KR100306644B1 - 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법 - Google Patents

디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법 Download PDF

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Abstract

개시된 발명은 승산기에서의 반올림 에러를 개선하고 가산기에 입력되는 오프셋데이터가 항상 양수값을 갖도록 하여 캠코더의 감마보정(Gamma Correction) 및 LCD의 역감마보정(De-Gamma Correction) 신호처리시에 신호처리의 정확도를 향상시키기 위한 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치는 외부로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터를 인가받아 디지털 영상신호 데이터의 레벨에 따라 소정의 부호신호를 출력하는 부호기와, 각 구간별 구간시작점, 증폭지수 m, 각 구간별 근사직선의 기울기의 2m배로 증폭되어 주어지는 계수데이터 및 각 구간별 구간시작점에서의 출력값으로 주어지는 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터를 소정 위치에 저장하고, 부호기로부터 출력된 부호신호에 따라 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간의 구간시작점, 증폭지수 m, 계수데이터 및 오프셋데이터를 출력하는 기억수단과, 디지털 영상신호 데이터를 인가받아 디지털 영상신호 데이터에서 기억수단으로부터 출력된 구간시작점을 뺀 후 그 결과를 출력하는 감산기와, 감산기로부터 입력된 결과와 기억수단으로부터 입력된 계수데이터를 곱하여 그 결과를 출력하는 승산기와, 승산기로부터 출력된 결과를 기억수단으로부터 입력된 증폭계수 2m으로 나눔으로써 증폭된 영상신호 데이터를 원래대로 환원시켜 그 결과를 출력하는 제산기와, 제산기로부터 출력된 결과와 기억수단으로부터 입력된 오프셋데이터를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 출력하는 가산기로 구성됨을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치는 승산기에서의 라운드오프 에러를 줄임으로써 감마보정신호처리의 정확도를 높일 수 있고, 가산기에 입력되는 오프셋데이터가 항상 양수값이 되도록 함으로써 하드웨어자원을 절약할 수 있으며, 역감마보정(De-Gamma Correction)시에도 하드웨어의 변경없이 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 그대로 이용할 수 있는 효과가 있다.

Description

디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법
본 발명은 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구조의 부동승산기(floating multiplier)를 이용하여 승산기에서의 반올림 에러를 개선하고 가산기에 입력되는 오프셋데이터가 항상 양수값을 갖도록 하여 캠코더의 감마보정(Gamma Correction) 및 LCD의 역감마보정(De-Gamma Correction) 신호처리시에 신호처리의 정확도를 향상시키기 위한 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치에 관한 것이다.
일반적으로 CRT(Cathode Ray Tube)에서 섀도우마스크에 방사되는 전자빔의 출력특성은 전자총에 인가되는 영상신호에 대해 응답특성이 선형적으로 주어지지 않으며, 통상 입력신호의 크기에 대해 2.2승(Y = X2.2, 여기서 Y = Output Level, X = Input Level)의 지수함수적으로 증가한다. 이에 따라 화면에 표시되는 영상의 휘도 및 색상 등은 실제와는 달리 급격하게 변화하게 된다.
따라서, CRT에서의 응답특성을 보상하여 화면에 표시되는 영상의 휘도 및 색상의 급격한 변화를 방지하게 되는데, 이때 캠코더와 같은 송신부에서 도 2에 도시된 바와 같은 위 지수함수의 역함수(Y = X1/2.2= X0.45, 감마계수 γ=0.45)의 응답특성을 갖는 감마보정장치를 이용하여 영상신호를 처리하게 된다.
최근 들어 영상신호를 디지털적으로 처리하는 기술이 널리 이용됨에 따라 디지털 회로로 이루어진 감마보정장치가 이용되고 있는데, 대표적으로 입력영상신호를 메모리의 특정 어드레스에 대응시켜 입력 대 출력의 감마보정특성을 메모리에 미리 기억시켜둔 뒤 입력영상신호의 레벨에 따라 메모리의 해당 어드레스에 기억되어 있는 감마보정된 출력신호를 출력함으로써 영상신호의 감마특성을 얻는 매핑 시스템(mapping system)이 잘 알려져 있다. 이러한 매핑 시스템 중 원래의 감마특성곡선을 입력신호의 레벨에 따라 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별로 감마특성곡선에 근사되는 일련의 근사직선들을 연결하여 형성된 다각선(polygonal line)으로 근사된 감마특성곡선을 이용하여 감마보정을 수행하는 감마보정장치가 알려져 있다.
그러나, 전술한 매핑 시스템의 경우 감마보정을 위한 응답특성곡선의 모든 점을 메모리에 저장하여야 하므로 메모리의 용량이 커지게 된다. 특히, 감마보정장치를 집적회로로 구현하고자 하는 경우 증가된 메모리의 용량은 큰 장애물이 된다.
한편, 오래전부터 위와 같은 비선형 신호처리를 위하여 룩업테이블(Look-up Table) 등을 이용하여 감마신호처리를 하였으나, 이러한 룩업테이블은 입력되는 영상신호가 10bit이고 출력되는 신호가 8bit이라 할 때 1024×8 bit의 대용량의 메모리를 필요로 할 뿐 아니라 이러한 데이터를 마이크로컴퓨터로부터 다운로드받는 것도 쉽지 않게 된다.
따라서, 메모리의 용량을 줄이기 위해 최근에 미국 특허 제 5,243,426호에 개시된 것과 같은, 승산기와 가산기를 이용하여 감마보정 신호처리를 간단하게 구현할 수 있는 감마보정장치가 발명되었는데, 이 장치의 기본적 구성은 도 1에 도시된 바와 같다.
