào)可能不能夠在采樣之后識(shí)別和過濾掉，一定要注意在采樣之前去除在Nyquist頻限處或高于Nyquist頻限的信號(hào)。這產(chǎn)生了“頻帶限制圖像”。
摩爾失真對(duì)于正好在Nyquist頻限下的真實(shí)信號(hào)發(fā)生得最強(qiáng)烈。當(dāng)信號(hào)頻率增加，接近Nyquist頻限，作為信號(hào)振幅的一部分的摩爾振幅增加，并且波長也增加。結(jié)果是看上去類似于振幅調(diào)制(AM)信號(hào)的信號(hào)，載波頻率是Nyquist頻限并且摩爾空間頻率是Nyquist頻限和采樣的信號(hào)之差。相反地，當(dāng)原始信號(hào)頻率減小到Nyquist頻限以下時(shí)，產(chǎn)生的摩爾信號(hào)振幅和波長減少，直到摩爾空間頻率等于信號(hào)頻率，在此點(diǎn)，摩爾失真振幅調(diào)制消失。在這點(diǎn)以下，可能再出現(xiàn)一些摩爾振幅調(diào)制，但是振幅將會(huì)很小。摩爾失真振幅調(diào)制首次消失的點(diǎn)定義為摩爾頻限。它是在Nyquist頻限的一半的地方，或重構(gòu)點(diǎn)頻率的四分之一處。
如果給定圖像的采樣數(shù)量增加，對(duì)于頻帶限制處的每個(gè)信號(hào)周期超過四個(gè)采樣，圖像將僅需要用作為真實(shí)世界非理想光學(xué)重構(gòu)濾波器的光學(xué)模糊濾波器稍微地過濾。事實(shí)上，如果顯示器的重構(gòu)頻率足夠高，人類眼睛的光學(xué)特性會(huì)充當(dāng)這種真實(shí)世界光學(xué)重構(gòu)濾波器。當(dāng)缺乏這種過采樣原始圖像時(shí)，采用任何適當(dāng)算法的插值可能找到額外的采樣點(diǎn)。圖7顯示了在每個(gè)原始值66之間有內(nèi)插值76的圖6的相同的原始的采樣的正弦波信號(hào)60。在原始采樣點(diǎn)66錯(cuò)過峰值的地方，內(nèi)插值76可以延伸到峰值。這減少了摩爾失真。
使用子像素著色，增加了可能獨(dú)立編址以重構(gòu)圖像的點(diǎn)的數(shù)量，而沒有增加在顯示器中物理像素的數(shù)量。這增加了摩爾頻限的空間頻率，如圖9所示。例如，當(dāng)綠色子像素正在重構(gòu)肩部區(qū)域上的原始采樣點(diǎn)66時(shí)，紅色子像素正在重構(gòu)在峰值附近的內(nèi)插點(diǎn)，反之亦然。另外的光學(xué)‘真實(shí)世界’重構(gòu)濾波器現(xiàn)在能夠重構(gòu)頻帶限制圖像，并且不需要“負(fù)的光”，只需要加上稍微的模糊以修整子像素的銳利邊緣。
圖10顯示了正在被采樣120和無子像素著色地重構(gòu)110的頻帶限制圖像100的代表。應(yīng)該注意，產(chǎn)生的圖像110是“塊狀的”和層狀的。在圖11中，通過使用具有在原始采樣點(diǎn)120之間的內(nèi)插點(diǎn)1120的子像素著色來重構(gòu)1100相同的圖像100。在這里，應(yīng)該注意到改善的圖像逼真度和減少的實(shí)際像素(pixelation)偽像。
在原始采樣點(diǎn)之間產(chǎn)生內(nèi)插點(diǎn)的過程可以想象為圖像縮放的一種形式。在本發(fā)明的一些實(shí)例中，因?yàn)閷?duì)于每個(gè)原始點(diǎn)都有一內(nèi)插點(diǎn)，縮放比可以想象為“一到二”或者2X縮放。可以實(shí)現(xiàn)其它縮放比，并且預(yù)期在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在圖像上傳統(tǒng)的插值(例如線性的、雙線性的、三次的、雙三次的、正弦的、窗口化正弦的或類似的)通常認(rèn)為是包括在周圍像素上的浮點(diǎn)運(yùn)算的計(jì)算上代價(jià)大的操作。這在為適合特定的顯示器而縮放圖像數(shù)據(jù)的情況中特別如此(例如放大采樣、縮小采樣或重新采樣圖像)。因此，大多數(shù)的專業(yè)人員專注于尋找構(gòu)造硬件來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的多項(xiàng)式方程的方法。
在此說明的本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例舉例說明了以比傳統(tǒng)需求少的多的計(jì)算上復(fù)雜的算法和電路，實(shí)現(xiàn)作為加權(quán)平均的插值方案的系統(tǒng)和方法。另外，一旦確定插值加權(quán)平均系數(shù)和矩陣，本發(fā)明接著描述用其它圖像處理步驟(例如子像素著色或類似方法)有利地處理內(nèi)插數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。
使用重復(fù)單元對(duì)稱性的插值/數(shù)據(jù)復(fù)制下面的論述意圖是例證本發(fā)明的技術(shù)；而不是限制本發(fā)明的范圍。此論述描述一種顯示器系統(tǒng)，其需要輸入具有第一分辨率(如VGA)的圖像，并且或內(nèi)插、或復(fù)制、或以另外的方式(例如通過區(qū)域重新采樣)重構(gòu)垂直和水平軸上的圖像數(shù)據(jù)，接著子像素著色數(shù)據(jù)——使得產(chǎn)生的圖像是處于到這個(gè)程度的有效的較高的第二分辨率，即該較高的分辨率提供額外的重構(gòu)點(diǎn)，顯示在具有比具有所述第二分辨率的傳統(tǒng)顯示器更少子像素的顯示器上。然而，本發(fā)明的范圍足夠?qū)拸V地包括使用重復(fù)單元對(duì)稱性處理插值，以及與例如SPR的其它圖像處理方法一起有效地使用這些插值法的其它系統(tǒng)和方法。
在‘612’申請(qǐng)中討論了用來縮放和子像素著色圖像數(shù)據(jù)的重復(fù)單元對(duì)稱性的概念。在此申請(qǐng)中，從要在具有新型子像素布局的顯示器上進(jìn)行縮放和著色的第一格式(例如傳統(tǒng)的RGB數(shù)據(jù))，區(qū)域重新采樣輸入圖像數(shù)據(jù)的處理方法，利用這樣的事實(shí)，因?yàn)榭邕^目標(biāo)顯示器上存在重復(fù)單元對(duì)稱性，所以僅需要幾個(gè)區(qū)域重新采樣濾波器。
如同下面進(jìn)一步論述的，相似的概念適用于數(shù)據(jù)的內(nèi)插，以至于只需要使用少數(shù)的濾波器核來實(shí)現(xiàn)需要的插值——不需要代價(jià)高的浮點(diǎn)運(yùn)算或硬件。
對(duì)于帶有以任何特定的縮放比例的縮放的區(qū)域重新采樣算法，在輸入和輸出像素之間有少量的關(guān)系重復(fù)跨過和沿著圖像向下。期望為這個(gè)“重復(fù)單元”計(jì)算區(qū)域重新采樣系數(shù)并適當(dāng)?shù)刂匦率褂盟鼈儭Ｓ貌逯悼梢源篌w上做相同的事情。只舉一個(gè)例子——三次插值——在重復(fù)單元的每個(gè)位置中，可以“離線”計(jì)算三次方程(即作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程的一部分)，轉(zhuǎn)換成加權(quán)系數(shù)，并儲(chǔ)存在表中。
通常地，加權(quán)值從作為浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的、并且傳統(tǒng)上難以在硬件中實(shí)現(xiàn)的三次方程式來計(jì)算(例如調(diào)和函數(shù)blending function)。但是重復(fù)單元的思想允許我們改為預(yù)先計(jì)算少量的濾波器核。這些濾波器核或系數(shù)表可以儲(chǔ)存在硬件中(例如ROM或閃存或類似物)而且用于在圖像上進(jìn)行實(shí)時(shí)三次插值。在一個(gè)典型的系統(tǒng)中，插值硬件可能實(shí)現(xiàn)為4x4濾波器核或者任何這種大小合適的矩陣——具有與儲(chǔ)存的濾波器核匹配的矩陣系數(shù)。這在技術(shù)領(lǐng)域中作為“多相濾波”所公知。
