專利名稱：自動高亮度壓縮方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動高亮度壓縮方法及其電路，特別是涉及一種根據(jù)輸入亮度信號的高亮度分布來提高對應(yīng)于高亮度成分中的一部分的亮度顯示程度的自動高亮度壓縮方法及其電路。
通常，像攝象機這樣的系統(tǒng)在屬于低亮度區(qū)的亮度信息的情況下，處理得能夠區(qū)分人與人之間的明亮程度。另一方面，在屬于高亮度區(qū)的亮度信息的情況下，就難以處理得能夠把人與人之間明亮程度區(qū)分開。為了解決這個問題，最近的攝象機之類的這種系統(tǒng)設(shè)置了高亮度壓縮功能成分，通過對輸入的視頻信號的高亮度成分進行區(qū)間來代替采用限幅電路祛除所輸入的視頻信號的高亮度成分，雖然不精細(xì)，但是能夠處理得可以區(qū)分開人和人之間的明亮程度。


圖1是采用前述高亮度壓縮功能的現(xiàn)有的高亮度壓縮電路的方框圖。
在圖1中，輸入視頻信號被送到數(shù)據(jù)檢測器1和高亮度壓縮處理器3，數(shù)據(jù)檢測器1從輸入信號中只檢測出高亮度成分的數(shù)據(jù)DATA并輸出到中央處理裝置2，中央處理裝置2分析所輸入的數(shù)據(jù)的亮度分布并選擇適宜于輸入數(shù)據(jù)的壓縮特性，然后把對應(yīng)于所選擇的壓縮特性的選擇控制信號SHL輸出到高亮度壓縮處理器3。高亮度壓縮處理器3用預(yù)先存儲的多種高亮度壓縮特性中對應(yīng)于由中央處理裝置2所加的選擇控制信號SEL的高亮度壓縮特性來壓縮輸入視頻信號的高亮度成分。
圖2A-圖2D分別用特性曲線的方式表示了圖1的電路中所使用的高亮度壓縮特性的例子。
圖2A-圖2D所示的特性曲線是用于把多種輸入輸出特性賦予視頻信號的亮度值的曲線，圖1的電路就可以使用這樣的曲線來對輸入視頻信號的低亮度成分不經(jīng)壓縮就原樣將其輸出，而對輸入視頻信號的高亮度成分用多種輸入輸出特性進行壓縮。
圖2A-圖2D所示的特性曲線中的圖2C的特性曲線與其他特性曲線相比更容易實現(xiàn)，所以多被使用。
例如高亮度壓縮處理器3使用圖2C的特性曲線的情況下，高亮度壓縮處理器3不用特性曲線壓縮輸入視頻信號的低亮度成分就把它輸出，而用根據(jù)來自中央處理裝置2的選擇控制信號SEL所選擇的特性曲線來壓縮輸入信號的高亮度成分，在這里，根據(jù)選擇控制信號SEL中所選擇的特性曲線就成為圖2C中具有的小的斜度的特性曲線之一。
但是，由于以上現(xiàn)有系統(tǒng)為了得到關(guān)于高亮度成分不同的壓縮特性必須存儲多個壓縮特性的信息，所以就存在要增大硬件容量的問題，不僅如此，由于現(xiàn)有系統(tǒng)根據(jù)已經(jīng)存儲的高亮度壓縮特性來壓縮輸入信號的高亮度成分，所以在不使用適宜于所輸入的視頻信號的高亮度分布的最合適的高亮度壓縮特性的情況下，還存在高亮度壓縮效率降低的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種自動高亮度壓縮方法，這種方法根據(jù)對于高亮度區(qū)間的子區(qū)間的輸入亮度信息的數(shù)據(jù)分布，在每個子區(qū)間對輸入的亮度信息進行不同的處理，即使用單一的高亮度壓縮特性也能進行適宜于輸入亮度信息的高亮度分布的最合適的高亮度壓縮。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種自動高亮度壓縮裝置，這種裝置根據(jù)對于高亮度區(qū)間的子區(qū)間的輸入亮度信息的數(shù)據(jù)分布在每個子區(qū)間對經(jīng)校正的輸入亮度信息進行不同的高亮度壓縮，即使用來存儲高亮度壓縮特性的存儲容量小也能進行適宜于輸入亮度信息的高亮度分布的最合適的高亮度壓縮。
為了實現(xiàn)前述本發(fā)明的目的，為圖象的高亮度顯示而壓縮輸入亮度信息的自動高亮度壓縮方法包括如下步驟(a).根據(jù)起始于n比特輸入亮度信息之中最大有效比特的(n-k)比特輸入亮度信息把高亮度區(qū)間劃分為多個子區(qū)間；(b).接收n比特輸入亮度信息；(c).根據(jù)對于由前述步驟(a)所劃分的多個子區(qū)間的由前述步驟(b)所收到的n比特輸入亮度信息中的(n-k)比特的輸入亮度信息的數(shù)據(jù)分布的分析來選擇前述子區(qū)間中提高亮度顯示程度的的子區(qū)間；(d).