KR101579831B1 - 비디오 등화를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

비디오 등화는 등화를 수행하는 것을 포함하여, 이미지들의 시퀀스는 미리 결정된 정도로 일정한 동적범위(선택적으로 다른 특징들)를 갖고, 입력 비디오는 높은 및 표준의 동적범위의 비디오들 및 이들로부터의 이미지들을 포함한다. 등화는 입력 비디오와 등화된 비디오에 대한 공통의 앵커 점(예, 20% 그레이 레벨, 또는 휘도의 로그 평균)에 대해 수행되고, 그래서 등화된 비디오에 의해 결정된 이미지들은 입력 비디오에 의해 결정된 이미지들과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 갖는다. 다른 양상들은 등화 방법의 실시예들을 수행하도록 구성된 시스템들(예, 디스플레이 시스템들 및 비디오 전달 시스템들)이다.

Description

비디오 등화를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR VIDEO EQUALIZATION}
본 출원은 2011년 10월 20일에 출원된 미국가특허출원 제61/549,433호를 우선권으로 주장하며, 그 전체가 본 명세서에서 참조로서 통합된다.
본 발명은 상이한 유형들의 비디오(예, 높은 동적범위(HDR) 비디오 및 표준 동적범위(SDR) 비디오)의 세그먼트들을 등화하여, 이러한 등화된 세그먼트들의 시퀀스에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스가 적어도 실질적으로 일정한 동적범위(및 선택적으로 또한 적어도 하나의 다른 특징, 예컨대 색역 및 백색 점 중 적어도 하나를 갖게)를 갖게 하기위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다. 등화를 수행하도록 구성된 시스템들의 예들은 비디오 소스들(예, 방송 설비들) 및 디스플레이 시스템들이다.
본 개시사항을 통해, 청구항들에서 포함된 신호들 또는 데이터 "상에서" 동작을 수행한다는(예, 신호들 또는 데이터를 필터링, 스케일링, 또는 변환하는) 표현은 신호들 또는 데이터들 상에서 직접, 또는 신호들 또는 데이터의 처리된 형태들 상에서(예컨대, 동작 수행 이전에 예비 필터링을 수행한 신호들의 형태들 상에서) 동작의 수행을 나타내기 위하여 넓은 의미로 사용된다.
본 개시사항을 통해, 청구항들에서 포함된 명사 "디스플레이" 및 표현 "디스플레이 시스템"은 동의어로 사용된다.
본 개시사항을 통해, 청구항들에서 포함된 용어 비디오의 "세그먼트"(예, 비디오 프로그램의 "세그먼트")는 적어도 한 프레임(전형적으로 연속 프레임들의 시퀀스)을 나타내는 비디오 데이터 또는 비디오 신호를 언급한다. 디스플레이 시스템은 각 프레임을 이미지로서, 및 프레임들의 시퀀스를 이미지들의 시퀀스로서 디스플레이할 수 있고, 각 상기 이미지는 동적범위(디스플레이된 픽셀 강도들의 범위)를 갖는다.
본 개시사항을 통해, 청구항들에서 포함된, 이미지가 비디오에 의해 "결정된다"라는 표현은 비디오의 프레임에 의해 결정된 이미지와 입력 비디오의 대응하는 프레임에 의해 결정된 이미지를 모두 언급하기 위하여 넓은 의미(비디오가 입력 비디오의 등화된 또는 그렇지 않을 경우 필터링된 형태일 수 있음을 고려하는)로 사용된다.
본 개시사항을 통해, 표현, 비디오(예, 비디오 채널)의 "인코딩"은 비디오의 샘플들의 시퀀스를, 최소 강도(블랙 레벨)로부터 최대 강도의 범위 내에서 디스플레이된 강도들을 나타내는 값들("코드값들")의 세트로 맵핑하는 것을 언급하고, 코드 값들의 각각은 인코딩된 비디오가 디스플레이될 때 픽셀의 디스플레이된 강도(또는 픽셀의 컬러 성분, 또는 픽셀의 휘도 또는 색차값, 또는 다른 픽셀 성분)를 결정한다. 예컨대, 비디오 채널은 선형 방식(인코딩된 비디오 채널의 코드값들이 디스플레이된 강도 값과 선형으로 관련되도록)으로, 또는 비선형 방식(인코딩된 비디오 채널의 코드값들이 디스플레이된 강도 값들과 비선형으로 관련되도록)으로 인코딩될 수 있다.
