专利名称：通过三次插值计算执行伽马校正的视频信号处理装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对视频信号执行伽马校正或解伽马校正的视 频信号处理的装置及方法。本发明还涉及一种显示器装置，当所用的 显示器的伽马特性不同于对输入该显示器装置的视频信号所执行的伽 马校正的特性时，该显示器装置执行适合于该装置所用的显示器的伽 马校正。具体地，本发明涉及一种显示器装置，诸如阴极射线管显示 器、液晶显示器装置，以及等离子体显示面板，且涉及一种用于对由 显示器装置所显示的图像获得良好的灰度和对比度的视频信号处理的 装置及方法。
背景技术：
显示视频信号的显示器装置，诸如液晶显示器、等离子体显示器，
以及阴极射线管(CRT)显示器，分别具有不同的伽马特性。然而，电视 广播信号具有适合CRT显示器的伽马特性。因此，当信号用于在液晶显 示器装置和等离子体显示器装置上显示时，必须移除在信号发射机侧 已经应用于视频信号的伽马校正，然后必须将适合于所用的显示器装 置的伽马校正应用于视频信号。为此，当执行对应于多种显示器的视 频输出时，在信号接收机侧，有必要使用适合于各种类型显示器的伽 马校正。
附带地，执行与伽马校正相似的校正用于设置对比度，且调节图 像质量、亮度，以及黑白度等。近年来，软件处理量不断增加。该增 加又引起了对能获得较平滑的校正曲线的电路设计的需求的增加，其 中该校正曲线能通过小规模的电路且以较少量的软件处理来获得更清 晰和自然的图像。满足该需求需要高度复杂的技术。
在作为相关技术的视频信号处理系统中，为了使得视频信号适合 于显示视频信号的显示器装置诸如液晶显示器、等离子体显示器，以 及阴极射线管(CRT)显示器的视频信号，到目前为止已经提供了能同时 处理多种显示器装置的伽马校正装置。然而，所提供的装置具有下列 问题它不能精确地近似伽马特性曲线，或者需要非常大规模的电路 以精确地近似伽马特性曲线。在专利文献l中公开了解决该问题的相关 技术。
图13示出了在专利文献1中所公开的相关示例的解伽马校正装置 的框图。如图13所示，解伽马校正装置111包括采样数据寄存器121、 采样数据选择电路122、核系数存储器123、系数选择电路124，以及插 值计算电路125。
通过用于校正前的视频数据(6比特)的输入端子131将视频信号 输入到系数选择电路124和采样数据选择电路122中。系数选择电路124 双向地连接到核系数存储器123。系数选择信号和系数值信号在系数选 择电路124和核系数存储器123之间传送。通过用于系数组的端子134， 将系数存储器写信号输入到核系数存储器123中。采样数据选择电路 122双向地连接到采样数据寄存器121。采样数据选择信号和采样数据 信号在采样数据选择电路122和采样数据寄存器121之间传送。采样数 据寄存器写信号通过用于伽马特性选择的端子132，输入到采样数据寄 存器121中。系数选择电路124的输出和采样数据选择电路122的输出都 变为插值计算电路125的输入。将插值计算电路125的输出连接到用于 校正后的视频信号的输出端子133。刚才已经描述如何配置解伽马校正 装置lll。
解伽马校正装置ill具有如下功能。当输入到解伽马校正装置lll 中的视频信号的比特数为m (m为自然数)时，解伽马校正装置lll向
釆样数据选择电路122提供在m比特中的高阶p比特(p为自然数且p〈m)， 且向系数选择电路124提供m比特中的q比特(p + q = m)。
接下来，将参考图13到15给出用于伽马校正处理的操作的描述。 图14为在相关的示例的解伽马校正装置中设置的采样数据的说明图。 图15示出了在相关的示例的解伽马校正装置的核系数存储器123中存 储的系数的图。在图13所示的解伽马校正装置111中，在通过用于校正 前视频信号的端子131输入的视频信号的，最大值到最小值之间，在信 号电平上执行等距离分割。随后，将多个采样点设置在采样数据选择 电路122和采样数据寄存器121中。采样点参考与由输入到采样数据选 择电路122中的视频信号电平的等距离分割而产生的输入值相比较的 数据，或者参考将对输入值校正的数据。假设采样点为图14中代表输 入视频信号的信号电平的x坐标，且采样数据为图14中代表输出视频信 号的信号电平的y坐标。在这种情况下，采样点和采样数据之间的关系 通过以下的公式l来表示。
(x,y)—样本点，样本数据)…(1)
相关的解伽马校正装置lll以其使用三次插值计算来将采样数据 连接为平滑的曲线为特征。因此，接下来，将详细地给出三次插值计 算的描述。
三次插值计算为使用三阶多项式的插值算法。三次插值计算的核 函数h(x)通过下面给出的公式(2)来表示。图15为在公式(2)中&=-0.5 的情况下的图。在该公式中，a为用于控制插值函数的属性的变量，且 通常取值范围近似为从-0.5到-2。
<formula>formula see original document page 10</formula>
参考图14到15，将给出用于通过使用三次插值计算，来获得对于
输入视频信号的信号电平的解伽马校正之后的输出视频信号的信号电 平的处理的描述。图14示出当输出视频信号的信号电平(由在解伽马 校正曲线上的，指示的点)插值在输入视频信号的信号电平的点A处时 的，解伽马校正装置中设置的采样数据。关于在横轴上的输入视频信 号的信号电平，通过等距离地分割从最小值到最大值范围的信号电平， 来设置采样点。在这里，从两侧抽取与被插值的点A相邻的四个采样点 (在图14中通过由虚线环绕的o来指示的四个点C.2、 Cd、 Q以及Q)作 为采样数据。关于上面给出的公式(2)中的值x (下文中称作距离x)， 相邻的采样点之间的电平差等于距离"1"。为了使其不同，通过以相 邻的采样点之间的电平差除从输入视频信号的信号电平到上面所述的 四个采样点的电平差来获得距离x。
在这里，通过将所计算的距离x代到公式(2)中来获得用于四个 采样数据的加权系数(在图15中示为h.2、 1m、 h,以及h2)。加权系数是 在插值计算等中常用的术语，且参考由所加权的平均值来除加权的总 数所获得的值。如下列公式(3)所示，四个采样数由它们各自的加权 系数去乘，然后获得相乘的积的总和y。
<formula>formula see original document page 11</formula>(3)
由公式(3)获得的总和y是在点A的解伽马校正的视频信号电平。 插值处理所需要的采样数据包括用于距离x的四个范围中的每一个的
一个数据-2《X<-1; -1《X<0; 0《X<1; 1《X<2。分别对应于所选择 的采样数据，通过图15中所示的(h-2、 1m、 ln以及h2)的核系数的值(系
数(h)的值)来获得系数的值。
因此，在图13所示的相关技术的解伽马校正装置111中，将通过用 于校正前的视频信号的输入端子131输入的视频信号输入到系数选择 电路124和采样数据选择电路122中。由系数选择电路124获得的核系数
值和由采样数据选择电路122选择的采样数据用于在插值计算电路125 中执行由上述公式(3)表示的三次插值计算。然后，校正后的视频信 号通过输出端子133输出。日本专利申请公开No.2004-140702
然而，相关的解伽马校正装置lll执行三次插值计算，使得采样点 的设置必须仅仅等距离地进行。为此，在相关的解伽马校正装置lll中， 有必要将用于伽马校正的采样点限制到等距离地设置。因此，通过以 彼此不同的距离设置采样点的伽马操作是不可能的。这就是相关的解 伽马校正装置lll具有的问题。
记住，在伽马校正中，具有陡斜率的校正曲线具有大的变化。因 此，在这种情况下，与较小的斜率的情况相比，精确的近似需要较小 的采样间隔和较多的采样点数目。然而，在相关的技术中，用于采样 的间隔是恒定的。因此，当设置采样间隔用于既具有陡斜率又具有小 斜率的段的校正曲线时，适合于陡斜率的段的采样间隔的设置在小斜 率的段中引起了冗余采样点的设置。该冗余又导致了软件处理和用于 设置采样点的设置操作数量的增加。相反地，适合于小斜率的采样间 隔的设置导致了用于陡斜率段的采样点的数目不足。该不足又导致了 问题。具体地，精确的近似是不可能的。
将参考图16到图18给出这个问题的描述。图16示出了不同斜率的 段组成的校正曲线的图。图17示出了设置采样间隔以适合于陡斜率的 示例的图。图18示出了设置采样间隔以适合于小斜率的示例的图。
在图16所示的情况下，其中校正曲线具有陡斜率且要求高精度的 段以及具有小斜率且不要求非常高的精度的段，必须精细地设置用于
陡斜率的段的采样间隔以达到高精度地对该曲线插值的目的。相反地， 不必精细地设置用于具有较小的改变且不要求高精度的小斜率的段的
采样间隔。即使当粗略地设置采样间隔时，仍然可能近似该曲线。
然而，在相关技术中，通过从输入视频信号的最小值到最大值， 等距离地分割信号电平的范围来设置多个采样点，并且然后使用对应 于各自采样点的采样数据来执行三次插值计算。为此，基于斜率的采 样间隔的设置是不可能的。因此，近似如图16所示的校正曲线引起了 上述问题。具体地，该问题是冗余采样点的创建或者采样点的数目不 足。
更具体地，当在图16中设置采样间隔以近似具有陡斜率且要求高 精度的段时，采样必须以如图17所示的精细的采样间隔来等距离地进 行。然而，在具有小斜率和不要求高精度的段中创建了冗余采样点。 该冗余又引起了软件处理量和用于设置采样数据的设置操作的数目的 增加。相反地，当如图18所示等距离地，且粗略地设置采样间隔以适 合于具有小斜率且不要求高精度的段时，为了减少采样点，未充足地
提供在具有陡斜率且要求高精度的段中近似该曲线所需要的采样点。 该不足又使得不可能达到曲线的精确近似。
发明内容
根据本发明的示例性方面的装置为向其输入视频信号且对所输入 的视频信号执行伽马校正和解伽马校正中的任一个的视频信号处理装 置。该装置包括段确定单元、校正电平保留单元，以及插值计算单元， 其中段确定单元配置为检测在对于从将要输入的视频信号的最小信号 电平到最大信号电平的范围，设置的多个采样点之间具有不同间隔的 非等距离的段；校正电平保留单元配置为保留作为校正电平的，用于
每一个采样点的校正后的视频信号的信号电平；插值计算单元配置为