對(duì)于使用三次插值的這個(gè)實(shí)例，從任何的標(biāo)準(zhǔn)的三次方程開始是可能的(例如Catmul-Rom三次方程或類似者)。因?yàn)槠鋾?huì)在已知像素之間內(nèi)插入新的值并將在可能的時(shí)候產(chǎn)生原始圖像值，所以可能希望選擇通過所有控制點(diǎn)的三次方程。盡管使用以輸入點(diǎn)作為“建議(suggestion)”的其它形式三次樣條函數(shù)(spline)是可能的(為了本發(fā)明的目的)，但是它們可能不會(huì)非常接近原始值地通過。在下列的矩陣公式中給出用于一維的三次曲線的Catmull-Rom公式T3T2T1·-13-312-54-1-101002002·P1P2P3P4]]>公式(1)[T3，T2，T，1]矩陣對(duì)應(yīng)于三次公式——a*T3+b*T2+c*T+d*1。[P1，P2，P3，P4]矩陣是一列控制點(diǎn)，而在中部的4x4矩陣是基礎(chǔ)矩陣。這個(gè)4x4矩陣對(duì)應(yīng)于Catmul-Rom矩陣而且具有這樣的屬性，即如果運(yùn)算所有的矩陣點(diǎn)積，產(chǎn)生的公式將會(huì)具有暗含的a、b、c和d系數(shù)的正確值。執(zhí)行上面的公式(1)的計(jì)算的結(jié)果得到-12·P1·T3+P1·T2-12·P1·T+32·P2·T3-52·P2·T2+P2-32·P3·T3+2·P3·T2+12·P3·T+12·P4·T3-12·P4·T2]]>公式(2)公式(2)可以重寫來合并控制點(diǎn)周圍的項(xiàng)如下(-12·T3+T2-12·T)·P1+(32·T3-52·T2+1)·P2+(2·T2+12·T-32·T3)·P3+(12·T3-12·T2)·P4]]>公式(3)公式(3)類似于四個(gè)控制點(diǎn)的加權(quán)和(平均值)。對(duì)于任何給定值T，在其相加之前，它將會(huì)以不同的量加權(quán)每個(gè)控制點(diǎn)。當(dāng)T范圍在0和1之間時(shí)，結(jié)果從P2移到P3。舉例來說，如果T是0結(jié)果只是P2，如果T是1結(jié)果是P3。對(duì)于所有在0和1之間的T值，結(jié)果可能不必要是在P2和P3之間，因?yàn)榘ㄖ車c(diǎn)P1和P4的三次處理可以使此值突然上升或者下降。圖1是在一維情況下穿過單條掃描線三次公式可能產(chǎn)生的可能曲線擬合的實(shí)例。
從P1到P4的四個(gè)點(diǎn)是控制點(diǎn)，穿過圖像的單條掃描線的亮度值。在曲線圖上的Y方向是子像素的亮度(例如在不同的色彩平面中，如紅色、綠色或藍(lán)色)。T方向是沿著處于一行的像素。在P2和P3之間的過度彎曲說明了三次曲線如何可以在控制點(diǎn)的上面和下面插值。
在二維圖像(使用上面三次的實(shí)例)中，一可能實(shí)施例是同時(shí)檢查四行并且同時(shí)檢查四個(gè)源像素(例如控制點(diǎn))。因此，上述公式的表達(dá)可能要稍微地改變以使用不同的4組控制點(diǎn)，第一行的P11、P12、P13和P14，向下直到第四行的P41、P42、P43和P44。這如圖2A所示。將X方向的T值(Tx)代入到這四個(gè)公式中，產(chǎn)生4個(gè)垂直的控制點(diǎn)。這些點(diǎn)將會(huì)以Y方向的T值(Ty)第五次代回到公式3中。結(jié)果是存在于由4個(gè)內(nèi)部控制點(diǎn)P22、P23、P32和P33定義的四邊形內(nèi)某處的單一值。
希望把這些點(diǎn)轉(zhuǎn)換成之后與采樣點(diǎn)相乘的一組加權(quán)系數(shù)。為了完成這個(gè)轉(zhuǎn)換，有可能符號(hào)地求解公式并對(duì)于每個(gè)采樣點(diǎn)合并項(xiàng)以找出如何計(jì)算那些系數(shù)。把對(duì)于四個(gè)控制點(diǎn)行的公式代入到四個(gè)垂直控制點(diǎn)的位置，產(chǎn)生下列矩陣公式
Ty3Ty2Ty1·CM·[Tx3Tx2Tx1·CM·P11P12P13P14][Tx3Tx2Tx1·CM·P21P22P23P24][Tx3Tx2Tx1·CM·P31P32P33P34][Tx3Tx2Tx1·CM·P41P42P43P44]]]>公式4其中CM是Catmul-Rom基礎(chǔ)矩陣CM:=-13-312-54-1-10100200]]>公式5符號(hào)地進(jìn)行矩陣點(diǎn)積，然后對(duì)于每個(gè)控制點(diǎn)合并項(xiàng)產(chǎn)生16個(gè)不同的公式，每個(gè)對(duì)應(yīng)每個(gè)控制點(diǎn)的每一系數(shù)。
P11(Tx,Ty):=-12·Ty3·Tx2+Ty2·Tx2+14·Ty·Tx3-12Ty2·Tx3-12·Ty·Tx2+14·Ty·Tx+14·Ty3·Tx3-12·Ty2·Tx+14·Ty3·Tx]]>P12(Tx,Ty):=32·Ty2·Tx3-34·Ty·Tx3-12·Ty2·-52·Ty2·Tx2+54·Ty·Tx2+54·Ty3·Tx2-34·Ty3·Tx3+Ty2-12·Ty]]>P13(Tx,Ty):=-14·Ty3·Tx-14·Ty·Tx-Ty·Tx2+34·Ty3·Tx3+12·Ty2·Tx-32·Ty2·Tx3+2·Ty2·Tx2+34·Ty·Tx3-Ty3·Tx2]]>P14(Tx,Ty):=14·Ty·Tx2-14·Ty·Tx3-14·Ty3·Tx3+12·Ty2·Tx3-12·Ty2·Tx2+14Ty3·Tx2]]>
P21(Tx,Ty):=-12·Tx+Tx2-12·Tx3-34·Ty3·Tx3-34·Ty3·Tx+32·Ty3·Tx2-52·Ty2·Tx2+54·Ty2·Tx+54·Ty2·Tx3]]>P22(Tx,Ty):=1+254·Ty2·Tx2+94·Ty3·Tx3-52·Tx2+32·Tx3-52·Ty2-154·Ty2·Tx3+32·Ty3-154·Ty3·Tx2]]>(Tx,Ty):=-5·Ty2·Tx2+3·Ty3·Tx2+154·Ty2·Tx3+12·Tx+2·Tx2-32·Tx3+34·Ty3·Tx-54Ty2·Tx-94·Ty3·Tx3]]>P24(Tx,Ty):=-54·Ty2·Tx3+34·Ty3·Tx3+12·Tx3-12·Tx2+54·Ty2·Tx2-34·Ty3·Tx2]]>P31(Tx,Ty):=-32·Ty3·Tx2+12·Ty·Tx2-Ty2·Tx+34·Ty3·Tx+34·Ty3·Tx3-Ty2·Tx3+2·Ty2·Tx2-14·Ty·Ty3-14·Ty·Tx]]>P32(Tx,Ty):=2·Ty2-32·Ty3+12·Ty-154·Ty3·Tx2-94·Ty3·Tx3+3·Ty2·Tx3-5·Ty2·Tx2-54·Ty·Tx2+34·Ty·Tx3]]>P33(Tx,Ty):=Ty·Tx2-34·Ty·Tx3-3·Ty3·Tx2+4·Ty2·Tx2+94·Ty3·Tx3+14·Ty·Tx-3·Ty2·Tx3+Ty2·Tx-34·Tx3·Tx]]>P34(Tx,Ty):=-Ty2·Tx2+34·Ty3·Tx2-14·Ty·Tx2+Ty2·Tx3-34·Ty3·Tx3+14·Ty·Tx3]]>P41(Tx,Ty):=-12·Ty2·Tx2+12·Ty3·Tx2+14·Ty2·Tx+14·Ty2·Tx3-14·Ty3·Tx3-14·Ty3·Tx]]>P42(Tx,Ty):=54·Ty2·Tx2+34·Ty3·Tx3-54·Ty3·Tx2-34·Ty2·Tx3-12·Ty2+12·Ty3]]>P43(Tx,Ty):=14·Ty3·Tx-Ty2·Tx2-34·Ty3·Tx3-14·Ty2·Tx+Ty3·Tx2+34·Ty2·Tx3]]>P44(Tx,Ty):=-14·Ty2·Tx3-14·Ty3·Tx2+14·Ty2·Tx2+14·Ty3·Tx3]]>公式6這些公式可以接著在用于硬件之前轉(zhuǎn)換成4x4濾波器核。這個(gè)轉(zhuǎn)換包括對(duì)于給定的一對(duì)Tx、Ty值計(jì)算每一個(gè)上述公式和將16個(gè)結(jié)果代入樣本值的4x4矩陣以用于縮放硬件。