校正由前述步驟(b)收到的n比特輸入亮度信息內(nèi)的起始于最小有效比特的k比特輸入亮度信息，來擴寬由步驟(c)所選定的子區(qū)間在高亮度區(qū)間內(nèi)所占有的區(qū)間范圍，并使未被選定的至少一個子區(qū)間在高亮度區(qū)間內(nèi)所占有的區(qū)間范圍變窄，然后輸出經(jīng)校正過的n比特輸入亮度信息；以及(e).用已設(shè)定的高亮度壓縮特性對由前述步驟(d)輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息進行壓縮處理。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的其它目的，為圖象的高亮度顯示而壓縮輸入亮度信息的自動高亮度壓縮電路包括用來接收n比特輸入亮度信息的輸入端；通過前述的輸入端施加所收到的n比特輸入亮度信息中的起始于最大有效比特的(n-k)比特輸入亮度信息，并用來產(chǎn)生區(qū)間選擇信號的控制裝置，所述的區(qū)間選擇信號用來對于根據(jù)由存儲在高亮度區(qū)間的(n-k)比特輸入亮度信息的值所相互區(qū)分開的子區(qū)間的(n-k)比特輸入亮度信息的分布結(jié)果來選擇前述子區(qū)間中的提高亮度顯示程度的子區(qū)間；對通過前述輸入端所收到的n比特輸入亮度信息內(nèi)的最小有效比特起始的k比特輸入亮度信息進行校正并輸入經(jīng)校正的輸入亮度信息的校正裝置，這種校正擴寬根據(jù)前述區(qū)間選擇信號所選定的子區(qū)間在高亮度區(qū)間的占有內(nèi)的區(qū)間范圍，而使未選定的至少一個子區(qū)間在高亮度區(qū)間內(nèi)所占有的區(qū)間范圍變窄；以及用所存儲的高亮度壓縮特性對由前述校正裝置輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息進行壓縮處理的高亮度壓縮處理器。
附圖簡要說明圖1是原來的高亮度壓縮電路的方框圖。
圖2A-圖2D表示圖1電路的高亮度壓縮處理器中所使用的多種高亮度壓縮特性曲線。
圖3是按照本發(fā)明的最佳實施例的自動高亮度壓縮電路的方框圖。
圖4是為說明按照高亮度分布的n比特輸入亮度信息內(nèi)的k比特輸入亮度信息的數(shù)據(jù)校正的說明圖；其中A-D是為說明在同一情況下屬于高亮度區(qū)間內(nèi)的子區(qū)間的k比特輸入亮度信息的說明圖。
圖5A-圖5D是說明比其它子區(qū)間R和S高的情況下屬于子區(qū)間Q的k比特輸入亮度信息的亮度顯示程度的說明圖。
圖6A-圖6D是說明比其它子區(qū)間Q和S高的情況下屬于子區(qū)間R的k比特輸入亮度信息的亮度顯示程度的說明圖。
圖7A-7D是說明比其它子區(qū)間Q和R高的情況下屬于子區(qū)間S的k比特輸入亮度信息的亮度顯示程度的說明圖。
以下根據(jù)圖3至圖7D詳細(xì)說明實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。
圖3是按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的自動高亮度壓縮電路的方框圖。
n比特亮度信息通過輸入端60被輸入到圖3的電路中，由n比特輸入亮度信息開始的(n-k)比特輸入亮度信息被分別施加到區(qū)間檢出器10和校正控制數(shù)據(jù)輸出器30，起始于n比特輸入亮信息的最小有效比特的k比特輸入亮度信息被送到數(shù)據(jù)校正器40。前述的n和k分別是具有n＞k關(guān)系的整數(shù)。
區(qū)間檢出器10對屬于后述的與圖4C相關(guān)的各個子區(qū)間的(n-k)比特輸入亮度信息的個數(shù)進行計數(shù)，中央處理裝置20根據(jù)從區(qū)間檢出器10送來的各子區(qū)間的每個所計數(shù)的個數(shù)分析n比特輸入亮度信息對于子區(qū)間的分布，中央處理裝置20用分析所得到的分布產(chǎn)生具有不同數(shù)值的選擇控制信號CASE。
校正控制輸出器30根據(jù)由中央處理裝置20輸出的CASEE選擇控制信號和通過輸入端60所施加的(n-k)比特亮度信息輸出具有不同數(shù)值的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD。數(shù)據(jù)校正器40用校正數(shù)據(jù)輸出器30輸入的校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD校正通輸入端60輸入的k比特亮度信息。即數(shù)據(jù)校正器40用第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD對k比特輸入亮度信息進行相乘和相加運算，從而生成經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息。高亮度壓縮處理器50用所存儲的一個高亮度壓縮特性處理經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息，壓縮n比特輸入亮度信息的高亮度成分。
