[发明专利]显示图像的改进

说明书

发明背景

发明领域

本发明一般涉及图像处理技术。在一个方面，本发明涉及数字图像信息的显示。

相关技术描述

数字图像通常显示在具有固定数量的像素和色彩深度的显示屏幕装置上(例如PC显示屏和TV显示器)。例如，消费者视频格式(诸如用于广播HDTV、DVD和蓝光光碟的ATSC)指定在主类高级使用MPEG-2标准，其具有1920x1080的最大分辨率以及具有8位每子像素的4:2:0的色彩空间。甚至使用高清晰度(HD)1080p格式的HD显示器仅可以显示2M像素。然而，数字图像和视频源内容通常具有比可以在现有显示屏幕装置上显示的更多的信息(例如分辨率和色彩空间深度)。例如，包括从因特网流式传输的视频和摄像机摄取或通过因特网提供的静止图像照片的各种图像源具有远高于显示屏幕的可获得分辨率的源分辨率(例如总共5M像素或甚至10-20M像素)。甚至YouTube视频可以具有比大部分屏幕更大的源分辨率。

为了在较低分辨率显示器上显示高分辨率图像，通常使用重缩减尺度(heavy downscaling)，由此缩放图像以减少来自源图像的像素数量来配合显示尺寸。在图1中示出的常规显示或回放装置10的实例中，所接收的输入图像可能是摄像机头摄取的具有3840x2160的分辨率或某种其它高分辨率格式的数字照片的部分。输入图像由图像解码器2通过缩放输入图像来处理用于显示在具有较低分辨率和不同色彩深度能力(例如1920x1080像素以及10位的色彩深度)的显示器8上。解码器2在输入缓冲器3处接收输入图像、在JPEG解码器4处执行JPEG类型图像解码以生成高分辨率图像像素1并且然后在尺度缩减器(downscaler)5处将高分辨率图像像素1缩减尺度以生成下采样的输出图像6，所述输出图像6被存储在当前帧缓冲器7中用于输出给显示器8。尺度缩减器5使用诸如在图1中示出的常规图像缩放方法从高分辨率图像像素1(例如2x2像素组)提取像素组、计算该组的平均值、并且将所计算的平均值用作输出图像6的单个输出像素。当然，可使用更复杂的缩放算法，而它们仍生成如同通过在下采样的输出图像6中示出的灰色过渡阴影所示的具有减少的分辨率和对比度的输出图像。

因此，存在改进的图像显示方案的需要，所述方案解决了已经由上述发明者发现的本领域中的各种问题，其中常规解决方案和技术的各种限制和缺点在本领域技术人员之一参考下列附图和详细描述查看本申请的其余部分之后将变得明显，尽管如此，应理解的是该相关技术部分的描述不旨在用作承认所描述的主题是现有技术。

发明实施方案概述

宽泛地说，本发明提供显示装置、架构、系统和操作方法，其用于增大超出显示装置中的物理像素数量的显示图像的所感知的空间分辨率和/或用于显示具有大于包括在源图像内容中的色彩深度的输出图像。在所选定的实施方案中，通过生成、缩减尺度和显示随着时间的多个略微位移的图像来增大所感知的空间分辨率，从而呈现通过有效传递视觉特征(这在常规图像缩减尺度中丢失)的不同位移而呈现的一系列图像。通过仔细控制位移距离和在显示所位移的图像与选择适当的图像缩放算法之间的时间量，在原始源图像中的非常细的边在显示图像中比其另外在无需表现得图像在移动的纯静态图像中将表现得更明显。在其它实施方案中，源图像的处理生成比在源图像中更大的色彩深度的下采样的输出图像，这通过将来自源图像的每个更小的位深度像素值(例如8位值)逻辑提升至更大的位深度像素值(例如10位值)并且然后将周围的更小位深度像素值的所计算的平均值用作可以向显示器发送的更大的位深度像素位值。以该方式，使用空间平均以用10位或更大的色彩深度信息每子像素来代替8位像素用于显示。在所选定的实施方案中，将图像位移和空间平均技术组合以提供更高的分辨率和更大的色彩深度。