본 개시사항을 통해, 청구항들에서 포함된 표현, "인코딩된 비디오"는 코드 값들의 하나 이상의 채널들에 의해 결정된 비디오를 언급하고, 채널들 각각은 코드값들의 시퀀스를 포함한다. 예컨대, 종래의 Rec. 709 RGB 비디오는 코드값들의 세 개의 채널들, 즉 적색(R) 코드값들(적색 컬러 성분 값들)의 시퀀스를 포함하는 적색 채널, 녹색(R) 코드값들(녹색 컬러 성분 값들)의 시퀀스를 포함하는 녹색 채널, 및 청색(B) 코드값들(청색 컬러 성분 값들)의 시퀀스를 포함하는 청색 채널을 포함하는 인코딩된 비디오이다. 다른 예로서, 종래의 YCrCb 비디오는 코드값들의 세 개의 채널들, 즉 휘도 또는 루마(luma) 코드값들(예, 각각이 선형 R,G 및 B 컬러 성분들의 가중 합인 휘도 코드값들(Y), 또는 각각이 감마 압축된 R',G' 및 B' 컬러 성분들의 가중된 합인 루마 코드값들(Y))의 시퀀스를 포함하는 Y 채널, Cr(색차) 코드값들의 시퀀스를 포함하는 Cr 채널, 및 Cb(색차) 코드값들의 시퀀스를 포함하는 Cb 채널을 포함하는 인코딩된 비디오이다.
본 개시사항을 통해, 표현 "피크 백색 레벨"(또는 백색 점)은 인코딩된 비디오가 디스플레이될 때 최대 디스플레이된 강도를 갖는 픽셀 또는 픽셀 성분(예, 픽셀의 컬러 성분, 또는 픽셀의 휘도 또는 색차 값)을 나타내는 (인코딩된 비디오 채널의) 가장 작은 코드값을 언급한다(디스플레이된 픽셀들이 상기 채널에 대해 사용 가능한 코드값들의 전체 범위를 포함하는 채널의 코드값들에 의해 결정되고, 디스플레이된 픽셀을 결정하는 임의의 다른 채널의 코드값들이 디스플레이된 모든 픽셀들에 대해 동일한 것으로 간주하여). 인코딩된 비디오 채널을 디스플레이하기 위하여, 비디오 시스템은 피크 백색 레벨보다 큰 채널의 임의의 코드값들을 최대 디스플레이된 강도로 맵핑(예, 디스플레이된 최대 강도로 클립핑 또는 압축)할 수 있다.
본 개시사항을 통해, 표현 "블랙 레벨"은 인코딩된 비디오가 디스플레이될 때 디스플레이된 최소 강도를 갖는 픽셀 또는 픽셀 성분(예, 픽셀의 컬러 성분, 또는 픽셀의 휘도 또는 색차 값)을 나타내는 (인코딩된 비디오 채널의) 가장 큰 코드값을 언급한다(디스플레이된 픽셀들이 상기 채널에 대해 사용 가능한 코드값들의 전체 범위를 포함하는 채널의 코드값들에 의해 결정되고, 디스플레이된 픽셀을 결정하는 임의의 다른 채널의 코드값들이 디스플레이된 모든 픽셀들에 대해 동일한 것으로 간주하여). 인코딩된 비디오 채널을 디스플레이하기 위하여, 비디오 시스템은 블랙 레벨보다 작은 채널의 임의의 코드값들을 최소 디스플레이된 강도로 맵핑(예, 클립핑 또는 압축)할 수 있다.
본 개시사항을 통해, 표현 "표준 동적범위" 또는 "SDR"(또는 "낮은 동적범위" 또는 "LDR") 채널은 N(예, N=8, 또는 10, 또는 12)과 동일한 비트 깊이를 갖는 인코딩된 비디오의 채널(예, 인코딩된 비디오 데이터를 나타내는 비디오 신호의 채널)을 언급하고, 채널에 대해 사용 가능한 코드값들은 블랙 레벨(X)(본 명세서에서 "표분 블랙 레벨"로서 언급되는)로부터 피크 백색 레벨(Z)(본 명세서에서 표준 백색 레벨로 언급되는)까지의 범위이고, 여기에서 0≤ X < Z ≤ 2N-1 이다. 채널에 의해 송신된 콘텐트의 동적범위가 간혹 채널의 동적범위보다 더 중요하고, 제 1 동적범위(간혹 "낮은 동적범위의 비디오" 또는 "표준 동적범위의 비디오" 또는 "SDR 비디오"로 언급되는)를 갖는 인코딩된 비디오, 또는 제 1 동적범위보다 큰 동적범위를 갖는 인코딩된 비디오(간혹 낮은 동적범위 비디오에 관해 "높은 동적범위의 비디오" 또는 "HDR 비디오"로 언급되는)는 동일한 비트 정확도를 갖지만 상이한 입도를 갖는 SDR 채널에 의해 송신될 수 있음을 인식해야 한다.
