KR20180039053A - Hdr 신호 변환을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

제2 디스플레이에 대해 적당한 출력 신호를 생산하기 위해 제1 디스플레이를 위해 의도된 입력 비디오 신호를 프로세싱하는 방법이 하나 이상의 변환 함수를 이용하여 변환하는 단계를 구비하여 구성된다. 변환 함수는 상대적인 씬 광 값을 제공하고, 그후에 입력 또는 출력 비디오 신호의 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하기 위해 배열된다. 렌더링 인텐트는 입력 신호의 렌더링 인텐트 또는 출력 신호를 위한 렌더링 인텐트이다. 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 휘도를 변경시킨다. 실질적으로, 변환은 휘도를 변경하도록 배열되지만 색이 변하지 않도록 색 구성요소를 변경하도록 배열되지는 않는다.

Description

HDR 신호 변환을 위한 방법 및 장치
본 발명은 제 2 렌더링 세팅의 디스플레이에 의해 사용가능한 신호에 대한 제1 렌더링 세팅에 따라 생산된 신호 사이에서 변환하기 위해, 소스로부터 비디오 신호를 프로세스하는 것에 관한 것이다.
HDR(High dynamic range) 비디오는 이제 이용 가능해지기 시작한다. HDR 비디오는 예를 들어, 1000:1 또는 그 이상의, 가장 밝은 부분 및 가장 어두운 부분 사이의 비율과 같이, 동적인 범위를 갖는다. 동적인 범위는 대체로 동적 범위의 베이스 2에 대한 알고리즘인 "스톱"과 같이 표현된다. 10000:1의 동적 범위는 그러므로 13.29 스톱과 동일시된다. 가장 현대적이 카메라는 13.5 스톱의 동적 범위를 캡처할 수 있고 이는 기술이 개발됨에 따라 향상되는 중이다.
종래의 텔레비전(및 컴퓨터 디스플레이)은 약 100:1의 제한된 동적 범위를 가진다. 이는 대체로 SDR(standard dynamic range)로 지칭된다.
HDR 비디오는 주관적으로 향상된 시청 경험을 제공한다. 이는 대체로 "거기에 있는 듯한" 향상된 느낌과 같이 또는 대안적으로 "에워싸는 듯한(immersive)" 경험을 더 제공는 것과 같이 설명된다. 이러한 이유로, 많은 비디오 생산자는 SDR 비디오보다 HDR 비디오를 생산하는 것을 더 선호한다. 게다가 전세계 산업이 HDR 비디오로 이동하고 있기 때문에, 미래의 HDR 시장에서 그들의 가치를 유지하도록 생산은 이미 높은 동적 범위로 이루어지고 있다.
다양한 시도는 HDR 비디오 신호와 (간단하게 SDR로 지칭되는) 낮은 동적 범위를 이용한 기기에 의해 사용가능한 신호 사이에서의 변환을 위해 이루어진다. 이러한 접근은 OETF(opto electronic transfer function)를 수정하는 것이다.
도 1은 수정된 OETF가 이러한 변환을 제공하기 위해 이용될 수 있는 예제 시스템을 보여준다. OETF는 이후의 프로세스를 위해 카메라로부터의 밝기 값(brightness value)에서 "전압" 신호 값으로의 변환을 정의하는 함수이다. 수년동안, 멱 지수(exponent)가 0.5(예를 들어, 제곱근)인 멱 법칙(power law)은 휘도(luminance)를 전압으로 변환하기 위해 카메라에서 언제 어디에서나 이용되어 왔다. 이러한 OETF는 다음과 같은 표준 ITU 권고안(Recommendation) BT.709(앞으로는 "표준 709")으로 정의된다:
Figure pct00001
여기서:
L은 이미지의 휘도
Figure pct00002
V는 대응하는 전기 신호이다. 표준 709 표수(characteristic)는 전반적으로, 표수의 선형(linear) 부분을 포함하는, 지수(power) 0.45에 관해서 정의되지만, 표수는 멱 지수가 0.5인 순수한 멱 법칙으로 거의 근사된다.
2.4의 디스플레이 감마(display gamma)와 결합하면 1.2의 전반적인 시스템의 감마가 주어진다. 이러한 의도적인 전반적인 시스템의 비선형성은 어둠에 둘러쌓여있는 곳에서 및 상대적으로 낮은 밝기에서 사진을 시청하는 것에 대한 주관적인 효과(subjective effect)를 보상하기 위해 설계된다. 이러한 보상은 대체로 "렌더링 인텐트(rendering intent)"와 같이 알려져있다. 대략 0.5의 멱 법칙은 표준 709에서 명시되고 2.4의 디스플레이 감마는 ITU 권고안 BT.1886(앞으로는 표준 1886)에서 명시된다. 위의 프로세싱(processing)은 많은 시스템에서 잘 수행(perform)되지만, 확장된 동적 범위를 갖는 신호에 대한 개선이 바람직하다.
도 1에서 보여진 배열(arrangement)은 선형 광(linear light)을 RGB 신호로 변환하기 위해 배열된 HDR OETF 10을 포함한다. 이는 일반적으로 카메라에서 제공된다. RGB 신호는 전송(transmission)을 위한 변환기(12;converter)에서 YCbCr 신호로 변환되고 그 후에 수신기(receiver)의 변환기(14 및 16)에서 YCbCr로부터 다시 RGB로 변환될 수 있다. RGB 신호는 그 다음에 HDR 디스플레이 또는 SDR 디스플레이에 제공될 수 있다. 만약 수신기가 HDR 디스플레이일 경우, HDR OETF에 의해 생성된 원래의 신호(original signal)를 정확하게 나타내기 위해 HDR EOTF(18)를 이용해서 신호의 전체 동적 범위(full dynamic range)를 디스플레이 한다. 하지만, SDR 디스플레이가 이용되는 경우, 디스플레이 내의 EOTF(20)는 전체 동적 범위를 표현할 수 없으므로, 신호의 상부(upper) 휘도 값을 위해 적절한 휘도 레벨로 근사치를 불가피하게 제공할 것이다. 표준 동적 범위 디스플레이가 HDR 신호를 근사하는 방식은 전송기(transmitter) 부분에서 이용되는 HDR OETF와 수신기 부분에서 이용되는 표준 동적 범위 EOTF 사이의 관계에 의존한다.
