KR100283050B1

KR100283050B1 - Automatic knee processing unit and method

Info

Publication number: KR100283050B1
Application number: KR1019980039624A
Authority: KR
Inventors: 황광덕
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR20000020834A

Abstract

본 발명은 입력 신호의 다이나믹 레인지를 크게 하기 위해 고휘도 부분의 신호를 자동으로 억압하는 자동 니(Knee) 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 범용 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하여 자동 니처리를 수행하는 자동 니 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic knee processing apparatus and method for automatically suppressing a signal of a high luminance portion in order to increase the dynamic range of an input signal. In particular, the automatic knee processing is performed by using a general-purpose digital signal processor (DSP). It relates to an automatic knee processing apparatus and method.

본 발명은 입력 휘도 범위를 특정 단계로 나누어 각 단계 별로 한 프레임의 휘도 신호의 분포 상태를 나타내는 히스토그램값(H)을 계산하여 출력하고, 입력되는 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그(KF)에 따라 상기 휘도 신호를 니 처리하는 카메라 신호 처리 수단(40)과, 상기 카메라 신호 처리 수단(40)으로부터 출력되는 각 단계의 히스토그램값(H)을 입력으로 각 단계에 순차적으로 인덱스값(I)을 할당하고, 상기 인덱스의 히스토그램값(H)을 입력으로 최대 히스토그램값(HM)에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)과, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최대값인 최대 인덱스값(IM)에 따라 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그(KF)를 계산하여 상기 카메라 신호 처리 수단(40)으로 출력하는 범용 DSP(50)를 포함하여 구성된다.The present invention calculates and outputs a histogram value (H) representing a distribution state of a luminance signal of one frame for each stage by dividing the input luminance range into specific stages, and inputting the knee points (KX, KY) and the knee slope (a, b) a camera signal processing means 40 for processing the luminance signal according to the maximum input value XM and a knee flag KF indicating whether or not knee processing is performed, and outputted from the camera signal processing means 40. Input the histogram value (H) of each step in sequence to assign the index value (I) to each step, and input the histogram value (H) of the index, the maximum histogram index value corresponding to the maximum histogram value (HM) ( IHM), the starting histogram value HIS corresponding to the starting index IS, which is the lowest value among the index values in which the histogram value exists, and the maximum index value IM, the maximum value of the index values in which the histogram value exists. Nice poin General purpose DSP for calculating the output (KX, KY), knee slope (a, b), maximum input value (XM), and knee flag (KF) indicating whether knee processing is performed and outputting to the camera signal processing means 40 ( 50).

Description

AUTO-KNEE PROCESSING DEVICE AND METHOD

일반적으로 니 회로는 캠코더 등에서 입사되는 넓은 범위의 빛에 대처하기 위해 개발된 것으로, 입력 신호와 출력 신호와의 비를 나타내는 다이나믹 레인지를 크게 하면 입력 신호의 입력 구간이 넓어지므로, 고휘도 부분의 신호 처리가 가능해 진다.In general, knee circuits have been developed to cope with a wide range of light incident from a camcorder, etc. When the dynamic range representing the ratio between the input signal and the output signal is increased, the input section of the input signal is widened, so that the signal processing of the high luminance portion is performed. Becomes possible.

고휘도 부분, 즉 포화 부분의 신호는 그 분포가 적고 그 변화의 차이를 심하게 알 수 없으므로, 도 1에 도시한 바와 같이 니 포인트(KP : Knee-Point)를 두고 니 포인트를 중심으로 두개의 기울기(a, b)를 갖도록 하여 니 포인트(KP)보다 높은 휘도를 갖는 입력 신호에 대해서 낮은 증가율을 갖도록 한다.Since the signal of the high luminance part, that is, the saturation part, has a small distribution and the difference of the change cannot be known severely, as shown in FIG. 1, two slopes of the knee point with respect to the knee point (KP: Knee-Point) are shown. a, b) to have a low increase rate for the input signal having a luminance higher than the knee point KP.

즉, 고휘도에 해당하는 입력 신호의 처리를 위해서 정해진 출력 신호의 크기내에 있도록 하기 위해 니 포인트(KP)를 두고, 니 포인트보다 낮은 휘도를 갖는 입력 신호에 대해서는 적당한 크기의 기울기(a)를 갖고 출력 신호가 출력되도록 하고, 니 포인트보다 높은 휘도를 갖는 입력 신호에 대해서는 기울기(a)보다 작은 기울기를 갖고 출력 신호가 출력되도록 한다.That is, the knee point (KP) is set to be within the size of the output signal determined for the processing of the input signal corresponding to high luminance, and the input signal having a luminance lower than the knee point has an appropriate magnitude gradient (a) for output. The signal is output, and for an input signal having a luminance higher than the knee point, the output signal is output with a slope smaller than the slope a.

따라서 고휘도 부분의 신호가 자동으로 억압되어 입력 신호의 다이나믹 레인지가 크게 되어 입력 신호의 범위가 넓어진다. 예를 들어 9비트의 입력 신호는 고휘도 부분이 억압되어 8비트로 출력된다.Therefore, the signal of the high luminance part is automatically suppressed to increase the dynamic range of the input signal, thereby widening the range of the input signal. For example, a 9-bit input signal is suppressed by a high luminance portion and output as 8 bits.

그런데 종래에는 니 포인트가 고정적으로 결정되어 입력 영상 신호에 따라 정확한 영상의 재생이 어렵다. 즉, 전체적으로 휘도가 높은 영상 신호를 입력으로 처리할때에는 니 포인트를 고휘도 부분으로 이동시켜 주어야 하고, 전체적으로 휘도가 낮은 영상 신호를 입력으로 처리할때에는 니포인트를 저휘도 부분으로 이동시켜 주어야 한다.However, in the related art, the knee point is fixedly determined, so that it is difficult to reproduce the correct image according to the input image signal. In other words, when processing an image signal with high luminance as an input, the knee point should be moved to the high luminance portion, and when processing an image signal with low luminance as an input, the knee point should be moved to the low luminance portion.

