TW509834B - Realization of an arbitrary transfer function - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 發明領域 本發明有關—# I# + i F⑴供應對應於二輸：：二：於根據…函數F:Y = 例如，以數位古4 ^ 值的輸出值Y。本發明可用於， 發明背景 Χ貫現迦瑪修正的影像處理系統。 如在苐一段中所令μ 現。例如，該圖表t勺？ I置，可透過-圖表來實 出值Y。若有相者夕匕括母一個不同輸入值X所要的輪 例如，- = Γ〇ς多不同的輪入值X，該圖表將會很大。 出值的圖表。70的輸入值X需要一包括1024個不同輪 下述的原則#得滷小 人值具有1。位元。施加…可能。假設該輸 包括32個圖表值。對位元至嶋。該圖表 圖表值。該圖表值形^ 仏個較左位兀，S亥圖表供應一 個較右位元至一插補，〜輸出值。施加該輸入值的該5 右位元的插補值。插補器供應一對應於該5個較 以-插補係數。將；例如，將該5個較右位元乘 值。因而用於實值加入該圖表值以獲得一輸出 成迦瑪修正之特"色，豕族的該積體電路TMUOO，形 發明之簡要敘㉛〜正依此原則運作。 本發明之一目標為降低成本。 要卩5:1 ή!:慮以下觀點。該Π製表和插補Π原則僅能近似 于，的^所要的函數。假設該輸入值為該較右位元皆為

第7頁 ^^834 五、發明說明（2) 零⑷。在此情況下’沒有插補。該輸出值將完全 於該最左位元所提供的該圖表值所形成。結果 ： 的正確性將完全由在該圖表值内的位元數決定。 s值 情況 現在假設該輸入值為至少—該較右位元為一（1)。 下’是以該較右位元為基準來插補。此插補產生—插 補值：將由該圖表值和該插補值形成該輸出值。該輸出： =，性將視該插補的正確性和該插補值對該輸出 獻而定。 只 該插補的正確性诵堂卩邊装 .^ ^「通吊丨思者一個輸入值期間到另一個期問 性個…期間正確性較高…以上= 是：：：：：：=的貢獻視較右位元數而"，而插補 =’由於插補用來做為基準的較右位元數增力σ 輸出，的正確性隨之減低。 、·、°果该 成ΐΓίίίϊ術應用"製表和插補原則。要如何能達 的該輸入值；間,呢？ ®而應辨識該插補將較不正確 數目是小到iL 以較右位元數為基準來插補，該 意味著在另-期内達成一令人滿意的正確性。此 元，亦即兮私产y 、確性將更好。將未用於插補的該位 為施加至元，施加至該圖表。假設κ，κ為整數， 將為2的1( ^、的較左位元數。在該情況下該圖表的大小 以得到所要τ L結果，該圖表的大小與可用於影響該插補 確性的該位元數是直接相關。

第8頁 509834 五、發明說明（3)

"不锻乃，—裝置，根據一特定函數，依以下方式，供 應對應於一輸入值的輸出值。一輸入部份從該輪入值中導 引电一圖表輪入值釦一插補器輸入值。該輸入部份色括一 期間偵測器’定義複數個輸入值期間。此偵測器供應一表 不该輸入值存在期間的期間表示。該輸入部份尚包括一輸 入值形成裔’用於將該圖表輸入值和該插補器輸入值形成 為該期間表示的函數。依該期間表示，該圖表輸入值和該 插補為輸入值分別由該輸入值的較多有效部份和該互補的 ★數量的較少有效部份來決定。一圖表供應對應於該圖表 輪入值的圖表值。一插捕器供應對應於該插補§1輸入值的 插補名1 一輸电萍份結合該澍表值和該插補值，以便獲得 該輸出值。 因而，如本發明，實現該插 的，而在先前技術中則為固定 右位元於實現左—該插補較不正 為可能。同時，在插補較正確 量的較右位元。此意味著在此 該圖表輸入值的較左位元。因 先前技術中為小。 在某一方面，本發明可說是 皆相同，並且較能得到一較小 輪入部份較該先前技術裝置的 最後提及的輸入部份是由簡單 大小減少所導致的成本降低一 補所使用的位元數為可變動 的。這使得使用相當少量較 確的輸入值期間内的插補成 的輸入值期間内可使用較大 一期間内將有較少量的形成 而’如本發明，該圖表將較 能使所有該輪入值的正確性 的圖表。如本發明之裝置的 輸入部份複雜些是事實，該 配線所形成。然而，該圖表 般而言遠超出較複雜輸入部