도 2는 비교를 위한 표준 709의 OETF를 포함하는 OETF에 대한 다양한 수정을 보여준다. 이는 동적 범위를 증가시키고 신호의 클립핑을 피하기 위해, "knee" 를 이용함으로써, 화이트(white)에 가까운 제3 섹션(section)을 추가함으로써 OETF를 수정하는 카메라 제작자에 의해 선호되는 알려진 "knee" 배열을 포함한다. 알려진 "지각적 양자화기(perceptual quantizer)" 배열도 보여준다. 마지막으로, 멱 법칙 부분 및 로그 법칙 부분을 포함하는 곡선을 이용하여 프로세싱된 배열이 또한 보여진다. 일치된 표준 1886 EOTF를 이용하는 SDR 디스플레이가 HDR OETF 중 하나를 이용하여 생산된 이미지를 나타내는 방식은 선택된 OETF에 의존한다. knee 함수의 예시에서, OETF는 대부분의 곡선에 대해 표준 709와 정확히 동일하고 상부 휘도 값에 대해서는 벗어난다. SDR 수신기에서 상부 휘도 값에 대한 효과는 약간 부정확하다.
위에서 설명된 변환은 SDR 디스플레이 상에서의 HDR 신호의 표현하기 위한 능력을 고려한다.
그러나, 이러한 변환은 하나의 디스플레이를 위해 생산된 신호를 다른 디스플레이 상에 적절하게 표현될 수 있게 변환하는 필요성을 고려하지 않는다. 다른 디스플레이 상에서 이용가능하도록 이러한 변환은 하나의 디스플레이에 대해 생산된 HDR 신호 사이에서도 필요하다. 다른 디스플레이 상에서 적절한 렌더링을 제공하기 위한 변환은 신호가 생산되는 방식 및 타겟 디스플레이(target display)가 신호를 렌더링하는 방식에 의존할 것이다.
하나의 디스플레이에 대해 적절한 비디오 신호 및 상이한 디스플레이를 위해 의도된 비디오 신호 사이의 변환은 상이한 렌더링 인텐트를 처리하는 프로세스를 필요로 한다. 또한 이러한 프로세스는 색(colour), 즉 색조(hue) 및 채도(saturation)를 변경하는 것을 피해야한다.
본 발명은 참조가 이루어진 청구항에서 정의된다.
넓은 의미에서, 본 발명은 제2 디스플레이에 대해 적절한 출력 신호를 생산하기 위해, 제1 디스플레이를 위해 의도된 입력 비디오 신호를 프로세싱하는 방법을 제공하고,
-상대적인 씬 라이트 값(scene light value)을 제공하고;
-입력 또는 출력 비디오 신호의 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하기 위해;
배열된 하나 이상의 변환 함수(transfer function)를 이용하는 변환을 포함한다.
-렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 휘도를 변경시킨다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로서 보다 상세하게 설명될 것이다,
도 1은 수정된 OETF가 SDR 타겟 장비를 함께 이용하기 위해 HDR 신호를 수정하기 위해 이용될 수 있는 배열의 도식이다;
도 2는 광-전자 변환 함수의 비교를 보여주는 그래프이다;
도 3은 종래의 CRT 디스플레이용 감마 곡선을 보여준다;
도 4는 카메라로부터 주요 변환 함수를 보여주는 디스플레이까지 종래의 신호 체인을 보여준다;
도 5는 씬 참조 심호로부터 디스플레이 참조 신호까지 변환을 포함하는 본 발명의 제1 실시예를 보여준다;
도 6은 씬 참조 신호가 몇몇 렌더링 인텐드를 포함하는 도 5의 변환의 변형을 보여준다.
도 7은 씬 참조 신호로 디스플레이 참조 신호의 변환을 제공하는 제2 실시예를 보여준다.
도 8은 씬 참조 신호가 몇몇 렌더링 인텐드를 포함하는 도 7의 실시예의 변형을 보여준다;
도 9는 다른 디스플레이 참조 신호 사이의 변환을 포함하는 제 3 실시예를 보여준다.
본 발명은 하나의 디스플레이에 대한 적절한 비디오 신호 및 타겟 디스플레이에 대한 적절한 신호 사이에서 변환(convert)하기 위해 비디오 신호를 프로세싱하는 방법, 이러한 변환을 위한 기기, 전송기, 수신기 및 이러한 변환을 포함하는 시스템으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예는 방송 체인(broadcast chain) 내의 구성요소(component)로 구현될 수 있는 프로세싱에 관하여 설명될 것이다. 구성요소는 논의의 편의를 위해 변환기로 지칭될 수 있지만, 또다른 기기 내의 하드웨어 또는 소프트웨어에서 또는 독립형 구성요소(standalone component)로서 구현될 수 있는 기능적 모듈(functional module)과 같이 이해될 수 있다. 변환기는 생산 장비, 전송기 또는 수신기 내에, 또는 디스플레이 내에 있을 수 있다. 함수는 3D 색인표(3D look up table)과 같이 구현될 수 있다. 비디오 신호와 관련된 몇몇 배경은 참조의 편의를 위해 처음에 표현될 것이다.
씬 참조 & 디스플레이 참조 신호
HDR(High dynamic range) 텔레비전은 종래의, 또는 "표준(standard)", 동적 범위(SDR;Standard Dynamic Range) 보다 훨씬 더 큰 영향을 줄 수 있는 잠재력을 제공한다. HDR 텔레비전 신호의 표준은 HDR TV를 생산하고 제공하는데 필요한 장비 및 인프라의 개발 및 상호 운용성(interoperability)을 지원하는데 필요하다. HDR 신호의 표준화(HDR signal standardisation)에 대한 2가지 접근 방식이 등장하고 있다. 이는 "씬 참조(scene referred)" 및 "디스플레이 참조(display referred)"와 같이 지칭될 수 있고 아래에서 설명된다. 영화 및 비디오는 신호의 양쪽 유형을 이용하여 생산되기 쉽다. 이러한 2가지 유형의 신호와 같은 신호 사이에서 상호변환(interconvert)할 필요가 있다. 본 발명은 신호에서 구현된 화질(image quality) 및 예술적 의도을 유지하면서 이러한 변환을 어떻게 수행할지를 설명한다. 게다가, 하나의 유형의 신호("디스플레이 참조")로, 프로세스는 또한 다른 밝기(brightness)를 갖는 디스플레이 상에서 보여지기 위해 의도된 신호 사이에서의 변환을 위해 필요로 한다. 본 발명은 또한, 상이한 "디스플레이 참조" 신호 사이에서 상호-변환을 수행하기 위해 설명한다. 설명된 주요한 실시예는 HDR 신호를 위한 것이지만, 설명된 기술은 또한 움직이는 이미지를 나타내는 다른 신호에도 적용된다.
