專利名稱：基于分段兩點法的Gamma校正芯片形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻圖像處理技術(shù)，特別涉及一種基于分段兩點法的Gamma校正芯片形成方法。
背景技術(shù)：
對于顯示終端，輸入電壓信號將在屏幕上產(chǎn)生亮度輸出，但是顯示終端的亮度與輸入的電壓信號不成正比，存在一種失真，如果輸入的是黑白圖像信號，這種失真將使被顯示的圖像的中間調(diào)偏暗，從而使圖像的整體比原始場景偏暗，如果輸入的是彩色圖像信號，這種失真除了使顯示的圖像偏暗以外，還會使顯示的圖像的色調(diào)發(fā)生偏移，此時的Gamma值就是這種失真的度量參數(shù)。由于存在Gamma失真，輸入電壓信號所代表的圖像，在屏幕上顯示時比原始圖像暗，因此Gamma校正處理技術(shù)直接決定了屏幕上顯示效果的優(yōu)劣。
目前該領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用的Gamma校正芯片處理方法為1.采用查找表的方法實現(xiàn)Gamma校正處理，2.采用分段線形的方法實現(xiàn)Gamma校正處理；其中方法1需要占用較多的硬件資源，方法2的準確性欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述兩種方法存在的問題，本發(fā)明提供一種不但節(jié)省了硬件電路，而且達到了很好的校正效果的基于分段兩點法的Gamma校正芯片形成方法。
對原始圖像數(shù)據(jù)進行反效果的Gamma用曲線表示，其中橫坐標表示原始圖像數(shù)據(jù)，縱坐標表示校正后的圖像數(shù)據(jù)；將反作用的Gamma曲線沿橫坐標方向平均分成16等份，然后按分段進行處理；在分段內(nèi)由兩端點斜率加權(quán)決定段內(nèi)任意點的斜率，從而得出任意點的縱坐標值；根據(jù)此原理，產(chǎn)生每點Gamma校正后的信號輸出。
將等待校正的輸入信號的Input_Y分解為信號pwSegment，xSegment；輸入數(shù)據(jù)Input_Y位數(shù)為10bit，定義其高4位為信號pwSegment，低6位為信號xSegment。
從16段弧線段中取出任意一段；K1～K2是斜率K的取值范圍，對斜率K1、K2進行加權(quán)來計算K值，得出K值之后即可得出xSegM，進而得出校正后的信號Gamma_out，最后用硬件描述語言HDL編寫出源代碼，對源代碼進行編譯、仿真、驗證形成SOC中的IP核。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，基于分段兩點法的Gamma校正芯片占用的硬件資源少，準確性佳，大大提高了屏幕顯示效果。


圖1.分段示意圖并作為摘要附圖；圖2.產(chǎn)生信號B、K1圖；圖3.IP的接口；圖4.系統(tǒng)框圖；圖5.流程圖；下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明實施過程如圖1、2所示，將等待校正的輸入信號的Input_Y分解為信號pwSegment，xSegment。輸入數(shù)據(jù)Input_Y位數(shù)為10bit，定義其高4位為信號pwSegment，低6位為信號xSegment。pwSegment有三個作用1.確定輸入數(shù)據(jù)Input_Y屬于哪個分段。
2.通過Mux從寄存器組irf_Bseg0～irf_Bseg15中選擇出所需的值，以確定該輸入數(shù)據(jù)Input_Y所屬分段起點在曲線上的縱坐標B。
3.通過Mux從寄存器組irf_Mseg0～irf_Mseg15中選擇出所需的值，以確定該輸入數(shù)據(jù)Input_Y所屬分段起點在曲線上的斜率K1。
xSegment作用是作為Input_Y在所屬分段區(qū)間內(nèi)沿X方向上的長度。
如圖1所示，從16段弧線段中取出任意一段。K1～K2是斜率K的取值范圍，對斜率K1、K2進行加權(quán)來計算K值。
α=xSegment64]]>K2＝B_next-B_now(K2后六位表示小數(shù)部分)K=K1(1-α)+K2α]]>=K1(64-xSegment64)+K2·xSegment64]]>=[K1(64-xSegment)+K2·xSegment]>>6]]>如圖3所示，Gamma校正IP核的外圍接口采用標準的AHB Slave接口和AHB總線相連，接口上各信號的定義符合AMBA總線協(xié)議規(guī)定。
CLK是系統(tǒng)時鐘，為工作提供時鐘信號；RST_n復(fù)位信號，同步復(fù)位；Input_Y，是Gamma校正前的數(shù)據(jù)輸入，其位寬為10bit；Gamma_out，為Gamma校正前的數(shù)據(jù)輸出，其位寬為10bit。
Gamma校正IP芯片內(nèi)部需要用到的寄存器有irf_GM_DitherEn，其位寬為1bit；irf_Bseg0～irf_Bseg16，其位寬為10bit；irf_Mseg0～irf_Mseg15，其位寬為11bit；這些寄存器的值可通過軟件由CPU進行配置，從而校正不同顯示終端的Gamma值。
