KR950007033B1 - Correcting apparatus for digital camera - Google Patents

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Abstract

a first switching means for determining the upper 2 bit data out of the digitalized 10 bit data from a CCD and selecting one of a γ compensator and Knee compensator; a γ compensator for γ correcting the lower 8 bit data out of the received 10 bit data by means of a memory element; a first Knee compensator for generating the lower 9 bit data out of the received 10 bit data in an approximate straight line; a second Knee compensator for generating the lower 8 bit data out of the received 10 bit data in an approximate straight line; and a second switching means for determining the upper 1 bit data out of the received 10 bit data and selecting one of the first and the second Knee compensators. so as to input the data into the first switching means.

Description

디지탈 카메라의 보정장치Digital Camera Compensator

제1도는 종래의 디지탈 카메라 감마(γ)특성도.1 is a conventional digital camera gamma (γ) characteristic diagram.

제2도는 종래 디지탈 카메라 전체특성도.2 is a general characteristic diagram of a conventional digital camera.

제3도는 종래 디지탈 카메라 감마보정장치 구성도.3 is a configuration diagram of a conventional digital camera gamma correction device.

제4도는 본 발명의 디지탈 카메라 감마보정장치 구성도.4 is a block diagram of a digital camera gamma correction apparatus of the present invention.

제5도는 본 발명을 설명하기 위한 영역별 감마특성도.5 is a gamma characteristic diagram for each region for explaining the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : OR게이트 2 : ROM1: OR gate 2: ROM

3-5 : 가산기 6 : 제1스위칭수단3-5: adder 6: first switching means

7 : γ보정수단 8 : 제1Knee보정수단7: gamma correction means 8: first knee correction means

9 : 제2Knee보정수단 10 : 제2스위칭수단9: second knee correction means 10: second switching means

본 발명은 디지탈 카메라의 신호처리에 관한 것으로써, 특히 감마(γ)보정장치를 디지탈화하여 적은 용량의 메모리소자(롬)로 구현한 감마보정장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to signal processing of digital cameras, and more particularly, to a gamma correction device in which a gamma correction device is digitalized and implemented as a small memory device (ROM).

종래의 카메라 감마(γ)보정장치를 첨부된 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The conventional camera gamma (γ) correction apparatus will be described with reference to FIGS. 1 to 3 as follows.

종래의 카메라 감마(γ)보정장치는 제3도와 같이 1-비트(bit)×8비트(bit)의 롬(ROM)을 사용하여 구현하였다.The conventional camera gamma (γ) compensator is implemented using a ROM of 1-bit × 8 bits as shown in FIG.

즉, 제2도는 종래의 카메라의 전체 특성곡선이고 제1도는 제2도중 감마()특성을 나타낸 것으로, 감마 특성은 브라운관 특성이 입력신호에 따라 광에너지로 전환되는 비율이 일정치않으므로 카메라측의 신호처리에서 제1도와 같은 특성을 갖도록 신호처리를 해주어야 TV화면상에는 입력과 출력이 리니어(Linear)한 특성을 얻을수 있다.2 is an overall characteristic curve of a conventional camera, and FIG. 1 is a gamma ( The gamma characteristic is not constant at the rate of conversion of the CRT characteristic to optical energy according to the input signal, so the signal processing must be performed so that the signal processing at the camera side has the same characteristics as the first degree. Linear characteristics can be obtained.

그래서, 감마(γ)계수가 2.2로써, 카메라 신호처리에서 1/γ=0.45로 역보정을 해주어야 한다.Therefore, the gamma (γ) coefficient is 2.2, and the back correction should be performed to 1 / γ = 0.45 in the camera signal processing.

감마(γ)특성뿐만 아니라 정상적인 상태의 신호 최대값을 1이라고 했을때, 최대값의 1.5배(×1.5)의 신호가 입력되면 제2도와 같이 CCD(Charge Coupled Device)의 포화현상이 나타난다.In addition to the gamma (γ) characteristic, assuming that the signal in the normal state is 1, when the signal 1.5 times the maximum value (× 1.5) is input, the saturation phenomenon of the CCD (Charge Coupled Device) appears as shown in FIG.