通过参考由校正电平保留单元保留的校正电平执行三次插值计算，来 获得校正后的视频信号的信号电平。在视频信号处理装置中，在将边
界点定义为在位于较低的信号电平侧且在采样点之间具有x间隔
(X>0)的第一段，和位于较高的电平侧且在采样点之间具有Y间隔
(Y>0， X#Y)的第二段之间作为边界的采样点时，通过使用所增加 或指定的采样点的校正电平以在边界点的较低电平侧形成第二段和/或 在边界点的较高的电平侧形成第一段，来获得校正后的视频信号的信 号电平。
根据本发明的示例性方面的方法为在其中输入视频信号且对所输 入的视频信号执行伽马校正和解伽马校正中的任一个的视频信号处理 方法。该方法包括边界点的检测。边界点为位于对于从所输入的视频 信号的最小信号电平到最大信号电平的范围，设置的多个采样点之间 具有不同间隔的非等距离段中的采样点。边界点为位于较低的信号电 平侧且在采样点之间具有X间隔(X>0)的第一段，和位于较高的电平 侧且在采样点之间具有Y间隔(Y>0, X^Y)的第二段之间的边界。该 方法还包括通过执行三次插值计算，来获得对应于所输入的视频信号 的信号电平的校正后的视频信号的信号电平。通过参考在校正电平保 留单元中保留的校正电平来执行三次插值计算，其中校正电平保留单 元配置为保留作为校正电平的，用于每一个釆样点的校正后的视频信 号的信号电平。通过使用对于所增加或指定的采样点的校正电平来执 行三次插值计算，以在边界点的较低电平侧形成第二段和/或在边界点 的较高的电平侧形成第一段。
在本发明中，通过参考在彼此不同的采样点之间具有不同的间隔 的非等距离段中所增加的，或者从外部指定所增加的采样点的校正电
平来获得校正后的视频信号的信号电平。因此，在采样点之间的间隔 不必是等距离的，而允许改变。因此，在具有小斜率的校正曲线的情 况中，允许大的间隔且在不增加冗余采样点的条件下设置釆样数据。
根据本发明，可提供能防止软件处理量和设置操作的数目增加的 视频信号处理的装置和方法。
从结合附图进行的某些示例性实施方式的下列描述中，本发明的 上述以及其他示例性方面、优点以及特征将更加明显，其中-
图l为说明根据本发明的第一示例性实施方式的伽马校正装置的 框图；其中，
(1) 采样点系数信号
(2) 系数设置信息信号+采样点间隔信息
(3) 系数选择信号
(4) 系数值信号
(5) 系数存储器写信号
(6) 采样点选择信号
(7) 采样数据设置信息信号+采样点间隔信息
(8) 采样数据选择信号
(9) 采样数据信号
(10) 采样数据寄存器写信号； 图2为说明根据本发明的实施方式的伽马校正曲线的图3A、 3B、 3C以及3D为说明根据本发明的实施方式的用于非等距
离的段的点增加处理的图4为描述根据本发明的实施方式的用于非等距离的段的点增加
处理的流程图5为说明根据本发明的实施方式的在宽间隔情况下的点增加处 理的图6A和6B为说明根据本发明的实施方式的用于非等距离的段的 点选择的处理过程的图7为描述根据本发明的实施方式的点选择以及伽马校正的处理 过程的流程图8为说明根据本发明第二示例性实施方式的校正曲线的图； 图9为说明根据本发明第二实施方式的非等距离的段的图； 图10为描述根据本发明第二实施方式的用于非等距离的段的点增 加过程的流程图ll为描述根据本发明第二实施方式的用于非等距离的段的点选
择和伽马校正的处理过程的流程图12为说明根据本发明第三示例性实施方式的伽马校正装置的框
图13为说明专利文献1中所描述的示例的解伽马校正装置的框图14为在示例的解伽马校正装置中设置的采样数据的说明图15为说明解伽马校正装置的核系数存储器中存储的系数的图16为说明具有不同斜率的段的校正曲线的图17为说明设置适合于陡斜率的采样间隔的示例的图；以及
图18为说明设置适合于小斜率的釆样间隔的示例的图。
具体实施例方式
第一示例性实施方式
图l示出了根据本发明的第一示例性实施方式的伽马校正装置的
框图。伽马校正装置11包括采样数据寄存器21、采样数据选择电路22、 核系数存储器23、系数选择电路24、插值计算电路25，以及非等距离 的段确定电路26。
伽马校正装置ll，根据校正曲线的变化，以非等距离的间隔来设 置样本点(采样点)。使用如此设置的这些采样点，伽马校正装置ll 可通过三次插值来创建校正后的视频数据。因此，在具有小斜率的段 中没有设置冗余采样点。同时，更多的采样点设置在具有陡斜率的段 中，且使得精确的插值是可能的。为了能够设置具有不同的间隔的采 样点，伽马校正装置具有下列两种功能。
在该说明书中，在彼此相邻的采样点之间具有不同的间隔的区域 称作非等距离的段。第一功能是在非等距离的段内增加采样点以及对 应于各个所增加的采样点来执行创建采样数据(校正数据)的处理的 功能。第二功能是使用通过第一功能所增加的采样数据来执行伽马校 正的处理的功能。
接下来，将给出每一个方框的描述。通过用于校正前的视频信号
的输入端子31，将视频信号输入到非等距离的段确定电路26中。由于
设置在从最小信号电平到最大信号电平的输入视频信号的信号电平的
范围中的采样点，非等距离的段确定电路26检测其中采样点之间的间 隔彼此不同的非等距离的段。在这里，假设下列情况其中存在位于
较低的信号电平侧且在采样点之间具有间隔x (X>0)的第一段，且其 中存在位于较高的信号电平侧且在釆样点之间具有间隔Y(YX)，X^Y) 的第二段。在这种情况下，在第一段和第二段之间的采样点称作边界 点。如后面所描述的，非等距离的段确定电路26增加采样点以在边界 点的较低的信号电平侧形成第二段，且增加采样点以在边界点的较高 的信号电平侧形成第一段。
非等距离的段确定电路26和系数选择电路24彼此双向连接。从非 等距离的段确定电路26将采样点系数信号输入到系数选择电路24中， 以获得各个采样点(包括所增加的采样点)的系数。同时，将指示采 样点的间隔的采样点间隔信息及将成为用于启动非等距离的段的确定 的触发信号的系数设置信息信号，从系数选择电路24输入到非等距离 的段确定电路26中。
非等距离的段确定电路26和采样数据选择电路22彼此双向连接。 采样点选择信号从非等距离的段确定电路26输入到采样数据选择电路 22中，以获得采样点(包括所增加的采样点)。同时，指示采样点的 间隔的采样点间隔信息，和将成为用于启动非等距离的段的确定的触 发信号的采样数据设置信息信号，从采样数据选择电路22输入到非等 距离的段确定电路26中。
系数选择电路24和核系数存储器23彼此双向连接。将指示距离X 的系数选择信号，从系数选择电路24输入到核系数存储器23中，其中 距离X将在后面描述。将每一个对应于距离X的系数值信号(h-2、 h-1， h1 以及h2)从核系数存储器23输入到系数选择电路24中。基于具有由相
邻的采样点之间的距离归一化的变量的核函数，通过系数值信号，系 数选择电路24从核系数存储器23中获得，用于三次插值计算的系数。 在这种情况下，通过将在输入视频信号的信号电平和由采样数据选择 电路24选择的每一个釆样点之间的距离X，输入到核函数的变量中来计
算四个系数。
核系数存储器23为对应于核函数的存储系数组的存储器。配置核 系数存储器23，使得能通过使用外部的装置来将系数组写入核系数存 储器23中。在该实施方式中，将系数值写入存储器中的系数存储器写 信号，从用于系数组的端子34输入到用于系数组的核系数存储器中。 外部的CPU以及其它的装置将系数值写入存储器中。
采样数据选择电路22和采样数据寄存器21彼此双向连接。从采样 数据选择电路22，将采样数据选择信号输入到采样数据寄存器21中， 以选择输入视频信号的四个采样数据。将包括所选择的采样数据的采 样数据信号(C-2、 C—,、 Q以及Q)从采样数据寄存器21输入到采样数 据选择电路22中。采样数据选择电路选择位于比输入视频信号的信号 电平高的信号电平侧的两个邻近的釆样点，并选择位于比输入视频信 号的信号电平低的信号电平侧的两个邻近的采样点。通过采样数据信 号，随后采样数据选择电路22从采样数据寄存器21，获得对应于所选 择的四个采样点的采样数据。
采样数据寄存器21用作保留校正电平的校正电平保留单元，校正 电平为对于每一个采样点的校正后的视频信号的信号电平。将用于写 入釆样数据值的采样数据寄存器写信号，从用于伽马特性选择的端子 32，输入到采样数据寄存器21中。外部的CPU和其它的装置将采样信号 写入到采样数据寄存器21中。
将来自系数选择电路24的系数值信号(h_2、iM以及h2)和来 自采样数据选择电路22的釆样数据信号(C.2、 C—" d以及Q)输入到
插值计算电路25中。插值计算电路25基于如此输入的数据执行三次插 值，并且创建校正后的视频信号(12比特)。将校正后的视频信号通 过输出端子33作为视频数据输出。另外，当创建了用于所增加的采样 点的采样数据时，将所讨论的采样数据输入到采样数据寄存器21中。 因此，插值计算电路25通过使用所增加的采样点的采样数据(校正电 平)以在上述边界点的较低的信号电平侧形成第二段，和/或通过使用 所增加的采样点的采样数据以在上述边界点的较高的信号电平侧形成 第一段，可获得校正后的视频信号的信号电平。在这里，如后面将描 述的，附加釆样点和它们各自的采样数据可通过从外部输入的方式来 增加。
作为第一功能的增加釆样点和采样数据的处理，以将采样数据寄 存器写信号和系数存储器写信号分别输入到伽马特性选择端子32和系 数组端子34而开始。然后，非等距离的段确定电路26确定采样点之间
的间隔，并确定将被增加的采样点。为了创建附加点，在核系数存储 器23和系数选择电路24中都执行核系数选择，同时，在采样数据寄存 器21和在采样数据选择电路22中都执行采样数据选择。随后，使用选 择用于创建附加采样数据的核系数和采样数据，在插值计算电路25中 执行三次插值计算，并且将在插值计算电路25中的三次插值计算的结 果作为附加采样数据存储在采样数据寄存器21中。在下文中，该处理 称作点增加处理。
在作为第二功能的伽马校正的处理中，根据通过用于校正前的视 频数据的输入端子31输入的视频信号的电平，通过非等距离的段确定 电路26、核系数存储器23，以及系数选择电路24来执行核选择。然后， 使用通过第一功能输入到采样数据寄存器21中的附加釆样数据，以及 使用存在的采样数据，通过非等距离的段确定电路26、采样数据寄存 器21，以及采样数据选择电路22来执行采样数据选择。随后，使用如 此选择的核系数和采样数据，在插值计算电路25中执行三次插值计算， 并且通过用于伽马校正后的视频信号的输出端子33来输出视频信号数