"씬 참조" 신호는 카메라에 의해 즉, 씬으로부터의 광에 의해 캡처(capture)되는, 상대적인 휘도를 나타낸다. 이러한 신호는 일반적으로 0에서 1까지의 범위에서 무차원 (즉, 표준화(normalise)된) 값을 인코딩(encode)하고, 0은 검은색을 나타내며, 1은 카메라 센서 포화(camera sensor saturate) 없이 검출될 수 있는 가장 밝은 색을 나타낸다. 이러한 유형의 신호는 예를 들어, 국제 표준 ITU-R BT 709에서 명시된 것과 같이, 종래의 텔레비전 신호에서 이용된다. 이러한 신호는 상이한 피크 휘도(peak luminance)를 갖는 디스플레이 상에서 표현될 수 있다. 예를 들어, 동일한 신호가 100cd/m2의 피크 휘도를 갖는 (프로그래머용 제품에서 이용되는) 전문 디스플레이 또는 집에서 시청하는 400cd/m2의 피크 휘도를 갖는 소비자용 제품 상에서 보여질 수 있다. 이는 국제 표준 ITU-R BT 1886에 의해 지원된다. 이는 전-광 변환 함수(EOTF;electro-optic transfer function)를 정의하고, 어떻게 신호가 디스플레이(또는 스크린(screen))에서 방출(emitt)된(또는 반사(reflect)된) 광으로 변환되는지를 명시한다. ITU-R BT 1886에서 EOTF는 디스플레이의 피크 휘도(및 흑 레벨(black level))에 의해 파라미터로 나타내지고(parameterise), 그러므로써 상이한 밝기의 디스플레이 상에서 이미지 표현을 허용한다. 또한 종래의 광-화학 필름 스톡(conventional photo-chemical film stock)을 스캔(scan)한 것으로부터의, 또는 전기적 "필름 카메라"로부터의 신호는 씬으로부터의 광을 나타내고 이것이 "씬 참조"이다. 근래의 "씬 참조" HDR TV 신호가 BBC R&D White Paper WHP283에서 제안되었다. 유사한 신호가 표준화를 위해 국제 전기 통신 연맹(ITU;International Telecommunication Union)에 제안되었다. 요약하자면, '씬 참조' 신호는 상대적인 휘도를 제공하고, 차원이 없으며, 카메라에서 이미지 센서에 의해 캡처된 광을 나타낸다.
"디스플레이 참조"로 알려진, 다른 유형의 움직이는 이미지 신호는 2014년도에 SMPTE 표준 ST 2084에서 HDR 영화를 위해 정의되고, 또한 표준화를 위해 ITU에 제안되었다. 이러한 신호는 디스플레이로부터 방출된 광을 나타낸다. 그러므로 이러한 신호는 절대 휘도 레벨을 나타낸다. 예를 들어, 디스플레이 상에서 특정 장소(specified location)에서 픽셀(pixel)의 휘도는 2000cd/m2와 같이 코딩(code)될 수 있다. ST 2084에서 신호 범위는 0에서 1000cd/m2까지 이다. 디스플레이 참조 신호에서 값은 cd/m2 (또는 동일한) 차원을 갖지만, "씬 참조" 신호 값은 상대적이고, 그러므로 무차원이다.
디스플레이 참조 신호의 상대적이 아닌, 절대적인 성질(nature)은 신호 값이 디스플레이의 피크 휘도보다 밝을 경우 어려움이 있다. 예를 들어, 4000 cd/m2의 피크 휘도를 갖는 디스플레이 상에서 미리 준비된 또는 "분류된(grade)" 신호를 고려해보자. 이 신호는 디스플레이의 피크 휘도, 4000 cd/m2에 가까운 값을 보유하기 쉽다. 이번에는 (투영된 영화 이미지(projected cinema image)의 밝기인) 48cd/m2 만이 가능한 디스플레이 상에서 이러한 신호를 디스플레이 하려는 경우, 디스플레이보다 밝게 보여지도록 된 픽셀을 디스플레이 하는 문제를 처리할 수 있다.
지금까지 이용된 하나의 방식은 그 피크 휘도에서 디스플레이에 매우 밝게 픽셀을 보여주는 것이다. 이는 "리미팅(limiting)" 또는 "클리핑(clipping)"으로 알려져있다. 하지만, 이 예시에서, 많은 픽셀의 명시된 휘도가 영화관 프로젝터(projector)의 성능보다 더 커져서, 이미지가 심하게 왜곡되는 넓은 영역이 생긴다. 명확한 클리핑은 디스플레이 참조 신호를 표현하는 언제나 만족스러운 방법은 아니다. 본 발명은 주어진 밝기에서 디스플레이를 위해 의도된 디스플레이 참조 신호를 이미지 질과 예술적 의도를 유지하면서, 상이한 밝기에서 디스플레이 되도록 어떻게 변환하는 지를 설명한다.
움직이는 이미지 디스플레이의 주요 특징은 "렌더링 인텐트"이다. 렌더링 인텐트의 필요성은 사진(picture)의 주관적인 모습(subjective apperance)이 실제 씬의 모습에 가깝도록 보장하는 것이다. 이미지의 휘도는 카메라에 의해 캡처된 것의 스케일링된 버전(scaled version)이어야 한다고 단순하게 생각할 수도 있다. 프린팅된 사진 이미지에 대해서 이는 거의 정확하다; "대부분의 밀도 범위에 걸쳐, 포인트는 원본(origin)을 통과하는 [나중에 설명될] 감마 단위의 직선에 가깝게 놓인다"(Hunt, R.W.G., 2005. The Reproduction of Colour. ISBN 9780470024263, p55). 어두운 주변(예를 들어, 영사된 투명성, 영화, 또는 텔레비전)에서 디스플레이된 이미지의 경우, 주관적으로 수용가능한 사진을 생산하기 위해 카메라와 디스플레이 사이에서 전반적인 비-선형성(non-linearlity)이 요구된다는 것이 오랫동안 알려져왔다(Hunt ibid, or Poynton, C. & Funt, B., 2014. Perceptual uniformity in digital image representation and display. Color Res. Appl., 39: 6-15를 보라). 렌더링 인텐트는, 그러므로, 이미지의 주관적인 모습이 실제 씬과 가장 잘 맞도록(match) 카메라와 디스플레이 사이에 적용되는 전반적인 비-선형성이다.
렌더링 인텐트는 카메라 및 디스플레이 양쪽에서 일반적으로 "감마 곡선", 또는 그것의 근사치를 이용하여 구현된다. 감마 곡선은 신호 값과 휘도 사이의 간단한 멱 법칙이다. 카메라에서, 카메라에 의해 검출된 상대적인 광의 세기 Lc (범위[0:1]) 사이의 관계, 및 신호로 인코딩된 값(범위[0:1])이 다음에 의해 근사될 수 있다:
Figure pct00003
유사하게, 디스플레이에서, 방출된 광, Ld (범위[0:1], 피크 디스플레이 밝기에 표준화된),과 신호 값 V 사이의 관계는 다음에 의해 근사될 수 있다:
Figure pct00004
그러므로:
Figure pct00005
도 3은 함께 선형 시스템 전반을 구현하는, 카메라에서 적용되는 2.2의 CRT 디스플레이 감마 및 상호보완적인(complementary) "감마 보정(gamma correction)" (즉, 감마의 역 값(inverse value)을 갖는 또다른 감마 곡선)을 나타낸다.