在圖4A中用輸入輸出特性曲線的方式表示了本發(fā)明的一個實施例中所使用的高亮度壓縮特性曲線。
圖4所示的輸入輸出特性曲線被用于n比特輸出亮度信息的生成，這n比特輸出亮度信息對應(yīng)于以一覽表的形式存儲在高亮度壓縮處理器50中并由數(shù)據(jù)校正器40輸出的n比特輸入亮度信息。圖4A的輸入輸出特性曲線表示出低亮度區(qū)間和高亮度區(qū)間的輸入輸出特性是不同的，所期望使用的特性曲線是其高亮度區(qū)間的輸入輸出特性曲線具有比低亮度區(qū)間的輸入輸出特性曲線斜度更緩的大致接近線性的特性曲線。
通過輸入端60輸入到圖3的電路的n比特輸入亮度信息由從n比特輸入亮度信息中的最大有效比特開始的(n-k)比特輸入亮度信息的值被劃分為如圖4C所示的四個區(qū)間P、Q、R和S，特別是區(qū)間P被設(shè)定為與圖4A中的低亮度區(qū)間a相同的區(qū)間，而其余的區(qū)間Q、R和S為構(gòu)成高亮度區(qū)間的子區(qū)間。圖4C所示的四個區(qū)間P、Q、R和S在后述的圖5C、圖6C和圖7C中都具有同樣的區(qū)間間隔。
區(qū)間檢出器10判斷通過輸入端60收到的n比特輸入亮度信息內(nèi)的(n-k)比特輸入亮度信息的各個信息屬于圖4所示的子區(qū)間Q、R或S中的哪一個區(qū)間，區(qū)間檢出器10根據(jù)判斷結(jié)果對于各個子區(qū)間的(n-k)比特輸入亮度信息的個數(shù)進行計數(shù)，表示屬于各個區(qū)間的(n-k)比特輸入亮度信息的所計個數(shù)的計數(shù)數(shù)據(jù)Dcount被輸出到中央處理裝置20，中央處理裝置20根據(jù)計數(shù)所得到的數(shù)據(jù)Dcount分析對于子區(qū)間的高亮度分布，根據(jù)分析所得到的高亮度分布產(chǎn)生選擇控制信號CASE。更詳細(xì)地說，在(n-k)比特輸入亮度信息不集中于某一個子區(qū)間的情況下，中央處理裝置20產(chǎn)生選擇控制信號CASE＂1＂；而在(n-k)比特輸入亮度信息的所計數(shù)的個數(shù)最大的子區(qū)間的計數(shù)個數(shù)是其它子區(qū)間的2倍以上的情況下，中央處理裝置20產(chǎn)生具有用來把所計數(shù)的個數(shù)為最大的子區(qū)間選定為亮度顯示強調(diào)區(qū)間的值的選擇控制信號CASE。也就是說，在＂子區(qū)間Q＂被選定為亮度為強調(diào)區(qū)間的情況下，中央處理裝置20產(chǎn)生選擇控制信號CASE＂2＂，在＂子區(qū)間R＂被選定顯示為亮度顯示強調(diào)區(qū)間的情況下，產(chǎn)生選擇控制信號CASE＂3＂。而在＂子區(qū)間S＂被選定為亮顯示強調(diào)區(qū)間的情況下，中央處理裝置20產(chǎn)生選擇控制信號CASE＂4＂。這樣的選擇控制信號CASE可望在已設(shè)定的數(shù)的圖象幀單元或場單元中使圖象的亮度產(chǎn)生不大的差異。
如果把中央處理裝置20產(chǎn)生的選擇控制信號CASE供給校正控制數(shù)據(jù)輸出器30，校正控制數(shù)據(jù)輸出器30就把所存儲的多個校正數(shù)據(jù)中的選擇控制信號CASE和對應(yīng)于通過輸入端60的(n-k)比特輸入亮度信息的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD輸出到數(shù)據(jù)校正器40。下表表示在n＝10、n-k＝2的情況下由選擇控制信號CASE和(n-k)比特輸入亮度信息所決定的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD的一個例子。本發(fā)明不只限于這種情況，為了進一步地理解本發(fā)明，下面用n＝10、n－k＝2的表1來說明本發(fā)明的一個實施例。<