여기서, 피사체의 하이라이트(high light)나 스포트라이트(spotlight)인 경우에는 이런 현상 때문에 스미어(smear)현상이 일어남으로 통상 정상신호의 4배 신호가 입력되어도 화상의 일그러짐이 없도록 해주기 위해 니(Knee)특성을 준다.Here, in the case of a high light or spotlight of the subject, a smear phenomenon occurs because of this phenomenon, so that even if a signal four times the normal signal is input, there is no distortion of the image. Gives.

즉, CCD로부터의 신호를 10비트 A/D변환하여 출력으로는 8비트가 출력되므로 제2도와 같은 특성이 되어야 하고 휘도신호, 칼라신호(R-Y,B-Y)를 다시 해주어야 한다.In other words, the signal from the CCD is converted to 10-bit A / D, and 8 bits are output to the output. Therefore, the signal should be characterized as shown in FIG.

그러나 종래의 카메라 감마(γ)보정장치에 있어서는 휘도신호, 칼라신호(R-Y,B-Y) 3개신호를 각각 10비트×8비트의 롬(ROM)테이블을 사용하였으므로 롬의 용량이 1024×8×3=24576비트로써 많이 필요하게 되는 문제점이 있다.In the conventional camera gamma correction device, however, the luminance and color signals (RY and BY) are used as ROM signals of 10 bits x 8 bits, respectively, so that the ROM capacity is 1024 x 8 x 3 There is a problem that much is required as = 24576 bits.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 적은 용량의 롬을 사용하여 γ및 Knee보정을 할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a device capable of gamma and Knee correction using a small amount of ROM.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 CCD로부터 입력되는 10비트(210)중 입력신호가 28(256)일 때까지는 감마(γ)보정을 하고, 28-29, 29-210까지는 2개의 직선으로 근사화시킨 Knee보정을 하는 방식이다.The present invention for achieving the above object is gamma (γ) correction until the input signal is 2 8 (256) of the 10 bits (2 10 ) input from the CCD, 2 8 -2 9 , 2 9 -2 Up to 10 is the Knee correction which is approximated by two straight lines.

이와같은 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.This invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings as follows.

제4도는 본 발명의 디지탈 카메라 감마보정장치 구성도로써, 오아게이트(1)와 스위치(SW1)로 이루어져 A/D변환되어 입력되는 10비트(Dψ -D9)의 데이타를 상위(上位) 2비트(Dψ -D9)의 값에 의해 γ보정수단과 Knee보정수단으로 스위칭하는 제1스위칭수단(6)과, 8비트×4비트 롬(2)과 나누기 2회로(÷2) 및 가산기(3)로 이루어져, 상기 입력되는 10비트(Dψ -D9)의 데이타중 하위(下位) 8비트(Dψ -D9)를 γ보정하는 γ보정수단(7)과, 나누기 8회로(÷8) 및 가산기(4)로 이루어져 상기 입력되는 10비트(Dψ -D9) 데이타중 하위 9비트(Dψ -D8)를 나누기 8회로(÷8)에 입력하여 0-64까지 변하는 직선을 얻고, 가산기(4)에서 192와 더해져 근사직선을 구하는 제1Knee보정수단(8)과, 나누기 4회로(÷4)와 가산기(5)로 이루어져 상기 입력되는 10비트(Dψ -D9) 데이타중 하위 8비트(Dψ -D7)를 나누기 4회로(÷4)에 입력하여 0-64까지 변하는 직선을 얻고, 가산기(5)에서 128와 더해져 근사직선을 구하는 제2Knee보정수단(9)과, 상기 입력되는 10비트(Dψ-D9) 데이타중 상기 1비트(D9)의 값에 의해 제1Knee보정수단(8)과 제2보정수단(9)을 스위치(SW2)로 선택한 Knee보정수단을 제1스위칭수단에 입력시키는 제2스위칭수단으로 구성된다.4 is a schematic diagram of a digital camera gamma correction device according to an embodiment of the present invention, which comprises a 10-bit (Dψ-D9) data inputted by an A / D conversion and composed of an oragate 1 and a switch SW 1 . A first switching means 6 for switching between the? Correction means and the Knee correction means by the value of the bit (Dψ -D9), an 8-bit x 4-bit ROM (2), a divide-by-circuit (÷ 2) and an adder (3) Γ correction means (7) for gamma correcting the lower 8 bits (Dψ-D9) of the input 10-bit data (Dψ-D9), an eighth division (÷ 8) and an adder ( 4) the lower 9 bits (Dψ-D8) of the input 10-bit (Dψ-D9) data are divided into 8 circuits (÷ 8) to obtain a straight line that varies from 0 to 64, and the adder (4) is 192. The first 8 Knee correction means (8) for adding an approximate straight line, the division 4 circuit (÷ 4), and the adder (5) is used to determine the lower 8 bits (Dψ -D7) of the input 10-bit (Dψ -D9) data. 4 divisions (÷ 4) A second knee correction means (9) which obtains a straight line which changes from 0 to 64 by input, adds 128 with an adder (5) to obtain an approximate straight line, and the 1 bit (D9) of the input 10-bit (D? -D9) data. And second switching means for inputting the knee correction means, in which the first knee correction means 8 and the second correction means 9 are selected by the switch SW 2 , to the first switching means.