應(yīng)該了解在重復(fù)單元里的Tx和Ty值可以是處在0和1之間的數(shù)字，以對(duì)于位于四個(gè)中央控制點(diǎn)之間的輸出像素產(chǎn)生系數(shù)?，F(xiàn)在論述對(duì)于每個(gè)濾波器核產(chǎn)生這些參數(shù)T值的一個(gè)實(shí)施例。圖2A表示具有覆蓋其上的輸出重新采樣點(diǎn)的單個(gè)重復(fù)單元的輸入采樣點(diǎn)的網(wǎng)格200的一部分的實(shí)例。
在此例中，這個(gè)情況中輸入像素到輸出像素之比是2∶5，其是640像素寬的圖像與1600像素寬的圖像之比。這是計(jì)算機(jī)顯示器系統(tǒng)可能要求縮放的通常比例。大的黑色點(diǎn)202表示輸入像素的幾何中心。它們以與在上面的三次公式中的輸入控制點(diǎn)相同的方式來標(biāo)注。小的灰色點(diǎn)204表示輸出像素的幾何中心。為了清楚，僅僅顯示了輸出像素的一個(gè)重復(fù)單元，但是在實(shí)際使用中一再地重復(fù)這個(gè)單元。每個(gè)重復(fù)單元對(duì)附近的輸入采樣點(diǎn)具有相同的關(guān)系。應(yīng)該了解，對(duì)于其它的縮放比例將會(huì)找到其它的重復(fù)單元，并且一般的本論述很好地同樣適用于其它的縮放比例。
此外，在此例中，重復(fù)單元與完全地落在輸入采樣點(diǎn)上的第一輸出重新采樣點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。其它的排列是可能的，例如對(duì)準(zhǔn)在4個(gè)輸入點(diǎn)之間的空間的中部。改變重復(fù)單元的對(duì)準(zhǔn)可能具有期望的效果，這將會(huì)在下面說明。然而，確切地對(duì)準(zhǔn)在左上角產(chǎn)生一些方便的初始化值而且使實(shí)例更容易描述。
在重復(fù)單元的第一行中的第一輸出像素確切地對(duì)準(zhǔn)，因此，對(duì)于此位置的參數(shù)T值等于零。在其中輸入與輸出之比是2∶5的情況下，第一行中的第二輸出像素是在P22和P32之間距離的2/5，而第三輸出像素是在此距離的4/5。第四個(gè)輸出像素是在此距離的6/5，這將它放置在越過P32的此距離的1/5。大于1的“溢值”意味著到了將三次輸入?yún)?shù)朝右方推進(jìn)一個(gè)輸入列的時(shí)候。因此，可以重新進(jìn)行輸入像素的編號(hào)方案以放棄第一列而包括右側(cè)的未標(biāo)注的列。第一行中的最后一個(gè)輸出像素是越過P32的此距離的3/5。對(duì)于重復(fù)單元的任何行或者任何列的過程實(shí)質(zhì)上是相同的，在此情況下對(duì)于Tx或Ty產(chǎn)生在0和1之間但總是五分之幾的分?jǐn)?shù)的合理的數(shù)值。對(duì)于任何縮放系數(shù)的一般情況計(jì)算這些分?jǐn)?shù)的分子的方法實(shí)質(zhì)上與在描述帶有縮放的區(qū)域重新采樣的‘612申請(qǐng)中描述的方法相同。
當(dāng)把這些分?jǐn)?shù)的值代入公式6的公式，結(jié)果是一組4x4系數(shù)表——為縮放硬件使用的濾波器核。正如在帶有縮放的區(qū)域重新采樣中那樣，可能期望對(duì)于在圖2A中的25個(gè)不同的重新采樣點(diǎn)(灰色點(diǎn))有25個(gè)濾波器核。然而，很多這些濾波器核是在不同的軸上的彼此的鏡像。因此，只要硬件以適當(dāng)?shù)拇涡蚪粨Q它們或者讀取它們，計(jì)算減少的數(shù)量就可以滿足要求——在此情況下是6個(gè)。對(duì)于此例，6個(gè)這樣的可能濾波器核如圖2B所示濾波器系數(shù)可以像這里一樣乘以256(或者依系統(tǒng)而定的某一其它值)以使這些值在硬件上易于實(shí)現(xiàn)。M的下標(biāo)表示在重復(fù)單元中濾波器核的位置，其中0，0表示左上邊，0，1表示在重復(fù)單元中它下面的那一個(gè)，等等。檢驗(yàn)這些核來了解加權(quán)平均如何工作是有趣的。標(biāo)注M0，0的那個(gè)是輸出像素直接地落在輸入像素的上面的情形，所以在核中的P22系數(shù)是唯一的加權(quán)值并且它是256——其是最大的值，從而邏輯地等價(jià)于與1.0相乘。沿著濾波器核的列向下掃描，加權(quán)值變小并且P23的加權(quán)值變大。沿濾波器核的表對(duì)角線地向下掃描，注意到當(dāng)為計(jì)算更接近P33的值建立核的時(shí)候，P33的加權(quán)值變得更大。
改變重復(fù)單元對(duì)準(zhǔn)在上面實(shí)例中，排放重復(fù)單元以使它的左上角完全落在輸入像素上，僅是布置重復(fù)單元的一個(gè)方法。雖然這可能產(chǎn)生一些方便的初始值，但是這可能不總是排放重復(fù)單元的期望的方法。另一實(shí)施例通過不是對(duì)準(zhǔn)采樣點(diǎn)，而是對(duì)準(zhǔn)重新采樣區(qū)域的邊緣而產(chǎn)生。圖3表示輸入和輸出像素的單個(gè)行300。
圖3表示1∶3縮放比例，其中黑色點(diǎn)302是位于它們代表的采樣區(qū)域304的中心的輸入像素，而灰色點(diǎn)306是在其重新采樣區(qū)域308內(nèi)的重新采樣點(diǎn)。如果使用1∶3縮放比例，用于圖2A中的重復(fù)單元的排放看起來會(huì)像圖4一樣。
如同在圖4中可以看到的，輸出采樣點(diǎn)延伸出代表的采樣區(qū)域的邊緣。有可能做出關(guān)于這種情形的假設(shè)，并且在這樣情況下可以滿足的一項(xiàng)假設(shè)是，在輸入圖像外的邊緣是黑色的。使用這項(xiàng)黑色假定和圖4的排放，左邊的邊緣將會(huì)終止在輸入像素值上，但是右手側(cè)邊緣將會(huì)褪為黑色。即使在圖3的采樣區(qū)域排放中，第一和最后重新采樣點(diǎn)仍然延伸越過第一和最后輸入采樣點(diǎn)。使用三次插值，這可導(dǎo)致邊緣稍微地向黑色褪色。那種情況可以通過使用關(guān)于輸入圖像外的區(qū)域的不同的假定來改變。舉例來說，它可能是對(duì)于輸入圖像之外的采樣重復(fù)最近的輸入值?？梢圆捎米詈髢蓚€(gè)輸入點(diǎn)的線性插值；或者可以使用三次插值來產(chǎn)生圖像之外的丟失的值。