Figure pct00006
인 경우, 전반적으로, 카메라/디스플레이 시스템은 선형이지만, 이는 거의 드문 경우이다. 더욱 일반적으로, 전반적으로, 말단에서 말단까지, "시스템 감마"는
Figure pct00007
와
Figure pct00008
의 곱으로 주어진다.
상이한 렌더링 인텐트는 이미지 재생산(reproduction)의 여러 형태(form)를 위해 이용된다. 투영된 사진의 투명도는 약 1.5의 시스템 감마를 이용한다. 영화는 일반적으로 약 1.56의 시스템 감마를 적용한다. 텔레비전 생산에서 이용되는, 참조 모니터는 약 1.2의 시스템 감마를 적용한다. 이용된 시스템 감마는 주로 디스플레이의 밝기 및 디스플레이를 둘러싼 배경(background) 휘도에 좌우된다. 실험적으로 우리는 가장 좋은 주관적인 사진 연출(rendition)을 제공하는 시스템 감마는 다음에 의해 근사될 수 있음을 알아냈다:
Figure pct00009
Lpeak는 사진의 피크 휘도, 및 Lsurround는 디스플레이를 둘러싼 휘도이다. 임의의 주어진 시청 환경에서 시스템 감마의 더욱 정확한 값은 실험적으로 결정될 수 있다. 위의 근사된 일반적인 공식보다, 이러한 시스템 감마의 "맞춤(custom)" 값을 이용하는 것이, 아래에 설명된 이미지 변환의 정확도(fidelity)를 향상시킬 수 있다.
감마 곡선은 고화질 이미지를 주관적으로 산출(yield)하는 렌더링 인텐트를 제공하기 위해 실험적으로 발견되었다. 그럼에도 불구하고 다른 유사한 모양의 곡선이 향산된 주관적인 품질(quality)을 산출할 수도 있다. 여기서 개시된 기술은 감마 곡선에 관하여 설명된다. 그러나 동일한 기술이 여러 모양을 갖는 곡선에 적용될 수 있다.
컬러 이미지는 적색, 녹색, 및 청색, 3가지 분리된 컬러 구성요소(coulour component)로 이루어져있고, 이는 어떻게 렌더링 인텐트가 적용되어야 하는지 영향을 준다. 감마 곡선을 각 구성요소에 적용하는 것은 색을 개별적으로 왜곡시키는 것이다. 특히 채도를 왜곡시킬 뿐만 아니라, 보다 적게, 색조도 왜곡시킨다. 예를 들어, 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 구성요소가 (0.25, 0.75, 0.25)의 (표준화된) 값을 갖는다고 하자. 이제 2의 감마를 적용할 경우, 즉, 구성요소 값의 제곱인, (0.0625, 0.05625, 0.0625)를 얻는다. 여기서 2가지 결과에 유의해야 한다: 픽셀이 약간씩 어두워지고, 녹색 픽셀이 더 짙은 녹색이 되었다는 의미인, 녹색 대 청색 및 적색의 비율이 (3:1에서 9:1로) 증가되었다. 일반적으로 디스플레이할 때 색을 왜곡시키는 것을 원치 않기 때문에, 이러한 접근은 이상적이지 않다.
감마 곡선을 독립적으로 각 색 구성요소에 적용하는 것 보다 오직 휘도(간단하게 "밝기")에만 적용할 수 있다. 픽셀의 휘도는 색 구성요소의 가중된 합(weighted sum)에 의해 주어진다; 가중치(weight)는 원색(colour primary) 및 흰색 점에 의존한다. ITU-R BT 709에서 명시된, HDTV와 함께 예를 들면, 휘도는 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00010
또는, ITU-R BT 2020에서 명시된, 새로운 UHDTV에 대해, 휘도는 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00011
Y는 휘도를 나타내고, R, G 및 B는 표준화된, 선형(즉, 감마 교정 적용 없이) 색 구성요소를 나타낸다.
휘도 구성요소에만 감마 곡선 또는 렌더링 인텐트를 적용함으로써, 디스플레이에서 색상 변화(colour change)를 피할 수 있다.
이미지 신호 체인
도 4는 알려진 씬 참조 신호 체인(chain)을 보여준다. 도 4는 신호 체인에서의 프로세싱 단계를 보여주지만 기능적 구성요소의 블록도와 동일하게 고려될 수 있다. 특히, 도 4에서 직사각형 상자는 프로세싱 단계 또는 함수를 수행하기 위해 프로그래밍된 프로세서 또는 그 함수를 수행하기 위해 배열된 전용 하드웨어와 같이 고려될 수 있다. 둥근 모양의 상자는 프로세싱 체인에서 신호의 의미를 설명한다. 이는 도 5 내지 도 9에서 보여지는 실시예에 동일하게 적용된다.
도 4에서 보여지는 바와 같이, 씬으로부터 (표준화된) 광 신호는 (물리적 또는 가상의) 카메라에 의해 제일 먼저 캡처된다. 이후에, 일반적으로 SDR TV에 대한 감마 곡선의 근사치인, 비-선형, OETF(opto-electric transfer function)를 적용함으로써 인코딩된다. 그후에, 씬 참조 이미지 데이터를 나타내는, 신호는 텔레비전 프로그램 또는 영화를 생산하기 위해 결합(combine) 또는 프로세싱 될 수 있다. 마무리된 프로그램을 시청하기 위해 제2 비-선형성, EOTF(electro-optical transfer function)가 디스플레이 상에 표현된 광을 발생시키도록 신호를 "디코딩(decode)"한다. EOTF는 2개의 함수를 결합하는데, 먼저 카메라에 의해 캡처된 선형 광 신호를 재생산하기 위해 OETF를 도치(invert)시킨다. 그후에, 디스플레이된 이미지가 주관적으로 교정되어 보이도록 렌더링 인텐트를 적용시킨다. 연속으로 적용된, OETF 및 EOTF의 조합은 렌더링 인텐트이고, 또한 OOTF(opto-optical transfer function)와 같이 알려져있다.
통상적으로 OETF는 독립적으로 3가지 색 구성요소에 적용된다(원칙적으로, 분리 될 수 없는, 그것들의 조인트 함수(joint function)일 수 있음). 이는 3가지 1차원 색인표(1D LUT)를 이용하여 매우 간편하게 구현될 수 있도록 한다. 유사하게 통상적으로 EOFT 또한, 3가지 색 구성요소 상에서 독립적으로 구현되어왔다. 일반적으로 EOTF는 독립적인 1D LUT를 이용하는 것과 동일한, 디스플레이 패널 이전에 즉시 3개의 비-선형 DAC(digital to analogue converter)를 이용하여 구현된다. 그러나, 위에서 논의된 바와 같이, 이는 색상 변화로 이어진다. 그러므로, 이상적으로, EOTF는 3가지 색 구성요소의 결합된 함수와 같이 구현된다. 1D LUT를 이용하는 것 보다 약간 더 복잡하지만 3차원 색인표(3D LUT)에서도 구현될 수도 있다.