그러나 종래에는 니 포인트가 고정되어 있어 고휘도 영상의 처리시 화면이 정확하지 않고, 저휘도 영상의 처리시 다이나믹 레인지의 폭이 좁혀지는 문제점이 있었다.However, in the related art, the knee point is fixed, and thus, the screen is not accurate when the high brightness image is processed, and the width of the dynamic range is narrowed when the low brightness image is processed.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 범용 DSP 칩과 마이콤간의 시리얼 통신을 이용하여 현재 입력되는 영상의 분포에 따라서 억압하고자 하는 부분의 기울기 및 위치를 유동적으로 결정하여 입력 신호의 왜곡없이 다이나믹 레인지를 크게 하기 위한 자동 니 처리 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention uses serial communication between a general-purpose DSP chip and a microcomputer to dynamically determine the inclination and position of a part to be suppressed according to the distribution of the currently input image, thereby greatly increasing the dynamic range without distortion of the input signal. It is an object of the present invention to provide an automatic knee processing apparatus and method.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 입력 휘도 범위를 특정 단계로 나누어 각 단계 별로 한 프레임의 휘도 신호의 분포 상태를 나타내는 히스토그램값을 계산하여 출력하고, 입력되는 니 포인트, 니기울기, 최대 입력값, 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그에 따라 상기 휘도 신호를 니 처리하는 카메라 신호 처리 수단과, 상기 카메라 신호 처리 수단으로부터 시리얼 통신으로 출력되는 각 단계의 히스토그램값을 입력으로 각 단계에 순차적으로 인덱스값을 할당하고, 상기 인덱스의 히스토그램값을 입력으로 최대 히스토그램값에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값과, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스에 해당하는 시작 히스토그램값과, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최대값인 최대 인덱스값에 따라 니 포인트, 니기울기, 최대 입력값, 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그를 계산하여 상기 카메라 신호 처리 수단으로 출력하는 범용 DSP를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동 니 처리 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention divides the input luminance range into specific stages, calculates and outputs a histogram value indicating a distribution state of the luminance signal of one frame for each stage, and inputs a knee point, knee slope, maximum input value, And the camera signal processing means for processing the luminance signal according to the knee flag indicating whether or not the knee processing is performed, and the histogram value of each step outputted from the camera signal processing means through serial communication. A maximum histogram index value corresponding to a maximum histogram value, a starting histogram value corresponding to a starting index which is the lowest value among index values having a histogram value, and an index having a histogram value The knee point, depending on the maximum index value, the maximum of the values, An automatic knee processing apparatus comprising a general purpose DSP for calculating a knee slope, a maximum input value, and a knee flag indicating whether knee processing is performed and outputting the knee flag to the camera signal processing means.

또한, 본 발명은 입력 휘도 범위를 특정 단계로 나누어 각 단계 별로 순차적으로 인덱스값을 할당하고 한 프레임에서 상기 인덱스값에 해당하는 휘도 신호의 분포 상태를 나타내는 히스토그램값을 계산하는 히스토그램 계산 과정, 상기 히스토그램값을 입력으로 최대 히스토그램값에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값과 히스토그램이 존재하는 최대 인덱스 값을 검출하는 최대 히스토그램 인덱스값 및 최대 인덱스값 검출 과정, 상기 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스에 해당하는 시작 히스토그램값을 검출하는 시작 히스토그램값 검출 과정, 상기 최대 히스토그램 인덱스값과, 시작 히스토그램값과, 최대 인덱스값과 입력 휘도 범위와 총 단계수에 따라 니 포인트, 니기울기, 최대 입력값, 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그를 계산하는 니값 계산 과정, 및 결정된 니 포인트, 니기울기, 최대 입력값, 및 니플래그에 따라 입력되는 휘도 신호를 니 처리하는 니 처리 과정에 의해 수행됨을 특징으로 하는 자동 니 처리 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a histogram calculation process for dividing an input luminance range into specific steps, sequentially assigning an index value for each step, and calculating a histogram value indicating a distribution state of a luminance signal corresponding to the index value in one frame, and the histogram. A maximum histogram index value corresponding to a maximum histogram value and a maximum histogram index value and a maximum index value detection process for detecting a maximum histogram value and a maximum index value with a histogram value, and a starting index that is the lowest value among the index values in which the histogram value exists A starting histogram value detection process for detecting a starting histogram value corresponding to the maximum histogram index value, the starting histogram value, the maximum index value, the input luminance range and the total number of steps, Nipples indicating whether or not A knee value calculation process for calculating a lag, and a knee processing process for knee processing a luminance signal input according to the determined knee point, knee slope, maximum input value, and knee flag are provided. .

도 1 은 일반적인 니 처리를 설명하기 위한 도면1 is a diagram for explaining general knee processing;

도 2 는 본 발명에 의한 자동 니 처리 장치의 구성도2 is a block diagram of an automatic knee processing apparatus according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 의한 자동 니 처리 과정을 설명하기 위한 도면3 is a view for explaining the automatic knee processing process according to the present invention

도 4 는 히스토그램값을 설명하기 위한 도면4 is a diagram for explaining a histogram value.

도 5 는 니 파라메터 결정 과정을 설명하기 위한 도면5 is a diagram for explaining a knee parameter determination process;

도 6 은 본 발명에 의한 자동 니 처리 방법의 흐름도6 is a flowchart of an automatic knee processing method according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : CCD 20 : AGC10: CCD 20: AGC

30 : A/D 변환기 40 : 카메라 신호 처리부30: A / D converter 40: camera signal processing unit

50 : 범용 DSP50: general purpose DSP

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 자동 니 처리 장치는 도 1 에 도시한 바와 같이 CCD(Charge Coupled Device)(10), AGC(20), A/D 변환기(30), 카메라 신호 처리부(40), 및 하나의 칩으로 이루어진 범용 DSP(50)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the automatic knee processing apparatus according to the present invention includes a CCD (Charge Coupled Device) 10, an AGC 20, an A / D converter 30, a camera signal processor 40, and a chip. It consists of a general-purpose DSP (50) consisting of.

상기 CCD(10)는 피사체의 화상을 전기적인 신호로 변환하고, 상기 AGC(Auto Gain Controller)(20)는 상기 CCD(10)의 출력을 게인 조절하여 증폭시키고, 상기 A/D 변환기(30)는 입력되는 R, G, B 신호를 디지털 신호로 변환시켜 상기 카메라 신호 처리부(40)로 출력한다.The CCD 10 converts an image of a subject into an electrical signal, and the AGC (Auto Gain Controller) 20 amplifies the gain of the CCD 10 by controlling the gain, and then converts the A / D converter 30 into an A / D converter 30. Converts the input R, G, and B signals into digital signals and outputs them to the camera signal processor 40.

상기 카메라 신호 처리부(40)는 입력되는 R, G, B 신호를 휘도 신호로 변환하고, 입력 휘도 범위, 즉 0으로부터 511 까지의 레벨을 특정 단계, 즉 '0'으로부터 '15' 까지 16 단계로 나누어 각 단계 별로 한 프레임의 휘도 신호의 분포 상태를 나타내는 히스토그램값(H)을 계산하여 출력하고, 입력되는 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그(KF)에 따라 상기 휘도 신호를 니 처리하여 NTSC 신호로 출력한다.The camera signal processor 40 converts the input R, G, and B signals into luminance signals, and converts the input luminance range, i.e., the level from 0 to 511, in a specific step, that is, from '0' to '15' in 16 steps. The histogram value (H) representing the distribution state of the luminance signal of one frame is calculated and output for each step, and the input knee points (KX, KY), knee slopes (a, b), maximum input values (XM), And the luminance signal is processed in accordance with the knee flag KF indicating whether or not knee processing is performed and output as an NTSC signal.