도 1에서 참조번호 10은 렌즈를 통해 캠코더 내로 들어온 광신호를 전기적 신호, 즉 영상신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서(10)(이하, '이미지 센서'라 한다)이다.
A/D(Analog-to-Digital ) 변환기(20)는 이미지 센서(10)를 통해 들어온 영상신호를 디지털 영상신호 데이터 X로 변환하여 각각 부호기(Encoder)(30)와 승산기(50)에 인가한다.
부호기(30)는 A/D 변환기(20)로부터 인가된 디지털 영상신호 데이터 X를 메모리(40)의 특정 어드레스로 변환하여 메모리(40)에 인가한다.
메모리(40)는 예를 들어 RAM(Random Access Memory)으로 구성되며, 감마특성곡선에 근사하는 다각선(polygonal line)을 정의하기 위하여 각 구간에서의 근사직선의 기울기인 계수데이터 An와 Y절편인 오프셋데이터 Bn가 저장되어 있다. 메모리(40)에 저장된 계수데이터 An와 오프셋데이터 Bn은 부호기(30)로부터 출력된 메모리의 어드레스에 따라 저장되고 판독되어진다. 즉, 부호기(30)에 인가된 디지털 영상신호 데이터 X의 레벨에 따라 부호기(30)는 메모리(40)의 소정 어드레스를 출력하고 이에 따라 메모리(40)의 해당 어드레스에 저장된 계수데이터 An및 오프셋데이터 Bn가 각각 승산기(50)와 가산기(60)로 인가된다.
승산기(50)는 A/D 변환기(20)로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터 X와 메모리(40)로부터 입력된 계수데이터 An를 곱하여 그 결과 (An×X)를 가산기(60)에 출력한다.
가산기(60)는 승산기(50)로부터 출력된 결과에 메모리(40)로부터 출력된 오프셋데이터 Bn을 더하여 그 결과 (An×X+Bn)를 감마보정된 디지털 영상신호 데이터 Y로 출력한다.
도 2는 도 1의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 감마특성곡선을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 1의 감마보정장치에 있어서의 감마특성곡선의 근사방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
근사된 감마특성곡선, 즉 원래의 감마특성곡선에 근사하는 다각선을 구하기 위해서는 입력신호의 레벨을 적정수의 구간으로 분할한 후 각 구간별로 원래의 감마특성곡선에 대응되는 근사직선들을 정의하고 이들을 인접구간의 근사직선과 연결한다.
메모리(40)의 각 어드레스에는 대응되는 구간에서의 근사직선을 정의하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 계수데이터 An와 오프셋데이터 Bn가 저장된다.
도 2에서 Xn-1과 Xn은 각각 n번째 구간 {Xn-1,Xn}의 양 경계점, 즉 구간시작점과 구간끝점을 나타내고, Yn-1과 Yn은 각각 입력 영상신호의 레벨이 Xn-1와 Xn일 때의 출력신호의 레벨을 나타낸다. 또한, 승산기(50)에 인가되는 계수데이터 An은 n(n은 1 이상인 정수)번째 구간 {Xn-1,Xn}에서의 근사직선의 기울기로서 다음과 같은 수학식 1에 의하여 나타내어질 수 있으며, 가산기(60)에 인가되는 오프셋데이터 Bn는 n번째 구간 {Xn-1,Xn}에서의 근사직선의 Y절편을 의미한다.
따라서, 최종적으로 가산기(60)로부터 출력되는 감마보정된 디지털 영상신호 데이터 Y는 다음과 같은 수학식 2에 의하여 나타내어질 수 있다.
Y=An×X+Bn
도 1의 감마보정장치는 근사된 감마특성곡선 상의 모든 점에 대한 출력값을 저장할 필요없이 각 구간에서의 계수데이터 An와 오프셋데이터 Bn만을 저장하면 되므로 메모리의 용량을 감소시킬 수 있으며 이에 따라 감마보정장치를 구성하는 회로의 크기도 줄어드는 장점이 있다.
그러나, 캠코더의 감마특성곡선(Gamma Curve)은 고정되어 있는 것이 아니라 저광 모드(Low Light Mode), 역광모드(Back Light Mode) 등의 이용자의 작동모드 선택이나 히스토그램 이퀄라이저의 작동에 따라 기울기가 수시로 변할 수 있으며, 특히 저광모드에서와 같이 영상신호의 에너지가 저준위에 집중될 경우 100% White를 넘는 부분에서는 감마특성곡선의 기울기, 즉 근사직선의 기울기가 매우 작은 값을 갖게 된다.
도 1의 감마보정장치를 이용하여 감마보정을 할 경우 근사직선의 기울기가 0에 가깝게 되면 승산기(50)에서 발생하는 라운드오프 에러(round-off error)가 커져 승산기(50)에서 출력되는 결과에 오류가 생기게 된다.
예를 들어, 디지털 부동승산기로 감마보정기능을 수행하고자 할 경우 계수데이터 An가 8bit로 구성되어 있다면 감마특성곡선의 기울기의 정확도는 최대 1/256(=1/28)까지 조정할 수 있게 된다.
이때, 만약 계수데이터 An가 129/(256×8)(=16.125/256)로 주어진다면 실제 승산기(50)에 입력되는 데이터는 소수점 이하의 하위 3bit가 라운드오프된 0001 00002로 표시되며 이는 16/256에 해당되어 실제 기울기와는 라운드오프 에러만큼의 차이가 나게 된다. 이에 따라 승산기에서 수행되는 연산결과는 계수데이터 An가 0에 가까울수록 반올림 에러가 증가하게 된다.
