專利名稱：數(shù)字式動(dòng)態(tài)非線性校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字式圖像信號(hào)處理過程中對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行包括動(dòng)態(tài)伽 瑪在內(nèi)的動(dòng)態(tài)非線性處理的方法。通常用于液晶電視，等離子電視以及其它需要 對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行包括伽瑪在內(nèi)的非線性處理是很多顯示設(shè)備必須的一個(gè)處 理過程。用模擬電路可以比較容易的實(shí)現(xiàn)非線性處理的動(dòng)態(tài)化， 一些模擬器件的 非線性特性可以受某種因素的控制，也就可以用這個(gè)因素來動(dòng)態(tài)控制信號(hào)的非 線性處理過程。目前隨著技術(shù)發(fā)展，視頻信號(hào)處理的數(shù)字化成分越來越多。目前 對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行伽瑪和非線性處理通常使查詢表的方式來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化的視頻 信號(hào)經(jīng)過這個(gè)查詢表處理，輸出一個(gè)經(jīng)過查詢表的傳遞函數(shù)處理的數(shù)字化視頻 信號(hào)，這個(gè)査詢表的傳遞函數(shù)通常設(shè)置成不同的伽瑪特性和其它非線性的特性。 這個(gè)查詢表包含大量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致這個(gè)表的數(shù)據(jù)很難動(dòng)態(tài)改變，即使動(dòng)態(tài)改變，也 很難達(dá)到實(shí)際的要求，因此用動(dòng)態(tài)改變查詢表的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像處理過程中 的動(dòng)態(tài)伽瑪和非線性處理有較大難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明仍然使用查詢表的方式實(shí)現(xiàn)包括伽瑪在內(nèi)的非線性處理過程，但是 回避了動(dòng)態(tài)改變查詢表的做法，使用一個(gè)靜態(tài)的查詢表，通過特殊的方式實(shí)現(xiàn)動(dòng) 態(tài)的伽瑪和非線性處理效果。
本發(fā)明使用了一個(gè)有特別要求的査詢表，這個(gè)查詢表的數(shù)字精度大于或等
于要被查詢表處理的信號(hào)的量化精度級(jí)別，輸入信號(hào)進(jìn)入查詢表時(shí)，由于精度級(jí) 別比査詢表小或相同，只能被查詢表的一部分或全部?jī)?nèi)容處理。通過選擇被查詢 表的不同部分處理，并且將查詢表的傳遞函數(shù)表示的曲線設(shè)計(jì)成特殊的形狀就 可以獲得不同的非線性處理結(jié)果。而且這個(gè)選擇過程不但可以是靜態(tài)的還可以 是動(dòng)態(tài)的，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的非線性處理。伽瑪也是一種非線性特性。也被包含在 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的非線性特性中。
通過改變即將進(jìn)入査詢表的數(shù)字視頻信號(hào)的直流電平或增益都可以實(shí)現(xiàn)選 擇被査詢表傳遞函數(shù)表示的曲線的不同部分處理。也就是對(duì)即將進(jìn)入査詢表的 數(shù)字式視頻信號(hào)先經(jīng)過加減乘除運(yùn)算，這些運(yùn)算不分順序，可以只進(jìn)行部分運(yùn)算。
被查詢表處理過的數(shù)字信號(hào)的直流電平和幅度通常會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)需要 對(duì)數(shù)字信號(hào)的直流電平和幅度進(jìn)行校正。經(jīng)過直流電平和幅度校正以后，就完成 了本發(fā)明描述的處理過程。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明