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校正控制輸出器30把對應(yīng)于中央處理裝置20輸出的選擇控制信號CASE的值的表1的每四個第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD之中對應(yīng)于通過輸入端60施加的k比特輸入亮度信息的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD輸出到數(shù)據(jù)校正器40。在這里，根據(jù)與k比特輸入亮度信息一起構(gòu)成n比特輸入亮度信息的(n-k)比特輸入亮度信息產(chǎn)生加在數(shù)據(jù)校正器40上的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD。數(shù)據(jù)校正器40用第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD處理通過輸入端60收到的k比特輸入亮度信息，更詳細(xì)地說，數(shù)據(jù)校正器40把第1校正控制數(shù)據(jù)MUL與所輸入的k比特輸入亮度信息相乘。眾所周知，在第1校正控制數(shù)據(jù)MUL是＂2＂的情況下，前述表1所示的第1校正數(shù)據(jù)和k比特輸入亮度信息的相乘運算就把k比特輸入亮度信息向最大有效比特移動一位，而在第1校正控制數(shù)據(jù)MUL是1/2的情況下，相乘運算就把k比特輸入亮度信息向最小有效比特移動一位，如果運算結(jié)束，數(shù)據(jù)校正器40就把第2校正控制數(shù)據(jù)ADD加在其相乘運算的結(jié)果上。特別是在把相乘運算結(jié)果表示為n比特信息情況下的從最大有效比特n到第(n-k)比特的比特位列，把第2校正控制數(shù)據(jù)ADD加在相乘運算的結(jié)果上。前述的相乘運算和相加運算就把輸入到數(shù)據(jù)校正器40的k比特亮度信息變換成為具有長度為n比特的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息。高亮度壓縮處理器50用圖4A所示的輸入輸出特性曲線處理由數(shù)據(jù)校正器40供給的校正的n比特輸入亮度信息。
下面根據(jù)圖4A-圖7D來說明圖3的電路進行高亮度壓縮的具體例子。
在由中央處理裝置20所產(chǎn)生的選擇控制信號CASE的值為＂1＂的情況下，校正控制數(shù)據(jù)輸出器30把對應(yīng)于表1的＂CASE＝1＂的情況的校正數(shù)據(jù)中k比特輸入亮度信息的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD輸出到數(shù)據(jù)校正器40，數(shù)據(jù)校正器40把第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL、ADD與通過輸入端60所加的k比特亮度信息相乘，并進行相加運算處理，這時，由于從數(shù)據(jù)校正器40輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息同樣的值，因此，具有通過輸入端60收到的n比特輸入亮度信息同樣的值，因此，具有通過輸入端60在圖3的電路上所收到的n比特輸入亮度信息的圖4C的子區(qū)間和具有從數(shù)據(jù)校正器40輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息的圖4B的對應(yīng)子區(qū)間就成了同一個區(qū)間，也就是說，＂子區(qū)間Q＂和＂子區(qū)間b＂成了同一個區(qū)間，高亮度區(qū)間內(nèi)的其余的子區(qū)間R、S所對應(yīng)的子區(qū)間c、d也成了同一個區(qū)間。結(jié)果，對應(yīng)于通過輸入端60輸入的n比特輸入亮度信息的高亮度壓縮處理器50的輸入輸出特性(圖4A)和對應(yīng)于由數(shù)據(jù)校正器40校正過的n比特輸入亮度信息的高亮度壓縮處理器50的輸入輸出特性(圖4D)就一樣了。