한편, 도 3은 역광모드일 때의 영상신호의 에너지분포곡선의 기본적인 패턴을 나타내고, 도 4는 도 3의 영상신호처리에 이용되는 역광보정용 감마특성곡선을 나타낸다.
도 3에 도시된 것과 같이 역광모드일 경우의 영상신호의 에너지는 저준위(L)와 고준위(H)로 크게 나누어져 집중되어 있으며, 이 경우 일반적인 감마특성곡선을 이용하여 감마보정을 할 경우 고준위(H)에 해당되는 영상신호의 처리가 제대로 이루어지지 않게 된다. 따라서, 역광모드에 이용되는 감마특성곡선은 도 4에 도시된 것과 같이 곡선의 기울기가 크게 두 부분으로 나뉘어져 변하게 된다.
따라서, 도 1의 종래의 감마보정장치를 이용하여 감마보정을 할 경우 도 4에 나타낸 것과 같이 오프셋데이터 Bn은 동일 구간에서의 계수데이터 An의 값에 따라 음의 값을 가질 수가 있으며, 이 경우 신호처리의 구현이 복잡해지고 신호처리를 위한 하드웨어의 규모도 증가하게 되는 문제점이 있다.
한편, 최근에 디스플레이 장치로 이용되고 있는 액정디스플레이(LCD) 장치의 경우 입출력 신호특성이 선형이므로 원하는 화면을 재현하기 위해서는 영상수신장치에 입력된 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 도 5에서와 같이 역감마보정(De-Gamma correction)을 해야 할 경우도 있다.
도 1의 감마보정장치를 이용하여 역감마보정을 할 경우 도 5에서 나타낸 것과 같이 오프셋데이터 Bn의 값이 항상 음의 값을 가지게 되고, 특히 계수데이터 An의 값이 커짐에 따라 오프셋데이터 Bn의 값이 음의 방향으로 매우 크게 되어 제한된 비트수를 가지는 종래의 감마보정장치로는 이를 표현할 수가 없게 되어 결국 신호처리가 불가능하게 되는 문제점이 생긴다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 목적은 승산기에서 발생하는 라운드오프 에러를 감소시켜 비선형 신호처리시 신호처리의 정확도를 높일 수 있는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 또다른 목적은 음수값을 가지는 오프셋데이터의 발생을 방지함으로써 감마보정을 위한 신호처리의 구현을 보다 단순화할 수 있는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 도 1의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 일반적인 감마특성곡선(Y=Xγ,γ=0.45)을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 역광모드일 때의 캠코더의 디지털 영상신호 데이터의 에너지분포곡선의 기본적인 패턴을 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 캠코더의 역광보정용 감마특성곡선을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 도 1의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 역감마특성곡선(De-gamma characteristic curve)을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 7은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 8은 도 7의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 일반적인 감마특성곡선(Y=Xγ,γ=0.45)을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 9는 도 7의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 역감마특성곡선을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 10은 도 6 및 도 7의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 디지털 논리회로를 하나의 마이크로프로세스로 대체한 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 11은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법의 일실시예를 개략적으로 나타낸 흐름도,
도 12은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법의 또다른 실시예를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 이용된 부호의 설명 *
130: 부호기 140: 메모리
150: 승산기 160: 가산기
170: 마이크로컴퓨터 180: 제산쉬프터
190: 감산기
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 특징은 외부로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터를 인가받아 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간에 대응되는 소정의 부호신호를 출력하는 부호기와, 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터와 각 구간별 근사직선의 계수데이터 및 증폭계수를 소정 위치에 저장하고, 부호기로부터 출력된 부호신호에 따라 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간에서의 오프셋데이터와 계수데이터 및 증폭계수를 출력하는 기억수단과, 디지털 영상신호 데이터와 기억수단으로부터 입력된 계수데이터를 곱하여 그 결과를 출력하는 승산기와, 승산기 수단으로부터 출력된 결과를 기억수단으로부터 입력된 증폭계수로 나눔으로써 증폭된 영상신호 데이터를 원래대로 환원시켜 그 결과를 출력하는 제산기와, 제산기로부터 출력된 결과와 기억수단으로부터 입력된 오프셋데이터를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 출력하는 가산기를 구비함에 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치에 있어서 상기 기억수단은 증폭계수 N 대신 증폭지수 m을 저장하고 부호기로부터 출력된 소정의 부호신호에 따라 상기 증폭지수를 출력하며, 본 발명에 따른 감마보정장치는 기억수단으로부터 증폭지수 m을 입력받아 승산기로부터 출력된 결과를 1/2m로 감소시켜 그 결과를 가산기에 인가하는 쉬프트 수단을 더욱더 구비할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치는 외부로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터에서 각 구간별 구간시작점을 빼서 그 결과를 승산기에 출력하는 감산기를 더욱더 구비하고, 승산기는 감산기로부터 입력된 결과와 기억수단으로부터 입력된 계수데이터를 곱하여 그 결과를 출력하며, 가산기에 인가되는 오프셋데이터는 각 구간별 구간시작점에서의 출력값으로 주어져 오프셋데이터가 음수값이 되는 것을 방지한다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법은 설정된 감마특성곡선을 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별 구간시작점, 각 구간별 증폭계수 N, 각 구간별 근사직선의 기울기의 N배로 증폭되어 주어지는 계수데이터 및 각 구간별 구간시작점에서의 근사직선의 출력값인 오프셋데이터를 설정하는 제 1단계와, 디지털 영상신호 데이터가 입력되는지를 판단하는 제 2단계와, 제 2단계의 판단결과, 디지털 영상신호 데이터가 입력된 경우 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간을 판단하는 제 3단계와, 디지털 영상신호 데이터에서 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간의 구간시작점을 빼서 S를 발생하는 제 4단계와, 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 계수데이터와 상기 S를 곱하여 Z를 발생하는 제 5단계와, 상기 Z를 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 증폭계수 N으로 나누어 W를 발생하는 제 6단계와, 상기 W에 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 오프셋데이터를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 출력하는 제 7단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 바람직한 하나의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1에서와 같이 이미지 센서(10)를 통해 들어온 영상신호는 A/D 변환기(20)에 의해 디지털 영상신호 데이터 X로 변환된 후, 부호기(130)와 마이크로컴퓨터(170)에 인가된다.