OETF, EOTF 및 OOTF 중 오직 2 가지만이 독립적이다.
함수의 표기법에서:
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
접합(concatenation)을 나타내기 위해 부호
Figure pct00015
를 이용하면 더 쉽게 볼 수 있다. 이 표기법으로 다음의 3개의 비-선형성 사이의 3가지 관계를 얻는다:
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
디스플레이 참조 신호 체인은 표면상으로는 유사하지만 (그래서 도식되지 않았음) 신호는 디스플레이 참조 이미지 데이터에 대응한다. 결정적인 차이점은 EOTF는 고정되어있고 디스플레이 밝기, 디스플레이 흑 레벨, 또는 시청 환경(특히 디스플레이를 둘러싼 휘도)에 의해 변하지 않는다. 렌더링 인텐트, 또는 OOTF는 주관적으로 수용가능한 사진을 생산하기 위해 디스플레이 특성(characteristic) 및 시청 환경에 따라 반드시 변한다. 그러므로, 디스플레이 참조 신호의 경우, OOTF, 및 그에 따른 EOTF는 신호가 표현 될 특정 디스플레이 및 시청 환경에 의존해야 한다. 영화관에서 영화를 시청하는 것과 같이, 고정된 시청 환경의 경우, 이것이 가능하다. 프로그램(programme) 생산 시, 디스플레이 및 시청 환경을 알 수 없는, 텔레비전의 경우, 이것은 실용적이지 않다. 실제로, 디스플레이 참조 신호는 비-실시간 프로그램을 생산하기 위해 의도된다. OETF는 이미지가 "마스터링(mastering)" 디스플레이 상에서 올바르게 보일 때까지 작동자에 의해 조정되기 때문에 대체로 무관하다.
씬 참조 신호에서 디스플레이 참조 신호로의 변환
도 5는 씬 참조 신호에서 디스플레이 참조 신호로의 변환을 제공하는 본 발명의 제1 실시예를 보여준다. 다시 말하자면, 씬 참조 신호는 휘도 값이 상대적이므로 무차원이다. 따라서, 절대값을 이용하는 디스플레이 참조 신호를 기대(expect)하는 디스플레이 상에서 이러한 신호를 표현하기 위해, 변환이 필요하다. 수신된 디스플레이 독립적인 신호는 정의된 디스플레이에 의존하지 않으므로 임의의 디스플레이에 동일하게 렌더링될 수 있다. 이러한 신호는, 예를 들어, 소니의 S-Log, 파나소닉의 Panalog 및 Arri의 Log C와 같이, 개인 카메라 제조업자의 신호 를 포함한다. 제1 단계에서 역 광-전 변환 함수(inverse opto-electric transfer function)가 씬 참조 신호를 생산하기 위해 보통 이용되는 OETF의 효과에 반대로(reverse) 이용된다. 이 프로세싱 단계의 출력은 씬 광 신호이다. 중요하게, 이전의 배열에서는 보이지 않던, OOTF가 이 변환 체인에 적용된다. 프로세싱 체인에서 적절하게 이용되는 OOTF는 타겟 디스플레이의 렌더링 인텐트가 변환에서 적절하게 고려되는 지를 보장한다. 이는 도 5 및 도 6의 실시에예 적용된다. 도 7 및 도 8의 실세예에서 OOTF의 역함수는 수신된 신호에서 렌더링 인텐트를 적절하게 고려하기 위해 이용된다.
따라서 OETFs -1는 씬 참조 신호에 대한 OETF의 역함수이고, OOTF는 아래에서 더욱 상세히 논의된, 원하는 렌더링 인텐트이며, EOTFd -1는 디스플레이 EOTF의 역함수이다.
OOTF의 디자인은 감막 곡선을 이용하여 설명되지만, 유사한 절차가 감마 곡선에 대한 대안적인 사이코-비주얼 곡선(psycho-visual curve)을 위해 이용될 수 있다. OETFs -1는 카메라에 의해 검출된 씬으로부터의 선형 광을 재발생시킨다. 이로부터 UHDTV 경우에 예를 들면, (표준화된) 씬 휘도 Ys를 계산할 수 있다.
Figure pct00019
여기서 아래 첨자 s는 씬에 관련된 값을 나타낸다. 예를 들어, 감마 곡선을 이용해서, 씬 휘도에 렌더링 인텐트를 적용하면:
Figure pct00020
여기서 적당한 감마가 위의 적당한 일반적인 수식을 이용하여 계산될 수 있고, 또는 그렇지 않을 수도 있다. 감마를 계산함에 있어서, 의도된 피크 이미지 밝기, Lpeak 및 디스플레이를 둘러싼 휘도, Lsurround를 선택해야 한다. 주변 휘도(surrounding luminance)는 디스플레이의 센서에 의해 측정(measure)될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 대안적으로, 예상된 것 또는 정규화된("참조") 시청 환경을 기초로 추정(estimate)될 수 있다. 일단 디스플레이된 휘도를 알면, 디스플레이 상에 표현될 적색, 녹색, 및 청색 구성요소를 각 RGB 구성요소(방정식1) 상에 직접적으로 OOTF를 구현하기 위해 계산할 수 있다.
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
여기서 아래 첨자 d는 디스플레이에 관련된 값을 나타낸다. 위에서 언급한 바와 같이 씬 참조 데이터는 무차원이고 범위[0:1]로 표준화되며, 디스플레이 참조 데이터는 cd/m2 차원을 갖는다. 디스플레이 참조 값으로 변환하기 위해 선택된 피크 이미지 밝기, Lpeak를 곱("스케일링(scale)")해야 한다. 마지막으로 이 방식으로 계산된 선형 광 값은 디스플레이 참조 EOTF의 역함수인, EOTFd -1를 이용해서 "인코딩"되어야 한다.
변환은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 개별 구성요소(individual component)는 색인표 및 산술 곱셈(arithmetic multiplier)과 같은 스케일링을 이용하여 구현될 수 있다. OETF 및 EOTF는 1D LUT를 이용하여 구현될 수 있지만, OOTF는 3D LUT가 필요하다. 대안적으로 변환은 모두 분리된 구성요소를 결합하는 단일 3D LUT를 이용하여 간편하게 구현될 수 있다.
위의 것을 요약하자면, 본 발명의 실시예는 타겟 디스플레이의 렌더링 인텐트를 적절하게 제공하기 위해 프로세싱 체인의 단계로서 OOTF를 적용한다. 게다가, 스케일링 단계는 표준화된 값과 절대 값 사이의 변환을 위해 제공된다. 실시예의 특정한 특징은 OOTF는 색을 변경하지 않고, 더 자세하게 색조 또는 채도를 변경하지 않는다는 것이며, 이는 제공된 감마에 반하여(against) RGB에서 분리된 휘도 구성요소로 신호의 변환 중 하나에 의해 달성될 수 있다. 바람직하게, OOTF는 색이 변경되지 않도록 RGB 구성요소의 상대적 값이 변화하지 않는 방식으로 RGB 구성요소 상에 직접적으로 제공된다. 사실상, 이는 색이 아닌, 전반적인 휘도를 변경하기 위해 RGB 구성요소에 직접적으로 OOTF를 적용한다.