据。在下文中，这个过程称作伽马校正处理。
总而言之，在根据该实施方式的伽马校正装置中，首先，非等距 离的段确定电路26检测包含在非等距离的段中的边界点。然后，通过 参考在采样数据寄存器21中保存的采样数据，增加釆样数据以在边界
点的较低的信号电平侧形成第二段，和/或在边界点的较高的信号电平 侧形成第一段。随后，插值计算电路25创建附加采样的校正电平，并 且然后将如此创建的校正电平反馈到采样数据寄存器21 (点增加处
理)。在此之后，插值计算电路25通过使用附加采样点和存在的采样
点以及它们各自的采样数据，来执行三次插值计算。因此，插值计算
电路25根据所输入的视频信号的信号电平来获得校正后的视频信号的 信号电平(伽马校正处理)。以这种方式，采样点之间的间隔不必是 等距离的，而是允许改变的。因此，不再需要对于具有宽间隔的区域 的冗余采样点的增加。可以仅仅对于需要这种增加的区域来设置附加 采样点。
接下来，将参考图2详细地描述在伽马校正装置11中从采样数据寄 存器21到插值计算电路25的配置以及操作。该描述基于输入到图l的伽 马校正装置11的视频信号由12比特来表示的示例。另外，假设所输入 的视频信号的最小电平为"800 (以十六进制数)"(二进制的补码表 示；以十进制数等于-2048)，且所输入的视频信号的最大电平为"7FF (以十六进制数)"(二进制的补码表示；以十进制数等于2047)。
图2示出了根据本发明的第一示例性实施方式的伽马校正曲线的 图。采样数据寄存器21保留校正曲线上的采样数据。图2的横轴表示通 过用于校正前的视频信号的输入端子31输入的输入视频信号的信号电 平，而纵轴表示通过用于校正后的视频数据的输出端子33输出的输出 视频信号的信号电平。然后，假设以输入视频信号的信号电平-256 (以 十进制数；以十六进制数中的二进制的补码表示，等于FOO)为最小采 样点，用64 (以十进制数；以十六进制数等于040)输入电平的间隔，
直到256电平(以十进制数；以十六进制数等于100)，等距离地设置9 个采样点。将对应于在-256 (以十进制数)电平的采样点的采样数据定 义为点0，将对应于在-192 (以十进制数)电平的采样点的采样数据定 义为l，等等。以这种方式，将对应于在256 (以十进制数)电平的采 样点的采样数据定义为点8，且一共设置了9个采样数据一点0到点8。 另外，从384 (以十进制数；以十六进制数等于180)电平到1536 (以 十进制数；以十六进制数等于600)电平，以128(以十进制数；以十 六进制数等于080)输入电平的间隔，等距离地设置采样点。那么，将 对应于在384 (以十进制数)电平的采样点的采样数据定义为点IO，并 且，以相似的方式， 一共设置了10个采样数据一点10到点19，直到对 应于在1536 (以十进制数)电平的采样点的采样数据，将其定义为点 19。
如上所述，在伽马校正装置ll中，通过以6比特宽度或7比特宽度 来划分输入视频信号的动态范围来设置采样点。在釆样数据点8的256 (以十进制数)电平的采样点和在采样数据点10的384 (以十进制数) 电平的采样点之间的段为间隔从64 (以十进制数)电平的间隔变化到 128 (以十进制数)电平的间隔的段。为了使其不同，该段为非等距离 的段。因此，伽马校正装置ll遵循上述点增加处理，在320 (以十进制 数；以十六进制数等于140)电平设置附加釆样点，并且执行增加采样 点9的处理(点增加处理)。利用从采样点0开始到采样点19的平滑的 曲线，伽马校正装置对视频信号执行伽马校正。
采样数据寄存器21在其中存储对应于采样数据点0和采样点数据 点9之间的64 (以十进制数)输入电平的间隔的输出视频信号的信号电 平，和对应于采样数据点10和采样点数据点19之间的128(以十进制数) 输入电平的间隔的输出视频信号的信号电平。如上所述，在该示例的 伽马校正曲线中采样点之间的间隔，在输入视频信号的较低的信号电 平侧，小于它们在输入视频信号的较高的信号电平侧的间隔。注意到 将在后面描述在采样点之间的间隔，在输入视频信号的较高的信号电
平侧小于它们在输入视频信号的较低的信号电平侧的间隔的情况。
关于在由非等距离的段确定电路26选择的采样点的信息，作为来 自图l的校正前视频数据U2比特)的高阶6位的釆样点选择信息，输 入到采样数据选择电路22中。基于如此输入的关于采样点的信息，例 如，如图14所示，当由"旨示的点A是作为采样点选择信息而输入的采 样点时，采样数据选择电路22检测与点A相邻的，位于点A的两侧的， 且由虚线环绕的，由o指示的四个釆样点C-2、 d、 d以及C2。
如上所述，釆样数据选择电路22检测位于与在较高的电平侧的输 入视频信号的信号电平附近的两个采样点，和位于与在较低的电平侧 的输入视频信号的信号电平附近的两个采样点。然后采样数据选择电 路22将如此检测到的采样点输入到采样数据寄存器21中作为采样数据
选择信号。然后采样数据选择电路，对应于所检测到的四个采样点， 执行选择四个采样数据的处理。因此，通过采样数据信号，采样数据 选择电路从采样数据寄存器21中存储的采样数据，获得对应于所检测 到的四个采样点的四个采样数据。如此获得的采样数据，作为插值数 据(C-2、 d、 d以及C2)输出到插值计算电路25。
核系数存储器23在其中存储用于三次插值计算的，由公式2表示的 核函数的特定的系数组。通过由相邻的采样点之间的间隔归一化将输 入到核函数中的距离x，来获得在核系数存储器23中存储的系数。具体 地，将输入到核函数中的距离x由127 (以十进制数)或63 (以十进制 数)来归一化。因此，将输入到核函数中的原来取值范围在-2《x《的 距离x，当由127 (以十进制数)归一化时，取值范围在-256 (以十进制 数)《x<256 (以十进制数中)。可替代地，当由63 (以十进制数) 归一化时，距离x取值范围在-128 (以十进制数)《x<128 (以十进制 数)。
系数选择电路24从非等距离确定电路26接收采样点系数信号。釆
样点系数信号为由通过用于校正前的视频信号的输入端子31输入到非 等距离的确定电路26的输入视频信号的，信号电平中的低阶7比特确定 的信号。使用输入到系数选择电路24中的7比特釆样点系数信号，系数 选择电路24计算到从采样数据选择电路22输出的各四个采样数据(C.2、 C—,、 C,以及C2)的采样点的距离，并且基于上面所计算的距离获得距 离x。系数选择电路24将作为系数选择信号的距离x输入到核系数存储 器23中，且从核系数存储器23接收四个系数值(h-2、 Im、 h,以及h2)， 并且将系数值信号(h.2、 h-h ht以及h2)输出到插值计算电路25。
当通过用于校正前视频数据的输入端子31输入的输入视频信号 具有位于以128(以十进制数)电平的间隔的采样点之间的信号电平时， 将输入到系数选择电路24的采样点系数信号为通过用于校正前的视频 数据的输入端子31输入的输入视频信号的信号电平的低阶7比特。
在核系数存储器23中，范围-2《x〈2通过乘以127 (以十进制数) 归一化到范围-256 (以十进制数)《x<256 (以十进制数)。因此，将 输入到系数选择电路24中的7比特采样点系数信号代表在范围0《x <128中的距离。现在，采样点系数信号由i表示，对应于采样数据C—2 的范围-256《x〈-128的系数值11.2是用于乂=1+128的系数值，且对应于 采样数据C.t的范围-128《x〈0的系数值M是用于x=i的系数值。对 应于釆样数据C！的范围0《x<128的系数值h,是用于x=128-i的系数 值，且对应于采样数据C2的范围128《x<256的系数值112是用于 x-256-i的系数值。
注意到当通过用于校正前的视频信号的输入端子输入的输入视频 信号具有位于以63 (以十进制数)电平的间隔的采样点之间的信号电 平时，将从非等距离的段确定电路26输入到系数选择电路24的采样 点系数信号为通过将低阶6比特乘以2来获得的7比特值。因此，对 于到系数选择电路24的输入，不论通过用于校正前的视频数据的输入 端子输入的输入视频信号的信号电平位于，128(以十进制数)电平的
间隔侧或64 (以十进制数)电平的间隔侧的两侧中的哪一侧，输入7 比特信号。
插值计算电路25基于从釆样数据选择电路22输出的插值数据 (c.2、 d、 c,以及c2)和系数值(h.2、 1m、 以及h2)来执行由公 式(3)表示的插值计算。通过在图1中所示的用于校正后视频数据(12 比特)的输出端子33，在伽马校正时，输出通过公式(3)获得的输出 值y，并且在该实施例的点增加处理时，输出到采样数据寄存器21。
<formula>formula see original document page 24</formula> …(3)
接下来，将参考图3到图5来详细地描述作为在图1中所示的伽 马校正装置11的第一功能的点增加处理。图3到图5示出在下列两种 情况下，伽马校正装置11中执行的点增加处理通过用于伽马特性选 择的端子32来进行，对于校正处理在其上执行的伽马曲线的采样数据 的设置的情况，和通过系数组端子34来进行核系数存储器23的改变 的情况。
具体地，图3a、 3b、 3c以及3d示出了根据本实施方式的非等距 离的段的点增加处理的图。在这里，以轴上标绘的输入视频信号的信 号电平来设置采样点，并且描述作为附加点，用于创建采样点a5的处 理。图4为根据本实施方式的非等距离段的点增加处理过程的流程图。 图5示出了在间隔ax2〈间隔b的情况下的点增加处理的图。
图3a示出了以a电平间隔(下文中，称作间隔a)设置的釆样 点a1到a4，和以b电平间隔(下文中，称作间隔b)设置的采样点 a4，以及b2到b4的图像图。这里所示的是，例如，在图2中的256 (以十进制数)电平处的采样点的两侧的采样点的图像图。在图3a中 的采样点之间的双向箭头示出执行三次插值计算的插值段。