마이크로컴퓨터(170)는 이미 알려진 신호처리 알고리즘을 이용하여 디지털 영상신호 데이터를 일정한 간격, 예를 들어 1개의 프레임 단위로 나누어 영상신호의 에너지 분포를 자동적으로 분석하거나 또는 이용자의 작동모드 선택에 따라 신호처리에 최적화된 감마특성곡선을 결정하고, 이에 따라 감마특성곡선을 입력신호의 레벨에 대하여 소정의 구간으로 분할한 다음 각 구간별로 구간경계점 Xn및 근사직선의 기울기 An와 근사직선의 Y절편인 오프셋데이터 Bn을 정의하여 이들 데이터를 부호기(130) 및 메모리(140)에 출력한다.
이때 분할되는 구간의 폭과 수는 감마특성곡선의 곡률에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 곡률이 큰 부분의 구간의 폭을 곡률이 작은 부분의 구간의 폭보다 작게 함으로써 보다 정확한 신호처리를 구현할 수 있게 된다.
또한, 마이크로컴퓨터(170)는 승산기(150)에 인가되는 근사직선의 기울기 An를 증폭시켜 승산기(150)에서의 반올림 에러를 최소화하기 위해 근사직선의 기울기에 따라 각 구간의 증폭지수 m(m은 0 이상인 정수)을 설정하고, 다음 수학식과 같이 근사직선의 기울기 An에 2m을 곱하여 계수데이터 An´을 정의한다.
이때 계수데이터 An´가 제한된 비트수를 초과하여 오버플로우가 발생하지 않도록 증폭지수 m을 설정하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 계수데이터가 8 bit로 설정되어 있는 경우 일반적으로 계수데이터 An´은 0부터 255/256 즉, 2진코드로 0000 00002부터 1111 11112까지의 값을 가진다.
만약 n번째 계수데이터 An´가 129/(256×8)(=16.125/256)로 주어진다면 마이크로컴퓨터(170)에 의해 오버플로우가 발생하지 않도록 설정되는 증폭지수는 m=3이고, 이때 메모리(140)에 저장되는 계수데이터 An´은 실제의 근사직선의 기울기보다 23배 증폭된 즉, 좌로 3 bit만큼 쉬프트된 1000 00012가 되어 반올림 에러를 최소화할 수 있게 된다.
부호기(130)는 마이크로컴퓨터(170)에 의해 설정된 구간경계점 Xn을 인가받아 구간경계점 Xn과 A/D 변환기(20)로부터 인가된 디지털 영상신호 데이터 X를 비교하여 디지털 영상신호 데이터의 레벨에 따라 소정의 부호신호, 예를 들어 미리 설정된 메모리(140)의 특정 어드레스로 변환하여 메모리(140)에 인가한다.
메모리(140)는 마이크로컴퓨터(170)로부터 인가된 각 구간별 근사직선의 계수데이터 An´와 오프셋데이터 Bn, 증폭지수 m을 미리 설정된 메모리(140)의 어드레스에 저장하고 부호기(130)로부터 출력된 부호신호에 따라 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 근사직선의 계수데이터 An´와 오프셋데이터 Bn, 증폭지수 m을 각각 승산기(150)와 가산기(160), 제산쉬프터(180)로 인가한다.
승산기(150)는 A/D변환기(20)로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터 X와 메모리(140)로부터 입력된 계수데이터 An´을 곱하여 그 결과 (An´×X)를 제산쉬프터(180)에 출력한다. 이때 승산기(150)로부터 출력된 결과는 2m배로 증폭되어 입력된 계수데이터 An´에 의해 실제값보다 2m배만큼 증폭된 것이며, 따라서 승산기(150)의 반올림 에러는 1/2m만큼 감소하게 된다.
본 발명에 따른 감마보정장치에 의해서 원하는 신호처리결과를 얻기 위해서는 2m배로 증폭되어 승산기(150)로부터 출력된 결과를 다시 2m으로 나누는 것이 필요하다. 따라서, 승산기(150)로부터 출력된 결과를 2m으로 나누기 위한 제산기가 추가로 구비되며, 바람직하게는 상기 제산기는 제산쉬프터(180)로 구성되어 간단한 회로구성만으로도 2m의 나눗셈연산을 구현할 수 있다.
즉, 제산쉬프터(180)는 예를 들어 쉬프트 레지스터(shift register)로서, 메모리(140)로부터 증폭지수 m을 인가받아 승산기(150)로부터 출력된 결과를 m-bit만큼 우로 이동시킴으로써 승산기(150)로부터 출력된 결과를 1/2m만큼 감소시킨다. 예를 들어, 메모리(140)으로부터 인가된 증폭지수 m이 3이고 승산기(150)로부터 출력된 결과가 1 0000 0000 0000 00002= 216라면 제산쉬프터(180)에서의 연산 결과는 0 0010 0000 0000 00002= 213로서 승산기(150)로부터 출력된 결과를 23으로 나눈 것과 같게 된다.
가산기(160)는 제산쉬프터(180)로부터 출력된 결과에 메모리(140)로부터 인가된 오프셋데이터 Bn을 더하여 그 결과를 감마보정된 디지털 영상신호 데이터 Y로 출력한다.