도 6은 씬 참조 신호에서 디스플레이 참조 신호로의 변환의 변형(variation)을 보여주고, 여기서 씬 참조 신호는 절대값보다 상대적인 값을 갖지만, 신호 내에 내제되어있는 일부 렌더링 인텐트를 갖는다.
일부 신호는 씬 참조 및 디스플레이 참조 신호 양쪽 모두의 특성을 가진다. 본 발명은 이러한 신호를 "준(quasi)" 씬 참조 신호라고 지칭한다. 이는 종래의 SDR 신호를 포함한다. 이러한 신호의 경우, 변환의 대안적인 방법이 높은 품질의 결과를 산출할 수 있다.
종래의 SDR 신호의 경우, 렌더링 인텐트는 정규화(standardise)되고 디스플레이 밝기에 의해 변하지 않는다. 이는 신호가 디스플레이 밝기 및 시청 환경에 대한 일부 의존도(dependence)를 가지는 것을 내포한다. 렌더링 인텐트가 적절하게 제공되고 피크 디스플레이 휘도는 주변 휘도에 대해 상대적으로 일정하고, 이 비율에서 어느 정도의 허용도(latitude)가 있다. 실제로, SDR 신호의 경우, 디스플레이의 밝기가 실질적으로 변화할 수 있음에도 불구하고, 실질적으로 정확한 렌더링 인텐트 조건이 보통 충족된다.
준-씬 참조 신호에서 디스플레이 참조 신호로의 가장 높은 품질의 변환이 필요할 때, "참조" 디스플레이 상에 보여지기 위해 의도된 광으로부터 선형 씬 광을 유도(derive)하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 씬 참조 신호에 적용된 렌더링 인텐트를 고려할 수 있다. 이러한 접근은 또한 종래의 SDR 신호에 유사한 특성을 가진, BBC White Paper 283에서 제안된 바와 같이, 일부 HDR 씬 참조 신호에 대해 유리할 수 있다.
도 6에서 보여진, 변환 기술에서의 차이점은 오직 어떻게 선형 씬 광이 입력 신호로부터 유도되는지에만 있다. 이전과 마찬가지로, 직사각형은 프로세싱 단계를 보여주고, 둥근 모양의 상자가 프로세싱 페인 내의 값의 의미를 설명한다. "씬 광" 신호는 (표준화된) 선형 광 신호로 카메라에 의해 캡처된 것이며, "디스플레이 광"은 디스플레이 상에 표현되기 위해 의도된 선형 광 세기(intensity) 값이다.
여기서 렌더링 인텐트, 또는 OOTF는 아래첨자에 의해 구별된다. 아래 첨자 "d"는 디스플레이 참조 신호를 생성하기 위해 이용된 OOTF를 나타낸다. 아래 첨자 "r"은 참조 OOTF를 나타낸다. OOTF는 신호가 "참조" 디스플레이 상에 렌더링 되는 경우 이용된다. OOTFr -1은 참조 OOTFr의 역함수를 나타내며, 즉 OOTFr을 "원래대로 되돌린다(undo)".
프로세싱 체인에서 제1 함수 블록, EOTFr은 참조 모니터(디스플레이)에 대해 명시된 비-선형성을 적용한다. 이는 참조 모니터 상에 표현될 선형 광 구성요소를 발생시킨다. 즉:
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
여기서 Rr, Gr 및 Br은 (가상의) 참조 모니터 상의 선형 광 구성요소이다. Rs', Gs' 및 Bs'은 비-선형의 (감마 교정된) 준 씬 참조 신호이다. 모든 신호는 범위[0:1]로 표준화된 것임을 유의해야 한다. 또한 이러한 방정식은 EOTF가 통상적으로는 그렇지만, 변환을 수행할 필요는 없는, (예를 들어, 1D LUT와 함께 구현되는) 모든 색 구성요소에 개별적으로 적용된다고 가정함을 유의해야 한다. 예를 들어, ITU-R BT 1886에 의해 (아마) 명시된 EOTF를 위해 UHD 텔레비전을 고려하고, 이는 지수 2.4 를 갖는 감마 곡선에 의해 근사될 수 있다. 이 예시에서,
Figure pct00027
이고, 즉:
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
일단 선형 광 구성요소가 알려지면 위에서 나타내진 것과 같이, 참조 휘도 Yr을 계산할 수 있다.
(OOTFr -1를 구현하는) 내포된 시스템 감마를 원래대로 되돌리기 위해 먼저 고려해야할 것은:
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
여기서 Rs, Gs, Bs 및 Ys는 (이후에 설명할) 씬의 선형 광 구성요소이다. 렌더링 인텐트가 감마 곡선임을 가정하고 (및 제로 블랙 오프셋(zero black offset)을 가정하고)나면 우리는 다음을 얻을 수 있다
Figure pct00034
이는 OOTF의 역함수의 구현이 (방정식2):
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
임을 내포한다.
UHDTV를 갖고, 예를 들면, 이는 SDR이고, 우리는 시스템 감마가 1.2(예를 들어, EBU - TECH 3321, 소비자용 평면 패널 디스플레이(FPD), Annex A, 2007용 EBU 가이드라인을 보라)임을 알고 있다.
그러므로 씬("씬 광")에 대응하는 선형 광 구성요소에 대해 분명한 값(explicit value)를 갖게 된다. 이는 디스플레이 참조 신호를 발생시키기 위해, 씬 참조에서 디스플레이 참조로의 변환과 같이, 이용될 수 있다.
디스플레이 참조 신호에서 씬 참조 신호로의 변환
도 7은 디스플레이 참조 신호에서 씬 참조 신호로의 변환을 보여준다. 이는 제한하는 것이 아니지만, 공통적인 영화관의 고정된 시청 환경에서 디스플레이를 위해 의도된 신호를 고정된 시청 환경 없이, 텔레비전을 위해 의도된 포맷(format)으로 변환할 때 발생(occur)한다.
여기서 디스플레이 상에 표현되기 위해 의도된 선형 광, "디스플레이 광"은 디스플레이 EOTFd를 이용하여 제일 먼저 발생된다. 이는 cd/m2의 단위를 갖는 값을 발생시킨다. 디스플레이 광은 무차원의 표준화된 값을 생산하기 위해 디스플레이 광의 피크 값에 의해 분배(divide)된다. 그 후에, 사진이 주관적으로 올바르게 보이는지 보장하도록 적용되는, 렌더링 인텐트(OOTFd)는 렌더링 인텐트의 역함수(OOTFd -1)를 적용함으로써 원래대로 되돌려진다. 이는 실제 씬("씬 광")을 시청하는 카메라에 의해 검출될 수 있는 (선형) 광을 나타내는 표준화된 신호를 발생시킨다. 마지막으로 선형 씬 광은 씬 참조 신호의 OETFr을 이용하여 인코딩 된다.