圖1是一種查詢表的傳遞函數(shù)的曲線特性示意，這個(gè)特性曲線是可以根據(jù)實(shí) 際要求設(shè)置的。
圖2示意一個(gè)查詢表的數(shù)字精度是10比特，輸入信號(hào)是8比特時(shí)，輸入信 號(hào)選擇被查詢表的傳遞函數(shù)表示的曲線的不同段處理，粗黑方框表示輸入信號(hào)
被查詢表傳遞函數(shù)不同段處理。這里示意出了3段。
圖3示意輸入信號(hào)被查詢表傳遞函數(shù)表示的曲線的不同段處理后所具有的
不同的非線性特性的形狀。
圖4示意從査詢表輸出的數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)過直流電平和增益校正以后的非
線性特性。
圖5示意一種查詢表傳遞函數(shù)的曲線形狀，和當(dāng)輸入查詢表的數(shù)字信號(hào)的動(dòng) 態(tài)范圍和査詢表一致時(shí)的非線性特性。
圖6示意當(dāng)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過增益改變后，動(dòng)態(tài)范圍變成查詢表的四分之一時(shí)被 查詢表的非線性曲線處理的范圍。
圖7示意當(dāng)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過增益改變后,動(dòng)態(tài)范圍變成查詢表的二分之一時(shí)被 査詢表的非線性曲線處理的范圍。
圖8示意從査詢表輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過直流電平和增益調(diào)整以后的非線性
曲線的形狀，從左到右依次是動(dòng)態(tài)范圍是查詢表的四分之一，二分之一和--時(shí)的 情況。
圖9是本發(fā)明描述的一般處理步驟。
圖10示意進(jìn)入查詢表的數(shù)字信號(hào)只經(jīng)過直流電平控制的一種處理流程。
圖2到圖4描述了數(shù)字信號(hào)通過改變直流電平這種方式選擇被查詢表傳遞 函數(shù)表示的曲線的不同部分處理的過程和最后效果；圖5到圖8描述了數(shù)字信號(hào) 通過改變?cè)鲆孢@種方式選擇被查詢表傳遞函數(shù)表示的曲線的不同范圍處理的過 程和最后效果。改變直流電平和改變?cè)鲆媸强梢造o態(tài)和動(dòng)態(tài)進(jìn)行的。
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)8Bit的數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)中，設(shè)置一個(gè)10Bit精度的査詢表，查詢表傳 遞函數(shù)的曲線特性被設(shè)置成圖2中的非線性曲線的形狀。將進(jìn)入査詢表的信號(hào) 疊加一個(gè)偏移量，這個(gè)偏移量可以動(dòng)態(tài)的根據(jù)需要改變。當(dāng)需要-個(gè)很強(qiáng)的中 間向上拱起來形狀的非線性效果時(shí)，偏移量是0，當(dāng)需要將向上拱的程度減弱一 些時(shí)，增大偏移量的大小。繼續(xù)增大偏移量，中間向上拱的程度越來越弱，當(dāng)
偏移量大約是十進(jìn)制的383時(shí)，非線性曲線變成基本平直的一條線，繼續(xù)增大 偏移量，非線性效果的曲線的中間部分開始向下凹，隨著偏移量的繼續(xù)加大而
凹得越厲害，直到偏移量達(dá)到大約十進(jìn)制的767，這時(shí)曲線中間下凹到最大程度。 經(jīng)過查詢表處理以后的信號(hào)還需要經(jīng)過增益和直流處理，才能夠變成一般情
況下常用的信號(hào)。這個(gè)過程如下在將要被疊加偏移量的輸入信號(hào)中加入一個(gè)
零電平標(biāo)志Al (0)和最高電平標(biāo)志位Bl (256)。在從査詢表輸出的信號(hào)中提 取出被處理過的零電平標(biāo)志A2，將查詢表處理過的數(shù)字信號(hào)減去A2的值，這樣 就可以還原電平。在被還原電平的數(shù)字信號(hào)中提取出原來的最高點(diǎn)平標(biāo)志B2， 用改變數(shù)字信號(hào)增益的方式將這個(gè)標(biāo)志位的幅度還原到被處理之前Bl的幅度 上。這時(shí)增益還原就結(jié)束了。經(jīng)過這些過程處理的信號(hào)就具有動(dòng)態(tài)可控的不同 形狀的伽瑪和非線性特征。