상기 범용 DSP(50)는 상기 카메라 신호 처리 수단(40)으로부터 출력되는 각 단계의 히스토그램값(H)을 입력으로 각 단계에 순차적으로 인덱스값(I)을 할당하고, 상기 인덱스의 히스토그램값(H)을 입력으로 최대 히스토그램값(HM)에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)과, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최대값인 최대 인덱스값(IM)에 따라 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그(KF)를 계산하여 상기 카메라 신호 처리부(40)로 출력한다.The general-purpose DSP 50 sequentially assigns the index value I to each step by inputting the histogram value H of each step output from the camera signal processing means 40, and the histogram value H of the index. ), The maximum histogram index value (HH) corresponding to the maximum histogram value (HM), the starting histogram value (HIS) corresponding to the starting index (IS), which is the lowest value among the index values where the histogram value exists, and the histogram. According to the maximum index value IM, which is the maximum value among the index values, the knee point (KX, KY), knee slope (a, b), the maximum input value (XM), and the knee flag indicating whether the knee is processed ( KF) is calculated and output to the camera signal processor 40.

즉, 상기 범용 DSP(50)는 상기 카메라 신호 처리부(40)로부터 출력되는 각 단계의 히스토그램값(H)을 입력으로 각 단계에 순차적으로 인덱스값(I)을 할당하고, 상기 인덱스의 히스토그램값(H)을 입력으로 최대 히스토그램값(HM)에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)을 검출하고, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)을 검출하고, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최대값인 최대 인덱스값(IM)을 검출하고, 상기 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과 입력 휘도 범위와 총 단계수(M)에 따라 니포인트의 입력값(KX)을 계산하고, 상기 최대 인덱스값(IM)과 입력 휘도 범위와 총 단계수(M)에 따라 최대 입력값(XM)을 계산하고, 상기 시작 히스토그램값(HIS)과 전체 유효 화소수(C)와 입력 휘도 범위에 따라 니포인트의 출력값(KY)을 계산하고, 상기 니포인트의 입출력값(KX, KY)에 따라 니기울기(a, b)를 계산하고, 니포인트의 입력값(KX)과 최대 입력값(XM)에 따라 니플래그(KF)를 결정하여 상기 카메라 신호 처리부(40)로 출력한다.That is, the general-purpose DSP 50 sequentially assigns an index value I to each step by inputting the histogram value H of each step output from the camera signal processing unit 40, and the histogram value of the index ( The maximum histogram index value IHM corresponding to the maximum histogram value HM is detected by inputting H), and the starting histogram value HIS corresponding to the starting index IS, which is the lowest value among the index values where the histogram value exists. Detects the maximum index value IM which is the maximum value among the index values in which the histogram value exists, and inputs the knee point according to the maximum histogram index value IHM, the input luminance range, and the total number of steps M. The value KX is calculated, the maximum input value XM is calculated according to the maximum index value IM, the input luminance range and the total number of steps M, and the starting histogram value HIS and the total number of effective pixels. According to (C) and the input luminance range The output value KY of the point is calculated, and the knee slopes a and b are calculated according to the input / output values KX and KY of the knee point, and the input value KX and the maximum input value XM of the knee point are calculated. Accordingly, the nipple flag KF is determined and output to the camera signal processor 40.

여기서, 상기 시작 히스토그램값(HIS)은 상기 히스토그램값(H)을 역방향으로 누적 가산하여 최대가 되는 최대 누적값(BAM)에 해당하는 인덱스 중 최대가 되는 시작 인덱스(IS)에 해당하는 히스토그램값이다.Here, the starting histogram value HIS is a histogram value corresponding to a starting index IS that is the maximum among the indexes corresponding to the maximum cumulative value BAM that is maximized by cumulatively adding the histogram value H in a reverse direction. .

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 자동 니 처리 장치의 처리 과정을 도 3, 도 4, 및 도 5 를 참조하여 설명한다.The process of the automatic knee processing apparatus according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

먼저, 상기 카메라 신호 처리부(40)에서는 입력되는 R, G, B 신호를 휘도 신호로 변환한다.First, the camera signal processor 40 converts the input R, G, and B signals into luminance signals.

수직 동기 신호가 입력되고 수직 블랭킹 구간이 지나면(T1) 상기 카메라 신호 처리부(40)에서는 다음 수직 블랭킹 구간이 될 때까지 입력 휘도 범위, 즉 0으로부터 511 까지의 레벨을 특정 단계, 즉 16 단계로 나누어 각 단계 별로 한 프레임의 휘도 신호의 분포 상태를 나타내는 히스토그램값(H)을 계산한다(T2).When the vertical synchronization signal is input and the vertical blanking period passes (T1), the camera signal processing unit 40 divides the input luminance range, that is, the level from 0 to 511 into a specific step, that is, 16 steps until the next vertical blanking period is reached. For each step, a histogram value H representing the distribution state of the luminance signal of one frame is calculated (T2).

입력 휘도 범위가 총 512 레벨로 이루어지고 '0'단계로부터 '15'단계 까지의 16단계로 나누어 히스토그램 값을 계산하는 경우를 도 4를 참조하여 설명한다.A case in which the input luminance range is 512 levels in total and the histogram value is calculated by dividing into 16 steps from '0' to '15' will be described with reference to FIG. 4.

'512' 레벨을 16 단계로 나누면 '0'으로부터 '31'레벨 까지가 '0' 단계가 되고, '32'레벨로부터 '63'레벨까지가 '1' 단계가 되고, '64' 레벨로부터 '95'레벨까지가 '2'단계가 되고 '96'레벨로 부터 125'레벨까지가 '3' 단계가 된다. 이와 같은 방법으로 '416'레벨로부터 '447'레벨 까지가 '13' 단계가 되고, '448'레벨로부터 '479'레벨가지가 '14'단계가 되고, '480'레벨로부터 '511'레벨까지가 '15'단계가 된다.When the '512' level is divided into 16 levels, the level from '0' to '31' level becomes' 0 'level, the level from' 32 'level to' 63 'level becomes' 1' level, and from '64' level ' Level 95 is the '2' level and levels' 96 'to the 125' level are the '3' levels. In this way, the level from '416' to '447' becomes '13' level, from level '448' to level '479' becomes '14', and from level '480' to '511' Becomes the '15' stage.