在图3A中，采样点之间的间隔是非等距离的。在输入视频信号的 信号电平高于采样点A4的信号电平的情况下，间隔在采样点A4的较 高的电平侧的段X中改变。该示例示出了执行点增加处理之前的状态。 因此，与相关的示例相似，在存在非等距离的采样点的段X上，三次 插值计算是不可能的。如上所述，伽马校正装置11具有增加采样点以 及采样数据的功能(点增加处理)，这使得能在图3A所示的设置的状 态中执行三次插值计算。
图3B示出了参考如图3A所示设置的采样点，来执行三次插值计 算的段，和位于采样点A4侧且具有低于采样点A4的电平的输入视频 信号的电平的段。当输入视频信号的电平位于插值段A10中时，三次 插值计算电路选择采样点Al到A4，且通过使用对应于所选择的釆样 点的采样数据和核系数值，执行三次插值计算。对于插值段A10所选 择的所有的采样点以间隔A等距离地设置，从而能执行三次插值计算。
在图3A中存在的采样点之间，选择采样点A2、 A3、 A4以及B2 用于插值段All。在这种情况下，采样点A2到A4之间的间隔是间隔 A，但是采样点A4和B2之间的间隔是间隔B。四个采样点是非等距 离的，因此不能执行三次插值计算。
在这里，伽马校正装置ll通过点增加功能，也就是说，通过增加 由在图3B中的虚线的o来指示的采样点A5，来使能对于插值段All 的三次插值计算。采样点A5为和采样点A4具有间隔A，且位于输入 视频信号的电平高于采样点A4的电平的情况下的采样点A4侧的采样 点。因此，采样点A5具有(A4的电平+间隔A)的电平。通过三次 插值计算电路25并且通过使用对应于图3D中所示的所选择的釆样点 的采样数据和核系数值，可获得对应于采样点A5的采样数据。如图 3D所示，在插值段B10中，采样点B1、 A4、 B2以及B3以间隔B等
距离地设置。因此，通过选择这些采样点并且通过使用对应于所选择 的采样点的采样数据和核系数值执行三次插值计算，可获得对应于采
样点A5的采样数据。为了执行图3D中所示的插值段B10的三次插值 计算，需要由在图3D中的虚线的o来指示的采样点Bl。下面将参考 图3C给出创建采样点Bl的方式的描述。
图3C说明通过使用如图3A中所示的设置的采样点来在其上执行 三次插值计算的段。图3C中所说明的段位于采样点A4的一侧且具有 比采样点A4高的输入视频信号电平。当输入视频信号电平位于插值段 Bll上时，通过选择釆样点A4和B2到B4，并且通过使用对应于所选 择的采样点的采样数据和核系数值，来执行三次插值计算。对于插值 段Bll所选择的釆样点以间隔B等距离地设置，使得可执行三次插值 计算。
在图3A中存在的采样点中，选择采样点A3、 A4、 B2以及B3用 于插值段BIO。在这种情况下，采样点A3和A4之间的间隔为间隔A， 而采样点A4、 B2以及B3之间的间隔为B。这四个采样点不是等距离 的，因此不能执行三次插值计算。
伽马校正装置11通过创建由图3C中的虚线的o指示的采样点Bl 来使能对于插值段B10的三次插值计算。采样点Bl为具有与采样点 A4间隔B且位于输入视频信号的电平低于釆样点A4的电平的情况下 的采样点A4侧的采样点。因此，采样点B1具有(A4的电平-间隔B) 的电平。对应于釆样点B1的采样数据可通过三次插值计算电路来获得。 假设采样点Bl的输入视频信号电平(A4的电平-间隔B)等于或高于 釆样点A2的电平，且低于采样点A3的电平。在这种情况下，采样点 Bl存在于插值段A10中。因此，对应于采样点Bl的电平的采样数据 可通过选择以间隔A等距离地设置的采样点Al到A4以及通过使用对 应于采样点Al到A4的采样数据和核系数值来执行三次插值计算来获 得。
由于通过这种方式创建了图3C中所示的采样点Bl，所以可通过
使用在图3D中以间隔B等距离地设置的采样点B1、 A4、 B2以及B3 来执行三次插值计算。因此，可使得对应于采样点A5的采样数据的确 定是可能的。
下面将参考图4来描述用于增加在图3B、 3C以及3D中所示的采 样点A5和增加对应于采样点A5的采样数据的过程。在这里，假设， 如图3A所示，采样点A1到A4以间隔A设置，同时采样点A4，以及 B2到B4以间隔B设置。注意到，在这里，由于对于采样点A5的增加 是必要的，所以还创建了采样点Bl和对应于采样点Bl的采样数据。
当通过图1中所示的伽马特性选择的端子32将采样数据设置到采 样数据寄存器21时，将关于采样点间隔的信息和关于采样数据设置的 信息经由采样数据选择电路22，从釆样数据寄存器21输入到非等距离 的段确定电路26中。来自采样数据选择电路22的关于采样点间隔的 信息包括关于所有采样点的信息。另外，通过用于伽马特性选择的端 子32，以采样数据寄存器写信号的方式写入指示在图2中所示的校正 曲线上的采样点的值的采样数据。此后，将关于采样点间隔的信息和 关于采样数据设置的信息输入到非等距离的段确定电路26中。
另外，当通过系数组端子34在核系数存储器23中设置核系数值 时，将关于采样点间隔的信息和关于系数设置的信息经由系数选择电 路24，从核系数存储器23输入到非等距离的段确定电路26中。来自 系数选择电路24的关于采样点间隔的信息包括用于系数值的归一化的 数目的信息。在图2所示示例中，点之间的间隔是63或者127，因此 输入使用63和127来归一化的信息。此外，通过系数组端子34写入 由127归一化的从图15中获得的系数值。此后，将关于采样点间隔的 信息和关于系数设置的信息输入到非等距离的段确定电路26中。非等 距离的段确定电路26通过使用来自采样数据选择电路22的所有的采 样点的信息，来获得采样点之间的差，然后利用来自系数选择电路24 的信息来比较如此获得的差，且然后将这两种信息合起来以确定采样
点间隔。简而言之，非等距离的段确定电路26基于关于采样点间隔的 两种信息检査采样点之间的间隔，且然后作出所有包含非等距离的段 的确定。
一旦接收到关于采样点间隔的信息和关于采样数据设置的信息， 以及关于采样点间隔的信息和系数设置的信息，非等距离的段确定电 路26开始点增加处理。注意到在该实施方式中给出的描述基于这样的
假设，下面将描述的处理以通过用于伽马特性选择的端子32的采样数 据的写入和通过系数组端子34的系数值的写入为开始。然而，下面将 描述的处理以通过用于伽马特性选择的端子32的采样数据的写入和通 过系数组端子34的系数值的写入中的任何一个为开始。
如图4中所示， 一旦开始了点增加处理，非等距离的段确定电路 26从系数选择电路24和釆样数据选择电路22获得关于采样点间隔的 信息(步骤S100)。基于该关于采样点间隔的信息，非等距离的段确 定电路26确定在采样点之间是否存在改变间隔的段(步骤S101)。当 在采样点之间不存在任何改变间隔的段时，没有必要增加采样点或采 样数据。因此，在这种情况下，处理在这里结束。
当在步骤S101中识别出采样点之间具有任何改变间隔的非等距 离的段时，检查采样点之间的间隔的设置是否存在变化(S102)。当 存在已经在步骤S101作出的，采样点之间的间隔的变化时，识别采样 点之间的间隔变化发生的边界(S103),并且获得位于间隔中变化发 生的边界的采样点(下文中，称作Pn) (S104)。在通过以由在图1 中所示的用于伽马特性选择的端子32和由系数组端子34设置的采样 点间隔，从最小输入视频信号电平到最大电平来划分电平，而获得的 采样点中，Pn为与位于其较低的电平侧的相邻采样点的距离不同于与 位于其较高的电平侧的相邻的釆样点的距离的采样点。Pn的示例为在 图3A中所示的采样点A4。 Pn的数目n是0《n的整数，且由将增加 的采样点的数目来确定。当在步骤S102已经得出采样点的间隔没有变
化时，使用在非等距离的段电路26中保存的Pn。因此，在这种情况下， 省略在步骤S103和S104的处理。
接下来，将描述向前的步骤S105的过程。非等距离的段确定电路 26检査在位于Pn的一侧的(Pn-间隔B)的位置且具有低于Pn的输入 视频信号电平的位置是否存在采样点(步骤S105)。在步骤S105中， 当存在在Pn-间隔B的电平处识别的采样点时，没必要增加采样点。因 此，在这种情况下，运算流程进行到步骤S108。当在步骤S105中没有 在Pn-间隔B的电平处识别到采样点时，在Pn-间隔B的电平处增加釆 样点。然后，执行步骤S106和步骤S107以执行三次插值计算并创建 采样数据。
具体地，首先在步骤S106，非等距离的段确定电路26在Pn-间隔 B的电平处增加采样点(例如，在图3C中所示的采样点B1)。然后， 为了创建用于采样点Bl的采样数据，非等距离的段确定电路26向采 样数据选择电路22输出采样点选择信号并且向系数选择电路24输出 采样点系数信号。
采样数据选择电路22，基于采样点选择信号，选择接近的且位于 在输入视频信号电平的较低的电平侧的两个采样点，具体地， 一个在 Pa—间隔A的电平而另一个在Pa的电平。这里所提到的Pa指与Pn — 间隔B的电平最接近的，且位于输入视频信号电平的较低侧的采样点。 例如，在图3C中，Pn为采样点A4，在A4—间隔B的采样点为B1， 并且位于采样点Bl的较低的电平侧且与Bl最接近的采样点Pa为采样 点A2。另外，采样数据选择电路22选择接近的且位于较高的电平侧 的两个采样点，具体地， 一个在Pa+间隔A的电平且另一个在Pa+间 隔AX2的电平。以这种方式，采样数据选择电路一共选择四个采样点， 且从采样数据寄存器21，获得对应于四个釆样点的釆样数据(C.2、 d、 Q以及C2)作为采样数据信号。
系数选择电路24基于采样点系数信号执行系数选择，且从核系数 存储器23获得核系数值(h.2、 h.p iM以及h2)作为系数值信号。将在
步骤S106由采样数据选择电路22获得的采样数据信号(C.2、 C." d 以及C2)输出到插值计算电路25，并且将由系数选择电路24获得的 系数值信号(h.2、 h—,、 h,以及h2)输出到插值计算电路25。插值计算 电路25通过使用这些采样数据信号(C-2、 d、 Q以及C2)和系数值 信号(h.2、 1m、 hi以及h2)执行三次插值计算。在采样数据寄存器21 中，存储插值计算的结果作为在Pn—间隔B的电平处的采样数据，并 且运算流程进行到步骤S108。
在向前的步骤S108，执行在Pn的较高电平侧创建以间隔A设置 的采样点和创建采样数据的过程。在向前在步骤S108增加的采样点的 示例为图3B中的A5。