本具體實(shí)施方式
的處理流程如圖IO所示。
本具體實(shí)施方式
只使用了通過對(duì)進(jìn)入查詢表的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行直流偏移，也
就是加減運(yùn)算，從而選擇被查詢表傳遞函數(shù)表示的曲線不同部分處理的方式，實(shí) 際應(yīng)用中還可以使用動(dòng)態(tài)改變即將進(jìn)入査詢表的數(shù)字信號(hào)的增益的方式選擇被 查詢表的傳遞函數(shù)表示的曲線的不同部分和范圍處理，也就是乘除運(yùn)算，或者既 采取直流偏移，也改變?cè)鲆娴姆绞?。?b>具體實(shí)施方式
并沒有把本專利提出的方 法全部用上，并不和權(quán)利要求的范圍沖突。不代表放棄本專利提出的其它方法。
本具體實(shí)施方式
只描述了 8比特的數(shù)字信號(hào)和10比特的査詢表，以及一個(gè) 通道的處理過程，并且描述了一種對(duì)從查詢表輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行直流電平和 增益處理的過程，列舉了一種査詢表傳遞函數(shù)的非線性曲線的形狀，顯然本發(fā)明 可以用于一個(gè)以上的通道的處理過程以及其它不同比特?cái)?shù)的數(shù)字信號(hào)和查詢 表，并且技術(shù)人員可以使用其它改進(jìn)的方法來處理數(shù)字信號(hào)的直流電平和增益，并且使用不同于本具體實(shí)施方式
中列舉的查詢表傳遞函數(shù)的非線性曲線的其它 形狀的曲線。所有不背離本發(fā)明的改進(jìn)都包括在權(quán)利要求范圍中。本具體實(shí)施 方式只是為了說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行包括動(dòng)態(tài)伽馬校正在內(nèi)的動(dòng)態(tài)非線性校正處理的方法，該方法包括的步驟是對(duì)數(shù)字式視頻信號(hào)進(jìn)行包括直流偏移，或縮小，或放大在內(nèi)的動(dòng)態(tài)的或靜態(tài)的控制；將處理過的數(shù)字視頻信號(hào)通過查詢表處理；將被查詢表處理過的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行包括直流偏移，或縮小，或放大在內(nèi)的動(dòng)態(tài)的或靜態(tài)的處理。
2, 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)數(shù)字式視頻信號(hào)進(jìn)行直流偏移，或縮小，或放大在 內(nèi)的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的控制，其特征是這些控制處理的步驟可以不分順序，可以只 進(jìn)行一種處理，也可以進(jìn)行兩種處理或三種處理。
3, 根據(jù)權(quán)利要求1所述的査詢表，其特征是這個(gè)查詢表能處理的數(shù)字信號(hào)的比 特?cái)?shù)大于或等于進(jìn)入該查詢表的數(shù)字信號(hào)的比特?cái)?shù)。
4, 根據(jù)權(quán)利要求1所述的將被査詢表處理過的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行直流偏移或縮小或 放大處理，其特征是這些處理的步驟可以不分順序，可以不處理，可以只進(jìn)行 一種處理，也可以進(jìn)行兩種處理或三種處理。
全文摘要
數(shù)字式動(dòng)態(tài)非線性校正方法，這個(gè)方法使用了一個(gè)比被查詢表處理的數(shù)字式視頻信號(hào)比特?cái)?shù)高或相同的查詢表，數(shù)字式視頻信號(hào)可以動(dòng)態(tài)的選擇被查詢表傳遞函數(shù)表示的非線性曲線的不同位置和范圍處理，從而獲得包括伽瑪在內(nèi)的動(dòng)態(tài)非線性處理效果，并且不用動(dòng)態(tài)改變查詢表。
文檔編號(hào)H04N9/69GK101370150SQ20071004486
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者元 紀(jì) 申請(qǐng)人:元 紀(jì)