이와 같이 '0'으로부터 '15'까지 16 단계로 나눈후 한 프레임에서 입력되는 휘도 신호가 어떤 레벨로 입력되는지를 검색한다. 즉, 하나의 프레임의 모든 휘도가 '0'으로부터 '511'까지의 레벨 중 어느 레벨에 속하는지를 검색하고, 그 레벨이 속한 단계, 즉 '0'으로부터 '15'까지의 16 단계 중 어느 단계에 속하는지를 검색하여 하나의 프레임의 휘도 레벨 분포를 검색하고 그에 따른 히스토그램값(H)을 '0'으로부터 '15' 단계에 대해 계산한다.In this way, after dividing the data from '0' to '15' in 16 steps, the controller searches for what level the luminance signal is input in one frame. That is, it is searched to which level among all levels of luminance from '0' to '511' in one frame, and to which stage of the level belongs, i.e., 16 stages from '0' to '15'. Searching for belonging, the luminance level distribution of one frame is searched and the histogram value H is calculated for the steps from '0' to '15'.

상기 카메라 신호 처리부(40)에서 히스토그램값(H)의 계산이 완료되면(T2) 각 단계별 히스토그램값(H)을 다음 수직 블랭킹 구간이 될 때(T3) 상기 범용 DSP(50)로 시리얼 전송한다.When the histogram value H is calculated by the camera signal processor 40 (T2), the histogram value H for each step is serially transmitted to the general-purpose DSP 50 when the next vertical blanking period is reached (T3).

상기 이와 같이 각 단계별 히스토그램값(H)이 입력되면 상기 범용 DSP(50)에서는 다음 수직 블랭킹 구간이 될 때까지(T4) 상기 범용 DSP(50)에서 상기 카메라 신호 처리부(40)로부터 출력되는 각 단계의 히스토그램값(H)을 입력으로 각 단계에 순차적으로 인덱스값(I)을 할당하고, 상기 인덱스의 히스토그램값(H)을 입력으로 최대 히스토그램값(HM)에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)을 검출하고, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)을 검출하고, 히스토그램값이 존재하는 인덱스값 중 최대값인 최대 인덱스값(IM)을 검출하고, 상기 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과 입력 휘도 범위와 총 단계수(M)에 따라 니포인트의 입력값(KX)을 계산하고, 상기 최대 인덱스값(IM)과 입력 휘도 범위와 총 단계수(M)에 따라 최대 입력값(XM)을 계산하고, 상기 시작 히스토그램값(HIS)과 전체 유효 화소수(C)와 입력 휘도 범위에 따라 니포인트의 출력값(KY)을 계산하고, 상기 니포인트의 입출력값(KX, KY)에 따라 니기울기(a, b)를 계산하고, 니포인트의 입력값(KX)과 최대 입력값(XM)에 따라 니플래그(KF)를 결정하여 상기 카메라 신호 처리부(40)로 출력한다.When the histogram value H of each step is input as described above, each step outputted from the camera signal processor 40 by the general-purpose DSP 50 until the next vertical blanking period is reached in the general-purpose DSP 50 (T4). The histogram value (H) is assigned to the index value (I) in each step in sequence, and the histogram value (H) of the index, the maximum histogram index value (IHM) corresponding to the maximum histogram value (HM) Detects a starting histogram value (HIS) corresponding to a starting index (IS) which is the lowest value among the index values in which the histogram value exists, and detects a maximum index value (IM) which is the maximum value among the index values in which the histogram value exists. Detects an input value KX of the knee point according to the maximum histogram index value IHM, the input luminance range and the total number of steps M, and calculates the maximum index value IM, the input luminance range and the total Number of steps (M) Calculates the maximum input value XM according to the first histogram value HIS, the total number of effective pixels C, and the output value KY of the knee point according to the input luminance range, and the input / output value of the knee point. The camera signal processor 40 calculates the knee slopes a and b according to KX and KY, and determines the knee flag KF according to the input value KX and the maximum input value XM of the knee point. Will output

즉, 상기 범용 DSP(50)에서는 상기 카메라 신호 처리부(40)로부터 출력되는 각 단계별 히스토그램값(H)에 따라 니 처리를 위해 필요한 값을 계산하게 되는데, 이를 도 5를 참조하여 세부적으로 설명한다.That is, the general-purpose DSP 50 calculates a value required for knee processing according to the histogram value H of each step output from the camera signal processor 40, which will be described in detail with reference to FIG. 5.

예를 들어 상기 범용 DSP(50)로부터 출력되는 각 단계별 히스토그램값(H)이 도 5 에 도시한 바와 같이 '0' 단계로부터 '15'단계에 이르기 까지 '0', '0', '400', '900', '1100', '1400', …, '7000', …, '900', '400', '0', '0'이라고 하면 각 단계에 인덱스값(I)을 할당하여 0 단계는 '0', 1 단계는 '1', 2단계는 '2', 3단계는 '3', 14 단계는 '14', 15 단계는 '15'의 인덱스 값을 각 히스토그램값(H)에 할당한다.For example, each histogram value H output from the general-purpose DSP 50 is '0', '0', '400' from '0' to '15' as shown in FIG. , '900', '1100', '1400',… , '7000',… , '900', '400', '0', and '0', assign an index value (I) to each step so that step 0 is '0', step 1 is '1', step 2 is '2', Step 3 assigns the histogram value H to the index value of '3', step 14 of '14' and step 15 of '15'.

이와 같이 히스토그램값(H)이 계산된 각 단계에 인덱스 값을 할당한후에는 최대 히스토그램값(HM) 및 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)을 검출한다. 예를 들어, 최대 히스토그램값(HM)이 '7000'이라면 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)은 '8'이 된다. 또한, 히스토그램이 존재하는 최대 인덱스값(IM)을 검출한다. 예를 들어, 14 단계에서부터 히스토그램 값이 존재하지 않으면 최대 인덱스값(IM)은 '13'이 된다.After assigning the index value to each step in which the histogram value H is calculated, the maximum histogram value HM and the corresponding maximum histogram index value IHM are detected. For example, when the maximum histogram value HM is '7000', the maximum histogram index value IHM is '8'. Also, the maximum index value IM in which the histogram exists is detected. For example, if the histogram value does not exist from step 14, the maximum index value IM is '13'.

이와 같이 최대 히스토그램값(HM) 및 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과 최대 인덱스값(IM)을 검출한후에는 시작 인덱스값(IS)과 이의 시작 히스토그램값(HIS)을 검출하여 저장하는데, 이를 위해서 역방향 누적값을 검출해야 하며 이를 세부적으로 설명하면 다음과 같다.After detecting the maximum histogram value (HM), the maximum histogram index value (IHM), and the maximum index value (IM), the starting index value (IS) and its starting histogram value (HIS) are detected and stored. The cumulative value should be detected and explained in detail as follows.