이와같은 구성된 본 발명의 디지탈 카메라 γ보정장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the digital camera γ correction apparatus of the present invention configured as described above is as follows.

제5도 본 발명에 따른 특성도로써, 제5a도는 전체적인 보정 특성곡선이고 제5b도 내지 제5d도는 부영역별 특성도이다.FIG. 5 is a characteristic diagram according to the present invention, and FIG. 5a is an overall correction characteristic curve and FIGS. 5b to 5d are subregional characteristic diagrams.

즉, 제5a도와 같이 28(256)까지는 γ보정을 하고 (Ⅰ영역), 28-29, 29-210까지 (Ⅱ,Ⅲ영역)는 2개의 직선으로 Knee보정을 근사화시킨 방식이다.That is, as shown in FIG. 5A, γ correction is performed up to 2 8 (256), and Knee correction is approximated by two straight lines up to 2 8 -2 9 and 2 9 -2 10 (regions II and III). to be.

먼저, 상위 2비트(D8-D9)가 “00 ”인 경우는 상술한 바와같이 제1스위칭수단(6)이 스위치(SW1)의 접점(a)인 γ보정수단(7)으로 스위칭되고, γ보정수단은 입력되는 10비트(Dψ -D9) 데이타중 하위 8비트(Dψ -D7)를 롬(ROM)(2)의 룩 업 테이블(Look up table)을 이용하여 제5b도와 같이 4비트 데이타(b2)로 만들고, 또한 나누기 2회로 (÷2)는 하위 8비트(Dψ -D7)를 0-128까지 변하는 직선 (b-1)으로 만들어 가산기(3)에서 상기 신호를 더 함으로써보정을 한다.First, when the upper two bits D8-D9 are "00", the first switching means 6 is switched to the? Correction means 7 which is the contact point a of the switch SW 1 as described above. The gamma correction means uses the lower 8 bits (Dψ-D7) of the input 10-bit (Dψ-D9) data to look up 4-bit data as shown in FIG. 5B by using a look up table of the ROM 2. (b2) and divide by 2 circuits (÷ 2) by making the lower 8 bits (Dψ-D7) into a straight line (b-1) varying from 0-128 to add the signal from the adder (3) Correct it.