在選擇控制信號CASE的值為＂2＂的情況下，校正控制輸出器30把對應(yīng)于表1的＂CASE＝2＂的情況下的校正控制數(shù)據(jù)中的k比特輸入亮度信息值的第1和第2校正數(shù)據(jù)MUL、ADD輸出到數(shù)據(jù)校正器40，數(shù)據(jù)校正器40先把第1校正控制數(shù)據(jù)MUL與通過輸入端60所施加的k比特輸入亮度信息相乘，然后把第2校正控制數(shù)據(jù)ADD加在相乘運算得到的結(jié)果值上，結(jié)果，屬于＂子區(qū)間Q＂的n比特輸入亮度信息由于與其值為＂2＂的第1校正控制數(shù)據(jù)MUL相乘，其值就增大2倍，在顯示為n比特輸入亮度信息情況的最大有效比特開始的3比特的位列中，把相乘運算的結(jié)果加上其值為＂1102＂的第2校正控制數(shù)據(jù)ADD。因此，數(shù)據(jù)校正器40就把屬于＂子區(qū)間Q＂的k比特輸入亮度信息變成為顯示亮度信息的區(qū)間范圍擴大了的圖5B的＂子區(qū)間b＂內(nèi)的被校正了的輸入亮度信息。屬于＂子區(qū)間R＂的k比特輸入亮度信息由于與其值為＂1/2＂的第1校正控制數(shù)據(jù)MUL相乘，其值就減小到一半，在顯示為n比特輸入亮度信息情況的最大有效比特開始的3比特的位列中，把相乘運算的結(jié)果加上數(shù)據(jù)＂1102＂。因此，數(shù)據(jù)校正器40就把屬于＂子區(qū)間R＂的k比特輸入亮度信息變成為顯示亮度信息的區(qū)間范圍縮小了的圖5B的＂子區(qū)間c＂內(nèi)的被校正了的輸入亮度信息。而且，因為屬于＂子區(qū)間S＂的k比特輸入亮度信息進行相乘和相加運算，所以屬于＂子區(qū)間S＂的k比特輸入亮度信息就被變成為顯示亮度信息的區(qū)間范圍縮小了的圖5B的＂子區(qū)間d＂內(nèi)的被校正了的輸入亮度信息。結(jié)果，通過數(shù)據(jù)校正器40的前述的運算，就提高了對于屬于＂子區(qū)間Q＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度，而相對降低了對于屬于＂子區(qū)間R和S＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度。因此，如圖5所示，由數(shù)據(jù)校正器40輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息按照具有變更過的子區(qū)間的形式被加到高亮度壓縮處理器50，也就是說，經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息成了圖5A的輸入。結(jié)果，圖3的電路中經(jīng)過輸入端60所收到的n比特輸入亮度信息(圖5C)和由高亮度壓縮處理器50最終輸出的n比特輸出亮度信息間的高亮度壓縮特性就成了圖5D所示的形狀，也就是說，對屬于＂子區(qū)間Q＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度比屬于其它子區(qū)間R和S的要高。
在選擇控制信號CASE的值是＂3＂的情況下，數(shù)據(jù)校正器40根據(jù)對應(yīng)于表1的＂CASE＝3＂情況的(n-k)比特輸入亮度信息第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL和ADD來進行k比特輸入亮度信息的處理，因此，屬于＂子區(qū)間Q＂的k比特輸入亮度信息的值縮小一半之后，把第2校正數(shù)據(jù)＂01000000002＂加上，而屬于＂子區(qū)間R″的k比特輸入亮度信息在其值增大2倍之后，把數(shù)據(jù)＂01100000002＂加上，而且，在屬于＂子區(qū)間S＂的k比特輸入亮度信息的值縮小一半以后，加上數(shù)據(jù)＂11100000002＂，結(jié)果，對屬于＂子區(qū)間R＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度提高了2倍，而對屬于＂子區(qū)間Q和S＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度相對降低了一半。具有亮度顯示程度可變的情況下的子區(qū)間b、c和d的區(qū)間范圍表示在圖6B上，如圖6B所示，在把由數(shù)據(jù)校正器40輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息按照具有圖6B所示經(jīng)變更的子區(qū)間的形式加到高亮度壓縮處理器50的情況下，經(jīng)過輸入端60所收到的n比特輸入亮度信息和由高亮度壓縮處理器50最終輸出的n比特輸出亮度信息間的輸入輸出特性就成了圖6D所示的形狀，如圖6D所示，對屬于＂子區(qū)間R″的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度比屬于其它子區(qū)間Q和S的要高。