份的成本[結果，本發明使得成本降低成為可能。 色將 a :用於增強以便致能本發明實現的本發明及額外 +考附圖在下文中詳加敘述。 $ 附圖之簡要敘述 圖1為一硯念圖，圖示如在哕篦一由咬 μ 義的本發明基本特色； 吓疋 圖2圖示如本發明畢;^參_ 十知nv 1冢慝理糸統之方塊圖； 圖3圖示迦瑪修正函數条 圖；及 山数和以插補對此一函數的近似值的 ΓΛ示上本Λ明迦，瑪修正電路之方塊圖 本發明具體實例之敘述 以下陳述有關該參考信號。在 具有相同的參考字母。在單 ：：圖巾，通似的個體 體。在該情況下，-數字：續見；似的個 區分類似的個體。$方便起見，可能 ：丄以便 這二用於:Μ"敘述和該申請專利範圍：者…尾。 函=色。—裝置，根據特定 入部份I ΝΡ從該輸入值χ導引出」圖入表值=出值Υ。-輪 輸入值XI。-圖表TBL供應對應：值X::插補器 值YT。-插補器INT供應對應 入值XT的圖表 ^YI = ^ , 〇υτ ^ 4 ^ ^ 以便獲得該輸出值Y。 /、5亥插補值YI結合， 該輸入部份1NP包括定義複數個輸入值期間Π,Ι2的期

五、發明說明（5) 間偵測器DET。此偵測器DET供應表示該 期間η的期間表示IND。該輸入部份INp尚包==的該 J裔IVC ’用於將該圖表輸入值χτ和該插補入：值形 成為該期間表示IND的函數。依該期間表示值U形 入值XT和該插補器輸入值Χί ，以圖表輸 卿和該互補的變動量的較少有有效部 έ可使用圖示於圖1的該特色於，例如，ϋ。 統。許多影像處理系統包括伽瑪你Tj々一影像處理系 :或顯示…非線性特徵。該‘瑪修】測 DEC，-顯示準7備像電處路理=°該系統包括-影像解碼器 本運作如下。該影像解= 碼，以便取得代表一個以上旦的 馬貝料CD加以解 ::"路叫理該已解碼；二=巧:彻。該顯* 換。另-個可能的處理運首數來表示的格式轉 插入該主要影像。該顯示；：電子、-商標或—影像 的形式供應視訊信號VS。該：J:正DPC:-連串二進位值 正函數處理該視訊信號VS，以#辑π “ GCA依據迦瑪修 cvs。可經由，例如，一數已修正視訊信號 訊信號CVS應用至一顯示至。通比轉換器將該已修正視 圖3以實線圖示迦瑪修正函數 縱轴代表輸出值γ的圖。該輸入輪； 509834 五、發明說明（6) 果’有從0到255共256個不同的輸入值 圖3以點線圖示在各個區段内對該迦瑪修正函數線性插 補的傳統近似值㈡F r。每一個區段包括1 6個鈐λ二 七 個區段一區段包括該輸入值0_15,另括f亥 輸入值1 6 - 3 1，等。在每一個區段内分別產生—線性插 補。此意味著有1 6個插補係數。 圖3也以虛線圖示如前述該傳統近似值的正確性。較精 確地說，該虛線曲線代表該傳統近似值的絕對錯誤△ X。胃在 包栝该輸入值0 -1 5的區段内正確性較低。相反地、，豆 它區段内的正確性較高。 ’ /、 圖4圖示圖2該影像處理系統的該迦瑪修正電路gca。根 據圖3所示的該迦瑪修正函數，該迦瑪修正電路gca供應對 應於-輸入值X的輸出值γ。該裝置包括一期間偵測； DEU立二T產夺生’一位凡選擇器邡，-記憶體麵， 一乘法益MUL和一加法器ADD。已陳述過該輸入值X包 8個位元 '該最产位元標示為…且該最右位元為㈤。因 而，一位7L的麥考號碼表示其權數。 圖 4該迦瑪修正雷p p A ^ , 存在於。至15之間；Lr = N該輸入值χ „ a! 4期間表不荨於〇。若該輸入值存在 :ΐ當V ?:該期間表示為1。該期間偵測器DET 玎為早應用一或（0R)函數至該輸入值X: IND = b\0R fR = 〇R b4的該4個較左位元是適切的。 《位址i裔以该輸入值X和該期間表$ I ND為基準產