상기 히스토그램값(H)을 역방향으로 누적시켜 역방향 누적값(BA)을 계산한다. 즉, 도 5 에 도시한 바와 같이 인덱스값(I)이 가장 큰 '15'로부터 역방향으로 진행하여 '0'까지의 히스토그램값(H)을 누적 가산하여 역방향 누적값(BA)을 계산한다. 상기 계산된 각 인덱스의 역방향 누적값(BA)에 따라 최대 누적값(BAM)을 검출하고, 검출된 최대 누적값(BAM)에 해당하는 인덱스값 중 최대가 되는 인덱스값을 시작 인덱스값(IS)으로 결정한다. 이때 상기 시작 인덱스값(IS)에 해당하는 히스토그램값이 시작 히스토그램값(HIS)이 된다.The histogram value H is accumulated in the reverse direction to calculate the reverse accumulated value BA. That is, as shown in FIG. 5, the backward accumulation value BA is calculated by accumulating and adding the histogram value H up to '0' from the '15' having the largest index value I. The maximum accumulation value BAM is detected according to the calculated backward accumulation value BA of each index, and an index value which is the maximum among the index values corresponding to the detected maximum accumulation value BAM is a starting index value IS. Decide on At this time, the histogram value corresponding to the start index value IS becomes the start histogram value HIS.

예를 들면, 최대 누적값(BAM)이 '307200'인 경우에 그 값이 나타나기 시작한 인덱스값 중 최대가 되는 시작 인덱스값(IS)은 '2'가 되고, 상기 시작 인덱스값 '2'에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)으로 '400'을 검출한다.For example, when the maximum cumulative value BAM is '307200', the starting index value IS, which is the maximum among the index values at which the value starts to appear, becomes '2' and corresponds to the starting index value '2'. '400' is detected as the starting histogram value (HIS).

상기 검출된 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과 시작 히스토그램값(HIS)과 입력 휘도 범위와 히스토그램을 계산하기 위한 총단계수(M)와 최대 히스토그램 인덱스값(IM)과 전체 유효 화소수(C)에 따라 니 포인트(KX, KY), 최대 입력값(XM), 니기울기(a, b), 및 니처리 여부를 나타내는 니플래그(KF)를 결정한다.The detected maximum histogram index value IHM, the starting histogram value HIS, the input luminance range and the total number of steps M, the maximum histogram index value IM, and the total number of effective pixels C for calculating the histogram. Accordingly, the knee points KX and KY, the maximum input value XM, the knee slopes a and b, and the knee flag KF indicating whether or not the needle is processed are determined.

즉, 아래 수학식 1에 나타낸 바와 같이 상기 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)에 '1'을 가산한 값에 상기 히스토그램을 계산하기 위한 총단계수(M)인 '16'을 곱하고 입력 휘도 범위의 1/2인 '256'을 가산하여 니 포인트 입력값(KX)을 계산한다.That is, as shown in Equation 1 below, multiplying the maximum histogram index value IHM by '1' and multiplying '16', which is the total number of steps M for calculating the histogram, by 1 of the input luminance range. The knee point input value (KX) is calculated by adding '256' which is / 2.

KX = 256 + (IHM + 1) x 16KX = 256 + (IHM + 1) x 16

예를 들어, 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)이 '8'이라고 하면 '8'에 '1'을 가산한 값인 '9'에 총단계수인 '16'을 곱한후 입력 휘도 범위의 1/2 인 '256'을 가산하면 '400'이 니포인트 입력값(KX)가 된다.For example, if the maximum histogram index value (IHM) is '8', multiply '8' by adding '1' to '8', and multiply by '16', which is 1/2 of the input luminance range. When '256' is added, '400' becomes the knee point input value (KX).

다음으로 아래 수학식 2 에 나타낸 바와 같이 상기 최대 인덱스값(IM)에 '1'을 가산한 값에 상기 총단계수(M)를 곱하고 입력 휘도 범위의 1/2를 가산하여 최대 입력값(MX)을 계산한다.Next, as shown in Equation 2 below, the value obtained by adding '1' to the maximum index value IM is multiplied by the total number of steps M, and 1/2 of the input luminance range is added to the maximum input value MX. Calculate

XM = 256 + (IM + 1) x 16XM = 256 + (IM + 1) x 16

예를 들어 상기 최대 인덱스값(IM)이 '13'이면 '13'에 '1'을 가산한후 '16'을 곱하고 입력 휘도 범위의 1/2 인 '256'을 가산하면 '480'이 최대 입력값(XM)이 된다.For example, if the maximum index value IM is '13', '1' is added to '13', then '16' is multiplied, and '256' is added when 1/2 is added to 1/2 of the input luminance range. It becomes the input value XM.

다음으로, 아래 수학식 3 에 나타낸 바와 같이 '1'로부터 상기 시작 히스토그램값(HIS)과 전체 유효 화소수(C)의 비를 감산하여 입력 휘도 범위의 1/2를 곱하여 니 포인트 출력값(KY)을 계산한다.Next, as shown in Equation 3 below, the ratio of the starting histogram value HIS to the total number of effective pixels C is subtracted from '1' and multiplied by 1/2 of the input luminance range to multiply the knee point output value KY. Calculate

KY = 256 x (1 - HIS/C)KY = 256 x (1-HIS / C)

하나의 프레임을 구현하는 전체 화소수는 보통 640 x 480, 800 x 600 등으로 이루어지므로 640 x 480의 화소로 이루어지는 프레임의 경우를 기준으로 예를 들어 계산하면, 상기 시작 히스토그램값(HIS)이 '400'인 경우 전체 유효 화소수(C)가 '307200' 이므로 니포인트 출력값(KY)는 '255'가 된다.Since the total number of pixels for implementing one frame is usually 640 x 480, 800 x 600, etc., for example, the starting histogram value HIS is calculated based on the case of a frame having 640 x 480 pixels. In the case of 400 ', since the total effective pixel number C is' 307200', the knee point output value KY becomes' 255 '.

다음으로 아래 수학식 4 에 따라 상기 니포인트의 입출력값(KX, KY)의 비(KY/KX)를 계산하여 기울기(a)를 계산하고, 상기 입력 휘도 범위의 1/2로부터 니포인트 출력값(KY)을 감산한 값과, 최대 입력값(XM)으로부터 니포인트 입력값(KX)을 감산한 값의 비를 계산하여 기울기(b)를 계산한다.Next, the slope (a) is calculated by calculating the ratio (KY / KX) of the input / output values (KX, KY) of the knee points according to Equation 4 below, and the knee point output value (from 1/2 of the input luminance range). Calculates the ratio (b) by calculating the ratio of the value obtained by subtracting KY) and the value obtained by subtracting the knee point input value KX from the maximum input value XM.

a = KY / KXa = KY / KX

b = (256 - KY) / (XM - KX)b = (256-KY) / (XM-KX)

상기 예에 의하면, 니포인트 입출력값(KX, KY)가 '400, 255'이므로, 기울기(a)는 '1.56'이 된다. 또한, 최대 입력값(XM)이 '480'이므로, 기울기(b)는 '0.0125'가 된다.According to the above example, since the knee point input / output values KX and KY are '400 and 255', the slope a becomes '1.56'. In addition, since the maximum input value XM is '480', the slope b becomes '0.0125'.