이때 감마보정된 디지털 영상신호 데이터 Y는 다음과 같은 수학식에 의해 표현될 수 있다.
다음으로 항상 양의 오프셋데이터를 갖도록 하는 본 발명에 따른 감마보정장치의 다른 실시예를 도 7 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 감마보정장치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 8은 도 7의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 감마특성곡선을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 9는 도 7의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 이용하여 역감마특성곡선을 근사하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7에 있어서 도 6과 동일한 참조번호를 가진 구성요소는 도 6의 그것과 동일한 작용효과를 나타내므로 상세한 설명은 생략한다.
마이크로컴퓨터(170)는 해당시스템의 디지털 영상신호 데이터처리에 최적화된 감마특성곡선을 결정하고 이에 따라 도 6에서와 같이 각 구간별로 구간경계점 Xn및 증폭지수 m, 근사직선의 기울기의 2m배인 계수데이터 An´와 오프셋데이터 Bn´을 정의하여 부호기(130)에는 구간경계점 Xn을 인가하고, 메모리(140)에는 각 구간별 구간시작점 Xn-1및 증폭지수 m, 근사직선의 계수데이터 An´와 오프셋데이터 Bn´을 출력한다. 이때, 오프셋데이터 Bn´은 각 구간별 구간시작점 Xn-1에서의 출력값으로 정의된다.
메모리(140)는 마이크로컴퓨터(170)로부터 인가된 각 구간별 구간시작점 Xn-1및 증폭지수 m, 근사직선의 계수데이터 An´와 오프셋데이터 Bn´를 미리 설정된 어드레스에 저장하고 부호기(130)로부터 출력된 부호신호에 따라 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 구간시작점 Xn-1및 증폭지수 m, 근사직선의 계수데이터 An´와 오프셋데이터 Bn´를 각각 감산기(190), 제산쉬프터(180), 승산기(150) 및 가산기(160)로 인가한다.
감산기(190)는 A/D변환기(20)로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터 X로부터 메모리(140)로부터 인가된 구간시작점 Xn-1를 뺀 후 그 결과 X-Xn-1를 승산기(150)에 출력한다.
이때, n번째 구간 {Xn,Xn-1}의 구간시작점 Xn-1이 2n-1로 주어질 경우 감산기(190)는 간단하게 앤드 게이트(And Gate)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 입력신호가 9bit로 구성된 시스템에서 디지털 영상신호 데이터 X가 40=0 0010 10002일 경우 감산기(190)에 인가되는 구간시작점 Xn-1은 32=25으로 주어지며, 앤드 게이트(190)에는 구간시작점 Xn-1=25의 1의 보수인 1 1101 11112가 인가되어 그 결과 40-32=8=0 0000 10002이 출력된다.
승산기(150)는 감산기(190)로부터 인가된 결과 X-Xn-1와 메모리(140)로부터 입력된 계수데이터 An´을 곱하여 그 결과 (An´×(X-Xn-1))를 제산쉬프터(180)에 출력한다.
도 7의 감마보정장치에 있어서의 감마특성곡선의 근사방법을 도 8을 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 감마보정장치에서 근사된 감마특성곡선을 구하기 위해서는 도 2에서와 같이 디지털 영상신호 데이터의 레벨을 적정수의 구간으로 분할한 후 각 구간별로 근사직선의 기울기 및 오프셋데이터를 정의하는 것이 필요하다.
이때 도 8에서 도시된 바와 같이 근사직선의 기울기는 다음과 같은 수학식에 의해 표현된다.
여기서, Xn-1, Xn은 각각 n번째 구간 {Xn-1,Xn}에서의 구간시작점과 구간끝점을 나타내고, Yn-1,Yn은 각각 Xn-1,Xn에서의 출력값을 의미한다.
한편, 메모리(140)로부터 가산기(160)에 인가되는 오프셋데이터 Bn´는 도 1의 감마보정장치에서와 같은 근사직선의 Y절편이 아니라 다음 수학식에서와 같이 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 구간시작점 Xn-1에서의 출력값 Yn-1로 정의된다.
Bn=Yn-1
따라서, 도 7의 가산기(160)로부터 출력되는 감마보정된 디지털 영상신호 데이터 Y는 다음과 같은 수학식에 의하여 나타내어질 수 있으며, 오프셋데이터 Bn´는 감마특성곡선의 기울기와는 무관하게 항상 0보다 큰 값을 가진다.
또한, 도 9에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 역감마보정(De-Gamma Correction) 신호처리시에 이용하더라도 종래의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치에서와 같은 과대음수 발생 등의 문제가 생기지 않고 오프셋데이터가 항상 양수값을 가지게 된다.
한편, 도면에 도시되어 있지는 않으나 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 또다른 실시예로서, 도 6 또는 도 7의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치에 있어서 디지털 영상신호 데이터의 감마보정 신호처리를 위한 감마특성곡선이 고정되게 설정되어 있는 경우 감마특성곡선의 근사를 위한 구간경계점 Xn, 각 구간별 근사직선의 계수데이터 An´및 오프셋데이터 Bn´등이 마이크로컴퓨터에 의한 처리를 거치지 않고 직접 부호기(130)와 메모리(140)에 저장되게 함으로써 별도의 하드웨어자원, 즉 마이크로컴퓨터(170)을 구비하지 않고도 신호처리속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도면에 도시되어 있지는 않으나 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 제 4의 실시예로서, 도 6 또는 도 7의 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치에 있어서 마이크로컴퓨터(170)로부터 감마특성곡선의 기울기 An를 정의하여 이를 메모리(140)에 저장한 후 이를 별도의 승산쉬프터(multiplying shifter)(미도시됨)를 거쳐 감마특성곡선의 기울기 An를 2m배함으로써 계수데이터를 승산기(150)에 인가하는 것도 가능하다. 이때 상기 승산쉬프터는 예를 들어 쉬프터 레지스터로 구성되어, 메모리(140)로부터 증폭지수 m을 인가받아 메모리(140)에서 입력된 감마특성곡선의 기울기 An를 좌로 m-bit만큼 이동시킴으로써 메모리(140)로부터 입력된 데이터를 2m배 증폭시킨다.
