專利名稱：一種伽瑪校正的方法、電路以及視頻處理器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于視頻信號處理領域，尤其涉及一種伽瑪校正方法、電路以及視頻處理器。
背景技術：
伽瑪校正能夠補償由于顯示設備的非線性特性造成輸入信號與輸出信號的亮度等級非線性關系。在視頻處理系統(tǒng)中，一般使用查表方式實現(xiàn)伽瑪校正，即根據(jù)顯示設備的伽瑪特性將輸入像素值和經(jīng)伽瑪校正后對應的輸出值映射到一個校正表。如果輸入信號是10比特精度，則伽瑪校正表需要210＝1024個10比特位寬的存儲單元；對于紅綠藍(Red-Green-Blue，RGB)彩色信號，需要對R/G/B三個分量分別進行伽瑪校正處理，則共需要3*1024個10比特位寬的存儲單元，即30720比特。顯然，這將消耗大量的存儲空間，系統(tǒng)的功耗也會增加。
現(xiàn)有技術中一種解決方案如圖1所示，將10比特精度的輸入信號進行比特率轉(zhuǎn)換為8比特的輸入信號，再將8比特輸入信號查詢伽瑪校正表，輸出8比特的校正值。該方案中把10比特精度的圖像降為8比特精度的圖像，降低了圖像的亮度等級，即降低了圖像的清晰度。同時，仍需要3*256個8比特位寬的存儲單元，這也是一個很大的存儲空間，如果要進一步降低存儲空間，只能繼續(xù)降低圖像的比特精度，例如降低為6比特或者更低，但是這將大大降低圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種伽瑪校正方法，旨在解決現(xiàn)有技術中通過降低圖像的比特精度來減小伽瑪校正表占用的存儲空間造成圖像質(zhì)量大大降低的問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種伽瑪校正電路。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種視頻處理器。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種伽瑪校正方法，所述方法包括下述步驟A.將輸入的K比特精度數(shù)字信號S分為M比特的高比特位信號H和N比特的低比特位信號L；B.查詢伽瑪校正表，輸出與高比特位信號H對應的第一伽瑪校正值G，以及與H`對應的第二伽瑪校正值G1，所述伽瑪校正表包括2M個K比特位寬的存儲單元，所述H`為與H像素值相鄰的像素點；C.將所述低比特位信號L、第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1進行插值處理，并輸出誤差補償值；D.將所述第一伽瑪校正值G與所述誤差補償值進行相加，輸出所述K比特精度數(shù)字信號的伽瑪校正值；其中，K＝M+N，S＝H×2N+L，H`＜2M。
所述伽瑪校正表通過對包括2K個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表進行抽樣生成。
所述的誤差補償值通過下式計算得出D=|G1-G|2N×L.]]>所述H`與H的像素值差1。
所述步驟B進一步包括在兩個相同的伽瑪校正表中分別對H、H`進行查詢，同步輸出第一伽瑪校正值G、第二伽瑪校正值G1的步驟。
一種伽瑪校正電路，所述電路包括將輸入的K比特精度數(shù)字信號S分為M比特的高比特位信號H和N比特的低比特位信號L的分位器；存儲伽瑪校正表，輸出與高比特位信號H對應的第一伽瑪校正值G，以及與H`對應的第二伽瑪校正值G1的伽瑪校正存儲器，所述伽瑪校正表包括2M個K比特位寬的存儲單元，所述H`為與H像素值相鄰的像素點；將所述低比特位信號L、第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1進行插值處理，并輸出誤差補償值的插值處理器；以及將所述第一伽瑪校正值G與所述誤差補償值進行相加，輸出所述K比特精度數(shù)字信號的伽瑪校正值的加法器；其中，K＝M+N，S＝H×2N+L，H`＜2M。
所述電路還包括抽樣生成單元，用于對包括2K個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表進行抽樣生成所述包括2M個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表。
所述插值處理器接收所述低比特位信號L、所述第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1，通過下式計算所述誤差補償值D=|G1-G|2N×L.]]>所述H`與H的像素值差1。
所述伽瑪校正存儲器存儲有兩個伽瑪校正表，用于供H、H`進行同步查詢，同步輸出第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1。