在選擇控制信號CASE的值是＂4＂的情況下，數(shù)據(jù)校正器40根據(jù)對應(yīng)于表1的＂CASE＝4＂情況的(n-k)比特輸入亮度信息的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)MUL和ADD來進行k比特輸入亮度信息的處理，因此，屬于＂子區(qū)間Q＂的k比特輸入亮度信息的值縮小一半之后，把第2校正數(shù)據(jù)＂01000000002＂加上，而屬于＂子區(qū)間R＂的k比特輸入亮度信息在其值縮小一半之后，把數(shù)據(jù)＂01100000002＂加上，而且，在屬于＂子區(qū)間S＂的k比特輸入亮度信息的值擴大2倍以后，加上數(shù)據(jù)＂10100000002＂。結(jié)果，對屬于＂子區(qū)間S＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度提高了2倍，而對屬于＂子區(qū)間Q和R＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度相對降低了一半。在把由數(shù)據(jù)校正器40輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息按照具有圖7B所示經(jīng)變更的子區(qū)間的形式加到高亮度壓縮處理器50的情況下，經(jīng)過輸入端60所收到的n比特輸入亮度信息和由高亮度壓縮處理器50最終輸出的n比特輸出亮度信息間的輸入輸出特性就成了圖7D所示的形狀，如圖7D所示，對屬于＂子區(qū)間S＂的n比特輸入亮度信息的亮度顯示程度比屬于其它子區(qū)間的n比特輸入亮度信息的信號處理，但是，根據(jù)前述的內(nèi)容能夠清楚地理解與屬于低亮度區(qū)間的n比特輸入亮度信息有關(guān)的圖3的電路的信號處理。
在前述的實施例中，是把圖4A所示的輸入輸出特性曲線用作高亮度壓縮的特性曲線，當(dāng)然，根據(jù)需要可以把圖4A所示的亮度壓縮特性曲線取代其它形式的亮度壓縮特性曲線。
如上所述，本發(fā)明根據(jù)對于n比特輸入亮度信息的子區(qū)間的高亮度分布把子區(qū)間中提高了亮度顯示程度的子區(qū)間的亮度顯示范圍擴得比其它子區(qū)間寬，從而能進行最適宜于亮度信息的高亮度分布的高亮度壓縮處理。不僅如此，把k比特輸入亮度信息校正得能改變對于子區(qū)間的亮度顯示范圍，用一個高亮度壓縮特性達到圖象信號高亮度分布最適宜的高亮度壓縮，從而減少了適宜于高亮度分布的不同高亮度度壓縮特性存儲所必需的存儲容量。
權(quán)利要求
1.一種為進行高亮度顯示而壓縮輸入亮度信息的自動高亮度壓縮電路，包括用來接收n比特輸入亮度信息的輸入端；通過前述的輸入端施加所收到的n比特輸入亮度信息中的起始于最大有效比特的(n-k)比特輸入亮度信息，并用來產(chǎn)生區(qū)間選擇信號的控制裝置，所述的區(qū)間選擇信號用來對于根據(jù)由存儲在高亮度區(qū)間內(nèi)的(n-k)比特輸入亮度的信息的值所相互區(qū)分開的子區(qū)間的(n-k)比特輸入亮度信息的分布結(jié)果來選擇前述子區(qū)間中的提高亮度顯示程度的子區(qū)間；對通過前述輸入端所收到的n比特輸入亮度信息內(nèi)的最小有效比特起始的k比特輸入亮度信息進行校正并輸出經(jīng)校正的輸入亮度信息的校正裝置，這校正擴寬根據(jù)前述區(qū)間選擇信號所選定的子區(qū)間在高亮度區(qū)間的占有的區(qū)間范圍，而使未被選定的至少一個子區(qū)間在高亮度區(qū)間內(nèi)所占有的區(qū)間范圍變窄；以及用所存儲的高亮度壓縮特性對由前述校正裝置輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息進行壓縮處理的高亮度壓縮處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的自動高亮度壓縮電路，其特征在于所述的控制裝置在每個已經(jīng)設(shè)定了個數(shù)的圖象幀內(nèi)產(chǎn)生區(qū)間的選擇信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的自動高亮度壓縮電路，其特征在于所述的控制裝置在每個已經(jīng)設(shè)定了個數(shù)的圖象幀內(nèi)產(chǎn)生選擇