應(yīng)該注意到圖4所示的采樣點(diǎn)排放的左邊邊緣是良好的——即它為第一輸出點(diǎn)選擇輸入點(diǎn)中的一個(gè)?？赡芤蚕Ｍ谟沂诌吘壣线@樣做。應(yīng)該進(jìn)一步地注意到，如果輸出陣列只有13個(gè)像素寬，將期望圖4。但是因?yàn)檩敵龃笮〕３Ｊ墙o定的，替代地改變縮放系數(shù)來使得第15個(gè)像素落在那個(gè)位置可能滿足要求。圖5表示如何有可能使重新采樣點(diǎn)以第一和最后像素完全與第一和最后輸入采樣點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)來放置第一輸出像素的位置已經(jīng)移開大約一位，并且縮放系數(shù)已經(jīng)從5∶15(1∶3)改變到大約5∶17。第一輸出像素相對(duì)于第一輸入像素的位置可以通過把余項(xiàng)初始化為不同的值，來在軟件和/或硬件中改變?？赡芡ㄟ^可以預(yù)先離線完成的對(duì)表進(jìn)行的重構(gòu)，以及改變確定何時(shí)切換到下一個(gè)輸入像素的常數(shù)，來改變縮放系數(shù)。這些應(yīng)該是對(duì)硬件的微小變化，然而，濾波器表可能變得或者較大，或者較小。為了計(jì)算縮放系數(shù)，可以使用公式7(osize-1)·isizeisize-1=17.5]]>公式7這產(chǎn)生5∶17.5的縮放系數(shù)，其接近圖5所示的。在一實(shí)施例中，可能希望保持?jǐn)?shù)字為整數(shù)——在此情況中為了使這個(gè)合理化，可能使用10∶35的比例，其可簡(jiǎn)化為2∶7。
在縮放XGA到UXGA(或1024像素到1600像素)的情況下，這個(gè)情形根據(jù)圖3的采樣區(qū)域排放假定有16∶25的可能縮放比例。這可以使用625個(gè)濾波器核的表以在硬件上實(shí)現(xiàn)(以及稍微較少的對(duì)稱性)。然而，由上面的公式7，根據(jù)圖5的新采樣點(diǎn)排放假定的縮放比例只有5∶8。這需要少很多的核的表——只有64個(gè)濾波器核，在此情況下硬件門需求中幾乎10倍的減少。對(duì)于XGA和UXGA的垂直尺寸(其分別是768和1200)，此公式產(chǎn)生相同比例5∶8。
此“采樣點(diǎn)排放”可能是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)該在構(gòu)造的每個(gè)系統(tǒng)中嘗試的重要的假定。如果它產(chǎn)生比原始的“采樣區(qū)域排放”更好的縮放系數(shù)，那么可以節(jié)省在硬件中的門。如果最初的假定產(chǎn)生更好的縮放系數(shù)，那么可以嘗試其它的設(shè)計(jì)以適合邊緣上的“衰退到黑色”的情況。事實(shí)上，那些可能的實(shí)施例之一是使像素衰退到黑色而仍然達(dá)到可接受的結(jié)果。
2X縮放模式現(xiàn)在，將描述在輸入圖像數(shù)據(jù)上進(jìn)行2X縮放的方法和系統(tǒng)。對(duì)于可以把例如VGA數(shù)據(jù)顯示到HD格式的多模式顯示器設(shè)備，例如電視或監(jiān)視器，這種縮放模式是有用的——如同在上述的相關(guān)專利申請(qǐng)中所進(jìn)一步論述的。這樣的顯示器——包括在幾個(gè)作為參考文獻(xiàn)引述的權(quán)利共有的申請(qǐng)中論述的多個(gè)新型子像素布局中的一個(gè)——可以顯示幾個(gè)數(shù)字電視分辨率，也以改進(jìn)的圖像重構(gòu)濾波器顯示通常的電視分辨率。在這種顯示器的一個(gè)實(shí)施例中，三次插值、子像素著色和串色銳化的組合可以在通常的電視模式中產(chǎn)生可接受的圖像，很大地避免了摩爾。特別地，對(duì)于2X縮放的特別情形的三次插值包括簡(jiǎn)單的數(shù)字，因此代價(jià)更少的處理。
在2X縮放中，每隔一個(gè)的重構(gòu)點(diǎn)值落在輸入像素采樣點(diǎn)上，并且在那些重構(gòu)點(diǎn)可以不需要計(jì)算。在中間的值落在T＝1/2處，而且把這代入到上述的公式3，得出下面的公式-116·P1+916·P2+916·P3-116·P4]]>公式8當(dāng)簡(jiǎn)化具有T＝1/2的矩陣公式時(shí)，它變成周圍4個(gè)像素值的簡(jiǎn)單加權(quán)平均。這等價(jià)于具有如下值的4X1濾波器核[-1/16 9/16 9/16 -1/16]。
應(yīng)注意所有的這些數(shù)字的分母如何是方便的二的冪，使此除法成為右移和加法的簡(jiǎn)單組合。即使9/16的乘法是簡(jiǎn)單的，其可以通過左移原始值兩次來完成，一次一位，另一次四位，接著是兩個(gè)移位的值的相加。濾波器核中的這組系數(shù)可以在非常簡(jiǎn)單的硬編碼數(shù)字邏輯中實(shí)現(xiàn)以提供很低成本的卷積引擎。
如同討論的那樣將標(biāo)準(zhǔn)的640X480電視信號(hào)顯示到面板上——即包括640X3X960個(gè)物理子像素的面板；但是用子像素著色具有更好的圖像質(zhì)量——可以利用插值，后面接著串色銳化的子像素著色，以有效地縮放圖像到1280X960邏輯像素。由于插值作為對(duì)于亮度信號(hào)的低通重構(gòu)濾波器，而銳化子像素著色濾波器用于除去可能引起色彩混疊的任何空間頻率，從而保持色彩平衡和圖像對(duì)比度，因此這以減少的摩爾和混疊偽像重構(gòu)了圖像。這個(gè)組合算法解決了現(xiàn)有技術(shù)中注意到的顧慮，即在子像素著色縮放中的銳化與色彩誤差的關(guān)系。
其它中的一個(gè)可能的插值法可能是Catmul-Rom的算法(例如窗口化正弦函數(shù))。然而，為了說明的目的，下列的論述適于Catmul-Rom算法。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可以這樣設(shè)定邊界條件，使得輸入圖像與較亮的子像素中的一個(gè)是同相的——例如在這種情況，如圖2所示的子像素重復(fù)組的上部右手角綠色?？赡茏龀龅牧硗庖豁?xiàng)假定是，紅色的和綠色，三種顏色中較亮的二種顏色，是在真正的正方形網(wǎng)格上。依照這些假定，對(duì)于軸可分離的濾波器的一組可能的插值系數(shù)可以是(如同上面論述的)-1/16，9/16，9/16，-1/16也如上面還提到的，這些數(shù)字可以使用比特移位乘與累加容易地實(shí)現(xiàn)。為使用這個(gè)軸可分離的插值濾波器，當(dāng)它掃描一行數(shù)據(jù)時(shí)，第二2X較寬行的數(shù)據(jù)可以饋入并儲(chǔ)存在線緩存器中。一半的信息可以是所有的三種色彩的原始的數(shù)據(jù)，與所有的三種色彩內(nèi)插的數(shù)據(jù)間隔交錯(cuò)。然后當(dāng)填入三行加上二列時(shí)，數(shù)據(jù)可以用來使用和上面相同的濾波器，但是在垂直的方向操作，內(nèi)插和儲(chǔ)存失去的行數(shù)據(jù)。后面以一行來跟隨的(在新的擴(kuò)展的行計(jì)數(shù)中)可以是按照上面插值的結(jié)果的串色銳化子像素著色算法。因?yàn)樗心切┫禂?shù)是簡(jiǎn)單的二進(jìn)制的移位乘與累加，系統(tǒng)保持簡(jiǎn)單而快速。主要的成本是行緩存器，三個(gè)而不是二個(gè)。在下面顯示的是串色子像素著色濾波器。它是區(qū)域重新采樣濾波器的組合，在這種情況下的“鉆石濾波器”和串色“DOG小波”(“高斯差分”)。
-.0625 0-.0625 0 .125 0 -.0625 -.125 -.06250 .25 0 + .125 .5.125 ＝ .125.75.125-.0625 0-.0625 0 .125 0 -.0625 -.125 -.0625DOG小波+區(qū)域重新采樣＝串色銳化核上述第一濾波器，DOG小波通過采樣與第二個(gè)區(qū)域重新采樣濾波器不同的色彩，進(jìn)行串色銳化(如在上面引述的申請(qǐng)所揭示的)。然而實(shí)現(xiàn)重構(gòu)濾波器的另一個(gè)實(shí)施例將使用作為上述三個(gè)濾波處理的卷積的濾波器來直接地采樣數(shù)據(jù)。如前所述，對(duì)于諸如照片和視頻的頻帶限制圖像的重構(gòu)，有時(shí)希望使用雙三次插值。然而，當(dāng)子像素著色直接地使用雙三次插值時(shí)，存在著可能產(chǎn)生色彩誤差的可能性。對(duì)于此特別的子像素結(jié)構(gòu)，使用區(qū)域重新采樣濾波器卷積雙三次插值將會(huì)實(shí)質(zhì)上調(diào)整和/或校正該誤差。由于這個(gè)卷積可能引起圖像的一些額外的模糊或者對(duì)比度的損失，通過使用DOG小波可以加入一些銳化以補(bǔ)償任何這種可能的模糊。使用合適地設(shè)計(jì)的插值濾波器、子像素著色區(qū)域重新采樣濾波器和銳化濾波器，可以在任何子像素布局上使用下列的技術(shù)。為了說明的目的，我們已經(jīng)選擇特定的實(shí)例，但是應(yīng)了解此技術(shù)將會(huì)在任何子像素布局和“縮放”系數(shù)上有效。
