컬러 해상도를 강화시키는 방법 및 장치 document_id A220623107612

이동 전화 디스플레이에 예컨대, 픽셀당 18비트(bits per pixel: bpp)의 높은 컬러 심도를 제공하는 것에 대한 강력한 요구가 시장으로부터 있다. 오늘날, 고해상도 디스플레이가 대부분의 이동 전화기에 이미 제공되었다. 기본색인, 적색, 녹색 및 청색(RGB)에 대한 픽셀값에 의해 제어되는 컬러 디스플레이는 픽처 요소, 즉 픽셀로 이루어진다. 일반적으로, 16bpp 컬러 해상도에서, 적색은 32 레벨을 획득하고, 녹색은 64 레벨을 획득하며, 청색은 32 레벨을 획득한다. 이 결과 32 x 64 x 32 = 65536의 색상이 가능하다. 유사하게, 18bpp 컬러 해상도에서, 적색은 64 레벨을 획득하고, 녹색도 64 레벨을 획득하며(위와 동일), 청색도 64 레벨을 획득한다. 이 결과 64 x 64 x 64 = 262144의 색상이 가능하다. 디스플레이는 시스템 프레임 버퍼로부터 픽셀값을 수신하는 디스플레이 드라이버 수단에 의해 제어된다. 현재 전화기에서 트루 18bpp를 성취하기 위해서, 모든 색상들은 실제로 시스템 프레임 버퍼에서 24bpp 또는 32bpp를 사용하여 저장될 필요가 있다. 이는 프로세서(CPU) 및 그래픽 하드웨어가 단지 8, 16, 24 또는 32bpp와 같은 쉬운 픽셀 크기를 편리하게 처리할 수 있기 때문이다. 종래 기술에서, 시스템 프레임 버퍼의 색상 해상도는 항상 디스플레이의 컬러 해상도보다 높다. 시스템 프레임 버퍼에서 픽셀 포맷의 예는 다음과 같다: (부가된 14 더미 비트(dummy bits)를 갖는) 4 바이트로 저장된 18bpp 3 바이트로 저장된 24bpp (24bpp와 동일하지만, 부가된 8 더미 비트를 갖는) 4 바이트로 저장된 32 bpp. 그러므로, 32bpp에 대해서, 16 비트보다 32 비트로 모든 픽셀 및 이미지를 저장할 때, 두 배 많은 메모리를 사용할 필요가 있다. 또한, 동일한 애플리케이션이 16 비트 모드와 다르게 동작하지 않기 때문에, 특정 모드 스위칭이 소프트웨어에 의해 수행되어야만 함에 따라 소프트웨어가 더욱 복잡해진다. 이미지에서 색상 심도를 지각할 수 있게 증가시키는 하나의 방법은 오류 확산 디더(Error Diffusion Dither)라 칭해진다. 기술은 도3 및 도4를 참조하여 후술될 것이다. 이러한 기술에 대해서, 이미지의 완만한 기울기(slow gradient)가 별도의 레벨로 저장되지만, 기울기를 통해 확산된다. 종래 방법의 예는 도1A에 도시된다. 이는 종래 16bpp(=65536 컬러) 시스템이다. 애플리케이션은 24 비트 컬러 해상도를 갖는 JPEG 이미지와 같은, 원래 이미지를 제공한다. 이는 오류 확산 디더를 갖는 16bpp로 디코딩되고 16bpp의 해상도를 갖는 시스템 프레임 버퍼에 저장된다. 이미지가 디스플레이될 수 있기 전에, 데이터는 디스플레이 드라이버로 전달되어야만 한다. 오늘날 디스플레이는 18bpp 컬러 해상도를 종종 갖는다. 디스플레이 드라이버는 단순한 패딩(padding)에 의해서 16bpp 픽셀값을 18bpp로 확장시키고, 디스플레이 프레임 버퍼에서 18bpp로 픽셀을 저장한다. 이제 디스플레이 상에 결과가 보여질 수 있다. 오류 확산 디더가 형상(apperance)을 개선함에도 불구하고, 패딩이 컬러 심도를 부가하지 않기 때문에, 컬러 해상도는 여전히 16bpp이다. 종래 방법의 다른 예는 도1B에 도시된다. 이는 종래 트루 18bpp(=262144 컬러) 시스템이다. 시스템 프레임 버퍼는 상술된 이유로 16bpp로부터 24bpp 또는 32bpp 컬러 해상도로 변경된다. 모든 도시적인 동작은 새로운 컬러 심도와 함께 동작하도록 재구성되어야만 한다. 애플리케이션은 원래 이미지, 예컨대, 18 또는 24 비트 컬러 해상도를 갖는 JPEG 이미지를 제공한다. 이는 (가능하다면 오류 확산 디더를 갖는) 24 또는 32bpp 비트로 디코딩되어 18, 24 또는 32bpp의 해상도를 갖는 시스템 프레임 버퍼에 저장된다. 데이터는 18bpp 컬러 해상도를 갖는 디스플레이 드라이버로 전달된다. 디스플레이 드라이버는 24 또는 32bpp 픽셀값을 18bpp로 트런케이트(truncate)하여 디스플레이 프레임 버퍼에 18bpp로 픽셀을 저장한다. 트런케이션(truncation)은 픽셀 바이 픽셀(pixel by pixel)에 기초하여 모든 픽셀에 대해 하드웨어에 의해 수행된다. 이제 결과가 디스플레이 상에 보여진다. 컬러 해상도는 트루 18bpp이다. 그러므로, 종래 기술은 트루 18bpp 컬러 해상도를 성취하기 위해서 큰 시스템 프레임 버퍼를 필요로 한다. 많은 양의 데이터가 시스템 프레임 버퍼 및 디스플레이 프레임 버퍼 사이에서 전달되어야만 한다. 또한, 일부 애플리케이션들이 시스템 소프트웨어 및 디스플레이 설정에서 16bpp 내지 18bpp 사이에서 스위칭하는 결과를 가져오는 특이한 경우를 고려해야만 하는 16 비트 이미지들만을 생성한다.