또한, 상기 니포인트 입력값(KX)이 최대 입력값(XM)의 3/4 인 경우에는 니처리를 수행하도록 니플래그(KF)를 온시키고, 상기 니포인트 입력값(KX)이 최대 입력값(XM)의 3/4 이 아닌 경우에는 니처리를 수행하지 않도록 하는 니플래그(KF)를 오프시킨다.In addition, when the knee point input value KX is 3/4 of the maximum input value XM, the knee flag KF is turned on to perform the knee processing, and the knee point input value KX is the maximum input value. If it is not 3/4 of (XM), the knee flag KF is turned off so that the needle processing is not performed.

이와 같이 결정된 니포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니플래그(KF)는 도 3 에 도시한 바와 같이 다음번 수직 블랭킹 구간이 시작되는 시점(T5)에서 카메라 신호 처리부(40)로 전송된다.The thus determined knee points KX and KY, the slopes a and b, the maximum input value XM, and the knee flag KF are the time points at which the next vertical blanking interval starts, as shown in FIG. ) Is transmitted to the camera signal processor 40.

상기 범용 DSP(50)에서 계산된 6개의 파라메터, 즉 니포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니플래그(KF)를 전송받은 카메라 신호 처리부(40)에서는 자동 니를 적용시켜 입력되는 휘도 신호를 억압하게 된다.The camera signal processor receives six parameters calculated by the general-purpose DSP 50, that is, the knee points KX and KY, the slopes a and b, the maximum input value XM, and the knee flag KF. In 40), the automatic knee is applied to suppress the input luminance signal.

또한, 본 발명에 의한 자동 니 처리 방법은 도 6 에 도시한 바와 같이 히스토그램 계산 과정(100), 최대 히스토그램 인덱스값 및 최대 인덱스값 검출 과정(110), 시작 히스토그램값 검출 과정(120, 130, 140), 니값 계산 과정(150, 160, 170, 180, 190), 및 니 처리 과정(200)에 의해 수행된다.In addition, the automatic knee processing method according to the present invention includes a histogram calculation process 100, a maximum histogram index value and a maximum index value detection process 110, and a starting histogram value detection process 120, 130, and 140 as shown in FIG. 6. ), The knee value calculation process 150, 160, 170, 180, 190, and the knee process 200.

상기 히스토그램 계산 과정(100)은 입력 휘도 범위, 즉 '0'으로부터 '511' 레벨까지 입력 휘도 범위를 특정 단계, 즉 '0'으로부터 '15'까지 16 단계로 나누어 각 단계 별로 순차적으로 인덱스값(I)을 할당하고 한 프레임에서 상기 인덱스값(I)에 해당하는 휘도 신호의 분포 상태를 나타내는 히스토그램값(H)을 계산하는 과정이다.The histogram calculation process 100 divides the input luminance range, that is, the input luminance range from the level '0' to the '511' into 16 steps from a specific step, that is, from '0' to '15', to sequentially determine the index value (for each step). A process of assigning I) and calculating a histogram value H representing a distribution state of a luminance signal corresponding to the index value I in one frame.

상기 최대 히스토그램 인덱스값 및 최대 인덱스값 검출 과정(110)은 상기 히스토그램값(H)을 입력으로 최대 히스토그램값(HM)에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과 히스토그램이 존재하는 최대 인덱스 값(IM)을 검출하는 과정이다.The maximum histogram index value and the maximum index value detection process 110 may be performed by inputting the histogram value H, the maximum histogram index value IHM corresponding to the maximum histogram value HM, and the maximum index value IM including a histogram. ) Process.

상기 시작 히스토그램값 검출 과정(120, 130, 140)은 상기 히스토그램값(H)이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)을 검출하는 과정으로, 상기 히스토그램값(H)을 역방향으로 누적 가산하여 역방향 누적값(BA)를 계산하는 역방향 누적값 계산 단계(120), 상기 역방향 누적값(BA) 중 최대가 되는 최대 누적값(BAM)에 해당하는 인덱스 중 최대가 되는 시작 인덱스(IS)를 검출하는 시작 인덱스 검출 단계(130), 및 상기 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)를 검출하는 시작 히스토그램 출력 단계(140)에 의해 수행된다.The starting histogram value detection process (120, 130, 140) is a process of detecting a starting histogram value (HIS) corresponding to the start index (IS), which is the lowest value among the index values of the histogram value (H), A backward accumulation value calculation step 120 of calculating a backward accumulation value BA by accumulating and adding a histogram value H in a reverse direction, and an index corresponding to a maximum cumulative value BAM that becomes the maximum of the backward accumulation values BA. Is performed by a start index detection step 130 for detecting a start index IS that is the maximum among the start index output step 140 and a start histogram output step 140 for detecting a start histogram value HIS corresponding to the start index IS. .

상기 니값 계산 과정(150, 160, 170, 180, 190)은 상기 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과, 시작 히스토그램값(HIS)과, 최대 인덱스값(IM)과 입력 휘도 범위와 총 단계수(M)에 따라 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그(KF)를 계산하는 과정이다.The knee value calculation processes 150, 160, 170, 180, and 190 may include the maximum histogram index value IHM, the start histogram value HIS, the maximum index value IM, the input luminance range, and the total number of steps M. ), The knee points KX and KY, the knee slopes a and b, the maximum input value XM, and the knee flag KF indicating whether the knees are processed are calculated.