然而，依照上述的參考專利建立的顯示器系統(tǒng)常常以不可分離的濾波器為基礎(chǔ)。因此可能希望構(gòu)造二維濾波器以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)中的三次插值。因此，為了對(duì)于圖13的五和六子像素重復(fù)單元布局1320、1312、1322和1323的棋盤圖案生成新型色彩校正雙三次子像素著色多相濾波器，一實(shí)施例可以執(zhí)行下面的首先，如上面揭示的那樣生成雙三次濾波器核陣列。從而產(chǎn)生類似于圖2B的核的一組多相核。對(duì)于每個(gè)濾波器核，以上面所述的鉆石濾波器和串色DOG小波的系數(shù)將每個(gè)核與3X3鄰域卷積。然后將對(duì)應(yīng)于相同輸入采樣的來自每個(gè)核的全部結(jié)果值相加。理論上，照這樣用3X3銳化區(qū)域重新采樣濾波器卷積4X4雙三次濾波器，可能產(chǎn)生5X5濾波器核。然而，實(shí)際上，結(jié)果可能常常是較小的核。也有可能通過幾個(gè)方法減少產(chǎn)生的卷積的濾波器核的大小。首先是將核的邊緣處的很小的值設(shè)定到零，把它的值加到相鄰對(duì)角線核的值以維持彩色平衡。其次要調(diào)整插值網(wǎng)格位置(相位)或者縮放，使得所有的或者大部份的5X5核收縮到4X4。
對(duì)于從上述提到的專利申請(qǐng)中引述的幾個(gè)子像素布局，藍(lán)色的子像素可能不會(huì)很大程度地增加面板的地址可設(shè)定性。再者，因?yàn)檫@是對(duì)于頻帶限制圖像的圖像重構(gòu)，高空間頻率的傅立葉能量將是低的。因此，為了在上述系統(tǒng)中的正確色彩成像，可能希望通過在與紅色/綠色棋盤圖案相同的點(diǎn)上獲得的藍(lán)色值，和藍(lán)色子像素著色濾波器(例如用于圖13中的六子像素重復(fù)單元1312的1X2箱式濾波器或者用于五子像素重復(fù)單元1322的2X2箱式濾波器，或者用于八子像素重復(fù)單元1326的1X3帳篷式濾波器)的卷積來確定藍(lán)色子像素的值。
在此例中，幾個(gè)插值濾波器用于與子像素著色色彩校正濾波器的卷積。一個(gè)是水平地成一直線，即與上述-1/16，9/16，9/16，-1/16相同的4X1濾波器，一個(gè)是垂直地成一直線，即前一個(gè)的轉(zhuǎn)置矩陣(90°轉(zhuǎn)動(dòng))，第三個(gè)用于在4個(gè)周圍輸入點(diǎn)之間中途的點(diǎn)。第三濾波器如下所示。在這個(gè)濾波器中的數(shù)字仍然合理地易于在特定目的的硬件中相乘，而沒有完整乘法器單元的成本。
1 -9-91-98181-9-98181-91 -9-91上述的數(shù)字要除以256。通過將前面所示的4X1第一濾波器與1X4第二濾波器中的相同系數(shù)卷積，產(chǎn)生了上述的4X4濾波器核。鉆石濾波器、串色DOG小波和插值濾波器的卷積的結(jié)果在圖12中顯示。
產(chǎn)生更銳利圖像的替代4X4濾波器，我們應(yīng)該稱之為“箱式-三次”濾波器，為0 -8-80-88080-8-88080-80 -8-80一對(duì)一圖像重構(gòu)其中每個(gè)圖13的重復(fù)單元1324和1325具有四個(gè)綠色、二個(gè)紅色和二個(gè)藍(lán)色子像素的八子像素重復(fù)單元布局1324和1325可以一對(duì)一地映射；一輸入像素到一綠色子像素，并且通過在紅色和藍(lán)色子像素上內(nèi)插中間重構(gòu)點(diǎn)的值，仍然具有減少了的摩爾失真。
子像素重復(fù)單元布局1324之一具有與綠色子像素行成一行的紅色和綠色子像素。對(duì)于傳統(tǒng)色彩校正子像素著色，藍(lán)色和紅色子像素可以以非常簡(jiǎn)單的2X1箱式濾波器1/2，1/2過濾。這也可以看做并列在綠色子像素上的二個(gè)原始采樣點(diǎn)之間的線性插值。為了更好地減少摩爾，箱式濾波器可以由上述的簡(jiǎn)單的4X1三次濾波器-1/16，9/16，9/16，-1/16代替。這可以減少水平方向的摩爾。
另一個(gè)八子像素重復(fù)單元布局1325將紅色和藍(lán)色子像素移置到兩軸上的空隙位置。對(duì)于傳統(tǒng)的色彩校正子像素著色，使用簡(jiǎn)單的2X2箱式濾波器可以在并列于綠色子像素上的四個(gè)原始采樣點(diǎn)之間過濾紅色和藍(lán)色子像素，此濾波器為1/41/41/41/4這同樣地可以看作在并列于綠色子像素的四個(gè)原始采樣點(diǎn)之間的線性插值。為了更好地減少摩爾，箱式濾波器可以由上述的簡(jiǎn)單的4X4“箱式-三次”濾波器代替這個(gè)插值將會(huì)在所有的軸上減少摩爾失真，同時(shí)仍然維持色彩平衡和圖像對(duì)比度。替代地，如上所述，可以使用簡(jiǎn)單的軸可分離雙三次插值算法，如4X4或分成兩個(gè)操作。
檢查具有非矩形子像素的六子像素重復(fù)單元1323，可以注意到，藍(lán)色和白色的子像素一起占據(jù)在紅色/綠色棋盤圖案位置之間的間隙位置。從而，藍(lán)色和白色可以同樣地使用上述的簡(jiǎn)單的4X4“箱式-三次”濾波器或者軸可分離的濾波器。再檢查五子像素重復(fù)單元排列1322，注意到也有占據(jù)紅色/綠色子像素棋盤圖案位置之間的間隙位置的藍(lán)色子像素。從而，這個(gè)藍(lán)色子像素可以同樣地使用這里論述的濾波器。
具有與紅色/綠色行在同一行中的一藍(lán)色和一白色的六子像素重復(fù)單元布局1320可以通過在藍(lán)色和白色子像素上使用2X3‘箱式-帳篷式’濾波器來進(jìn)行色彩校正子像素著色0.1250.1250.25 0.250.1250.125為減少摩爾失真，箱式-帳篷式濾波器可以由4X3“帳篷式-三次”濾波器代替-1/649/649/64-1/64-1/329/329/32-1/64-1/649/649/64-1/64
RGBW系統(tǒng)上的圖像重構(gòu)本系統(tǒng)的一實(shí)施例會(huì)顯示廣泛標(biāo)準(zhǔn)(例如852X480)的電視信號(hào)到具有帶有如圖13所示的六子像素重復(fù)單元1320的RGBW結(jié)構(gòu)(例如852X3X960)的本系統(tǒng)上。這個(gè)系統(tǒng)可利用插值，其后接著亮度銳化子像素著色以有效地“縮放”圖像到紅色/綠色網(wǎng)格上的另一分辨率(例如1704X960)，并使用白色和可能的藍(lán)色子像素，以紅色/綠色點(diǎn)之間的中間重構(gòu)點(diǎn)插值或者開始。由于最特別地使用紅色、綠色和白色的到額外的重構(gòu)點(diǎn)的插值起著低通重構(gòu)濾波器的作用，這樣以減少的摩爾和混疊偽像重構(gòu)了圖像。