圖4所示為IP的結(jié)構(gòu)，其中包括接口模塊、寄存器模塊和算法模塊。
圖5所示為流程圖中每一條帶箭頭的線都代表Gamma校正IP內(nèi)部的一個信號，信號處理的具體方法為步驟1輸入信號的Input_Y分解為信號pwSegment，xSegment。定義其高4位為信號pwSegment，低6位為信號xSegment。
步驟2計算信號K1，pwSegment作為選擇信號通過Mux從寄存器組irf_Mseg0～irf_Mseg15中選擇出K1。
步驟3計算信號K2，pwSegment作為選擇信號從寄存器組irf_Bseg0～irf_Bseg15中選擇出B_now，pwSegment+1作為選擇信號從寄存器組irf_Bseg1～irf_Bseg16中選擇出B_next。
K2＝B_next-B_now。
步驟4計算信號K，采用K1、K2加權(quán)的方法。
K11＝K1(64-xSegment)
K22＝K2·xSegmentKpre＝K11+K22K＝Kpre＞＞6(Kpre右移6位)步驟5產(chǎn)生校正后的信號Gamma_outxSegM＝xSegment×KxSegMBrnd＝xSegM+pwB_now＜＜6+DitherpWoutputSat=65535,xSegMBrnd>655350,xSegMBrnd<0xSegMBrnd]]>Dither是一個循環(huán)位，其值為Dither=pWoutputSat[4:0],irf_GM_DitherEn=30,irf_GM_DitherEn=032,irf_GM_DitherEn=lor2]]>當前的pWoutputSat值決定下一個Dither得值。
Gamma_out＝pWoutputSat＞＞6將上述的步驟用硬件描述語言HDL編寫出源代碼，對源代碼進行編譯、仿真、驗證后，即可作為SOC(System-on-Chip)中的IP核進行使用。
其功能是Gamma校正，調(diào)整顯示終端的亮度及顯示效果，以更少的硬件電路達到很好的校正效果。
權(quán)利要求
1.一種基于分段兩點法的Gamma校正芯片形成方法將原始圖像數(shù)據(jù)賦予一個反效果，再將其線性地轉(zhuǎn)化為電信號，電信號再轉(zhuǎn)化成亮度輸出；對原始圖像數(shù)據(jù)的反效果的Gamma值與顯示設(shè)備的Gamma值互為倒數(shù)關(guān)系；將反作用的Gamma曲線沿橫坐標方向平均分成16等份，然后按分段進行處理；在分段內(nèi)由兩端點斜率加權(quán)決定段內(nèi)任意點的斜率，從而得出任意點的縱坐標值；根據(jù)此原理，產(chǎn)生每點Gamma校正后的信號輸出，實現(xiàn)方法步驟為步驟1輸入信號的Input_Y分解為信號pwSegment，xSegment，定義其高4位為信號pwSegment，低6位為信號xSegment；步驟2計算信號K1，pwSegment作為選擇信號通過Mux從寄存器組irf_Mseg0～irf_Mseg15中選擇出K1；步驟3計算信號K2，pwSegment作為選擇信號從寄存器組irf_Bseg0～irf_Bseg15中選擇出B_now，pwSegment+1作為選擇信號從寄存器組irf_Bseg1～irf_Bseg16中選擇出B_next；K2＝B_next-B_now步驟4計算信號K，采用K1、K2加權(quán)的方法K11＝K1(64-xSegment)K22＝K2·xSegmentKpre＝K11+K22K＝Kpre＞＞6步驟5產(chǎn)生校正后的信號Gamma_outxSegM＝xSegment×KxSegMBrnd＝xSegM+pwB_now＜＜6+DitherpWoutputSat=65535,xSegMBrnd>655350,xSegMBrnd<0xSegMBrnd]]>Dither是一個循環(huán)位，其值為Dither=pWoutputSat[4:0],irf_GM_DitherEn=30,irf_GM_DitherEn=032,irf_GM_DitherEn=lor2]]>當前的pWoutputSat值決定下一個Dither得值；Gamma_out＝pWoutputSat＞＞6將上述的步驟用硬件描述語言HDL編寫出源代碼，對源代碼進行編譯、仿真、驗證形成SOC中的IP核。
全文摘要
一種基于分段兩點法的Gamma校正芯片形成方法，將原始圖像數(shù)據(jù)賦予一個反效果，再將其線性地轉(zhuǎn)化為電信號，電信號再轉(zhuǎn)化成亮度輸出；對原始圖像數(shù)據(jù)的反效果的Gamma值與顯示設(shè)備的Gamma值互為倒數(shù)關(guān)系；將反作用的Gamma曲線沿橫坐標方向平均分成16等份，然后按分段進行處理；在分段內(nèi)由兩端點斜率加權(quán)決定段內(nèi)任意點的斜率，從而得出任意點的縱坐標值；據(jù)此產(chǎn)生每點Gamma校正后的信號輸出，用硬件描述語言HDL編寫出源代碼，對源代碼進行編譯、仿真、驗證形成SOC中的IP核，與現(xiàn)有技術(shù)相比，占用的硬件資源少，準確性佳，大大提高了屏幕顯示效果。
文檔編號H04N9/69GK1929623SQ20061001595
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者華東, 華中, 張陽 申請人:天津通廣微電子有限公司