즉, 상기 니값 계산 과정(150, 160, 170, 180, 190)은 상기 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)에 '1'을 가산한 값에 총단계수(M)를 곱하고 입력 휘도 범위의 1/2를 가산하여 니포인트 입력값(KX)을 계산하는 니포인트 입력값 계산 단계(150), 상기 최대 인덱스값(IM)에 '1'을 가산한 값에 총단계수(M)를 곱하고 입력 휘도 범위의 1/2를 가산하여 최대 입력값(MX)을 계산하는 최대 입력값 계산 단계(160), '1'로부터 상기 시작 히스토그램값(HIS)과 전체 유효 화소수(C)의 비를 감산하여 입력 휘도 범위의 1/2를 곱하여 니포인트 출력값(KY)을 계산하는 니포인트 출력값 계산 단계(170), 상기 니포인트의 입출력값(KX, KY)의 비(KY/KX)를 계산하여 기울기(a)를 계산하고, 상기 입력 휘도 범위의 1/2로부터 니포인트 출력값(KY)을 감산한 값과 최대 입력값(XM)으로부터 니포인트 입력값(KX)을 감산한 값의 비를 계산하여 기울기(b)를 계산하는 기울기 계산 단계(180), 및 상기 니포인트 입력값(KX)이 최대 입력값(XM)의 3/4 인 경우에는 니처리를 수행하도록 하고 상기 니포인트 입력값(KX)이 최대 입력값(XM)의 3/4 이 아닌 경우에는 니처리를 수행하지 않도록 하는 니플래그(KF)를 발생하는 니플래그 발생 단계(190)에 의해 수행된다.In other words, the knee value calculation process 150, 160, 170, 180, 190 multiplies the maximum histogram index value IHM by multiplying the total number of steps M by one-half of the input luminance range. To calculate the knee point input value (KX) by adding the knee point input value calculation step 150, multiplying the total number of steps (M) by the value of '1' to the maximum index value (IM) and input luminance range In the maximum input value calculating step 160 for calculating the maximum input value MX by adding 1/2 of the value, the ratio of the starting histogram value HIS and the total number of effective pixels C is input from '1'. The knee point output value calculation step 170 of calculating the knee point output value KY by multiplying by 1/2 of the luminance range, and calculating the slope a by calculating the ratio KY / KX of the input / output values KX and KY of the knee point. ), Subtracting the knee point output value (KY) from the half of the input luminance range and subtracting the knee point input value (KX) from the maximum input value (XM). A slope calculation step 180 for calculating the slope b by calculating the ratio of the ratio of the ratios of the two points, and when the knee point input value KX is 3/4 of the maximum input value XM, When the point input value KX is not three quarters of the maximum input value XM, the nipple generation step 190 generates a nipple flag KF for not performing the needle processing.

상기 니 처리 과정(200)은 결정된 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니플래그(KF)에 따라 입력되는 휘도 신호를 니 처리하는 과정이다.The knee processing step 200 is a process of knee processing luminance signals input according to the determined knee points KX and KY, knee slopes a and b, maximum input value XM, and knee flag KF. .

이와 같이 수행되는 본 발명에 의한 자동 니 처리 방법의 수행 과정을 세부적으로 설명한다.The process of the automatic knee processing method according to the present invention performed as described above will be described in detail.

먼저, 상기 히스토그램 계산 과정(100)을 수행하여 입력 휘도 범위, 즉 '0'으로부터 '511' 레벨까지 입력 휘도 범위를 특정 단계, 즉 '0'으로부터 '15'까지 16 단계로 나누어 각 단계 별로 순차적으로 인덱스값(I)을 할당하고 한 프레임에서 상기 인덱스값(I)에 해당하는 휘도 신호의 분포 상태를 나타내는 히스토그램값(H)을 계산한다.First, the histogram calculation process 100 is performed to sequentially divide the input luminance range, that is, the input luminance range from level '0' to '511' into 16 steps from a specific step, that is, from '0' to '15'. By assigning the index value I, the histogram value H representing the distribution state of the luminance signal corresponding to the index value I in one frame is calculated.

상기 히스토그램 계산 과정(100)을 수행한 후에는 상기 최대 히스토그램 인덱스값 및 최대 인덱스값 검출 과정(110)을 수행하여 상기 히스토그램값(H)을 입력으로 최대 히스토그램값(HM)에 해당하는 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과 히스토그램이 존재하는 최대 인덱스 값(IM)을 검출한다.After performing the histogram calculation process 100, the maximum histogram index value and the maximum index value detection process 110 may be performed to input the histogram value H to the maximum histogram index corresponding to the maximum histogram value HM. The maximum index value IM at which the value IHM and the histogram exist is detected.

상기 최대 히스토그램값 및 최대 인덱스값 검출 과정(110)을 수행한후에는 상기 시작 히스토그램값 검출 과정(120, 130, 140)을 수행하여 상기 히스토그램값(H)이 존재하는 인덱스값 중 최하값인 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)을 검출하는데 이를 세부적으로 설명하면 다음과 같다.After performing the maximum histogram value and the maximum index value detection process 110, the start histogram value detection processes 120, 130, and 140 are performed to start the index which is the lowest value among the index values in which the histogram value H exists. A starting histogram value (HIS) corresponding to (IS) is detected and described in detail as follows.

먼저, 상기 히스토그램값(H)을 역방향으로 누적 가산하여 역방향 누적값(BA)를 계산하고(120), 상기 역방향 누적값(BA) 중 최대가 되는 최대 누적값(BAM)에 해당하는 인덱스 중 최대가 되는 시작 인덱스(IS)를 검출한다(130). 그리고 나서 상기 시작 인덱스(IS)에 해당하는 시작 히스토그램값(HIS)를 검출한다(140).First, the cumulative addition of the histogram value (H) in the reverse direction to calculate a backward cumulative value (BA) (120), the maximum of the index corresponding to the maximum cumulative value (BAM) that is the maximum of the backward cumulative value (BA) The start index IS is detected (130). Then, the start histogram value HIS corresponding to the start index IS is detected (140).

이와 같이 상기 시작 히스토그램값 검출 과정(120, 130, 140)을 수행한후에는 상기 니값 계산 과정(150, 160, 170, 180, 190)을 수행하여 상기 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)과, 시작 히스토그램값(HIS)과, 최대 인덱스값(IM)과 입력 휘도 범위와 총 단계수(M)에 따라 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니 처리 여부를 나타내는 니 플래그(KF)를 계산한다.After performing the starting histogram value detection process 120, 130, and 140 as described above, the maximum histogram index value IHM and the starting histogram value are performed by performing the knee value calculation process 150, 160, 170, 180, 190. Knee point (KX, KY), knee slope (a, b), maximum input value (XM), and knee processing according to (HIS), maximum index value (IM), input luminance range and total number of steps (M) Calculate the knee flag (KF) indicating whether or not.

즉, 상기 수학식 1 에 나타낸 바와 같이 상기 최대 히스토그램 인덱스값(IHM)에 '1'을 가산한 값에 총단계수(M)인 '16'을 곱하고 입력 휘도 범위의 1/2인 '256'을 가산하여 니포인트 입력값(KX)을 계산한다(150).That is, as shown in Equation 1, the maximum histogram index value IHM is multiplied by '1' and multiplied by '16' which is the total number of steps M, and '256' which is 1/2 of the input luminance range. Calculate the knee point input value (KX) by adding (150).

또한, 상기 수학식 2 에 나타낸 바와 같이 상기 최대 인덱스값(IM)에 '1'을 가산한 값에 총단계수(M)인 '16'을 곱하고 입력 휘도 범위의 1/2인 '256'을 가산하여 최대 입력값(MX)을 계산한다(160).In addition, as shown in Equation 2, the value obtained by adding '1' to the maximum index value IM is multiplied by '16', which is the total number of steps M, and '256', which is 1/2 of the input luminance range. The maximum input value MX is calculated by adding (160).