控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的自動高亮度壓縮電路，其特征在于所述的控制裝置包括施加通過輸入端所收到的n比特輸入亮度信息內(nèi)的(n-k)比特輸入亮度信息，然后輸出對于(n-k)比特輸入亮度信息的各個子區(qū)間的計數(shù)值的區(qū)間檢出器；和產(chǎn)生用來選擇由前述區(qū)間檢出器輸出的計數(shù)值中計數(shù)值最大的子區(qū)間的區(qū)間選擇信號的選擇信號發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的自動高亮度壓縮電路，其特征在于在計數(shù)值比其它計數(shù)值大所規(guī)定的倍數(shù)以上的情況下，所述的選擇信號發(fā)生器產(chǎn)生用來把對應(yīng)最大計數(shù)值的子區(qū)間選擇為用以提高亮度顯示的子區(qū)間的選擇控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的自動高亮度壓縮電路，其特征在于所述的校正裝置包括為使子區(qū)間中擴寬區(qū)間范圍的子區(qū)間對應(yīng)某一個而存儲用來變更各子區(qū)間內(nèi)的k比特輸入亮度信息的值的多個第1校正控制數(shù)據(jù)和用來變更其子區(qū)間的區(qū)間范圍的多個第2校正控制數(shù)據(jù)，并且輸出所存儲的多個第1和第2校正控制數(shù)據(jù)中根據(jù)由前述控制裝置產(chǎn)生的區(qū)間選擇信號和通過輸入端收到的(n-k)比特輸入亮度信息所選定的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)的校正控制數(shù)據(jù)輸出器；以及輸入由前述校正控制數(shù)據(jù)輸出器輸出的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)和通過前述輸入端收到的k比特輸入亮度信息，并用第1和第2校正控制數(shù)據(jù)把當(dāng)前的k比特輸入亮度信息校正得具有區(qū)間范圍變形過的子區(qū)間內(nèi)的值的數(shù)據(jù)校正器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的自動高亮度壓縮電路，其特征在于所述的校正控制數(shù)據(jù)輸出器按照輸出對應(yīng)于前述區(qū)間選擇信號和(n-k)比特輸入亮度信息的值的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)的一覽表的形式構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的自動高亮度壓縮電路，其特征在于所述的數(shù)據(jù)校正器把所輸入的k比特輸入亮度信息和與其相對應(yīng)的第1校正控制數(shù)據(jù)相乘來生成n比特亮度信息，從所生成的n比特亮度信息的最大有效比特開始到占有前述第2校正控制數(shù)據(jù)的比特位所生成的n比特亮度信息與第2校正控制數(shù)據(jù)相加來產(chǎn)生經(jīng)校正的輸入亮度信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的自動高亮度壓縮電路，其特征在于所述的高亮度壓縮處理器用對高亮度區(qū)間的輸入輸出特性來存儲具有比對低亮度區(qū)間的輸入輸出特性曲線斜度更緩的近于大致線性的特性曲線，并輸出對應(yīng)于輸入的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息的n比特亮度信息。
10.一種為圖象的高亮度顯示而壓縮輸入亮度的信息的自動高亮度壓縮方法包括如下步驟(a).根據(jù)起始于n比特輸入亮度信息之中最大有效比特的(n-k)比特輸入亮度信息把高亮度區(qū)間劃分為多個子區(qū)間；(b).接收n比特輸入亮度信息；(c).根據(jù)對于由上述步驟(a)所劃分的多個子區(qū)間的由前述步驟(b)所收到的n比特輸入亮度信息中的(n-k)比特比特的輸入亮度信息的數(shù)據(jù)分布的分析選擇前述子區(qū)間中提高亮度顯示程度的子區(qū)間；(d).