一種視頻處理器，包括伽瑪校正電路，所述伽瑪校正電路包括將輸入的K比特精度數(shù)字信號S分為M比特的高比特位信號H和N比特的低比特位信號L的分位器；存儲伽瑪校正表，輸出與高比特位信號H對應的第一伽瑪校正值G，以及與H`對應的第二伽瑪校正值G1的伽瑪校正存儲器，所述伽瑪校正表包括2M個K比特位寬的存儲單元，所述H`為與H像素值相鄰的像素點；將所述低比特位信號L、第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1進行插值處理，并輸出誤差補償值的插值處理器；以及將所述第一伽瑪校正值G與所述誤差補償值進行相加，輸出所述K比特精度數(shù)字信號的伽瑪校正值的加法器；其中，K＝M+N，S＝H×2N+L，H`＜2M。
本發(fā)明將視頻輸入信號分為高比特位部分和低比特位部分，只對高比特位部分進行伽瑪校正表查詢，從而大大減小了伽瑪校正表占用的存儲空間。同時，不損失圖像的比特精度，對圖像的質(zhì)量影響不大。


圖1是現(xiàn)有技術中伽瑪校正電路的原理框圖；圖2是本發(fā)明提供的伽瑪校正電路的原理框圖；圖3是本發(fā)明一優(yōu)選實施例中伽瑪校正電路的原理框圖；圖4是伽瑪系數(shù)等于2.2的理想伽瑪曲線圖；圖5是本發(fā)明提供的伽瑪校正電路的伽瑪曲線圖；圖6是本發(fā)明提供的一種視頻處理器示例圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明通過將視頻輸入信號的高比特位部分查詢伽瑪校正表，低比特位插值處理，大大減小了伽瑪校正表占用的存儲空間。
圖2示出了本發(fā)明提供的伽瑪校正電路，包括數(shù)字視頻信號分位器201、存儲伽瑪校正表的伽瑪校正存儲器202、插值處理器203以及加法器204。
具體處理過程詳述如下首先，分位器201把輸入的K比特精度的數(shù)字視頻信號S分解為高比特位信號H(M比特)和低比特位信號L(N比特)，其中K＝M+N，S＝H×2N+L；其次，將H輸入伽瑪校正存儲器202中的伽瑪校正表，查詢輸出H對應的伽瑪校正值G；需要說明的是，本發(fā)明提供的伽瑪校正表包括2M個K比特位寬的存儲單元，存儲2M個伽瑪表項值。
在本發(fā)明的一個實施例中，本發(fā)明提供的伽瑪校正電路還包括一個抽樣生成單元205，用于對原有包括2K個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表進行抽樣生成本發(fā)明提供的包括2M個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表，從而縮小了伽瑪校正表占用的存儲空間。關于如何抽樣，舉例如下當輸入的10比特精度的信號分為高6比特和低4比特時，那么高6比特xxxxxx查詢伽瑪校正表輸出的伽瑪校正值對應于原10比特xxxxxx0000查詢伽瑪校正表輸出的伽瑪校正值。
再次，將H的相鄰像素點H`(H`＜2M)輸入伽瑪校正存儲器202中的伽瑪校正表，查詢輸出對應的伽瑪校正值G1；復次，插值處理器203對G、G1和L進行兩點線性插值處理，得到G相對理想伽瑪校正值的誤差補償值D；在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，將像素值差1的相鄰像素點(H+1)或(H-1)作為H`進行伽瑪查表，得到伽瑪校正值G1，當然也可以對像素值差2、3等的相鄰像素點進行查表，但像素值相差越大計算出的誤差補償值D的誤差越大。
最后，將G和D在加法器204中相加輸出較為理想的伽瑪校正值S`。
為了更好的說明本發(fā)明，舉例如下10比特輸入信號0110110101，經(jīng)分位器201拆分為6比特高位信號和4比特低位信號，即H為011011，L為0101。H(011011)查伽瑪表后得到G為0011000000。對(H+1)，即011100，查伽瑪表后得到G1為0011001100，可得到D=|G1-G|2N×L=0011001100b0011000000b24×0101b=0011b;]]>D和G相加輸出較為理想的伽瑪校正值0011000011。以上是以兩點線性插值方法進行舉例，當采用其他插值方法處理時，實現(xiàn)過程與上述類似，不再贅述。
圖3示出了本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，為了加快伽瑪校正表的查詢速度，在伽瑪校正存儲器202中設置2個相同的如前所述的伽瑪校正表，能夠同時對H和(H+1)進行查表處理，這樣雖然使得伽瑪校正表存儲空間增加了一倍，但由于本發(fā)明提供的伽瑪校正表存儲空間很小，并不會占用過多的存儲資源。
需要說明的是本發(fā)明可以根據(jù)實際需求將任何比特精度的輸入信號分解為處理效果可接受的高比特位和低比特位。但是，M的值并不是越小越好，理論上M越小伽瑪校正表占用的存儲空間越少，但是可能會影響圖像校正效果。因此需要在資源消耗和圖像質(zhì)量間做一個權衡。圖4示出了以伽瑪系數(shù)等于2.2為例的理想伽瑪曲線。圖5示出了使用本發(fā)明提供的伽瑪校正電路處理后的伽瑪曲線，可以看出，對于10比特輸入，M＝6的伽瑪曲線非常逼近理想的伽瑪曲線，圖像效果是可以接受的。