RGBW面板需要輸入數(shù)據(jù)的多基色映射。數(shù)據(jù)可以來自幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)視頻格式，但是最通常的會(huì)是RGB。應(yīng)將此色彩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到RGBW。在映射算法內(nèi)，可以產(chǎn)生亮度信號(hào)。這個(gè)亮度信號(hào)可以由圖像重構(gòu)濾波器用于銳化色彩圖像分量。因此，多基色映射算法可以輸出RGBWL數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)上執(zhí)行的一可能的插值可以是Catmul-Rom算法。與上面論述相似，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)定邊界條件使得輸入圖像是與子像素之一同相位的，在此情況中我們將使用下面的白色子像素。當(dāng)然，應(yīng)了解為此也可以選擇其它的子像素；然而由于白色是最明亮的，所以使用白色可能是有利的。以最明亮的子像素作為同相位點(diǎn)，可在得到的圖像上產(chǎn)生最少的插值偽像。依照該假定，用于軸可分離濾波器來為紅色/綠色棋盤圖案網(wǎng)格內(nèi)插原始值的插值系數(shù)的一實(shí)施例可能是對(duì)于垂直的插值的-1/16，9/16，9/16，-1/16以及對(duì)于水平的插值的-18/256，198/256，85/256，-9/256和它的鏡像。
為使用這個(gè)軸可分離的插值濾波器，當(dāng)系統(tǒng)掃描入一行數(shù)據(jù)時(shí)，第二的，垂直內(nèi)插的數(shù)據(jù)的行饋入并儲(chǔ)存在線緩存器中用于內(nèi)插行，上面的兩個(gè)最終行(例如后面)。對(duì)于具有白色和藍(lán)色的正方形網(wǎng)格布局的顯示器，因?yàn)樯鲜黾俣ㄏ薅ò咨?W)分量直接位于非插值的輸入數(shù)據(jù)上，所以僅僅內(nèi)插RGBL數(shù)據(jù)。在交錯(cuò)地(例如六角形地)排列的白色和藍(lán)色布局顯示器上，要內(nèi)插全部的RGBWL數(shù)據(jù)。盡管可能希望在垂直插值后在不同相位行上進(jìn)行水平的插值，只要數(shù)據(jù)進(jìn)入，就可在同相位的行上進(jìn)行水平的插值。替代地，可能首先進(jìn)行水平插值，其可節(jié)省較復(fù)雜乘法的數(shù)量，繼之以較簡(jiǎn)單的來實(shí)現(xiàn)垂直插值。
在已經(jīng)內(nèi)插RGBL或RGBWL數(shù)據(jù)后，藍(lán)色和白色平面數(shù)據(jù)是完整的。如上面所示，紅色和綠色數(shù)據(jù)可以是子像素著色的，使用如上面所示的外加亮度驅(qū)動(dòng)“串色”銳化處理的鉆石濾波器進(jìn)行過色彩誤差校正過濾的。替代地，紅色和綠色子像素值上的銳化可由如前所述的串色DOG小波執(zhí)行。
替代的圖像重構(gòu)算法可以用于RGBW六子像素重復(fù)單元布局1320，或以另一選擇，圖3的非矩形的六子像素重復(fù)單元1323來使用。對(duì)于子像素的這些布局，可能期望以類似于對(duì)于上述六子像素重復(fù)單元1312所描述的方式，將原始采樣點(diǎn)定中心在左上邊綠色子像素。如前，使用如同上面的方便的插值可以找到另一個(gè)綠色和二個(gè)紅色的值。由于相位關(guān)系保持相同，以與上述相同的方式使用4X1和1X4軸可分離雙三次濾波器的插值，也可找到白色和藍(lán)色子像素的值。
RGBW上的9到8縮放模式按照9到8的比例稍微地縮小圖像是發(fā)生在某些顯示器布局中的特殊的情況?，F(xiàn)在將說明在紅色/綠色子像素網(wǎng)格上實(shí)現(xiàn)九到八(9∶8)的“縮小”的一實(shí)施例。
初看起來，頻帶限制在Nyquist頻限處的圖像的縮小可能看起來會(huì)招致不能修復(fù)的混疊失真的引入，但是額外的亮白色子像素的存在消除了這種危險(xiǎn)。通過想像一個(gè)人只查看嚴(yán)格頻帶限制圖像的一半的采樣點(diǎn)可以了解這一點(diǎn)；得到的圖像將會(huì)表現(xiàn)出嚴(yán)重的混疊；等同于在頻段范圍下采樣圖像。但是根據(jù)完全的補(bǔ)償，消除了混疊。因此，在如同圖13的六子像素重復(fù)單元1320和1323的這種布局上顯示圖像的情況，附加的白色子像素意味著每個(gè)重復(fù)單元有五個(gè)相當(dāng)明亮的子像素。從而，看來是對(duì)于紅色/綠色網(wǎng)格的9∶8的“縮小”系數(shù)的東西，當(dāng)包括作為附加的重構(gòu)點(diǎn)的白色子像素時(shí)，可以替代地看作9∶12“放大”比例。白色子像素的加入和它作為重構(gòu)點(diǎn)的使用使得更高分辨率的圖像無混疊地且減少摩爾地顯示出來。盡管藍(lán)色子像素亮度有限，但它們確實(shí)有一些。如果把這些也計(jì)算到縮放比中，那么這比例可看作是九到十六(9∶16)，其接近于期望的最小量九到十八(9∶18)，將幾乎除去任何的摩爾失真。
下面的表和其它指導(dǎo)是為縮放1920X1080 RGBW圖像到包括上面引述的同屬專利申請(qǐng)所揭示的特定子像素布局的顯示器而設(shè)計(jì)的。這些布局可能在顯示器上包括一定數(shù)量的物理子像素重復(fù)單元布局(例如852x480)；但是，由于特定的子像素著色算法，顯示器可以以較高的分辨率(例如1704x960“邏輯”像素)著色圖像。因?yàn)?920乘8/9是1706.6666個(gè)邏輯像素，可能期望在右邊或左邊的邊緣上截去少量的數(shù)據(jù)。因?yàn)?080乘8/9是960，應(yīng)該沒有垂直的折衷。
紅色和綠色子像素重新采樣點(diǎn)可能認(rèn)為，或假定為，在正方形網(wǎng)格上大體平均地分配，所以可以使用通常的“鉆石”區(qū)域重新采樣濾波器。在這種情況下使用區(qū)域重新采樣，提供以一次方式運(yùn)行插值和子像素著色色彩校正的3X3濾波器核的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)檫@是在到紅色/綠色網(wǎng)格上的“縮小”處理，將會(huì)有比采樣點(diǎn)更多的重構(gòu)點(diǎn)。前面揭示的(在‘612申請(qǐng)中)紅色-綠色濾波器產(chǎn)生過程在這種情況下是足夠的/有效的，而且產(chǎn)生下列的表用于對(duì)于當(dāng)子像素著色它們時(shí)縮放到紅色和綠色子像素網(wǎng)格。
對(duì)于下面的表1，下列的假定只是由于說明的理由而提出，并且沒有限制本系統(tǒng)的范圍。所有的濾波器系數(shù)是要除以256的數(shù)字。所需要的濾波器核最大的大小是3x3。對(duì)稱性將濾波器的數(shù)量減少到十個(gè)濾波器——因此儲(chǔ)存這些濾波器的存儲(chǔ)器可以不需要超過90個(gè)字節(jié)。

表1這10個(gè)濾波器核可能從左到右、由上到下或者在對(duì)角線上交換以產(chǎn)生濾波器的所有剩余部分。在需要完成這些的邏輯比簡(jiǎn)單地將全部64個(gè)濾波器存儲(chǔ)在ROM中代價(jià)更大的情況下，圖14對(duì)于此例列出了一個(gè)完整的濾波器核組。
當(dāng)單步通過圖14的上述表時(shí)，采用水平地用于每個(gè)輸出像素的下一個(gè)濾波器，但是通過每9個(gè)輸入地址跳越一個(gè)來以稍微更快的次序單步通過輸入像素是可能的。應(yīng)了解，可以預(yù)先計(jì)算并且儲(chǔ)存步進(jìn)率以在圖像著色期間使用，或者可以在圖像著色期間動(dòng)態(tài)地計(jì)算步進(jìn)率。例如，可以使用數(shù)字差分分析器(DDA)產(chǎn)生這樣的數(shù)據(jù)。在下列的表3中，輸入像素?cái)?shù)字是對(duì)用于濾波器核的中央像素的索引。

表3