그리고, 상기 상위 2비트(D8-D9)중 어느쪽이라도 1이 있는 경우는 제1스위칭부가 스위치(SW1)의 접점(b)으로 스위칭되어 제2스위칭수단(10)의 출력신호를 선택한다. 이때 제2스위칭수부(10)는 상위 1비트(D9)의 데이타의 값이 1이면 스위치(SW2)의 접점(a)인 제1Knee보정수단(8)으로 스위칭되고, 제1Knee보정수단(8)은 상기 입력되는 10비트(Dψ -D9)의 데이타중 하위 9비트(D-D8) 데이타를 나누기 8회로 (÷8)에 의해 제5d도와 같이 29-20사이에서 0-64까지 변하는 직선을 얻고 가산기에서 192가 더해져서 근사직선을 만들어 제5a도의 Ⅲ영역을 얻는다.When either one of the upper two bits D8-D9 is 1, the first switching unit switches to the contact point b of the switch SW 1 to select the output signal of the second switching means 10. . At this time, when the value of the data of the upper 1 bit D9 is 1, the second switching number unit 10 is switched to the first knee correction means 8 which is the contact point a of the switch SW 2 , and the first knee correction means 8 is performed. ) Is the lower 9 bits (D) of the input 10-bit data (Dψ-D9). -D8) Divide the data by 8 circuits (÷ 8) to obtain a straight line that changes from 2 9 -2 0 to 0-64 as shown in Fig. 5d, and add 192 in the adder to make an approximate straight line to obtain the III region of Fig. 5a. .

한편, 제2스위칭수부(10)는 상위 1비트(D9)의 데이타값이 0이면 스위치(SW2)의 접점(b)인 제2Knee보정수단(9)으로 스위칭된다.On the other hand, when the data value of the upper 1 bit D9 is 0, the second switch number unit 10 is switched to the second knee correction means 9 which is the contact point b of the switch SW 2 .

이때, 제2Knee보정수단(9)에서는 입력되는 데이타중 하위 8비트(Dψ -D7) 데이타를 나누기 4회로 (÷4)에 의해 제5c도와 같이 28-29사이에서 0-64까지 변하는 직선을 얻고, 여기에 128을 더해주어 제5a도의 Ⅱ영역을 만들어 준다.At this time, in the second knee correction means 9, a straight line that varies from 2 8 -2 9 to 0-64 as shown in FIG. 5C by 4 circuits (÷ 4) of dividing the lower 8 bits (Dψ-D7) data among the input data. And add 128 to make area II of Fig. 5a.

결국, 제5a도에서 영역(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)구분은 입력신호의 상위 2비트를 가지고 판단하여 제1, 제2스위칭수단(5,10)에 의해서 구분된다.As a result, in FIG. 5A, the area (I, II, III) classifications are determined by the first two bits of the input signal and are separated by the first and second switching means 5, 10. FIG.

즉, Ⅰ영역에서는 제1스위칭수단(6)이보정수단(7)을 선택함으로써 얻어지고, Ⅱ영역에서는 제1스위칭수단(6)은 제2스위칭수단(12)을 선택하고 제2스위칭수단(10)이 제2Knee보정수단을 선택함으로써 얻어지고, Ⅲ영역에서는 제1스위칭수단(6)은 제2스위칭수단을 선택하고 제2스위칭수단(10)이 제1Knee보정수단(8)을 선택함으로써 얻어진다.That is, in the region I, the first switching means 6 Obtained by selecting the correction means 7, in the region II, the first switching means 6 is obtained by selecting the second switching means 12 and the second switching means 10 by selecting the second knee correction means, In region III, the first switching means 6 is obtained by selecting the second switching means and the second switching means 10 selecting the first knee correction means 8.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 디지탈 카메라의 보정장치에서는 나누기 2(÷2), 나누기 4(÷4), 나누기 8(÷8)의 디지탈 회로를 이용하여 비트를 쉬프트(shift)하면서 γ보정 및 Knee보정을 함으로 28×4비트 롬이 필요하다.As described above, in the digital camera compensator of the present invention, the gamma correction and the bit shift are performed using a digital circuit of division 2 (÷ 2), division 4 (÷ 4), and division 8 (÷ 8). Knee correction requires 2 8 × 4 bit ROM.

따라서 롬의 용량을 현저히 줄이는 효과가 있다.Therefore, the capacity of the ROM is significantly reduced.