디스플레이 광의 피크 값은 변환 프로세스에 대한 입력과 같이 제공될 수 있거나, 또는 신호 그 자체를 분석함으로써 결정될 수 있다. 이는 디스플레이될 피크 값이 프레임(frame)에서 프레임으로 변경할 수 있기 때문이다. 완료 신호(complete signal)가 아직 이용가능하지 않을 때 (예를 들어, 실시간 스포츠 이벤트로부터) 실시간 사진 연속(sequence)의 피크 값을 추정하는 것은 더욱 어렵다. 씬 참조 신호에서 디스플레이 참조 신호로 변환할 때 피크 신호 값은 반드시 선택되어야 한다. 디스플레이 참조 신호에서 씬 참조 신호로 변환하는, 이 반대의 경우, 정보의 동일한 부분(piece)인, 피크 신호 값은 반드시 제공되거나 추정되어야 한다.
OOTFd를 도치시키는 것은 위에서, 준 씬 참조 신호를 디스플레이 참조 신호로 변환할 때, OOTF를 도치시킴에 있어서 이용되는 것과 같이 동일한 프로세스이다.
도 8은 디스플레이 참조 신호로부터 씬 참조 신호로의 변환의 변형을 보여준다. 때때로 BBC White Paper 283에서 설명된 바와 같이, 디스플레이 참조 신호를 준 씬 참조 신호로 변환하는 것이 바람직할 수 있다.
*이 변환에서 "씬 광" 이전의 신호 체인의 프로세싱은 2가지 방법에서와 동일하지만, 준 씬 참조 신호를 발생시키기 위해 "씬 광"을 인코딩 하는 것은 다르다. "씬 광"을 인코딩 하기 위해 먼저 참조 OOTFr을 적용시킨다. 이는 감마 곡선을 선형 씬 광 Ys의 휘도 구성요소에 적용시키는 것이다, 즉:
Figure pct00038
개별 색 구성요소는 다음(방정식3)과 같이 주어진다;
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
"씬 광"을 인코딩 하는 것은 (예를 들어, ITU-R BT 1886) 참조 EOTFr을 적용함으로써 완료된다.
상이한 디스플레이 참조 신호 사이의 변환
도 9는 (하나의 타겟 디스플레이에 대한) 하나의 디스플레이 참조 신호로부터 (여러 디스플레이에 대한) 또다른 디스플레이 참조 신호로의 변환을 보여준다.
디스플레이 참조 신호는 갖고있는 신호의 피크 레벨에 따라 다르다. 신호는 디스플레이의 이해(knowledge), 특히 피크 레벨 및 디스플레이를 둘러싼 휘도 레벨 (이러한 값은 어떻게 사진이 주관적으로 높은 품질을 달성하도록 렌더링되어야 하는지를 결정하기 때문에) 없이는 불완전하다. 이러한 데이터는 메타데이터(metadata)와 같은 신호와 함께 전달(convey)될 수 있고, 또는 피크 신호 레벨이 신호 그 자체로부터 측정, 또는 추정될 수 있으며, 주변 휘도가 표준 문서 또는 현재 생산 관행(current production practice)의 이해로부터 측정, 또는 추측(infer)될 수 있다. SMPTE ST 2084는 HDTV 및 디지털 영화관을 위한, Annex B에서 2개의 "참조 시청 환경"을 제공한다. HDTV 환경은 "8에서 12cd/m2의 배경 휘도"를 갖는다. 디지털 영화관 환경은 오직 씬으로부터 반사된 광 레벨을 설명하고 반드시 추정되어야 하는, 배경 조명(background illumination)을 직접적으로 나타내진 않는다.
디스플레이 참조 신호는 그러므로 상이한 밝기 및 시청 환경을 갖는 디스플레이 상에서 생산된 (또는 "마스터링된") 신호에 대한 "컨테이너(container)"로 고려될 수 있다.
상이한 디스플레이 참조 신호가 상이한 "마스터링" 디스플레이와 관련될 수 있기 때문에, 그들 사이에서 변환이 필요하다. 게다가 이러한 변환은 내제적으로 어떻게 하나의 피크 밝기 및 주변 휘도에서 마스터링 된, 신호가 상이한 피크 밝기 및 주변 휘도에서 재생산될 수 있는지를 나타낸다. 그러므로 디스플레이 참조 신호 사이의 변환을 위한, 이러한 기술은 또한 고품질의, 상이한 디스플레이 상에서, 하나의 디스플레이를 위해 의도된 신호를 렌더링 하도록 이용될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 또는 영화가 4000cd/m2 (예를 들어, 돌비 "Pulsar" 디스플레이)의 피크 휘도를 지원하는 밝은 디스플레이 상에서 마스터링 될 수 있지만, 예를 들어, OLED 디스플레이 (아마도 1000cd/m2) 또는 영화관 디스플레이(48cd/m2)와 같은, 좀 더 어두운 모니터 상에서 보여지길 바랄 수도 있다. 본 개시 이전에 만족스러운 자동 (알고리즘) 방법이 이 변환/렌더링을 달성하기 위해 제안되지 않았다. 대신에 SMPTE ST 2084 지지자(proponent)는 프로그램 또는 영화가 만족스러운 주관적인 경험을 제공하기 위해 수동적으로 재-분류(re-grade)(즉, 조정)하는 것을 제안한다. 명확하게 이러한 변환을 수행하기 위한 자동적인 방법은 잠재적으로 비용 및 간소화된 생산 워크플로우(workflow) 양쪽에 관하여 실질적인 이익을 제공한다.
이러한 변환은 위에서 설명한 디스플레이 참조에서 씬 참조로의 변환의 "씬 광" 전의 (즉, 제1 스케일링 요소(factor)와 제1 역함수 OOTFd1 -1가 계단식으로 된, 제1 EOTFd1) 프로세싱과, 씬 참조에서 디스플레이 참조로의 변환의 "씬 광" 이후의 (즉, 제2 스케일링 요소와 제2 역함수 EOTFd2 -1가 계단식으로 된, 제2 OOTFd2) 프로세싱을 접합함으로써 구현될 수 있다. 신호를 표준화하기 위해 디스플레이 참조 신호 1에 대한 피크 신호 값("스케일 1")이 필요된다는 점에 유의해야한다. 이는 또한 위에서와 같이 결정된 감마를 갖는 감마 곡선일 수 있는, OOTFd1을 계산하기 위해 배경 조명과 함께, 필요하다. 피크 신호 값 및 배경 조명이 또한 디스플레이 2를 위해 필요로 된다. 피크 신호 2("스케일 2")는 표준화된 신호에 곱하여 정확한 크기 및 cd/m2 차원을 갖는 (및 감마의 두번째 값을 계산하기 위해 배경 조명을 갖는) 절대 (선형) 신호를 생산하는데 이용된다. 이러한 피크 신호 값 및 배경 조명의 적절한 선택에 의해 신호는 상이한 디스플레이 참조 신호 사이에서 변환될 수 있거나 생산("마스터링")을 위해 이용되는 것보다 디스플레이 상에서 디스플레이 되기 위해 렌더링 될 수 있다.