본 개시사항을 통해, 청구항들에서 포함된 표현 "표준 동적범위" 또는 "SDR"(또는 "낮은 동적범위" 또는 "LDR") 비디오 시스템은 적어도 하나의 SDR 채널을 갖는 SDR 비디오에 응답하여, 그 휘도가 동적범위(간혹 본 명세서에서 표준 동적범위로 참조되는)를 갖는 이미지 시퀀스(또는 이미지)를 디스플레이하도록 구성된 시스템을 언급한다. 본 명세서에서, 용어 (이미지 또는 이미지 시퀀스의) "휘도"는 이미지 또는 이미지 시퀀스의 휘도, 또는 이미지 또는 이미지 시퀀스의 무색 부분의 강도(또는 밝기), 또는 이미지 또는 이미지 시퀀스의 강도(또는 밝기)를 나타내기 위하여 넓은 의미로 사용된다. 물리적인 디스플레이의 피크 밝기가 백색 점에 의존하여 변할 수 있음을 인식해야 한다.
본 개시사항을 통해, SDR 채널(또는 채널들이 모두 SDR 채널들인 SDR 비디오)에 관해 사용된, 표현 "높은 동적범위"(또는 "HDR") 채널은 SDR 채널의 것(또는 SDR 비디오의 각 채널의 것)보다 큰 동적범위를 갖는 인코딩된 비디오의 채널(예, 인코딩된 비디오 데이터를 나타내는 비디오 신호의 채널)을 언급한다. 예컨대, HDR 채널은 N(각 SDR 채널은 N과 동일한 비트 깊이를 갖는다)보다 큰 비트 깊이를 가질 수 있거나, 또는 HDR 채널에 대해 사용 가능한 코드값들은 최소값(Min)으로부터 최대값(Max)까지의 범위 내에 들 수 있고, 여기에서 0≤ Min < X < Z < Max ≤ 2N-1 이고, X는 표준 블랙 레벨이고, Z는 표준 백색 레벨이다(및 각 SDR 채널에 대해 사용 가능한 코드값들은 X로부터 Z까지의 범위이다).
HDR 비디오의 예는, 정상 디스플레이 시청 조건들 하에서 인간 시청자에 의해 지각될 수 있는 완전한 동적범위를 갖는 디스플레이 시스템에 의해 디스플레이될 수 있는 비디오 데이터(또는 비디오 신호)인, "비주얼 동적범위"(VDR) 비디오이다. 한 유형의 VDR은 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코포레이션에 의한 PCT 국제특허출원 제PCT/US2010/022700호(PCT 출원공개 제WO2010/104624A2호)에 기술되었다.
코드값 235가 최대 레벨로 간주되는(따라서 236-254의 범위 내의 코드값이 이미지들을 디스플레이하기 위하여 사용되지 않는) 8비트 YCbCr 비디오 시스템들로 동작하는 종래의 SDR 디스플레이 시스템에서, (기준 디스플레이에 대해 절대 단위로 투사된) 코드값 16은 대략 0.01 cd/m2(제곱 메터당 0.01 칸델라, 여기에서 단위 "제곱 메터당 칸델라"는 간혹 "nit"로 참조된다)를 나타내고, 코드값 235는 대략 100 cd/m2를 나타낸다. 이러한 시스템의 SDR 콘텐트의 최대 동적범위는 따라서 0 내지 100 nits이다. 일부 다른 종래의 SDR 디스플레이 시스템의 SDR 콘텐트의 최대 동적범위는 0 내지 500 nits이다. 일부 시스템들 및 방법들이 (명확성을 위해) 특정 비트 깊이의 인코딩된 비디오에 관해 기술되었지만, 본 발명은 임의의 비트 깊이의 인코딩된 비디오에 적용될 수 있음을 인식해야 한다.