校正由前述步驟(b)收到的n比特輸入亮度信息內(nèi)的起始于最小有效比特的k比特輸入亮度信息，來擴寬由步驟(c)所選定的子區(qū)間在高亮度區(qū)間內(nèi)占有的區(qū)間范圍，并使未被選定的至少一個子區(qū)間在高亮度區(qū)間內(nèi)所占有的區(qū)間范圍變窄，然后輸出經(jīng)校正過的n比特輸入亮度信息；以及(e).用已設(shè)下的高亮度壓縮特性對由前述步驟(d)輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息進行壓縮處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的自動高亮度壓縮方法，其特征在于所述的步驟(c)包括(c1).對屬于各子區(qū)間的收到的(n-k)比特輸入亮度信息的個數(shù)計數(shù)，并輸出對應(yīng)于各子區(qū)間的計數(shù)值；和(c2).選擇由前述步驟(c1)輸出的計數(shù)值中計數(shù)值最大的子區(qū)間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的自動高亮度壓縮方法，其特征在于所述步驟(c2)進一步包括在最大的計數(shù)值比其它計數(shù)值大所規(guī)定的倍數(shù)以上的情況下，把對應(yīng)于最大計數(shù)值的子區(qū)間選擇為用以提高高亮度顯示的子區(qū)間的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的自動高亮度壓縮方法，其特征在于所述的步驟(d)包括校正用于提高亮度顯示程度的子區(qū)間的選擇的n比特輸入亮度的信息以后的n比特輸入亮度信息的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的自動高亮度壓縮方法，其特征在于所述的步驟(d)包括(d1).為使子區(qū)間中擴寬區(qū)間范圍的子區(qū)間對應(yīng)某一個而存儲用來變更各子區(qū)間內(nèi)的k比特輸入亮度信息的值的多個第1校正控制數(shù)據(jù)和用來變更其子區(qū)間的區(qū)間范圍的多個第2校正控制數(shù)據(jù)；(d2).輸出由所述步驟(d1)所存儲的多個第1和第2校正控制數(shù)據(jù)中根據(jù)由前述步驟(c)選定的子區(qū)間和由所述步驟(b)收到的(n-k)比特輸入亮度信息所選定的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)；以及(d3).用由所述步驟(d2)輸出的相對應(yīng)的第1和第2校正控制數(shù)據(jù)把由所述步驟(b)收到的k比特輸入亮度信息校正得具有區(qū)間范圍變形過的子區(qū)間內(nèi)的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的自動高亮度壓縮方法，其特征在于所述的步驟(d3)包括(da1).把所收到的k比特輸入亮度信息和與其相對應(yīng)的第1校正控制數(shù)據(jù)相乘來生成n比特亮度信息；(da2).從由所述步驟(da1)生成的n比特亮度信息的最大有效比特開始到占有前述第2校正數(shù)據(jù)的比特位所生成的n比特亮度信息與第2校正控制數(shù)據(jù)相加來產(chǎn)生經(jīng)校正的輸入亮度信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的自動高亮度壓縮方法，其特征在于所述的步驟(e)輸出用具有比對低亮度區(qū)間的輸入輸出特性曲線斜度更緩的輸入輸出特性曲線高亮度壓縮特性校正的n比特輸入亮度信息所對應(yīng)的n比特亮度信息。
全文摘要
本發(fā)明的自動高亮度壓縮方法及其電路，其中控制裝置施加通過輸入端所收到的n比特輸入亮度信息中的最大有效比特形成的(n-k)比特輸入亮度的信息，產(chǎn)生用于選擇子區(qū)間中提高亮度顯示程度的子區(qū)間的區(qū)間選擇信號；校正裝置校正由通過輸入端收到的n比特輸入亮度信息最小有效比特形成的k比特輸入亮度信息，并輸出經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息；高亮度壓縮處理器用所存儲的高亮度壓縮特性處理從校正裝置輸出的經(jīng)校正的n比特輸入亮度信息。
文檔編號H04N5/20GK1128931SQ9511714
公開日1996年8月14日 申請日期1995年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月31日
發(fā)明者金志鎬 申請人:三星電子株式會社