假设C.2为在Pn-间隔B的输入视频信号电平处的采样点(B1)的 采样数据，d为在Pn的电平处的采样点(A4)的采样数据，Q为在 Pn+间隔B的电平处的采样点(B2)的釆样数据，且(:2为在？11+ (间 隔BX2)的电平处的采样点(B3)的采样数据。因此，获得采样数据 和核系数(步骤S108)。通过使用在步骤108获得的数据来执行三次 插值计算，在Pn+间隔A处创建采样数据(附加点)(步骤S109)， 并且所创建的采样点作为新的，附加点存储在采样数据寄存器21中(步 骤SllO)。将要增加的采样点在(Pn+间隔A二A5)的电平处，并且 对于所增加的采样点的采样数据为三次插值计算的结果。
在步骤S110之后，运算流程返回到步骤SlOl。当仍然有必要增 加另一个点时，重复上述过程以创建点。否则，也就是说，当不存在 具有不同间隔的位置时，不再需要增加附加点，从而完成运算系列。
图5为用于说明在较高电平侧的间隔是较宽的情况下的点增加处 理的图像图，且对于这种情况的处理将在下面描述。在间隔A和间隔
B之间的关系由下列公式(4)表示。 间隔AX2〈间隔B…(4)
在范围从采样点A4到采样点B2的插值段BIO中，设置两个或更 多的附加采样点，诸如由以虚线的o指示的采样点A5和A6。自然设 置越多的附加点，可获得更平滑的曲线。还是在图5中，可增加两个 或更多的采样点。
接下来，将参考图6和图7详细地描述，作为在图1中所示的伽 马校正装置11的第二功能的伽马校正。
图6为用于说明根据本发明的用于非等距离的段的点选择处理的 图。当通过对于具有位于边界的附加采样点的非等距离的段的三次插 值计算，且通过使用由点增加处理所增加的采样点和采样数据，多次 执行伽马校正时，根据间隔选择位于用于三次插值计算的段内的采样点。
图7示出了根据本实施方式的点选择的处理过程和用于非等距离 的段的伽马校正的流程图。在图6A中，当输入视频信号的信号电平在 轴上标绘时，以间隔A或间隔B来设置采样点。在图6A中，以间隔A 设置采样点A1、 A2、 A3以及A4，而以间隔B设置采样点A4、 B2、 B3以及B4。在图6A中的间隔A和间隔B的关系为"间隔A:间隔B =1: 2"。这表明X所指的段为非等距离的段。
图6B说明选择根据本实施方式的用于非等距离的段中的三次插 值计算的四个采样点及根据本实施方式执行伽马校正的处理。在图6B 中的采样点Al到A4和B2到B4与图6A中的相同。还存在在图3到 图5中所示的附加采样点B1、 A5以及A6 (由虚线的o指示)。釆样 点Bl是具有与采样点A4间隔为B且位于输入视频信号的电平低于采 样点A4的电平的采样点A4侧的采样点。釆样点A5为具有与采样点
A4间隔为A且位于输入视频信号的电平高于采样点A4的电平的采样 点A4侧的采样点。采样点A6为具有与采样点A5间隔为A且位于输 入视频信号的电平高于采样点A5的电平的采样点A5侧的采样点。由 于在图6B中和图6A中一样间隔A:间隔B=l: 2，所以采样点Bl 和采样点A2是相同的采样点。类似地，采样点A6和采样点B2是相 同的采样点。为此，对于采样点A6没有执行新的采样点的增加。
在图6B中，通过选择四个采样点Al到A4，对于插值段A10执 行伽马校正。与此同时，通过选择四个采样点A4，以及B2到B4，对 于插值段Bll执行伽马校正。对于插值段A10所选择的采样点Al到 A4是以间隔A等距离地设置的采样点，而对于插值段Bll所选择的采 样点A4，以及B2到B4为以间隔B等距离地设置的采样点。
根据该实施例，从采样点A3到采样点B2定义的插值段A11、插 值段A12，以及插值段B12为在点增加处理之后，通过选择附加采样 点来执行伽马校正的段。对于插值段All，选择采样点A2、 A3、 A4 以及A5来执行伽马校正。因此，对于插值段All所执行的伽马插值使 用以间隔A等距离地设置的采样点。
通过以在边界增加的采样点A5将插值段B10分成两个插值段A12 和B12来执行插值段B10的伽马校正。插值段A12定义在采样点A4 和A5之间，而插值段B12定义在釆样点A5和B2之间。对于插值段 A12，采样点A3到A5，以及B2用于在以间隔A等距离地设置的采样 点上执行伽马校正。对于插值段B12，采样点A2、 A4、 B2以及B3用 于在以间隔B等距离地设置的采样点上执行伽马校正。
图1中所示的伽马校正装置ll利用通过用于校正前的视频数据的 输入端子31，向非等距离的段确定电路26的视频信号的输入来开始伽 马校正处理。在伽马校正处理开始时，非等距离的段确定电路26设置 n = 0 (S200),并且检查是否存在用作间隔变化的边界的采样点Pn
(S201)。如上所述，在通过以由在图1中所示的用于伽马特性选择
的端子32和由系数组端子34设置的采样点间隔，从最小电平到最大 电平划分输入视频信号电平，而获得的采样点中，Pn为与位于其较低 的电平侧的相邻釆样点的距离不同于与位于其较高的电平侧的相邻的 采样点的距离的采样点。Pn的数目n是0《n的整数，且由将要增加的 采样点的数目来确定。当不存在Pn时，采样点之间的所有的间隔彼此 相等。因此，运算流程进行到步骤S202，在步骤S202非等距离的段确 定电路26选择等距离地设置的采样点。
基于通过用于校正前的视频信号的输入端子31输入的信号的电 平，非等距离的段确定电路26向采样数据选择电路22输出采样点选 择信号，并且向系数选择电路24输出采样点系数信号。响应于该输入， 采样数据选择电路22从采样数据寄存器21获得四个采样数据(C.2、 d、 d以及C》，而系数选择电路24从核系数存储器23获得四个核 系数值(h-2、 1m、 ln以及h2)(步骤S202)。四个采样数据(c-2、 d、 Ci以及C2)和四个核系数值(h.2、 h." h,以及h2)与图4的上述情况 中的各个对应部分类似。
将通过采样数据选择电路22获得的采样数据(C.2、 C.,、 Q以及 C2)和通过系数选择电路24获得的核系数值(h.2、 h.,、 h,以及h2)输 入到插值计算电路25中以执行三次插值计算(步骤S203),并且该处 理结束。以这种方式，通过输出端子33输出在图1中所示的校正后视 频数据(12比特)，作为伽马插值处理的结果。
当在步骤S201识别出作为Pn的釆样点时，非等距离的段确定电 路26获得关于间隔X、间隔Y，以及Nmax的信息(步骤S204)。间 隔X指在Pn的较低电平侧的采样点之间的间隔，而间隔Y指在Pn的 较高电平侧的采样点之间的间隔。术语Nmax指，对于从Pn的电平到 Pn+间隔Y的电平的段，以间隔X所增加的点的数目-1所获得的数目。 具体地，Nmax是图6D中采样点A5和A6的数目。例如，在图6B中，
Pn为采样点A4，间隔X为间隔A、间隔Y为间隔B。采样点A5为唯 一增加到从A4到A4+间隔B的段的点，因此Nmax=0。
随后，非等距离段确定电路26将通过用于校正前的视频信号的输 入端子31输入的信号的电平(下文中，该信号称作视频信号in)与Pn 的电平相比较(步骤S205)。当在步骤S205确定视频信号in处于低 于Pn的电平的电平处时，以间隔A等距离地设置的采样点存在于位于 如图6B中所示的采样点A4的较低的电平侧的段中。因此可通过使用 等距离地设置的采样点来执行三次插值计算。由此，该段，和插值段 B10不同，不必被划分。因此，运算流程进行到步骤S202。
当在步骤S205确定视频信号in处于高于Pn的电平的电平处时， 在步骤S206检査视频信号in是否等于或高于Pn+间隔Y的电平。例 如，示出了视频信号in等于或高于在图6B中所示的采样点B2的电平。 当(Pn+间隔Y)《in时，如图6所示，存在以间隔B等距离地设置 的采样点。由此，该段，和插值段B10不同，不必被划分。因此，运 算流程进行到步骤S207，且n增加1 (S207)，并且检査是否存在采 样点Pn (步骤S201)。例如，在图6A和6B中，n-O且A4为唯一的 采样点Pn。
当在步骤S205确定视频信号in位于低于Pn的电平的电平处时， 选择每一个都位于相对于视频信号in的输入视频信号电平的较高电平
和较低电平侧的最接近的侧的两个采样点。获得用于这些采样点的采 样数据和核系数(步骤S202)，然后，执行三次插值计算(步骤S203)， 然后该处理结束。以这种方式，输出伽马校正处理的结果。当在步骤 S205确定视频信号in处于低于Pn的电平的电平处时，在步骤S202选 择的采样点是，例如，在图6B中以间隔A等距离地设置的采样点(在 插值段A10中的A1到A4，以及在插值段All中的A2到A5)。
当在步骤S206确定(Pn+间隔Y)《in时，选择每一个都位于相
对于视频信号in的输入视频信号电平的较高电平和较低电平侧的最接 近的侧的两个采样点。获得用于这些采样点的采样数据和核系数(步
骤S202)，然后，执行三次插值计算(步骤S203)，然后该处理结束。 以这种方式，输出伽马校正处理的结果。当在步骤S206确定(Pn+间 隔Y)《in时，在步骤S202选择的采样点是，例如，在图6B中以间 隔B等距离地设置的采样点(在插值段Bll中的A4，以及B2到B4)。
当在步骤S206没有确定(Pn+间隔Y)《in时，也就是说，Pn 《irK(Pn+间隔Y)，执行前面的在步骤S208的处理。当Pn《irK(Pn +间隔Y)时，指示视频信号in处于在图6B中所示的插值段B10内 的电平处。
在步骤S208，确定视频信号in是否等于或高于Pn+间隔XXNmax 的电平以及视频信号in是否处于低于Pn+间隔Y的电平的电平处。当 在步骤S208确定(Pn+间隔XXNmax)《in< (Pn+间隔Y)时，在 所示的情况下，例如，在图6B中，其中Nmax-O，釆样点A5由Pn +间隔XXNmax来表示，且采样点B2由Pn+间隔Y来表示。另夕卜， 表明了视频信号in在插值段B12中。