비디오 방송 시스템은 SDR 및 HDR 비디오 콘텐트 모두를, 예컨대 SDR 비디오 세그먼트들(예, 광고들)과 함께 시간분할 다중화된 HDR 비디오 세그먼트들(예, 영화 또는 TV 프로그램의 세그먼트들)을 포함하는 비디오 프로그램을 방송할 수 있다.
종래의 비디오 방송 시스템을 도시하는 도 1은 전국 방송국 설비(1)(예컨대, NBC 전국)의 단순화된 블록도와 지역 방속국 설비(3)(예, 시애틀 NBC)의 단순화된 블록도를 포함한다. 설비(1)(본 명세서에 간혹 하위시스템(1)으로 언급된다)는 전달 하위 시스템(2)을 통해 지역 설비(3)(본 명세서에 간혹 하위시스템(3)으로 언급된다)로 비디오 출력 스트림을 방송하도록 구성된다. 하위시스템(2)은 표준(예, 케이블 또는 위성) 송신 경로를 구현할 수 있다. 비디오 출력 스트림은 하위 시스템(2)에 의해 저장될 수 있거나(예, DVD 또는 블루레이 디스크 형태로), 또는 하위 시스템(2)에 의해 송신될 수 있거나, 또는 하위 시스템(2)(송신 링크 또는 네트워크를 구현할 수 있는)에 의해 저장 및 송신될 수 있다.
하위 시스템(1)에서, 스위처(5)는 비디오 입력 스트림들(4A, 4B 및 4C)(적합한 저장 매체에 저장될 수 있는)을 수신하기 위하여 결합된다. 입력 스트림들(4A, 4B 및 4C)은 전형적으로 각각의 적어도 하나의 비디오 특성(예, 색역, 동적범위, 및 백색 점 중 적어도 하나)이 상기 입력 스트림들 중 적어도 다른 하나의 적어도 하나의 특성과 상이한 점에서 상이한 유형이다. 스트림들(4A, 4B 및 4C)의 각각은 입력 비디오를 나타내는 코드 워드들의 시퀀스를 포함한다는 점에서 인코딩된 비디오 스트림이다. 스위처(5)(간혹 "투 더 에어" 스위처(5)로 언급되는)는 어느 입력 스트림들이 방송될지를 선택하고, 선택된 콘텐트(또는 콘텐트를 위한 삽입 스폿들 또는 다른 마커들)을 전달 하위시스템(2)으로 출력될 결합 스트림으로 시간분할 다중화하도록 구성된다. 스위처(5)는 전형적으로 광고들을 위한 삽입 스폿들(다운스트림 트리거 포인트들) 또는 광고들 자체를 결합 스트림에 삽입할 수 있다. 하위 시스템(1)의 디지털 변조기(7) 내에서, 결합된(시간분할 다중화된) 스트림은 압축되고(예, MPEG-2 인코딩을 통해), 전형적으로 또한 스크램블링되고, 물리적인 네트워크를 통한 전달을 위해 변조된다. 단순화를 위해, 관리 소프트웨어는 도 1에서 도시되지 않지만, 설비(1)는 전형적으로 스케줄링, 광고들의 추적 및 요금청구를 구현하기 위하여 이러한 소프트웨어를 채용할 것이다.
지역 방송 설비(하위 시스템)(3)의 복조기(9)에서, 하위 시스템(2)으로부터 수신된 전달된 신호는 복조되어, 인코딩된 비디오 스트림(예, 설비(1)의 변조기(7) 내에서 생성된 유형의 MPEG-2 인코딩된 비디오 스트림)을 회복한다. 겹쳐 잇는 하위 시스템(6)에서, 지역 광고들, 라이브 스포츠 방송들, 및 뉴스 쇼들(로컬 인코더(8)에 의해 전형적으로 MPEG 인코딩되는)은 필요에 따라 복조기(9) 내에서 회복된 스트림 안으로 겹쳐 이어진다(시간분할 다중화된다).
