一种微显示芯片的伽玛校正方法及电路

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种微显示芯片的伽玛校正方法及电路。

背景技术

伽马校正又叫伽马非线性化或伽马编码 ，是用来针对影片或是影像系统里对于光线的辉度或是三色刺激值所进行非线性的运算或反运算。为图像进行伽马编码的目的是用来对人类视觉的特性进行补偿，从而根据人类对光线或者黑白的感知，最大化地利用表示黑白的数据位或带宽。在通常的照明的情况下，人类的视觉大体有伽马或者是幂函数的性质。如果不将图像进行伽马编码，那么数据位或者带宽的利用就会分布不均匀，即会有过多的数据位或者带宽用来表示人类根本无法察觉到的差异，而用于表示人类非常敏感的视觉感知范围的数据位或者带宽又会不足。

现有技术中的伽马校正通常采用8bit数据位宽对图形进行伽玛校正，但这种伽玛校正方法通常都会导致图像中亮暗处的灰阶级的较大损失，尤其是对低灰阶的损失更大。一般情况下0至20灰阶基本均会被损失掉，而作为一个灰阶值处理。而且，以8bit位宽进行伽玛校正对于图像的对比度、亮度的调整的灵活性也有一定的影响。因此现有技术中出现了使用10bit数据位宽进行伽玛校正的方法，具体的使用10bit的伽玛校正表将输入的8bit灰阶数据转化成10bit灰阶数据。但这种方法的缺陷在于在进行8bit位宽到10bit位宽的转换时，如依然采用现有技术中的伽玛校正公式，则对于低灰阶的伽玛校正会出现较大的误差损失，如下表1所示。

表1

由此可见，现有技术中需要一种能够更为准确的实现8bit位宽到10bit位宽的转换伽玛校正方法。

发明内容

本发明所要实现的技术目的在于提供一种微显示芯片的伽玛校正方法，该方法用于实现将输入的8bit灰阶数据转化成10bit灰阶数据，并同时使得输入的低灰阶能够得到更为准确的表达。

基于上述技术目的，本发明提供一种微显示芯片的伽玛校正方法，所方法包括：

根据伽玛校正公式获得由8bit位宽灰阶数据转化成10bit位宽灰阶数据后的灰阶转化曲线，所述伽玛校正公式为：

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其中G

在根据不同的幂次参数k所获得的对应的灰阶转化曲线中确定平衡点灰阶；所述平衡点灰阶即所述灰阶转化曲线中输入的8bit位宽灰阶数据与输出的10bit位宽灰阶数据相同的灰阶；

对灰阶转化曲线中的零灰阶至平衡点灰阶进行线性替换从而得到10bit位宽灰阶的伽玛校正曲线，所述线性替换为将10bit位宽的输出灰阶数据替换为与8bit位宽的输入灰阶数据相同。

在一个实施例中，所述幂次参数k取值范围为1.5~2.4。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

本发明中的8bit位宽灰阶数据转化成10bit位宽灰阶数据的转化过程中通过将零灰阶至平衡点灰阶之间的灰阶进行线性替换，从而实现了低灰阶信息的准确表达，避免了低灰阶信息的丢失。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例的的8bit位宽到10bit位宽的灰阶转换流程图；

图2是本发明实施例的的8bit位宽到10bit位宽的灰阶转换后的伽玛校准曲线图。

图3是实现本发明的伽玛校正方法的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。

应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本发明必然存在第一元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

实施例1

由上述表1所示可知，依据现有的伽玛校正公式，在进行8bit位宽到10bit位宽的灰阶转换时，如果依然使用现有技术中的2.2次幂作为参数则会造成低灰阶信息的丢失，在对输入的8bit位宽的灰阶进行转换时，低阶灰阶0至20所对应的输出的灰阶只有0至3，这导致了大量的低阶灰阶信息的丢失。

如图1所示，本实施例中，首先对伽玛校正公式中所使用的幂次参数k进行调整，使其在一定范围内进行选择。即：

其中G

根据上式所构成的8bit位宽到10bit位宽的灰阶转换表如下表2所示：

表2

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由上述表2可知，在幂次参数k取不同数值时所生成的伽玛校正曲线中，8bit位宽灰阶转换到10bit位宽灰阶时均存在一个平衡点灰阶，所述平衡点数值即指输入的8bit位宽灰阶与10bit位宽灰阶相等。如上述表2中，当幂次参数k取2.2时在8bit位宽灰阶为80或81时对应的10bit位宽灰阶为79或82，即在灰阶80~81之间存在与10bit位宽灰阶对应的平衡点。当幂次参数k取1.8在8bit位宽灰阶为45或46时对应的10bit位宽灰阶同样为45或46，即灰阶45或46即为平衡点灰阶。当幂次参数k取1.5在8bit位宽灰阶为16或17时对应的10bit位宽灰阶同样为16或17，即灰阶16或17即为平衡点灰阶。

由上述可知，当幂次参数k越低时，所述平衡点灰阶越靠近0灰阶，但是幂次参数k的取值与人眼的生理特点有关，人眼对低灰阶变化更为敏感，而对高灰阶变化并不敏感。本实施例里设定幂次参数k的最低取值为1.5，最高取值为2.4。

在获取了平衡点灰阶后，由于0灰阶至平衡点灰阶之间仍然存在灰阶信息丢失的问题，因此本实施例中，将幂次参数k下伽玛校准曲线中的0灰阶至平衡点灰阶之间的10bit位宽灰阶使用线性灰阶数据进行替换。本实施例中以幂次参数k为1.5为例，替换后的伽玛校准表如表3所示。

表3

由上表所示，在0灰阶至平衡点灰阶之间的低灰阶区域，所述1.5次幂输出曲线的每个灰阶均与输入的8bit位宽的灰阶输入数据相同，从而完成了对1.5次幂输出曲线的线性替换。而替换后的伽玛校准曲线即为最终的实现8bit位宽到10bit位宽的灰阶转换的伽玛校正曲线，如图2所示。

实施例2

图3是适于用来实现根据本发明的伽玛校正方法的计算机系统的结构示意图。

如图3所示，计算机系统400包括处理单元401，其可以根据存储在只读存储器（ROM）402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器（RAM）403中的程序而执行上述实施方式中的各种处理。在RAM403中，还存储有计算机系统400操作所需的各种程序和数据。处理单元401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出（I/O）接口405也连接至总线404。

以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。其中，所述处理单元401可实现为CPU、GPU、TPU、FPGA、NPU等处理单元。

特别地，根据本公开的实施方式，上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行所述数据读写方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开实施例中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。