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五、發明說明（7) 生一位址ADR。較精確地說，若該期間表示iND為〇，該 位址產生器AG僅考慮該輸入值X的該位元⑽，b2。因而， 該位址產生器AG為存在於〇和1 5之間的該輸入值產生4個 不同的位址X。該輪入值0-3的位址為ADR1，該輸入值 4-7的位址為ADR2，該輸入值8-11的位址為ADR3，並且該 輪入值12-15的位址為ADR4。 若該期間表示I ND為1，該位址產生器AG僅考慮該輪入 值X的該4個較左位元b7到b4。因而，該位址產生器aq為 存在於16和2 55之間的輸入值產生15個不同的位址。該輪 入值16到31的位址為ADR5，該輸入值32到47的位址為 則 ADR6，等。因而，該輸入值240到2 55的最終位址將為 ADR 1 9。遠位址產生器ag可由，例如，相當簡單的邏輯 路所形成。 該記憶體MEM在每 個位址ADR儲存一圖表值γΤ和 =數1C。結果’該記憶體包括19個圖表謂和19個插補 。做為在該位址產生㈣内產生的該位IADR 憶體MEM供應儲存在此位址的該圖表㈣ 補；㈣=輸入值X和該期間表示⑽供應插 將二該輸二=表二ND2為個V該位元選擇器SB 元將形成該插補器輸入值XI。：兮2 =位：。這2個位 位元選擇器SB將僅使用該輪； '間表不為1 ’該 位元。這些位元將形成該插值^^

509834 五、發明說明（8)

若必要，該位元選擇哭SR 補該輸入值X的該2或：個位元位元的邏輯的〇互 確保該插補器輸人值包#_#$^ =該^元選擇器別 擇器SB可為非常簡單。它足以如=:子，數。該位元選 位元b3~b〇供應至該乘法器肌 方式將^輸人值X的 元^，b2的每一個通過 ^數的輸入。該位 電路。該位，直接施加至= 的陶輯 §亥乘法器MUL將該插補哭輸入值χ Dtr UL。 T//；™ - - - - ΓΛ?；；" ^ 的效果是形成 一運算通常被視為"位元 口乂加去态add從該印悟辟从龍收 yt彼此相加。此加 二;成f補值η和該圖表值 例的實現。該偵測器\ET定義1為入圖2 =徵上的特色範 15之間的該輸入值形成一；土 =值存在於。和 間的該輸入值形成一第一期門/2間2。存在於16和…之 晶。 弟一期間1 2。该二期間11 ，I 2並不重 圖1該輪入值形成哭了Vr垃ra , . ^ 的該位址產峰5| ΑΓ 用一、，且方塊的形式，包括圖4 值ΓΓ採用ί二：該位元選擇器SB。圖1的該圖表輸入 部份Γ止ADR的形*。該位址由-較多有效 並且期間11包括6個較左位元b7到b2， 在』間12包括4個較左位元。該插補入值 509834 五、發明說明（9) X I疋由一互補的較少有效部份LSp所決定，在該期間〖丨包 括2個較右位元bl到bO，並且在該期間12包括4個較右位 元。 圖1。的該圖表TBL已實現為圖4的該記憶體MEM。圖J該 态I NT私用該乘法器㈣L的形式。圖i内所示的該輸出 4份OUT採用圖4内加法器add的形式。 Φ 4 ^事上，圖4的該迦瑪修正電路GCA將該期間11區分成 固八區/又每一個區段包括4個輸入值。它將該期間丨2和j 5 :=1—5個區段，每—個區段包括16個輸入值。該裝置獨 而4::!區段的插補。嫌間11内，該區段相當小 在該期間12内，該區段相當大而該 似值為古的^，不這樣做而要達成較_ 3傳統近 值為问的正確性需要較多儲存空間是可能的。 和其敘述是用於圖示且並非用 顯的在所附夕由）主奎別…W个知明。很明 之申W專利乾圍的範疇内有許多替 言之，某些陳述是是有關此方面的。千夕曰代方案。總 4=示數值的方法。，4僅圖示-種可能性，立中 3輸入值疋以二進位位數爽。 …〒 示一輸入值。兮於A佶本、了此以十進位數來表 大。 该輸入值表不的方式與本發明的關聯性不 有許多實現插補之方法。原則上， 補。圖4僅Fi - ^ ,Θ ,., 根據任何函數來插 口 Μ董圖不一個根據線性函數來 ♦ 也可能根據例…立體函數以實現_ =補：可能性。 補可為固定的或變動的。圖4僅圖示-種可^外，邊插 裡]忐性，其中該