以上是對只有一個數(shù)字視頻信號分量的單色視頻信號進行伽瑪校正的情況，顯然可以通過使用3個同樣的伽瑪校正電路分別對R/G/B彩色分量進行處理，使本發(fā)明適用于彩色信號的伽瑪校正，圖6示出了一種能夠處理彩色信號的視頻處理器，包括三個上述的伽瑪校正電路。
需要說明的是本發(fā)明還可用于亮度分量和相應的色差分量彩色信號處理，具體實現(xiàn)過程與上述相同，不再贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種伽瑪校正方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟A.將輸入的K比特精度數(shù)字信號S分為M比特的高比特位信號H和N比特的低比特位信號L；B.查詢伽瑪校正表，輸出與高比特位信號H對應的第一伽瑪校正值G，以及與H`對應的第二伽瑪校正值G1，所述伽瑪校正表包括2M個K比特位寬的存儲單元，所述H`為與H像素值相鄰的像素點；C.將所述低比特位信號L、第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1進行插值處理，并輸出誤差補償值；D.將所述第一伽瑪校正值G與所述誤差補償值進行相加，輸出所述K比特精度數(shù)字信號的伽瑪校正值；其中，K＝M+N，S＝H×2N+L，H`＜2M。
2.如權利要求1所述的伽瑪校正方法，其特征在于，所述伽瑪校正表通過對包括2K個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表進行抽樣生成。
3.如權利要求1所述的伽瑪校正方法，其特征在于，所述的誤差補償值通過下式計算得出D=|G1-G|2N×L.]]>
4.如權利要求1所述的伽瑪校正方法，其特征在于，所述H`與H的像素值差1。
5.如權利要求1所述的伽瑪校正方法，其特征在于，所述步驟B進一步包括在兩個相同的伽瑪校正表中分別對H、H`進行查詢，同步輸出第一伽瑪校正值G、第二伽瑪校正值G1的步驟。
6.一種伽瑪校正電路，其特征在于，所述電路包括將輸入的K比特精度數(shù)字信號S分為M比特的高比特位信號H和N比特的低比特位信號L的分位器；存儲伽瑪校正表，輸出與高比特位信號H對應的第一伽瑪校正值G，以及與H`對應的第二伽瑪校正值G1的伽瑪校正存儲器，所述伽瑪校正表包括2M個K比特位寬的存儲單元，所述H`為與H像素值相鄰的像素點；將所述低比特位信號L、第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1進行插值處理，并輸出誤差補償值的插值處理器；以及將所述第一伽瑪校正值G與所述誤差補償值進行相加，輸出所述K比特精度數(shù)字信號的伽瑪校正值的加法器；其中，K＝M+N，S＝H×2N+L，H`＜2M。
7.如權利要求6所述的伽瑪校正電路，其特征在于，所述電路還包括抽樣生成單元，用于對包括2K個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表進行抽樣生成所述包括2M個K比特位寬的存儲單元的伽瑪校正表。
8.如權利要求6所述的伽瑪校正電路，其特征在于，所述插值處理器接收所述低比特位信號L、所述第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1，通過下式計算所述誤差補償值D=|G1-G|2N×L.]]>
9.如權利要求6所述的伽瑪校正電路，其特征在于，所述H`與H的像素值差1。
10.如權利要求6所述的伽瑪校正電路，其特征在于，所述伽瑪校正存儲器存儲有兩個伽瑪校正表，用于供H、H`進行同步查詢，同步輸出第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1。
11.一種視頻處理器，包括伽瑪校正電路，其特征在于，所述伽瑪校正電路包括將輸入的K比特精度數(shù)字信號S分為M比特的高比特位信號H和N比特的低比特位信號L的分位器；存儲伽瑪校正表，輸出與高比特位信號H對應的第一伽瑪校正值G，以及與H`對應的第二伽瑪校正值G1的伽瑪校正存儲器，所述伽瑪校正表包括2M個K比特位寬的存儲單元，所述H`為與H像素值相鄰的像素點；將所述低比特位信號L、第一伽瑪校正值G以及第二伽瑪校正值G1進行插值處理，并輸出誤差補償值的插值處理器；以及將所述第一伽瑪校正值G與所述誤差補償值進行相加，輸出所述K比特精度數(shù)字信號的伽瑪校正值的加法器；其中，K＝M+N，S＝H×2N+L，H`＜2M。
全文摘要
本發(fā)明適用于視頻信號處理領域，提供了一種伽瑪校正的方法、電路以及視頻處理器，所述方法包括A.將輸入的K比特精度數(shù)字信號S分為M比特的高比特位信號H和N比特的低比特位信號L；B.查詢伽瑪校正表，輸出與高比特位信號H對應的第一伽瑪校正值G，以及與H`對應的第二伽瑪校正值G1，所述伽瑪校正表包括文檔編號H04N9/69GK1889694SQ20061006166
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權日2006年7月14日
發(fā)明者孫春燕 申請人:華為技術有限公司