CN1161972C - 近似线性的伽玛数字校正 - Google Patents

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Abstract

一种伽玛校正视频信号的电路结合了线性逼近(16)以及查询表(12’)，其中最大限度地减少了线性逼近的缺点，即伽玛函数和伽玛查询表的不准确表示，即低灰度级的低分辩率。查询表(12’)的传递函数被选择来补偿线性逼近的不准确性。

Description

近似线性的伽玛数字校正
技术领域
本发明涉及彩色视频和数据图形信号的显示，并且特别涉及在线性显示器上显示彩色视频和数据图形信号。
背景技术
所有的视频和数据图形源都假定信息将在CRT-类装置上显示，即一种具有非线性亮度输出/电子输入函数的显示装置。所假定的函数就是所谓的伽玛函数，其中VOUT＝VIN γ，γ＝2.2-2.8。但是，包括等离子显示板(PDP’s)的各种平面显示具有线性响应，即γ＝1.0。如果不校正此差异，所显示的图象就具有无色彩饱和度的灰色外观。
通常使用8比特执行数字视频信号的处理。如图1所示，在A/D转换器10进行模-数转换之后，可使用伽玛查询表12连接在8-比特处理和8-比特PDP14之间。此处对于每一种颜色来说，查询表12使用一个256个8-比特值的清单，这些值中的每一个均根据伽玛进行校正。通过使用(P)ROM或RAM是实现查询表12的最通用方式。
在10-比特PDP的情况下，1998年11月13日提交(代理审查号PHA 23，515)的转让于本申请受让人的美国专利申请序列号09/191,842中公开了一种电路，用于把8-比特输入视频信号转换为10-比特伽玛校正的输出视频信号，以用于PDP。
图2示出了伽玛曲线(实线)图，其中伽玛(GAM)＝2.2。可以看出，该曲线在开始处于低灰度级时非常平坦。这意味着大量的输入码被映变成少量的输出码，由此引起分辩率的损失。
另一方面，在视频领带中使用线性逼近进行伽玛校正是众所周知的。如图3所示，A/D转换器10的输出应用到线性逼近电路16，它随即把伽玛校正的视频信号应用到线性显示器14。三星电子销售一种彩色解码器，它包含一种允许用户应用许多不同类型的校正的可编程伽玛校正单元KS0127。根据所需的校正类型，只有数量限定的值存储在该单元中，并且该单元使用线性内插法产生间值(in between values)。图2还示出了使用4个线性段的线性逼近曲线(虚线)图。但是，结果证明是不能接受的，原因在于误差在线性逼近曲线偏离(理想)伽玛曲线的地方发生。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种加于伽玛校正输入视频信号的电路，其中在低灰度级可实现较高的分辨率。
本发明的另一个目的是提供一种用于伽玛校正输入视频信号的电路，其中能够尽可能地减少因理想伽玛函数的线性逼近而引起的不准确性。
因此，本发明提供一种一种伽马校正输入视频信号以用于线性显示的电路，所述电路包括：用于接收输入视频信号的输入装置；用于数字化该输入视频信号的A/D转换器；线性逼近电路，用于通过使用预定数的线性段来施加一个对于伽马函数的线性逼近；以及查询表，其具有一个用于校正所述伽马函数和所述线性逼近之间差值的传递函数。
本发明还提供了一种一种伽马校正输入视频信号以用于线性显示的方法，该方法包括的步骤是：接收输入视频信号；对该输入视频信号进行A/D转换；通过使用预定数的线性段来施加一个对于伽马函数的线性逼近；以及施加一个查询表，该查询表具有一个用于校正所述伽马函数和所述线性逼近之间差值的传递函数。
优选地，所述预定线性段数是4。
申请人认识到，通过把线性逼近与伽玛查询表结合，可以尽可能地减少两种方法的不足之处。具体来说，查询表的传递函数被选择来校正线性逼近与伽玛函数间的任何差值。因此，该传递函数呈现出快速的初始增加，从而提高了暗灰度级的分辨率，即在与伽玛查询表相比较时，码的损失较少。
附图说明
利用随后将呈现的所考虑的上述和其它目的及优点，将通过参考附图描述本发明。
图1所示为使用查询表的已有技术的伽玛校正的示意框图；
图2所示为以实线表示的伽玛函数图，和以虚线表示的其线性逼近图；
图3所示为使用线性逼近的已有技术的伽玛校正的示意框图；
图4所示为使用查询表与线性逼近的组合的本发明的伽玛校正电路的示意框图；
图5所示为图4所示查询表的传递函数图；以及
图6所示为图1的(实线)和图4(虚线)查询表的传递函数初始部分的图。
具体实施方式
图4所示为本发明实施例的框图。具体来说，输入视频信号应用到A/D转换器10。A/D转换器10的输出应用到查询表12’。随后，查询表12’的输出应用到线性逼近电路16，该电路把伽玛校正的视频信号应用到线性显示器14。
查询表12’的传递函数被选择来补偿线性逼近电路16的不准确性。图5示出了在线性逼近电路16使用4个线性段时的查询表12’的传递函数。查询表12’的传递函数的前64个字节在图6中以虚线表示。这将与以实线示出的图1所示查询表12的传递函数进行对比。显然，低(暗)灰度级的分辨率较好，即与标准的伽玛查询表相比较，码损失较少。
需要指出的是，查询表12’和线性逼近电路16的顺序可以互换。另外，如果线性显示器14要求10-比特的信号，则可以使用根据1998年11月13日提交的(代理审查号PHA23，515)美国专利申请序列号09/191,842的查询表，其中传递函数被相应地调整。
尽管本实施例只示出了一个查询表12’和一个线性逼近电路16，表示应用于单色视频信号，但显然本发明同样可应用于彩色视频信号，其中分离的彩色查询表和分离的线性逼近电路用于三种彩色信号，或者也可用于亮度信号和两种采色信号。
对于本领域的普通技术人员来说，可以对这里公开的结构进行许多变化和改进。但应当理解的是，上述实施例仅仅是为了说明本发明，而不能认为是对本发明的限制。所有不背离本发明的改进都包括在附属权利要求的范围中。在权利要求中，括号中在任何参考符号都不应被看作是限制该权利要求。所说的“包括”并不排除权利要求中所列之外的其它元件或步骤的存在。提到的“一个”元件也并不排除存在多个这种元件。通过包括几个不同元件的硬件，并且通过适当编程的计算机可以实施本发明。在列举几个装置的设备的权利要求中，通过其中的一个可以体现几个这种器件，以及硬件的相同项。

Claims (3)

1.一种伽马校正输入视频信号以用于线性显示的电路，所述电路包括：
用于接收输入视频信号的输入装置；
用于数字化该输入视频信号的A/D转换器(10)；
线性逼近电路(16)，用于通过使用预定数的线性段来施加一个对于伽马函数的线性逼近；以及
查询表(12’)，其具有一个用于校正所述伽马函数和所述线性逼近之间差值的传递函数。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于所述预定线性段数是4。
3.一种伽马校正输入视频信号以用于线性显示的方法，该方法包括的步骤是：
接收输入视频信号；
对该输入视频信号进行A/D转换；
通过使用预定数的线性段来施加一个对于伽马函数的线性逼近；以及
施加一个查询表，该查询表具有一个用于校正所述伽马函数和所述线性逼近之间差值的传递函数。
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