第15頁 509834 __-丨丨丨丨丨丨*丨_丨··'丨丨丨丨丨丨丨丨丨~一—-— 五、發明說明（10) 插補隨著從圖表取得的插，^ ^^^ ^_〜 -—__ 可為固定的。在該情況下係數的函數而變動^ 也要注意的是有許多 ^亥圖表内不必儲t该插補也 複數個鄰接圖表值4;:補變動的方式。：::補二數。 需J將插補係數储存於該圖補係數。在該情況下= 有許多實現圖表的方内。 不 ί圖表以記憶體來實現：或：4 3圖示-種可能性，1中 貫二二，表（被視為：可程°以1可程式邏輯電路來 有許多定義輸入值湘η Μ +夕j璉車耳）。 性’其中定義二個期間：也可能定J 4僅圖示—種可能 :許多以硬體或軟體項目義2數目的期間。 二方：。關於此方面，該附圖十分=的心來實現函數 區塊，這並不排除單一 函數圖示為分離的 5。也並不排除函數會受到硬體或； 函數的事 實。 Λ趴肢項目組合影響的事 :申請專利範圍内以括弧表示的任 希性的方式來解釋。該動詞”包括"。應以限 r内所定義的其它元件或步驟的使：不：：；申請專利 v驟之前使用該不定冠詞"一"， 隹d在一兀件或 些元件或步驟的可能。 不排除使用複數個這

Claims (1)

1. 509834 六、申請專利範圍 1 · 一種影像處理系統，包括一迦瑪修正 迦瑪修正函數（F): Y = F(O 岸 ^ ^艮據 出值(”，該迦瑪修正n應對應於-輸入值⑴的輪 一輸入部份（INP)，其用於從該輪入值（x)中 — 表輸入值（XT )和一插補器輸入值（X丨）； 圖 一圖表（TBL)，其用於供應對應於該 圖表值（YT); 固表輸入值（XT)的 一插補器（I N T)，其用於供虛斜處 (川的插補值⑴）d 對應於該插補器輸入值 ίΥτΓ/入出部份（〇UT)，其用於將該圖表值（YT)和該插補值 入部份包括： 特彳政在於该I置的輸 -期間镇測器_，其定義複數個輸入值期間⑴， f V_=應表示該輸入值⑴存在的期間⑴，12)的期 間表不（I ND); :輸入值形成器UVC) ’其用於將該圖表輸 ^補器輸入值（χυ形成為該期間表示（IND)的函數 H輪人值στ)和該插補器輸人值（χι)是依該期間表^ (二d)分別由該輸入值的較多有效部份麵和 動$的較少有效部份（LSP)來決定。 2·—種根據一特定函數（F):\ = F°(X),供應對應於一 入值U)的輸出值（Y)之方法，該方法包括以下步驟.Q =輸入值⑴導引出一圖表輪入值(χτ)和一插 入值（XI);

   $ 17頁 509834 六、申請專利範圍 根據該圖表輸入值（χτ)影響在圖表（TBL)内的檢查運 算，以便獲得一圖表值（γΤ); 根據該插補器輸入值（YI)實施插補（INT)，以便獲得一 插補值（Y I );並且 將該圖表值（YT)和該插補值（YI)結合（0UT)，以便獲得 該輸出值（Υ)，特徵在於該方法包括以下步驟： 在複數個輸入值期間（丨J，；[ 2 )中偵測（DET )該輸入值（χ) 存在的該期間（11，；[ 2 ); ^(IVC)該圖表輪入值（χτ)和該插補器輸入值（χι)形成 ^ 2入值（X )存在的該期間（η，丨2 )的函數，該圖表輸入值 (:和二插補器輸入值⑴）是依該輸入值⑴存在的該期 :二，分別由該輸入值的較多有效部份（MSP)和該互 勺交數$的較少有效部份（LSP)來決定。 、一輸入值（X)的輸出值（γ)之裝置，該裝置包括： 表輸：值miNp;’其用於從該輸入值⑴中導引出-圖 二入值（χτ)和一插補器輸入值（XI); 圖ΐΐίίΓ) ’其用於供應對應於該圖表輸入值(X”的 (γι)的插補其及用於供應對應於該插補器輸入值 αΰ ί 2 :Γ便0V:::將該圖表值(Υτ)和㈣ 入部份(ΙΝΡ)包括7于"輸出值⑺’特徵在於該裝置的輸

   第18頁 509834 六、申請專利範圍 一期間偵測器（DET)，其定義複數個輸入值期間（11， I 2 )，用於供應表示該輸入值（X )存在的期間（11，I 2 )的期 間表不（I N D); 一輸入值形成器（IVC)，其用於形成該圖表輸入值（XT) 和該插補器輸入值（X I )做為該期間表示（I ND)的函數，該 圖表輸入值（XT)和該插補器輸入值（X I)是依該期間表示 (IND)，分別由該輸入值的較多有效部份（MSP)和該互補的 變數量的較少有效部份（LSP)來決定。

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