씬 참조 신호 및 준 씬 참조 신호 사이의 변환
완전하게하기 위해, 씬 참조 신호 및 준 씬 참조 신호 사이의 변환을 설명한다. 이는 본 발명의 주요 실시예는 아니지만, 유사한 단계가 수행된다.
위의 섹션은 신호의 3가지 유형을 고려한다: 씬 참조 신호(예를 들어, 소니 S-Log와 같은 개인 카메라 반응 곡선), 준 씬 참조 신호(예를 들어, 참조 EOTF로서 ITU-R BT 1886를 이용하는, ITU-R BT 709) 또는 디스플레이 참조 신호(예를 들어, SMPTE ST 2084). 3가지 유형의 신호를 갖는 9가지 유형의 변환이 가능하고 오직 4개 의변환이 위에서 설명되었다. 남은 변환은 씬 참조 신호 및 준 씬 참조 신호 사이에서 이루어지고, 이는 또한 유용하다. 이러한 변환은 위의 방법에서 "씬 광" 이전 및 이후 프로세싱을 치환(permute)함으로써 구현될 수 있다.
씬 참조 신호에서 준-씬 참조 신호로의 변환: 이 변환은 도 5에서 "씬 광" 이전 프로세싱(즉, OETFs -1)과, 도 8에서 "씬 광" 이후 프로세싱(즉, EOTFr -1과 계단식으로 된 OOTFr)를 접합함으로써 구현될 수 있다.
준 씬 참조 신호에서 씬 참조 신호로의 변환: 이 변환은 도 6에서 "씬 광" 이전 프로세싱(즉, OOTFr -1과 계단식으로 된 EOTFr)과, 도 7에서 "씬 광" 이후 프로세싱(즉, OETFs)를 접합함으로써 구현될 수 있다.
준 씬 참조 신호에서 상이한 준-씬 참조 신호로의 변환: 이 변환은 도 6에서 "씬 광" 이전 프로세싱(즉, 제1 OOTFr -1과 계단식으로 된 제1 EOTFr)과, 도 8에서 "씬 광" 이후 프로세싱(즉, 제2 EOTFr -1과 계단식으로 된 제2 OOTFr)을 접합함으로써 구현될 수 있다.
씬 참조 신호로부터 상이한 씬 참조 신호로의 변환: 이 변환은 도 5에서 "씬 광" 이전 프로세싱(즉, 제1 OETFs -1)과, 도 7에서 "씬 광" 이후 프로세싱(즉, 제2 OETFs)을 접합함으로써 구현될 수 있다. 이 변환 기술은 현재 분야에서 잘 알려져있다.

Claims (23)

  1. 제2 디스플레이에 대해 적당한 출력 신호를 생산하기 위해 제1 디스플레이를 위해 의도된 입력 비디오 신호를 프로세싱하는 방법으로,
    -상대적인 씬 광 값을 제공하고;
    -입력 또는 출력 비디오 신호의 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하도록;
    배열된 하나 이상의 변환 함수를 이용하여 변환하는 단계를 갖추어 이루어지고,
    -렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 휘도를 변경시키는 것을 특징으로하는 입력 비디오 신호를 프로세싱하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것이 휘도 구성요소에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것이 색이 변하지 않도록 상대적인 값의 변경 없이 RGB 구성요소에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 절대 범위 및 상대 범위 사이의 변환을 위해 스케일링하는 단계를 더 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서, 입력 또는 출력 신호의 적어도 하나가 디스플레이 참조 신호이면 렌더링 인텐트는 디스플레이 참조 신호의 렌더링 인텐트인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 출력 신호는 디스플레이 참조 신호이고 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 디스플레이 참조 신호에 렌더링 인텐트를 제공하기 위한 광-광 변환 함수(opto-optical transfer function)인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 입력은 디스플레이 참조 신호이고 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 디스플레이 참조 신호로부터 렌더링 인텐트를 제거하기 위한 시력-광학 변환 함수의 역함수인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 변환 함수는 변환을 제공하기 위한 값을 갖는 3D-LUT에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것이 방정식 1, 2 또는 3 중 임의의 하나에 따른 입력 RGB 값의 함수와 같이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제2 디스플레이에 대해 적당한 출력 신호를 생산하기 위해 제1 디스플레이를 위해 의도된 입력 비디오 신호를 프로세싱하기 위한 변환기로서,
    -상대적인 씬 광 값을 제공하고;
    -입력 또는 출력 비디오 신호의 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하도록;
    배열된 하나 이상의 변환 함수를 구비하고,
    -렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 휘도를 변경시키는 것을 특징으로 하는 입력 비디오 신호를 프로세싱하기 위한 변환기.
  11. 제10항에 있어서, 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것이 휘도 구성요소에 적용되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  12. 제10항에 있어서, 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것이 색이 변하지 않도록 상대적인 값의 변경 없이 RGB 구성요소에 적용되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 절대 범위 및 상대 범위 사이의 변환을 위해 스케일링하는 수단을 더 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는변환기.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 입력 또는 출력 신호의 적어도 하나가 디스플레이 참조 신호이면 렌더링 인텐트는 디스플레이 참조 신호의 렌더링 인텐트인 것을 특징으로 하는 변환기.
  15. 제14항에 있어서, 출력 신호는 디스플레이 참조 신호이고 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 디스플레이 참조 신호에 렌더링 인텐트를 제공하기 위한 광-광 변환 함수인 것을 특징으로 하는 변환기.
  16. 제14항에 있어서, 입력은 디스플레이 참조 신호이고 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것은 디스플레이 참조 신호로부터 렌더링 인텐트를 제거하기 위한 시력-광학 변환 함수의 역함수인 것을 특징으로 하는 변환기.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 변환 함수는 변환을 제공하기 위한 값을 갖는 3D-LUT에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  18. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 렌더링 인텐트를 제거 또는 적용하는 것이 방정식 1, 2 또는 3 중 임의의 하나에 따른 입력 RGB 값의 함수와 같이 적용되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변환기를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기기.
  20. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변환기를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수신기, 셋톱박스(set top box) 또는 디스플레이.
  21. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변환기를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제1항 내지 제9항의 어느 한 항의 방법을 착수(undertake)하도록 배열된 수단을 구비하여 구성하는 스튜디오 체인(studio chain)의 부분인 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변환기를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전송기.
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