또한, 상기 수학식 3 에 나타낸 바와 같이 '1'로부터 상기 시작 히스토그램값(HIS)과 전체 유효 화소수(C)의 비를 감산하여 입력 휘도 범위의 1/2인 '256'을 곱하여 니포인트 출력값(KY)을 계산한다(170).In addition, as shown in Equation (3), the ratio of the starting histogram value HIS and the total number of effective pixels C is subtracted from '1' and multiplied by '256', which is 1/2 of the input luminance range, to output the knee point output value. KY is calculated (170).

또한, 상기 수학식 4 에 나타낸 바와 같이 상기 니포인트의 입출력값(KX, KY)의 비(KY/KX)를 계산하여 기울기(a)를 계산하고, 상기 입력 휘도 범위의 1/2인 '256'으로부터 니포인트 출력값(KY)을 감산한 값과 최대 입력값(XM)으로부터 니포인트 입력값(KX)을 감산한 값의 비를 계산하여 기울기(b)를 계산한다(180).In addition, as shown in Equation 4, the slope (a) is calculated by calculating the ratio (KY / KX) of the input / output values KX and KY of the knee point, and is' 256, which is 1/2 of the input luminance range. The slope b is calculated by calculating a ratio of the value obtained by subtracting the knee point output value KY from 'and the value obtained by subtracting the knee point input value KX from the maximum input value XM (step 180).

또한, 상기 니포인트 입력값(KX)이 최대 입력값(XM)의 3/4 인 경우에는 니처리를 수행하도록 니플래그를 온시키기 위한 신호를 출력하고 상기 니포인트 입력값(KX)이 최대 입력값(XM)의 3/4 이 아닌 경우에는 니처리를 수행하지 않도록 니플래그(KF)를 오프시키기 위한 신호를 발생한다(190).In addition, when the knee point input value KX is 3/4 of the maximum input value XM, a signal for turning on the knee flag to perform knee processing is output, and the knee point input value KX is input to the maximum. If it is not 3/4 of the value XM, a signal for turning off the nipple KF is generated so as not to perform the knee processing (190).

이와 같이 니값 계산 과정(150, 160, 170, 180, 190)을 수행한후에는 상기 니 처리 과정(200)을 수행하여 결정된 니 포인트(KX, KY), 니기울기(a, b), 최대 입력값(XM), 및 니플래그(KF)에 따라 입력되는 휘도 신호를 자동 니가 적용된 신호로 변환하여 출력한다.After performing the knee value calculation process 150, 160, 170, 180, and 190 as described above, the knee point determined by performing the knee processing process 200, the knee slope, the slope of the knees, and the maximum input value (XM) and the luminance signal input in accordance with the nipple (KF) is converted into a signal to which the automatic knee is applied and output.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자동 니 처리 장치 및 방법은 하나의 칩으로 이루어진 범용 DSP를 카메라 신호 처리부와 연계하여 자동으로 니처리를 구현할 수 있으므로 쉽고 빠르게 니처리가 가능해진다.As described above, the automatic knee processing apparatus and method according to the present invention can implement the knee processing automatically by linking a general-purpose DSP composed of one chip with the camera signal processing unit, thereby enabling easy and rapid knee processing.

Claims

By dividing the input luminance range from 0 to 511 levels into 16 stages, the histogram value (H) indicating the distribution state of the luminance signal of one frame is calculated and output for each stage, and the input knee points (KX, KY) and knee slope are input. camera signal processing means (40) for processing the luminance signal according to (a, b), a maximum input value (XM), and a knee flag (KF) indicating whether or not knee processing is performed;

An index value I is sequentially assigned to each step by inputting the histogram value H of each step output from the camera signal processing means 40 through serial communication, and the histogram value H of the index is input. The maximum histogram index value IHM corresponding to the maximum histogram value HM is detected, and the starting histogram value HIS corresponding to the starting index IS, which is the lowest value among the index values in which the histogram value exists, is detected. The maximum index value IM, which is the maximum value among the existing index values, is detected, and the input value KX of the knee point is determined according to the maximum histogram index value IHM, the input luminance range, and the total number of steps M. Calculate the maximum input value XM according to the maximum index value IM, the input luminance range and the total number of steps M, and input the starting histogram value HIS and the total effective pixel number C Depending on the luminance range The output value KY of the point is calculated, and the knee slopes a and b are calculated according to the input / output values KX and KY of the knee point, and the input value KX and the maximum input value XM of the knee point are calculated. And a general-purpose DSP (50) which determines the nipple (KF) and outputs it to the camera signal processing means (40).

The method of claim 1, wherein the starting histogram value HIS is

And a histogram value corresponding to a starting index (IS), which is the maximum among the indexes corresponding to the maximum cumulative value (BAM), the cumulative addition of the histogram value (H) in a reverse direction.

The histogram value (H) indicating the distribution state of the luminance signal corresponding to the index value (I) in one frame by dividing the input luminance range consisting of 0 to 511 levels into 16 steps and sequentially assigning the index value (I) for each step. Calculating a histogram (100);

A maximum histogram index value and a maximum index value detection step of detecting a maximum histogram index value IHM corresponding to a maximum histogram value HM and a maximum index value IM in which a histogram exists by inputting the histogram value H ( 110);

A backward accumulation value calculating step (120) of calculating a backward accumulation value (BA) by cumulatively adding the histogram value (H) in a reverse direction;

A starting index detection step (130) of detecting a starting index (IS) that is the maximum of the indexes corresponding to the maximum accumulation value (BAM) that is the maximum of the backward accumulation value (BA);

A start histogram output step (140) of detecting a start histogram value (HIS) corresponding to the start index (IS);

Calculate the knee point input value for calculating the knee point input value KX by multiplying the maximum histogram index value IHM by multiplying the total number of steps M and adding 1/2 of the input luminance range. Step 150;

The maximum input value calculation step 160 of calculating the maximum input value MX by multiplying the maximum index value IM by multiplying the total number of steps M by a value of '1' and adding 1/2 of an input luminance range. );

A knee point output value calculation step 170 of calculating a knee point output value KY by subtracting the ratio of the starting histogram value HIS and the total number of effective pixels C from '1' and multiplying by 1/2 of an input luminance range. ;

The slope (a) is calculated by calculating the ratio (KY / KX) of the input / output values (KX, KY) of the knee point, and the maximum value obtained by subtracting the knee point output value (KY) from 1/2 of the input luminance range. A slope calculation step 180 of calculating a ratio b by calculating a ratio of a value obtained by subtracting the knee point input value KX from the input value XM;

When the knee point input value KX is 3/4 of the maximum input value XM, the knee processing is performed, and when the knee point input value KX is not 3/4 of the maximum input value XM. The niflag generation step 190 for generating a niflag (KF) so as not to perform the knee processing; And

It is performed by the knee processing process 200 that knees the luminance signal input according to the determined knee points KX and KY, knee slopes a and b, maximum input value XM, and knee flag KF. Automatic knee processing method characterized by the above.