도 1의 시스템에 의해 구현된 전달 체인에 걸쳐, 스위처(5)의 입력들에 결합된 소스들 및 인코더(8)(또는 스플라이서(6))의 입력들에 결합된 소스들을 포함하여, 배포 상태에 놓일 수 있는 콘텐트의 수 가지 소스들이 존재한다. 각 소스로부터 비디오는 상이한 동적범위, 색역, 또는 심지어 백색 점을 가질 수 있다. 따라서 방송 출력에 응답하여 생성된 디스플레이(즉, 소스들 중 상이한 소스들로부터의 비디오 세그먼트들의 시간분할 다중화된 시퀀스)를 시청하는 소비자는 세그먼트들 사이의 전이들 도중(예, 광고와 비광고 콘텐트 사이의 전이들 도중)에 밝기(및/또는 색역 및/또는 온도 및/또는 적어도 하나의 다른 파라미터)에서 바람직하지 못한 변동들을 인지할 수 있다. 이러한 문제는 방송 비디오가 HDR(예, VDR) 비디오 세그먼트들 및 SDR 비디오 세그먼트들의 시퀀스일 때 특히 심각해진다.
따라서, 비주얼 동적범위(VDR) 또는 다른 HDR 비디오 전달 파이프라인의 구현은, 각 소스로부터 콘텐트가 일반적으로 상이한 유형(예, 상이한 동적 범위, 색역 및/또는 백색 점을 갖는)인, 다수의 소스들로부터의 비디오 콘텐트를 동일한 파이프라인을 통해 전달하는 필요성으로 인한 장애물에 직면할 것이다.
예컨대, 스포츠 이벤트의 캡쳐 도중에, HD 및 SD 카메라들의 혼합이 전달될 HDR(예, VDR) 및 SDR 비디오 콘텐트 모두를 생성하기 위하여 채용될 수 있다. 콘텐트가 압축되지 않은 상태로 남는다면, (파이프라인을 통해 전달된 콘텐트에 응답하여) 디스플레이된 이미지는 휘도 레벨들 또는 상이한 색역들 내에서 큰 단계들을 가질 수 있다. 예컨대, 파이프라인 아래로 보내진 비트스트림은, HD 카메라들로 캡쳐된 HDR 스튜디오 콘텐트보다 절반의 밝기를 갖고 (더 작은 색역과 백색 점을) 상실하는 SD 카메라들로 캡쳐된 SDR 콘텐트를 포함할 수 있다. 파이프라인을 통해 전달될 HDR 텔레비전 쇼가 파이프라인을 통해 전달된 스트림 안으로 삽입된 SDR 광고 콘텐트를 갖는 다른 예를 고려해 보자. 파이프라인 출력을 시청하는 소비자는 광고와 비광고 콘텐트 사이의 전이들 도중에 밝기에서 변동들을 인식할 수 있다.
다른 비디오 전달 파이프라인들은 상이한 동적범위들, 색역들 및/또는 백색 점들을 갖는 비디오 소스 콘텐트(예, 광고들, TV 쇼들, 및 영화들)를, 방송, 또는 OTT 전달(인테넷 기반 기술에 의한 "오버 더 탑" 전달) 또는 VOD(주문형 비디오) 전달을 통해 전달하는 것을 필요로 할 수 있다. 본 발명자는 이러한 정황에서 지속적인 시청 경험을 보장하기 위하여 모든 콘텐트를 지능적으로 조절할 수 있는 필요성이 존재함을 인식하였다. 예컨대, 콘텐트가 VDR 영화(또는 TV 쇼)와 광고들 사이에서 전환될 때 말단 디스플레이에서 전달된 콘텐트의 디스플레이를 조절하는 것이 필요할 수 있다. 광고들은 마지막 순간에 전달된 스트림에 도입되었을 것이고, 이러한 도입은 스트림된 콘텐트 내에서 SDR 및 HDR 포맷들의 혼합을 초래할 수 있다. 디스플레이된 콘텐트의 전체적인 밝기는 상당히 점프할 수 있고, 시청자에게 유쾌하지 않을 것이다. 비디오 방송(또는 OTT 비디오 전달 또는 VOD 전달) 도중에, 광고 공급업체들은 전달될 스트림에 삽입될 광고의 HDR(예, VDR) 및 SDR 형태 모두를 저장하는 것을 희망하지 않을 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들은 전형적으로 자동화된 비디오 등화 알고리즘을 구현함으로써 비디오 콘텐트(예, 캡쳐된 카메라 데이터)의 동적범위를 등화하기 위한 방법들(비디오 전달 파이프라인 내에서 임의의 상이한 스테이지들에서 구현된)이다. 본 발명에 따라 비디오 등화는 예, 배포시의 전달 파이프라인 내의 다양한 지점들(예, 방송 설비, 또는 OTT 또는 VOD 전달 설비)에서, 또는 전달된 콘텐트를 디스플레이하는 디스플레이 시스템 내에서 구현될 수 있다. 본 발명자는 디스플레이 시스템에서 비디오 등화를 관리하는 것이, 채널 서핑, 비디오 소스들의 전환, 및 모드들 사이의 온스트린 디스플레이들에 대한 적절한 조절들 동안 일정한 시청 경험을 보장하는 장점을 제공할 수 있다.