應(yīng)注意在這個(gè)表中一個(gè)額外步驟顯示在表3中——即在第二重復(fù)單元中的第一輸出像素——其回轉(zhuǎn)到接近零。在此列的輸入像素?cái)?shù)字顯示為9，其在第二輸入重復(fù)單元中以9為模將回轉(zhuǎn)到零。垂直地使用相同的步進(jìn)表來選擇在輸入中要跳越哪一行。
應(yīng)了解紅色/綠色棋盤圖案值也可使用包括雙三次或者正弦函數(shù)的許多其它插值法來計(jì)算，而且這認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
下面的表4表示用于藍(lán)色縮放9∶8的濾波器核。因?yàn)樗{(lán)色子像素是非常稀疏的(在某些情況下，對(duì)于每個(gè)反復(fù)子像素組只有一個(gè))，縮放比例在這種情況下實(shí)際上是9∶4，對(duì)于每4個(gè)輸出藍(lán)色子像素有九個(gè)輸入像素。從而，盡管對(duì)稱性在表中應(yīng)該是明顯的，只有16個(gè)沒有對(duì)稱性的濾波器。實(shí)際上這些濾波器中的一些計(jì)算為3x4濾波器核，但是在這些情況下放棄最小的行并且將它們重新規(guī)格化到總計(jì)256是可能的。下面是得到的用于藍(lán)色的濾波器核的完整重復(fù)單元

表4當(dāng)輸出像素有序地穿過一條線時(shí)，對(duì)于每4個(gè)輸出藍(lán)色有9個(gè)輸入像素，因此，可能期望快速地單步通過輸入像素。在表5中的輸入像素索引數(shù)字再一次指示3x3濾波器所中心位于的地方。

表5應(yīng)了解在這個(gè)表中有一個(gè)額外的列——來表示當(dāng)輸出像素索引步進(jìn)到下一重復(fù)單元的第一位置時(shí)，輸入像素值增加3到10，其以9模再一次等于第一值。
對(duì)于某些子像素布局，藍(lán)色子像素重新采樣點(diǎn)可以不同于水平方向地垂直定向，因此垂直的步進(jìn)表(表6)也可能不同于水平表

表6再次地，在此表中包括一額外的列，以表示當(dāng)步進(jìn)進(jìn)入下一重復(fù)單元時(shí)輸入行增加二，將索引增到9，其以9為模再一次等于第一值。
如果以“傳統(tǒng)的”區(qū)域重新采樣的方法處理，白色子像素會(huì)幾乎與藍(lán)色子像素相同地過濾。如同對(duì)于上述藍(lán)色可以看到的，這產(chǎn)生大的箱式濾波器，其會(huì)使白色信息模糊到無法接受的程度。在這種情況下，能夠進(jìn)行4x4三次插值以得到用于白色的值。因?yàn)榧t色和綠色子像素可在峰值或波谷的肩部區(qū)域上重構(gòu)信號(hào)，內(nèi)插的亮白色子像素將會(huì)重構(gòu)峰值或波谷，內(nèi)插白色具有減少摩爾失真的額外好處。
如上所述，特定的插值是可分離的——例如Catmul-Rom三次插值。因此，有可能當(dāng)收到時(shí)在每行上執(zhí)行一維水平三次插值，把這些值儲(chǔ)存在線緩存器中，然后在4行之間執(zhí)行一維垂直三次插值以產(chǎn)生白色的值。在一實(shí)施例中，水平三次插值可以采用4個(gè)乘法器，而且垂直的三次插值可以使用4個(gè)乘法器，其總數(shù)只有8。
在一實(shí)施例中，對(duì)于每9個(gè)輸入像素，只有4個(gè)輸出白色像素，給出94的縮放比例。如同以區(qū)域重新采樣的縮放，水平的三次插值將會(huì)對(duì)于穿過一重復(fù)單元的所有位置具有四個(gè)不同的4x1濾波器核。不像以區(qū)域重新采樣的縮放，水平的三次插值在每行上是相同的，因此濾波器系數(shù)表僅僅是一行并且在每行白色像素上使用相同的濾波器。這些濾波器核設(shè)計(jì)為要除以256。

表7通常地，步進(jìn)表描述了濾波器核中心計(jì)劃達(dá)到的地方，但是三次濾波器總是4橫或4高的，沒有中心。表8表示在步進(jìn)表中第一系數(shù)假定對(duì)準(zhǔn)的索引，而非表示中心。

表8在索引為0的第一白色輸出像素上，第一輸入像素的索引將為-1，意味著濾波器將屏幕的左側(cè)邊緣“懸離”一個(gè)輸入像素。表8以進(jìn)入下一重復(fù)單元的一步顯示額外的列，所以可以看到下一輸入像素索引。應(yīng)注意這個(gè)索引等于第一個(gè)索引以9為模。
在垂直的方向(如表9所示)，三次縮放濾波器可能定位在不同的相位偏移上，而且如表10所示的不同的濾波器核和步進(jìn)表可以是足夠的。

表9

表10
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)換源圖像數(shù)據(jù)的方法，所述源圖像數(shù)據(jù)包括進(jìn)入到具有目標(biāo)分辨率的目標(biāo)圖像顯示器面板中的多個(gè)輸入分辨率之一，所述方法的步驟包括選擇縮放系數(shù)，所述縮放系數(shù)實(shí)現(xiàn)所述輸入分辨率之一到所述目標(biāo)分辨率的映射；對(duì)于所述選擇的縮放系數(shù)，把目標(biāo)圖像分成多個(gè)縮放重復(fù)單元；計(jì)算依照所述縮放系數(shù)來將所述源圖像數(shù)據(jù)縮放到所述縮放重復(fù)單元的多個(gè)濾波器核，其中所述濾波器核包括為在所述源圖像數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)三次插值而計(jì)算的系數(shù)；將所述濾波器核乘以所述源圖像數(shù)據(jù)以在所述源圖像數(shù)據(jù)之上執(zhí)行三次插值到所述目標(biāo)圖像的所述縮放重復(fù)單元內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)輸入分辨率包括一組中的一個(gè)，該組包含NTSC、PAL、HDTV和VGA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中目標(biāo)圖像顯示器面板包括640×480子像素重復(fù)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述目標(biāo)分辨率是1280×960。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中目標(biāo)圖像顯示器面板包括852×480子像素重復(fù)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述目標(biāo)分辨率是1704×960。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述縮放系數(shù)包括輸入分辨率與所述目標(biāo)分辨率的之比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中調(diào)整所述縮放比來改變縮放重復(fù)單元的大小和采用的濾波器系數(shù)的數(shù)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過對(duì)所述縮放比的所述調(diào)整減少濾波器系數(shù)的數(shù)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述縮放系數(shù)實(shí)質(zhì)上是2X。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多個(gè)濾波器核包括[-1/169/16 9/16 -1/16]，[-1/16 9/16 9/16 -1/16]的轉(zhuǎn)置以及如下定義的陣列1 -9 -9 1-981 81 -9-981 81 -91 -9 -9 1。