当在步骤S208确定(Pn+间隔XXNmax)《in< (Pn+间隔Y) 时，非等距离的段确定电路26确定视频信号in的电平。非等距离的段 确定电路26向采样数据选择电路22输出采样点选择信号，并且向系 数选择电路24输出采样点系数信号。刚才所描述的发生在图6B所示 的示例中，例如，当输入视频信号in处于A5和B2之间的电平处。从 采样数据寄存器21，采样数据选择电路22选择对于采样数据c.2在 Pn-间隔Y的电平处的采样点(A2)的采样数据；对于采样数据d在 Pn的电平处的采样点(A4)的采样数据；对于采样数据d在Pn+间 隔Y的电平处的釆样点(B2)的采样数据；以及对于采样数据C2在 Pn+ (间隔YX2)的电平处的采样点(B3)的采样数据。系数选择电 路24从核系数存储器23获得四个核系数值(h.2、 1m、 In以及h2)
(S209)，然后执行三次插值计算(S203)。此后，该处理结束。以 这种方式，通过用于图1中所示的校正后视频数据(12比特)的输出 端子33输出伽马校正处理的结果。当视频信号in处于，例如，位于图 6B中所示的插值段B12中的电平时，在步骤S209执行的釆样点选择 包括采样点A2、 A4、 B2以及B3的选择以及通过使用以间隔B等距离 地设置的采样点A2、 A4、 B2以及B3来执行的三次插值计算。
当在步骤S208没有确定(Pn+间隔XXNmax)《in< (Pn+间隔 Y)时，视频信号in具有在步骤S211中所示的关系，也即是说，(Pn 十间隔XXN)《in< (Pn+间隔XX (N+l))。然后，通过设置整数 N二0(步骤S210)，对视频信号in是否处于等于或高于(Pn+间隔X XN)的电平以及视频信号in是否处于低于(Pn+间隔XX (N+l)) 的电平，作出比较(步骤S211)。当在步骤S211确定(Pn+间隔X XN)《in< (Pn+间隔XX (N+l))时，运算流程进行到步骤S213。 否则，对N增加1 (S212)，并且重复在步骤S211示出的比较，也就 是说，(Pn+间隔XXN)《hK(Pn+间隔XX (N+l))。步骤S211 意味着从Pn的电平到(Pn+间隔XXNmax)的电平的，对于每个间 隔A的，段的确定。由于采样点A5是唯一的增加的采样点，例如，在 图6B中，不重复步骤S211。仅仅当N二O时进行比较。当N二O时， 在图6B的情况下，处于位于插值段A12中的电平的视频信号in允许 满足关系Pn《hKPn+间隔X (图6中的间隔A)。
当在步骤S211确定(Pn+间隔XXN)《hK(Pn+间隔XX(N+1)) 时，非等距离的段确定电路26确定视频信号in的电平。非等距离的段 确定电路26向采样数据选择电路22输出采样点选择信号，且向系数 选择电路24输出釆样点系数信号。然后，在步骤S213,获得釆样数据 和核系数值。在步骤S213，对于采样数据C^选择在(Pn+间隔XXN) -间隔X的电平处的采样点的采样数据。对于采样数据d选择在Pn+ 间隔XXN的电平处的采样点的数据。对于采样数据d选择在(Pn+ 间隔XXN) +间隔X的电平处的采样点的采样数据。对于采样数据
C2选择在(Pn+间隔XXN) + (间隔XX2)的电平处的采样点的采 样数据。在步骤S213获得采样数据和核系数值之后，执行三次插值计 算(步骤S202)，然后该过程结束。以这种方式，通过在图1中所示 的用于校正后的视频数据(12比特)的输出端子33输出伽马校正处理 的结果。
在步骤S213执行的采样点选择意味着，在例如，在图6B中，示 出的情况下，对于插值段A12的视频信号in的输入、当N二O时采样 点A3到A5，以及B2的选择，以及通过使用以间隔A等距离地设置 的采样点A3到A5，以及B2的三次插值计算的执行。
接下来，将参考图6给出通过执行用于向非等距离的段增加采样 点以及采样数据的过程，以及通过以用作边界的增加的采样点划分段 来多次执行非等距离的段的三次插值计算，来使得伽马校正可进行的 原因。
在图6B所示的情况下，插值段All以及插值段B10为，如上所 述，其中由于采样点之间改变间隔而不可能进行等距离的釆样点的选 择的段。通过创建采样点A5以对于插值段All选择等距离地设置的采 样点来使其成为可能的是，通过选择以间隔A等距离地设置的四个采 样点来执行的伽马校正。对于插值段All，利用增加采样数据的过程， 使得三次插值计算可以通过使用采样点A5来执行。因此，对于插值段 All，使得通过使用平滑的曲线来执行伽马校正成为可能。
随后，通过将在采样点A5的插值段B10分成两个插值段A12和 B12来执行插值段B10的伽马校正。对于插值段A12,通过选择采样 点A3到A5，以及B2，也就是说，通过使用以间隔A等距离地设置的 采样点，来执行三次插值计算。对于插值段B12，通过选择釆样点A2、 A4、 B2以及B3，也就是说，通过使用以间隔B等距离地设置的采样 点，来执行三次插值计算。如上所述，包含在插值段B10中的插值段A12和插值段B12包括以间隔A设置的采样点A3到A5的采样数据和 以间隔B设置的采样点B2以及B3的采样数据。因此，通过对于非等 距离的段执行多次三次插值计算的过程，其中，所述非等距离的段已 经在用作边界的附加采样点A5分成多个段，利用比通过将插值段B10 看作唯一的段来执行三次插值的情况更加平滑的曲线，可执行伽马校 正。
在本实施方式中，来自端子31的校正前视频信号变为非等距离的 段确定电路26的输入，并且非等距离的段确定电路26的输出变为系 数选择电路24和采样数据选择电路22的输入。然后，将系数选择电 路24的输出和采样数据选择电路22的输出输入到插值计算电路25中。 将插值计算电路25的输出连接到用于校正后的视频数据的输出端子 33，且还输入到采样数据寄存器21中。另外，本实施方式包括向非 等距离的段增加采样点和采样数据的步骤，以及利用在边界增加的采 样点将计算分成多次计算来执行三次插值计算的步骤。因此，可自由 地改变采样点之间的间隔。因此，在以不同的间隔设置采样点的情况 下，本实施方式可解决直到将冗余采样点增加到具有大间隔的段，才 能执行伽马校正的问题。另外，在不增加冗余采样点的条件下可设置 采样数据。因此，本实施方式能解决引起软件处理以及设置运算的数 目增加的问题。
第二示例性实施方式
第一示例性实施方式的描述基于在采样点之间的间隔在较低的信 号电平侧窄且在采样点之间的间隔在较高的信号电平侧宽的情况下执 行的点增加以及伽马校正。第二示例性实施方式的描述基于在相反的 情况下，也就是说，在采样点之间的间隔在较低的信号电平侧宽且在 采样点之间的间隔在较高的信号电平侧窄的情况下，执行的点增加以 及伽马校正。为简单起见，通过分开第一示例性实施方式的情况和第 二示例性实施方式的情况来给出描述，但是，实际上，提供一个步骤 来确定在较低的信号电平侧的采样点之间的间隔是否大于在较高的信
号电平侧的采样点之间的间隔，反之亦然。根据确定结果，选择并执 行根据第一示例性实施方式的处理和根据第二示例性实施方式的处理 中的一个。
图8示出了根据第二示例性实施方式的校正曲线的图。在此给出 的示例中，以用128电平的间隔等距离地划分从信号电平0(以十进制 数)到1152的电平(以十进制数)的输入视频信号电平的范围，以及 以用64电平的间隔等距离地划分从电平1152 (以十进制数)到1536 的电平(以十进制数)的输入视频信号电平的范围来设置采样点。通 过在A第二示例性实施方式中的点增加处理来增加的点为在1088 (以 十进制数)的电平处的采样点，且也增加了采样数据点9。第二示例性 实施方式的剩余部分的配置与用于第一示例性实施方式的图5中所示 的相同，所以将不再给出这部分的描述。
图9为用于说明第二示例性实施方式的非等距离的段的图。利用 表示为间隔B的图8中的128电平的间隔和表示为间隔A的图8中的 64电平的间隔示出在非等距离的段中的采样点的设置。在图9中，当 输入视频信号的信号电平在轴上标绘时，以从最低的信号电平侧的顺 序用间隔B设置采样点B1到B3，以及B5，且以从最低的信号电平侧 的顺序设置采样点B5，以及A2到A4。非等距离的段为图9中所示的 段X。在两个非等距离的间隔之间位于边界的采样点为采样点B5。通 过第二示例性实施方式的点增加处理增加的采样点为使用虚线的o指 示的采样点B4。例如，采样点B5为图8中的点10，而采样点B4为 如上所述的点9。采样点B4和采样点B5之间的间隔为间隔A。在第 二示例性实施方式中，间隔B大于间隔A。在位于两个非等距离的间 隔之间的边界的采样点B5的较低的电平侧存在采样点之间的较宽的间 隔。
图10为根据第二示例性实施方式的非等距离的段的点增加过程 的流程图。图ll示出了根据第二示例性实施方式的对于非等距离的段
的点选择处理过程和伽马校正的流程图。在这里，将描述图10中的步
骤S305、步骤S306、步骤S307、步骤S308，以及步骤S309。在图10 中的Pn为，例如，图9中的采样点B5。其它的步骤和其它的配置与 第一示例性实施方式的图4中所示的相同，所以将不再给出其描述。
在步骤S305，检查在Pn+间隔B的电平处是否存在釆样点。当 不存在这样的釆样点时，运算流程进行到步骤S306。当存在这样的采 样点时，运算流程进行到步骤S308。
在步骤S306，非等距离的段确定电路26在Pn+间隔B的电平处 增加采样点。该釆样点是，例如，图9中所示的采样点B6。为了创建 用于该增加的采样点B6的采样数据，非等距离的段确定电路26向采 样数据选择电路22输出采样点选择信号，并且还向系数选择电路24 输出采样点系数信号。
基于采样点选择信号，采样数据选择电路22选择位于Pn+间隔B 的输入视频信号电平的附近且在输入视频信号电平的较低的电平侧的 两个采样点。具体地，所选择的采样点是在Pa-间隔A的电平处的采 样点(图9中的采样点B5);和在Pa的电平处的采样点(图9中的采 样点A2) 。 Pa指位于Pn+间隔B的电平的较低的输入视频信号电平 侧且位于与Pn+间隔B的电平最接近的采样点。在图9中，例如，Pn 为采样点B5，且在Pn+间隔B的电平处的采样点为采样点B6。位于 采样点B6的较低的电平侧且位于与采样点B6最接近的的采样点Pa 是采样点A2。另外，Pa-间隔A二B5， Pa+间隔A-A3，且Pa+间隔 AX2 = A4。此外，基于采样点选择信号，采样数据选择电路22选择位 于输入视频信号电平附近的且在输入视频信号电平的较高的电平侧的 两个采样点。具体地，所选择的采样点是在Pa+间隔A的电平处的 采样点A3;以及在Pa+间隔AX2的电平处的釆样点A4。以这种方式， 采样数据选择电路22选择一共四个采样点，且从采样数据寄存器21 获得分别对应于四个采样点的采样数据(C—2、 d、 d以及C》作为采