Claims (5)

CCD로부터 디지탈화하여 입력되는 10비트 데이타중 상위 2비트 데이타를 판단하여 γ보정수단(7)과 Knee보정수단(8,9)으로 선택하는 제1스위칭수단(6)과, 상기 입력되는 10비트 데이타중 하위 8비트 데이타를 메모리 소자를 이용하여 γ보정하는 γ보정수단(7)과, 상기 입력되는 10비트 데이타중 하위 9비트 데이타를 근사직선으로 출력하는 제1Knee보정수단(8)과, 상기 입력되는 10비트 데이타중 하위 8비트 데이타를 근사직선으로 출력하는 제2Knee보정수단(9)과, 상기 입력되는 10비트 데이타중 상위 1비트 데이타를 판단하여 상기 제1Knee수단(8)과 제2Knee수단(9)중 하나를 선택하여 제1스위칭수단에 입력시키는 제2스위칭수단(10)으로 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 카메라의 보정장치.First switching means 6 for judging the upper two bits of the 10-bit data digitally inputted from the CCD and selecting the? Correction means 7 and the Knee correction means 8 and 9; and the input 10-bit data. A gamma correction means (7) for gamma correcting the lower 8-bit data by using a memory element, first knee correction means (8) for outputting the lower 9-bit data of the input 10-bit data in an approximate straight line, and the input Second knee correction means (9) for outputting the lower 8-bit data of the 10-bit data to be approximated in a straight line; and the first knee means (8) and the second knee ( 9) and a second switching means (10) for selecting one of the input to the first switching means. 제1항에 있어서, γ보정수단은 하위 8비트 데이타를 8비트×4비트의 ROM을 이용하여 곡선부를 얻고, 나누기 2회로(÷2)를 이용하여 0-128까지 변하는 직선부를 얻어 곡선부와 직선부를 합하여 γ보정함을 특징으로 하는 디지탈 카메라의 보정장치.The gamma correction means obtains a curved portion using lower 8-bit data using ROM of 8 bits x 4 bits, and obtains a curved portion that varies from 0 to 128 using two divisions (÷ 2). Correcting device for a digital camera, characterized in that γ correction by adding a straight line. 제1항에 있어서, 제1Knee보정수단은 하위 9비트 데이타로부터 0-64까지 변하는 직선을 얻기위한 나누기 8회로(÷8)와, 상기 나누기 8회로(÷8)의 출력에 192를 더하여 근사직선을 얻기 위한 덧셈기(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈 카메라의 보정장치.2. The first knee correction means according to claim 1, wherein the first Knee correction means approximates a dividing eight circuit (÷ 8) to obtain a straight line that varies from lower 9-bit data to 0-64 and adds 192 to the output of the dividing eight circuit (÷ 8). Compensation apparatus for a digital camera, characterized in that consisting of an adder (4) to obtain a. 제1항에 있어서, 제2Knee보정수단은 하위 8비트 데이타를 통해 0-64까지 변하는 직선을 얻기위한 나누기 4회로(÷4)와, 상기 나누기 4회로(÷4)의 출력값에 128을 더하는 근사직선을 얻기 위한 덧셈기로 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 카메라의 보정장치.The method of claim 1, wherein the second knee correction means is an approximation that adds 128 to the output of the division 4 circuit (÷ 4) and the output value of the division 4 circuit (÷ 4) to obtain a straight line that varies from 0 to 64 through the lower 8 bit data. Compensation apparatus for a digital camera, characterized in that the adder to obtain a straight line. 제1항에 있어서, 제1스위칭수단은 상위 2비트신호중 하나라도 있으면 제어신호를 출력하도록 한 오아게이트(1)와, 상기 제어신호에 의해 γ보정수단(6) 및 Knee보정수단(8)(9)을 선택제어하는 스위치(SW1)로 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈 카메라의 보정장치.The first switching means comprises an oragate (1) which outputs a control signal if any one of the upper two bit signals is provided, and gamma correction means (6) and Knee correction means (8) by the control signal. 9) a switch (SW 1 ) for controlling selection.
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