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述縮放系數(shù)實(shí)質(zhì)上是9∶8。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述縮放系數(shù)實(shí)質(zhì)上是9∶4。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算多個(gè)濾波器核的步驟進(jìn)一步包括對(duì)于每個(gè)色彩平面，計(jì)算多個(gè)濾波器核。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中用于一色彩平面的所述多個(gè)濾波器核是用于第二色彩平面的相同的多個(gè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述濾波器核與所述源圖像數(shù)據(jù)相乘的步驟進(jìn)一步包括，以與單步通過輸出像素?cái)?shù)據(jù)不同的比率單步通過所述輸入像素?cái)?shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中預(yù)先計(jì)算所述輸入步進(jìn)率。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中動(dòng)態(tài)地計(jì)算所述輸入步進(jìn)率。
19.一圖像處理系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)接收具有第一分辨率的源圖像數(shù)據(jù)，并且將目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)著色到具有第二子像素分辨率的顯示器上，一種改善所述著色的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中的圖像質(zhì)量的方法，所述方法的步驟包括內(nèi)插所述源圖像數(shù)據(jù)到實(shí)質(zhì)上期望的縮放系數(shù)；應(yīng)用串色銳化到所述內(nèi)插的源圖像數(shù)據(jù)上；以及在所述顯示器上顯示所述串色銳化的圖像數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述期望的縮放系數(shù)是一組中的一個(gè)，所述組包括2x縮放、9∶8縮放和9∶4縮放。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述插值的步驟進(jìn)一步包括一組中的一個(gè)，所述組包括三次插值、雙三次插值、數(shù)據(jù)復(fù)制、線性插值和區(qū)域重新采樣。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中應(yīng)用串色銳化的步驟進(jìn)一步包括應(yīng)用高斯差分小波；以及對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用區(qū)域重新采樣濾波器。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中插值和應(yīng)用串色銳化的步驟進(jìn)一步包括以區(qū)域重新采樣濾波器卷積雙三次插值；對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用卷積。
24.一種產(chǎn)生子像素著色多相濾波器的方法，所述方法的步驟包括產(chǎn)生多個(gè)雙三次濾波器核；以銳化區(qū)域重新采樣濾波器卷積所述雙三次濾波器核；將來自每個(gè)這樣卷積的結(jié)果值相加。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中該方法進(jìn)一步包括減少卷積的濾波器核大小的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中減少卷積的核大小的步驟進(jìn)一步包括將處于所述核的邊緣處的小值設(shè)定到零；將所述小值加到鄰近的對(duì)角線核。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中減少卷積的核大小的步驟進(jìn)一步包括調(diào)整插值網(wǎng)格位置使得多個(gè)核在矩陣維度上減少。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中該方法更進(jìn)一步包括步驟以藍(lán)色子像素著色濾波器卷積在紅色和綠色位置上獲取的藍(lán)色子像素的值。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述藍(lán)色子像素著色濾波器包括一組中的一個(gè)，所述組包括；1×2箱式濾波器、2×2箱式濾波器和1×3帳篷式濾波器。
30.一圖像處理系統(tǒng)中，所述圖像處理系統(tǒng)包括具有八子像素重復(fù)組的顯示器，所述重復(fù)組進(jìn)一步包括四個(gè)綠色子像素、二個(gè)紅色子像素和二個(gè)藍(lán)色子像素；改善源圖像數(shù)據(jù)上的圖像質(zhì)量的方法，所述方法的步驟包括把一源輸入像素映射到一綠色子像素；在紅色和藍(lán)色子像素上內(nèi)插中間重構(gòu)點(diǎn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中該方法進(jìn)一步包括用箱式濾波器過濾紅色和藍(lán)色子像素。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述箱式濾波器包括[1/2，1/2]。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中該方法進(jìn)一步包括用4×1濾波器過濾紅色和藍(lán)色子像素。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述4×1濾波器包括[-1/16，9/16，9/16，-1/16]。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述紅色和藍(lán)色子像素從所述綠色子像素移位。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括用2×2箱式濾波器過濾紅色和藍(lán)色子像素。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述2x2箱式濾波器進(jìn)一步包括1/4 1/41/4 1/4。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述方法更進(jìn)一步包括用4×4箱式-三次濾波器過濾紅色和藍(lán)色子像素。
全文摘要
描述了一種圖像處理系統(tǒng)，其接收具有第一分辨率的源圖像數(shù)據(jù)并且將目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)著色到具有第二子像素分辨率的顯示器上，而且改善所述著色的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中的圖像質(zhì)量。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1871634SQ200480030903
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者坎迪絲·海倫·勃朗·埃利奧特, 邁克爾·佛蘭西絲·希京斯 申請(qǐng)人:克雷沃耶提公司