样数据信号。
系数选择电路24基于采样点系数信号执行系数选择，且从核系数 存储器23获得核系数值(h-2、 h.p iM以及h2)作为系数值信号。将在 步骤S306通过采样数据选择电路22获得的采样数据信号(C-2、 C.,、 Q以及C2)输出到插值计算电路25。将通过系数选择电路24获得的 核系数值信号(h-2、 In以及h2)也输出到插值计算电路。插值计 算电路25通过使用这些采样数据信号(C.2、 C." C,以及C2)和系数 值信号(h—2、 1m、 hi以及h2)执行三次插值计算。将插值计算的结果， 作为Pn+间隔B的电平的采样数据，存储在釆样数据寄存器21中(步 骤S307)。然后，运算流程进行到步骤S308。
在步骤S308，从在图1中所示的采样数据寄存器21，图1中所示 的采样数据选择电路22选择在Pn-(间隔BX2)的电平处的采样点 的采样数据作为釆样数据C—2;在Pn-间隔B的电平处的采样点的采样 数据作为采样数据C.1;在Pn的电平处的采样点的采样数据作为采样 数据C1;在Pn+间隔B的电平处的采样点的采样数据作为采样数据 C2。步骤S308的剩余过程与图3的步骤S108相同，这里将不再描述。 在步骤S308,获得采样数据和核系数，且在步骤S309，在Pn-间隔A 的电平处增加采样点。接下来，将描述图11中的步骤S405、步骤S408、 步骤S409、步骤S411以及步骤S413。对于实施方式，其它的步骤和 配置与图7中的相同，这里将不再描述。
在步骤S405，检査视频信号in是否低于(Pn-间隔X)的电平。 当视频信号in低于那个电平时，运算流程进行到步骤S202。当视频信 号in不低于那个电平时，运算流程进行到步骤S206。在步骤S408，将 检査是否满足关系(Pn-间隔X)《in< (Pn-(间隔YXNmax))。当 满足在步骤S408示出的关系(Pn-间隔X)《iiK(Pn-(间隔YXNmax)) 时，运算流程进行到步骤S409。当不满足该关系时，运算流程进行到 步骤S210。
在步骤S409，从图1所示的采样数据寄存器21，图1中所示的采 样数据选择电路22选择在Pn-(间隔XX2)的电平处的釆样点的采 样数据作为采样数据C—2;在Pn-间隔B的电平处的采样点的采样数据 作为采样数据C.1;在Pn的电平处的釆样点的采样数据作为采样数据 C1;在Pn+间隔X的电平处的采样点的采样数据作为采样数据C2。步 骤S409的剩余过程与图7的步骤S209相同，这里将不再描述。在步 骤S409，获得采样数据和核系数，且运算流程进行到步骤S203。
在步骤S411，检查是否满足关系(Pn-(间隔YX (N+l))) 《in< (Pn-(间隔YXN))。当满足在步骤S411示出的关系(Pn-(间 隔YX (N+l)))《in< (Pn-(间隔YXN))时，运算流程进行到 步骤S413。当该关系不满足时，运算流程进行到步骤S212。
在步骤S413,从图4中所示的采样数据寄存器21，图1中所示的 采样数据选择电路22选择在Pn-(间隔YX(N+1))-间隔Y的电平 处的采样点的采样数据作为采样数据C.2;在Pn-(间隔YX(N+1))的 电平处的采样点的采样数据作为采样数据C.1;在Pn-(间隔YX(N十 1))+间隔Y的电平处的采样点的采样数据作为采样数据C1;在Pn-(间 隔YX(N+1))—(间隔YX2)的电平处的采样点的采样数据作为采 样数据C2。步骤S413的剩余过程与图7的步骤S213相同，这里将不 再描述。在步骤S413,获得釆样数据和核系数，且运算流程进行到步 骤S203。
第二示例性实施方式包括图10中用于点增加处理的过程和在图 11中用于伽马校正的过程。因此，即使在下列情况下，仍然可通过三 次插值计算来进行伽马校正当输入视频信号标绘在轴上时，位于边 界点的釆样点的较低的电平侧的采样点之间的间隔比位于边界点的釆 样点的较高的电平侧的采样点之间的间隔宽。
第三示例性实施方式
图12为说明根据本发明的第三示例性实施方式的伽马校正装置 的框图。在第一示例性实施方式中，非等距离的段确定电路26设置附 加点。然而，在该第三示例性实施方式中，伽马校正装置41配置有用 于设置附加采样点的端子35，且将附加采样点信号从用于设置附加采 样点的端子35输入到非等距离的段确定电路27。另外，将附加采样数 据作为采样数据寄存器写信号，通过包括附加采样数据的用于选择伽 马特性的端子36,输入到采样数据寄存器28中。因此，不再需要来自 插值计算电路29的校正后的视频数据的输入。为了对其不同地输入， 插值计算电路29仅仅向用于校正后的视频数据的输入端子输出视频信 号。剩余的配置，诸如非等距离的段确定电路27向系数选择电路24 输出釆样点系数信号，且向采样数据寄存器28输出采样点选择信号， 与第一示例性实施方式中所对应的部分相似，在这里将不再描述。
下面将描述根据第三示例性实施方式的伽马校正装置41的操作。 根据第三示例性实施方式的伽马校正装置41，通过使得关于采样点的 信息直接从用于设置附加采样点的端子35输入到非等距离的段确定电 路27，且通过使得写信号和附加采样数据从用于选择包括附加采样数 据的伽马特性的端子36，直接输入到采样数据寄存器28。通过软件等 方式，在伽马校正装置41的外部，创建关于从用于设置附加采样点的 端子35输入的采样点的信息，以及从用于选择包括附加采样数据的伽 马特性的端子36输入的附加采样数据的信息。
在第三示例性实施方式中，在伽马校正装置41本身中，伽马校正 装置41不创建关于附加采样以及附加采样数据的信息。代替地，伽马 校正装置通过使得信息和数据直接从外面，通过端子35和通过端子36 输入来执行点增加处理，其中端子35用于设置附加采样点，端子36 用于选择包括附加采样数据的伽马特性。因此，第三示例性实施方式 具有与由第一示例性实施方式获得的效果相似的效果，另外，具有减
小电路尺寸的效果。
如在上面所描述的第一示例性实施方式的情况，根据第三示例性 实施方式的伽马校正装置41转换用于每单个采样所输入的视频信号的 电平，且输出已经通过解伽马校正处理的视频信号。因此，在伽马校 正装置41中，未实行参考大规模查询表或无高阶计算。由此，通过具 有小规模的电路和需要少量的计算的简单的配置来执行对视频信号的 伽马校正。
应该注意，上面所描述的实施方式并不是实施本发明的仅有的方 法。在不偏离本发明范围的前提下可作出多种修改。
例如，上面所描述的实施方式中的描述基于作为硬件配置来实施 本发明的假设，但是这并不是唯一的方法。可通过使得CPU (中央处 理器)执行计算机程序来执行任何任意选择的处理。在这种情况下， 可以以存储程序的记录介质的形式来提供计算机程序。此外，可通过 经由英特网或其它的传输介质传输来提供计算机程序。
另外，上面所描述的实施方式中的描述基于作为伽马校正装置来 实施本发明的假设，本发明可应用于用于从已经经过伽马校正处理的 视频信号中移除伽马校正的解伽马校正处理。
此外，可修改伽马校正装置11，使得存储在采样数据寄存器21 中的采样数据必要时可从外部改变。例如，新的采样数据可从外部输 入。可替代地，采样数据的多种模式可存储在采样数据寄存器21中，
且模式基于来自外部的控制信号从一种切换到另一种。因此，例如， 即使在输入己经通过具有不同的伽马特性的伽马校正处理的视频信号 的情况下，或者即使在连接具有不同的伽马特性的显示器的情况下， 伽马校正装置ll能容易地响应于这些视频信号的不同。另外，即使在
对于R信号、G信号，以及B信号的伽马校正的数量彼此不同的情况
下，伽马校正装置ll可根据输入的信号的种类，通过切换采样数据的
模式，适当地处理这种情况。
另外，可以以RAM或ROM的形式提供伽马校正装置11的核系 数存储器23。当RAM用于该目的时，必要时可存储来自外部控制器 的系数组。因此，例如，当采样数据之间的间隔改变时，可从外部存 储为采样数据之间的新的间隔所调整的适当的核系数。
另外，在上面所描述的实施方式中，在伽马校正装置11的核系数 存储器23中存储的系数的数目对应于所输入的视频信号的量化步骤。 然而，在核系数存储器23中存储的系数的数目可减少到比对应于输入 的视频信号的数目小的数目。在这种情况下，有时在核系数存储器23 中不能发现由系数选择电路24选择的系数。因此，当必要的核系数不 存在时，可通过使用插值电路(未说明)执行在系数选择电路24和核 系数存储器23之间提供的线性插值等，来计算使用通过插值，诸如线 性插值，的其它的系数近似的系数。
另外，伽马校正装置11的描述基于所输入的视频信号的比特数目 是12的假设。比特数目并不限制于12，而其它的数目也可用于该目的。 例如，当视频信号的比特数目为m (m是自然数)时，m比特的高阶p 比特(p是自然数且小于m)可提供给采样数据选择部分22，而m比 特的低阶q(p+q二m)比特可提供给系数选择电路24。在这种情况下， 采样数据的划分的数目为q。
虽然已经根据几个示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技 术人员应认识到在所附权利要求的精神和范围内可以利用修改来实践 本发明。
此外，应注意申请者的意图是覆盖所有权利要求元素的等同物， 即使之后在申请过程中所做的修改。
权利要求
1. 一种视频信号处理装置，包括段确定单元，检测为从输入的视频信号的最小信号电平到最大信号电平的范围设置的多个采样点之间具有不同间隔的非等距离的段；校正电平保留单元，保留每一个采样点的校正后视频信号的信号电平作为校正电平；以及插值计算单元，通过参考由所述校正电平保留单元保留的校正电平执行三次插值计算，来获得校正后视频信号的信号电平，所述校正后视频信号的信号电平对应于所述输入的视频信号的信号电平，其中，边界点定义为在位于较低的信号电平侧且在采样点之间具有X间隔的第一段和位于较高的信号电平侧且在采样点之间具有Y间隔的第二段之间的边界的采样点，利用所述边界点，通过使用增加的或指定的采样点的所述校正电平，以形成所述边界点的较低的信号电平侧的所述第二段和较高的信号电平侧的所述第一段中的至少一个，来获得所述校正后视频信号的信号电平，其中X>0，Y>0，X≠Y。