본 발명자는, 예술적 의도를 보전하기 위하여, 본 발명의 비디오 등화가 입력 비디오 및 등화된 비디오에 대한 공통의 앵커 지점에 대해 구현되어야 하고, 따라서 등화된 비디오에 의해 결정된 디스플레이된 이미지(들)가 입력 비디오에 의해 결정된 디스플레이된 이미지(들)과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 가져야 함을 인식하였다. 대조적으로, 입력 비디오(하나의 동적범위를 갖는)의 코드값들의 공통의 앵커 지점들이 없이 등화된 비디오(상이한 동적범위를 갖는)의 코드값들에 대한 단순한 맵핑은 전형적으로 입력 비디오의 창작자의 예술적 의도를 파괴할 것이다(예, 등화된 비디오에 의해 결정된 디스플레이된 이미지들이 입력 비디오에 의해 결정된 것과는 상당히 다른 심미적 특성을 갖게 한다).
실시예들의 제 1 부류에 있어서, 본 발명은, 등화된 비디오를 생성하기 위하여 입력 비디오 상에 등화를 수행하는 단계를 포함하는 방법이고, 등화된 비디오에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스는 미리 결정된 정도로 일정한(예, 적어도 실질적으로 일정한) 동적범위(및 선택적으로 적어도 하나의 다른 특성, 예컨대 색역 및 색색 점 중 적어도 하나)를 갖고, 입력 비디오는 높은 동적범위(HDR) 비디오와 표준 동적범위(SDR) 비디오를 갖고, 이미지들은 높은 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지와 표준 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지를 포함한다. 등화는 입력 비디오와 등화된 비디오에 대해 공통의 앵커 점(예, 적어도 20% 그레이 레벨에 실질적으로 동일한 그레이 레벨, 또는 다른 미리 결정된 그레이 레벨, 또는 휘도의 로그 평균, 또는 평균, 또는 기하학적 평균, 또는 기하학적 평균의 로그)에 대해 수행되어, 등화된 비디오에 의해 결정된 이미지들이 입력 비디오에 의해 결정된 이미지들과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 갖는다. 제 1 부류 내의 일 실시예들에 있어서, 등화는 SDR 비디오의 코드값들의, HDR 비디오를 인코딩하기 위하여 사용된 코드값들의 완전한 범위의 하위범위들 내의 코드값들로의 맵핑 단계를 포함하고, 따라서 SDR 비디오의 평균 휘도를 적어도 실질적으로 변경없이 유지하고, (예컨대, SDR 비디오의 20% 그레이 레벨을 HDR 비디오의 20% 그레이 레벨에 맵핑함으로써, 또는 SDR 비디오의 휘도의 로그 평균(또는 평균, 또는 기하학적 평균, 또는 기하학적 평균의 로그)를 HDR 비디오 휘도의 로그 평균(또는 평균, 또는 기하학적 평균, 또는 기하학적 평균의 로그)에 맵핑함으로써) 등화된 SDR 비디오와 등화된 HDR 비디오를 공통의 앵커 점에 윈도윙하면서, 맵핑은 SDR 비디오의 동적범위를 확장한다(또는 달리 SDR 비디오의 동적범위를 HDR 비디오의 동적범위와 정렬시킨다).
(전형적으로 방송 설비 또는 다른 비디오 전달 설비 내에서 구현되는) 제 1 부류의 일부 실시예들에 있어서, 방법은 등화된 비디오 세그먼트들을 생성하기 위하여 입력 비디오의 상이한 스트림들의 세그먼트들 상에서 등화를 수행하는 단계와, 등화된 비디오 세그먼트들을 결합된 비디오 스트림으로 결합하는(예, 시간분할 다중화하는) 단계를 포함하고, 등화는 입력 비디오의 세그먼트들의 적어도 하나의 비디오를 조절하여, 입력 비디오의 스트림들의 상이한 스트림들의 시퀀스의 프레임들에 의해 결정된 이미지들이 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖지 않는다 할지라도, 결합된 비디오 스트림에 의해 결정된 이미지들이 적어도 실질적으로 일정한 동적범위(및 선택적으로 또한 적어도 하나의 다른 특징)를 갖는다.