본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치는 도 6 또는 도 7에 도시된 것과 같은 디지털 논리회로로 구성될 수 있을 뿐만 아니라 도 10과 같이 하나의 마이크로프로세서로도 구현될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치의 동작을 도 11 및 도 12의 도면을 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법의 일실시예를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
먼저 마이크로컴퓨터(170)는 디지털 영상신호에 따라 근사된 감마특성곡선 및 각 구간별 구간경계점 Xn, 각 구간별 근사직선의 계수데이터 An´, 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터 Bn및 각 구간별 증폭지수 m를 설정한다(S100).
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 마이크로컴퓨터(170)는 A/D 변환기(20)로부터 일단의 디지털 영상신호 Xo가 입력되면(S110), 입력되는 디지털 영상신호 데이터 Xo를 분석하여 영상신호처리를 위한 감마특성곡선을 결정하고 이를 다수의 구간으로 분할하여 각 구간별 구간경계점 Xn, 각 구간별 근사직선의 기울기 An, 각 구간별 근사직선의 Y절편인 오프셋데이터 Bn및 각 구간별 근사직선의 기울기에 따라 각 구간별 증폭지수 m을 설정한다(S120). 다음으로 마이크로컴퓨터(170)는 근사직선의 기울기를 2m배로 증폭하여 각 구간별 근사직선의 계수데이터 An´을 구한다(S130).
단계(100)에 의해 근사된 감마특성곡선의 각 구간별 계수데이터 An´, 오프셋데이터 Bn및 증폭지수 m가 결정되면 마이크로프로세서(300)는 영상신호처리를 위한 디지털 영상신호 데이터 X가 입력되는지를 판단한다(S200).
단계(S200)의 판단결과, 디지털 영상신호 데이터 X가 입력되었다고 판단되면 마이크로프로세서(300)는 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간 n을 판단한다(S300).
디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간 n을 판단하는 단계(S300)는 예를 들어 다음과 같은 세부과정으로 구성될 수 있다.
먼저 하나의 변수 k를 선택하여 이를 초기값, 예를 들어 k=1로 설정한 다음(S310), 디지털 영상신호 데이터 X를 k번째 구간의 구간끝점 Xk와 비교한다(S320). 비교 결과 디지털 영상신호 데이터가 k번째 구간의 구간끝점 Xk보다 크면 변수 k와 최대구간값 nmax와 비교하여(S330), 만약 변수 k가 최대구간값 nmax보다 작으면 k값을 업카운트한 후(S340) 단계(S320)로 궤환하고, 만약 변수 k가 최대구간값 nmax보다 크거나 같으면 변수 k의 저장값, 즉 최대구간값 nmax을 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간의 구간값 n으로 설정한다(S350). 여기서, 최대구간값 nmax은 감마특성곡선의 분할된 구간수와 같은 값으로 주어진다.
한편, 단계(S320)에서 디지털 영상신호 데이터가 k번째 구간의 구간끝점 Xk보다 작거나 같으면 변수 k의 현재저장값을 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간의 구간값 n으로 설정한다(S350).
단계(S300)에 의해 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간의 구간값 n이 정해지면 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간의 계수데이터 An´와 디지털 영상신호 데이터 X를 곱한다(그 결과를 이하 Z라 칭한다.)(S400). 여기서, 계수데이터 An´는 근사직선의 기울기를 2m배만큼 증폭된 값이므로 승산기(150)에서의 반올림 에러는 1/2m만큼 감소하게 된다.
다음으로 원하는 신호를 얻기 위해 단계(S400)에 의해 발생된 Z를 계수데이터 An´에서의 증폭값 2m으로 나누는데(그 결과를 이하 W라 칭한다.)(S500), 바람직하게는 2진코드로 된 변수 Z를 m-bit만큼 우로 쉬프트시킴으로써 단계(S400)에 의해 발생된 값 Z를 1/2m로 감소시킨다.
단계(S500)를 수행한 후, W에 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 오프셋데이터 Bn를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호데이터 Y를 발생시킨다(S600).
도 12는 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
마이크로컴퓨터(170)는 근사된 감마특성곡선의 각 구간별 구간경계점 Xn, 각 구간별 근사직선의 계수데이터 An´, 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터 Bn´ 및 각 구간별 증폭지수 m를 설정한다. 이때 도 8에 도시된 바와 같이, 마이크로컴퓨터(170)에 의해 설정되는 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터 Bn´는 각 구간별 구간시작점 Xn-1에서의 감마특성곡선의 출력값으로 주어지며 이에 따라 오프셋데이터 Bn´는 감마특성곡선의 기울기에 상관없이 항상 양수값을 가진다.
도 7의 감마보정장치는 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간의 구간값 n을 판별한 후(S1300), 디지털 영상신호 데이터 X로부터 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간의 구간시작점 Xn-1을 뺀다(그 결과를 이하 S라 칭한다.)(S1360).
단계(S1360)를 수행한 후에는 S를 계수데이터와 곱하여 그 결과를 Z에 저장하고(S1400), 다시 Z를 2m로 나누어 W에 저장한다(S1500).