2. 根据权利要求l所述的视频信号处理装置，其中 所述段确定单元增加采样点以形成所述较低的信号电平侧的所述第二段和所述较高的信号电平侧的所述第一段中的至少一个，以及所述插值计算单元创建增加的采样点的校正电平，将所述校正电 平输入到所述校正电平保留单元，且通过参考如此创建的所述校正电 平来获得所述校正后视频信号的信号电平。
3. 根据权利要求1所述的视频信号处理装置，其中 通过从外部输入来增加釆样点和所述采样点的校正电平，以形成所述较低的信号电平侧的所述第二段和所述较高的信号电平侧的所述 第一段中的至少一个，以及所述插值计算单元通过参考增加的釆样点和增加的釆样点的校正 电平，来获得所述校正后视频信号的信号电平。
4. 根据权利要求l所述的视频信号处理装置，其中在X^nY的情况下，在所述边界点的较低的信号电平侧且在从所 述边界点具有距离Y的位置，增加一个采样点，并且在所述边界点的较高的信号电平侧且在从所述边界点具有距离X的位置，增加另一个 采样点，其中n为大于l的整数，以及在nX《Y的情况下，在所述边界点的较高的信号电平侧且在从所 述边界点具有距离X的位置，增加一个采样点，并且在所述边界点的 较低的信号电平侧且在从所述边界点具有距离Y的位置，增加另一个 采样点，其中n为大于l的整数。
5. 根据权利要求l所述的视频信号处理装置，其中 所述插值计算单元获得第一附加采样点的校正电平，所述第一附加采样点位于所述边界点的较低的信号电平侧且在从所述边界点具有 距离Y的位置，并且获得第二附加采样点的校正电平，所述第二附加 釆样点位于所述边界点的较高的信号电平侧且在从所述边界点具有距 离X的位置，在X》nY的情况下，所述插值计算单元通过参考所述第二附加采 样点和所述第二附加采样点的所述校正电平，执行用于从(所述边界 点-X)到(所述边界点-Y)的段的插值计算，并且通过参考所述第一 附加采样点和所述第一附加采样点的所述校正电平，执行用于从(所 述边界点-Y)到所述边界点的段的插值计算，其中n为大于1的整数 且为满足X》nY的最大整数，以及在mX《Y的情况下，所述插值计算单元通过参考所述第二附加釆 样点和所述第二附加采样点的所述校正电平，执行用于从所述边界点 到所述边界点+ X的段的插值计算，并且通过参考所述第一附加采样 点和所述第一附加采样点的所述校正电平，执行用于从所述边界点+ X 到(所述边界点+Y)的段的插值计算，其中m为大于1的整数且为 满足mX《Y的最大整数。
6. 根据权利要求l所述的视频信号处理装置，进一步包括 采样数据选择电路，配置为选择位于所述输入的视频信号的信号电平的所述较高的信号电平侧的位置且接近所述输入的视频信号的信 号电平的两个采样点，和位于所述输入的视频信号的信号电平的所述 较低的信号电平侧的位置且接近所述输入的视频信号的信号电平的另 两个采样点，并且从所述校正电平保留单元获得对应于四个选择的采 样点中的每一个的所述校正电平；以及系数选择电路，配置为基于具有通过相邻的采样点之间的距离归 一化的变量的核函数，获得用于三次插值计算的系数，其中所述系数选择电路获得通过将从所述输入的视频信号的信号电平 到由所述采样数据选择电路选择的各个采样点的距离输入到核函数的 变量中而计算的四个系数，以及所述插值计算单元基于由所述采样数据选择电路获得的四个校正 电平和由所述系数选择电路获得的所述系数，来执行三次插值计算。
7. 根据权利要求6所述的视频信号处理装置，进一步包括 系数存储器，存储对应于所述核函数的系数组，其中 所述系数选择电路从存储在所述系数存储器中的系数组检索对应于距离的系数。
8. 根据权利要求7所述的视频信号处理装置，其中，将所述系数存储器配置为允许从外部装置写入所述系数组。
9. 一种视频信号处理方法，包括检测边界点，所述边界点为位于为从输入的视频信号的最小信号 电平到最大信号电平的范围设置的多个采样点之间具有不同的间隔的 非等距离的段中的采样点，并且所述边界点为位于较低的信号电平侧 且在采样点之间具有间隔X的第一段，和位于较高的信号电平侧且在 采样点之间具有Y间隔的第二段之间的边界，其中XX)， Y>0， X^Y;以及 通过执行三次插值计算获得对应于所述输入的视频信号的信号电 平的校正后视频信号的信号电平，通过参考保留在校正电平保留单元 中的校正电平执行所述三次插值计算，所述校正电平保留单元配置为 保留每一个采样点的所述校正后视频信号的信号电平作为校正电平，并且通过使用增加的或指定的采样点的所述校正电平，以形成所述边 界点的较低的电平侧的所述第二段和较高的电平侧的所述第一段中的 至少一个，来执行所述三次插值计算。
10. 根据权利要求9所述的视频信号处理方法，其中增加采样点以形成所述边界点的较低的信号电平侧的所述第二段 和较高的信号电平侧的所述第一段中的至少一个，通过参考保留在所述校正电平保留单元中的所述校正电平，创建 所述增加的采样点的所述校正电平，将所述创建的校正电平输入到所述校正电平保留单元中，以及通过参考如此创建的且保留在所述校正电平保留单元中的所述校 正电平，来获得所述校正后视频信号的信号电平。
11. 根据权利要求9所述的视频信号处理方法，其中 通过从外部输入来增加采样点和所述采样点的校正电平，以形成所述较低的信号电平侧的所述第二段和所述较高的信号电平侧的所述 第一段中的至少一个，以及通过参考增加的采样点和增加的采样点的所述校正电平来获得所 述校正后视频信号的信号电平。
12. 根据权利要求9所述的视频信号处理方法，其中 在X》nY的情况下，在所述边界点的较低的信号电平侧且在从所述边界点具有距离Y的位置，增加一个采样点，并且在所述边界点的 较高的信号电平侧且在从所述边界点具有距离X的位置，增加另一个 采样点，其中n为大于l的整数，以及在nX《Y的情况下，在所述边界点的较高的信号电平侧且在从所 述边界点具有距离X的位置，增加一个采样点，并且在所述边界点的 较低的信号电平侧且在从所述边界点具有距离Y的位置，增加另一个采样点，其中n为大于i的整数。
13. 根据权利要求9所述的视频信号处理方法，其中 获得第一附加采样点的校正电平和第二附加采样点的校正电平，所述第一附加釆样点位于所述边界点的较低的信号电平侧且在从所述 边界点具有距离Y的位置，并且所述第二附加采样点位于所述边界点 的较高的信号电平侧且在从所述边界点具有距离X的位置，在X》nY的情况下，通过参考所述第二附加采样点和所述第二附 加采样点的所述校正电平，执行用于从(所述边界点-X)到(所述边 界点-Y)的段的插值计算，并且通过参考所述第一附加采样点和所述 第一附加采样点的所述校正电平，执行用于从(所述边界点-Y)到所 述边界点的段的插值计算，其中n为大于1的整数且为满足X》nY的 最大整数，以及在mX《Y的情况下，通过参考所述第二附加采样点和所述第二附 加采样点的所述校正电平，执行用于从所述边界点到所述边界点+X 的段的插值计算，并且通过参考所述第一附加采样点和所述第一附加 采样点的所述校正电平，执行用于从所述边界点+X到(所述边界点 + Y)的段的插值计算，其中m为大于1的整数且为满足mX《Y的最 大整数。
14. 根据权利要求9所述的视频信号处理方法，其中 选择位于所述输入的视频信号的信号电平的所述较高的信号电平侧的位置且接近所述输入的视频信号的信号电平的两个采样点，和位 于所述输入的视频信号的信号电平的所述较低的信号电平侧的位置且 接近所述输入的视频信号的信号电平的另两个采样点，并且获得对应 于四个选择的采样点中的每一个的所述校正电平，以及在所述变量由两个相邻的采样点之间的距离归一化的情况下，通 过将从所述输入的视频信号的信号电平到选择的各个釆样点的距离输 入到核函数的变量中，来获得用于三次插值计算的系数，以及 基于所述四个校正电平和所述系数来执行三次插值计算。
15. —种配置为显示输入的视频信号的显示器装置，包括伽马校 正单元，其被配置为对所述输入的视频信号执行伽马校正和解伽马校正中任一个，所述伽马校正单元包括由权利要求1限定的所述视频信 号处理装置。
16. —种基于伽马校正曲线执行伽马校正以校正输入图像信号的 方法，包括提供指示所述输入图像信号和输出图像信号的关系的多个采样 点，将所述多个采样点至少分成第一范围中的第一组采样点和第二范 围中的第二组采样点，所述第一组采样点以第一间隔依次具有各信号 电平，所述第二组采样点以第二间隔依次具有各信号电平，所述第二 间隔大于所述第一间隔，所述第一组采样点的一部分和所述第二组采 样点的一部分位于定义为非等距离的范围的、所述第一间隔与所述第 二间隔相邻的范围内；基于所述第一组采样点的一部分和用于三次插值计算的核系数， 在所述第一范围内提供具有信号电平的第一附加采样点，所述第一附 加采样点位于距离所述非等距离的范围中的所述第一组的所述采样点 的所述部分所述第二间隔处，因此以所述第二间隔来设置所述第二组 采样点和所述第一附加采样点，以及基于所述第二组采样点的一部分、所述第一附加采样点以及所述 核系数，在所述第二范围和所述非等距离的范围中，生成具有信号电 平的第二附加采样点，所述第二附加采样点位于距离所述非等距离的 范围中的所述第一组的所述采样点的所述部分所述第一间隔处，因此 以所述第一间隔来设置所述第一组采样点和所述第二附加采样点，从 而从所述第一组和第二组采样点以及所述第二附加采样点，来获得所 述伽马校正曲线。
全文摘要
一种视频信号处理装置包括非等距离的段确定电路、采样数据寄存器及插值计算电路。非等距离的段确定电路检测为要输入的视频信号的动态范围设置的多个采样点之间具有不同间隔的非等距离的段。采样数据寄存器保留各个采样点的校正后的视频信号的信号电平，即校正电平。通过参考校正电平执行三次插值计算，插值计算电路获得校正后的视频信号的信号电平。这里将第一段定义为位于较低信号电平侧且在采样点间具有X间隔的段，将第二段定义为位于较高电平侧且在采样点间具有Y间隔的段，其中X＞0，Y＞0，X≠Y。对于第一段和第二段之间的边界点，插值计算电路通过使用增加的采样点的校正电平，使得可在较低电平侧形成第二段和/或可在较高电平侧形成第一段来获得校正后视频信号的信号电平。
文档编号H04N9/69GK101383976SQ200810144028
公开日2009年3月11日 申请日期2008年7月23日 优先权日2007年7月23日
发明者东史教 申请人:恩益禧电子股份有限公司