단계(S1500)에 의해 발생된 변수 W에 디지털 영상신호 데이터 X가 속하는 구간의 오프셋데이터 Bn´를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터 Y를 발생시킨다(S1600).
한편, 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법에 있어서 전술한 근사직선의 기울기의 증폭계수는 2m대신 1 이상의 임의의 양수 N으로 대체될 수 있다. 이 경우 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 구성하는데 사용되는 하드웨어자원은 증폭값이 2m인 경우보다 더 많이 요구되나 감마보정 신호처리의 정확도를 더 높일 수 있게 된다.
전술한 바와 같이 증폭계수가 1 이상의 임의의 양수 N으로 대체된 경우 마이크로컴퓨터(170)에서 메모리(140)에 입력되는 데이터는 각 구간별 증폭지수 m 대신 각 구간별 증폭계수 N이 되며, 본 발명에 따른 감마보정장치의 제산쉬프터(180)는 승산기(150)로부터 출력된 결과를 N으로 나누기 위한 공지의 제산기로 대체된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치 및 감마보정방법에 의하면, 승산기에 입력되는 계수데이터를 증폭시킨 후 연산 결과를 다시 감소시키는 방법을 통하여 승산기에서의 라운드오프 에러를 줄임으로써 감마보정 신호처리의 정확도를 높이는 효과가 있다.
또한, 가산기에 입력되는 오프셋데이터가 항상 양수값이 되도록 함으로써 하드웨어자원을 절약하는 효과가 있으며, 역감마보정(De-Gamma Correction)시에도 하드웨어의 변경없이 본 발명에 따른 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치를 그대로 이용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 발명의 권리범위는 감마특성곡선에 따른 신호처리를 위한 감마보정장치 및 감마보정방법에 한정되지 않으며, 본 발명의 핵심을 변경하지 않고도 적용할 수 있는 기타 비선형 영상신호처리장치 및 영상신호처리방법에도 미친다고 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 입력신호 대 출력신호의 감마특성곡선을 입력신호의 레벨에 따라 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별로 감마특성곡선에 대응되는 일련의 근사직선들을 연속되게 연결함으로써 구해지는 근사된 감마특성곡선에 따라 디지털 영상신호 데이터를 감마보정하기 위한 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치에 있어서;
    외부로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터를 인가받아 상기 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간에 대응되는 소정의 부호신호를 출력하는 부호기;
    각 구간별 증폭계수 N, 각 구간별 근사직선의 기울기의 N배로 증폭되어 주어지는 각 구간별 계수데이터, 각 구간별 근사직선의 Y절편인 오프셋데이터를 소정 위치에 저장하고, 상기 부호기로부터 출력된 부호신호에 따라 상기 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간의 증폭계수 N, 계수데이터 및 오프셋데이터를 출력하는 기억수단;
    상기 디지털 영상신호 데이터와 상기 기억수단으로부터 입력된 계수데이터를 곱하여 그 결과를 출력하는 승산기;
    상기 승산기로부터 출력된 결과를 상기 기억수단으로부터 입력된 증폭계수 N으로 나누어 그 결과를 출력하는 제산기; 및
    상기 제산기로부터 출력된 결과와 상기 기억수단으로부터 입력된 오프셋데이터를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 출력하는 가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치는;
    감마특성곡선을 정의하기 위한 각 구간별 근사직선의 기울기 및 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터를 설정하고, 각 구간별 근사직선의 기울기에 따라 각 구간별 증폭계수 N 및 각 구간에서의 근사직선의 기울기의 N배로 증폭되어 주어지는 계수데이터를 설정하여 각 구간별 증폭계수 N, 계수데이터 및 오프셋데이터를 상기 기억수단에 출력하는 마이크로컴퓨터를 더욱더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 증폭계수 N는;
    2m(m은 0 이상인 임의의 정수)으로 주어지는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제산기는;
    상기 기억수단으로부터 증폭지수 m을 입력받아 상기 승산기로부터 입력된 결과를 우로 m bit만큼 쉬프트하는 쉬프트 수단임을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  5. 입력신호 대 출력신호의 감마특성곡선을 입력신호의 레벨에 따라 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별로 감마특성곡선에 대응되는 일련의 근사직선들을 연속되게 연결함으로써 구해지는 근사된 감마특성곡선에 따라 디지털 영상신호 데이터를 감마보정하기 위한 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치에 있어서;
    외부로부터 입력된 디지털 영상신호 데이터를 인가받아 디지털 영상신호 데이터의 레벨에 따라 소정의 부호신호를 출력하는 부호기;
    각 구간별 구간시작점, 각 구간별 증폭계수 N, 각 구간별 근사직선의 기울기의 N배로 증폭되어 주어지는 계수데이터 및 각 구간별 구간시작점에서의 출력값으로 주어지는 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터를 소정 위치에 저장하고, 상기 부호기로부터 출력된 부호신호에 따라 상기 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간의 구간시작점, 증폭계수 N, 계수데이터 및 오프셋데이터를 출력하는 기억수단;
    상기 디지털 영상신호 데이터를 인가받아 상기 디지털 영상신호 데이터에서 상기 기억수단으로부터 출력된 구간시작점을 뺀 후 그 결과를 출력하는 감산기;
    상기 감산기로부터 입력된 결과와 상기 기억수단으로부터 입력된 계수데이터를 곱하여 그 결과를 출력하는 승산기;
    상기 승산기로부터 출력된 결과를 상기 기억수단으로부터 입력된 증폭계수 N으로 나누어 그 결과를 출력하는 제산기; 및
    상기 제산기로부터 출력된 결과와 상기 기억수단으로부터 입력된 오프셋데이터를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 출력하는 가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치는:
    감마특성곡선을 정의하기 위한 각 구간별 구간시작점과 각 구간별 근사직선의 기울기 및 각 구간별 근사직선의 오프셋데이터를 설정하고, 각 구간별 근사직선의 기울기에 따라 각 구간별 증폭계수 N 및 각 구간에서의 근사직선의 기울기의 N배로 증폭되어 주어지는 계수데이터를 설정하여 각 구간별 구간시작점, 각 구간별 증폭계수 N 및 근사직선의 계수데이터를 상기 기억수단에 출력하는 마이크로컴퓨터를 더욱더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 증폭계수 N은;
    2m(m은 0 이상인 임의의 정수)으로 주어지는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제산기는;
    상기 기억수단으로부터 증폭지수 m을 입력받아 상기 승산기로부터 입력된 결과를 우로 m bit만큼 쉬프트하는 쉬프트 수단임을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  9. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 구간시작점은;
    2n(n은 0 이상인 정수)으로 주어지는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 감산기는; 앤드게이트(And Gate)이며,
    상기 구간시작점의 1의 보수가 상기 기억수단으로부터 상기 감산기에 인가되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정장치.
  11. 입력신호 대 출력신호의 감마특성곡선을 입력신호의 레벨에 따라 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별로 감마특성곡선에 대응되는 일련의 근사직선들을 연속되게 연결함으로써 구해지는 근사된 감마특성곡선에 따라 디지털 영상신호 데이터를 감마보정하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법에 있어서:
    설정된 감마특성곡선을 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별 구간경계점, 각 구간별 증폭계수 N, 각 구간별 근사직선의 기울기의 N배로 증폭되어 주어지는 계수데이터 및 각 구간별 근사직선의 Y절편인 오프셋데이터를 설정하는 제 1단계;
    디지털 영상신호 데이터가 입력되는지를 판단하는 제 2단계;
    제 2단계의 판단결과, 상기 디지털 영상신호 데이터가 입력된 경우 상기 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간을 판단하는 제 3단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 계수데이터와 디지털 영상신호 데이터를 곱하여 Z를 발생하는 제 4단계;
    상기 Z를 상기 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 증폭계수 N으로 나누어 W를 발생하는 제 5단계;
    상기 W에 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 오프셋데이터를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 출력하는 제 6단계를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 3단계는;
    변수 k를 초기값으로 설정하는 단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터를 k번째 구간의 구간끝점 Xk와 비교하는 단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터가 k번째 구간의 구간끝점 Xk보다 큰 경우, 상기 변수 k와 최대구간값 nmax와 비교하는 단계;
    상기 변수 k가 최대구간값 nmax보다 작은 경우, 변수 k를 업카운트한 후 상기 디지털 영상신호 데이터를 k번째 구간의 구간끝점 Xk와 비교하는 단계로 궤환하는 단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터가 k번째 구간의 구간끝점 Xk보다 크지 않거나 상기 변수 k가 최대구간값 nmax보다 크거나 같은 경우, 변수 k를 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간값으로 설정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 증폭계수는 2m(m은 0 이상인 정수)인 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제 5단계는;
    변수 Z를 m-bit만큼 우로 쉬프트하는 단계임을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법.
  15. 입력신호 대 출력신호의 감마특성곡선을 입력신호의 레벨에 따라 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별로 감마특성곡선에 대응되는 일련의 근사직선들을 연속되게 연결함으로써 구해지는 근사된 감마특성곡선에 따라 디지털 영상신호 데이터를 감마보정하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법에 있어서;
    설정된 감마특성곡선을 다수의 구간으로 분할하고 각 구간별 구간시작점, 각 구간별 증폭계수 N, 각 구간별 근사직선의 기울기의 N배로 증폭되어 주어지는 계수데이터 및 각 구간별 구간시작점에서의 근사직선의 출력값인 오프셋데이터를 설정하는 제 1단계;
    디지털 영상신호 데이터가 입력되는지를 판단하는 제 2단계;
    제 2단계의 판단결과, 상기 디지털 영상신호 데이터가 입력된 경우 상기 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간을 판단하는 제 3단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터에서 상기 디지털 영상신호 데이터의 레벨이 속하는 구간의 구간시작점을 빼서 S를 발생하는 제 4단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 계수데이터와 상기 S를 곱하여 Z를 발생하는 제 5단계;
    상기 Z를 상기 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 증폭계수 N으로 나누어 W를 발생하는 제 6단계;
    상기 W에 상기 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간의 오프셋데이터를 더하여 감마보정된 디지털 영상신호 데이터를 출력하는 제 7단계를 구비한 것을 특징으로 하는 감마보정방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 3단계는;
    변수 k를 초기값으로 설정하는 단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터를 k번째 구간의 구간끝점 Xk와 비교하는 단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터가 k번째 구간의 구간끝점 Xk보다 큰 경우, 상기 변수 k와 최대구간값 nmax와 비교하는 단계;
    상기 변수 k가 최대구간값 nmax보다 작은 경우, 변수 k를 업카운트한 후 상기 디지털 영상신호 데이터를 k번째 구간의 구간끝점 Xk와 비교하는 단계로 궤환하는 단계;
    상기 디지털 영상신호 데이터가 k번째 구간의 구간끝점 Xk보다 크지 않거나 상기 변수 k가 최대구간값 nmax보다 크거나 같은 경우, 변수 k를 디지털 영상신호 데이터가 속하는 구간값 n으로 설정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법.
  17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서,
    상기 증폭계수는 2m(m은 0 이상인 정수)인 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제 6단계는;
    상기 Z를 m-bit만큼 우로 쉬프트하는 단계임을 특징으로 하는 디지털 영상신호 데이터의 감마보정방법.
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