(전형적으로 디스플레이 시스템에 의해 구현되는) 제 1 부류의 일부 실시예들에 있어서, 방법은 등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스를 생성하기 위하여 비디오 스트림(예, 비디오 전달 시스템으로부터 수신된 인코딩된 비디오 스트림의 디코딩된 형태)의 세그먼트들 상에서 비디오 등화를 수행하는 단계를 포함하고, 비디오 등화는 세그먼트들 중 적어도 하나의 비디오를 조절하여, 등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스는, 비디오 스트림의 세그먼트들에 의해 결정된 이미지들이 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖지 않는다 할지라도, 적어도 실질적으로 일정한 동적범위(및 선택적으로 또한 적어도 하나의 다른 특징)를 갖는다. 전형적으로, 방법들의 이들 실시예들은 또한 비디오 스트림을 분석함으로써, 또는 각 세그먼트들 상에서 수행될 비디오 등화를 (비디오 스트림을 갖는 메타데이터로부터) 결정함으로써, 각 세그먼트들 상에서 수행될 비디오 등화를 결정하는 단계를 포함한다.
다른 부류의 실시예들에 있어서, 본 발명은 본 발명의 등화 방법의 임의의 실시예를 수행하도록 구성된 시스템이다. 이러한 일부 실시예들에 있어서, 본 발명은, 등화된 비디오를 생성하기 위하여 입력 비디오 상에서 본 발명의 등화 방법의 임의의 실시예를 수행하도록 구성된 등화 스테이지와, 등화된 비디오에 응답하여 이미지들을 디스플레이하도록 결합되어 구성된 하위 시스템을 포함하는 디스플레이 시스템이다. 다른 실시예에 있어서, 본 발명의 시스템은 비디오 전달 시스템(예, 방송 시스템)이다. 이러한 일부 시스템들에 있어서, 비디오 전달 시스템은, 본 발명에 따라 비디오 등화를 수행하도록 구성된 업스트림 스테이지(예, 전국 방송 설비)와 본 발명에 따라 비디오 등화를 수행하도록 구성된 다운스트림 스테이지(예, 지역 방송 설비) 중 적어도 하나이거나, 이를 포함한다.
일부 실시예들에 있어서, 본 발명은 본 발명의 등화 방법의 임의의 실시예를 수행하도록 구성된 프로세서이다. 다른 실시예들에 있어서, 본 발명은 본 발명에 따라 등화될 입력 비디오를 제공(예, 생성)하기 위한 프로세서 및 하위 시스템, 및 선택적으로 본 발명에 따라 생성된 등화된 비디오의 인코딩된 표현을 저장 및/또는 송신하도록 구성된 전달 하위 시스템과 본 발명에 따라 생성된 등화된 비디오를 디스플레이하기 위한 디스플레이 하위 시스템 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 시스템이다. 본 발명의 프로세서의 실시예들은 소프트웨어(또는 펌웨어)로 프로그램된 및/또는 본 발명의 일 실시예를 수행하도록 달리 구성된 범용 또는 특수 목적 프로세서(예, 집적 회로(칩) 또는 칩 세트로서 구현된 디지털 신호 프로세서 또는 마이크로프로세서)이다(또는 포함한다). 본 발명의 다른 양상은 프로세서가 본 발명의 방법의 임의의 실시예를 구현하도록 프로그래밍하는 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 매체(예, 디스크)이다.
도 1은 종래의 방송 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 블록도.
도 3은 본 발명의 방법의 일 실시예에 따라 수행된 코드값 맵핑의 도면.
도 4는 본 발명의 방송 시스템의 다른 실시예의 블록도.
도 5는 본 발명의 비디오 등화기의 실시예를 구현하는 디스플레이 시스템(50)을 포함하는 시스템의 블록도.
도 6은 본 발명의 비디오 등화기의 다른 실시예를 구현하는 디스플레이 시스템(60)의 블록도.
본 발명의 비디오 전달 시스템의 실시예들은 도 2 및 도 4를 참조하여 기술될 것이고, 본 본 발명의 디스플레이 시스템의 일시예들은 도 5 및 도 6을 참조하여 기술될 것이다.
도 2의 시스템은, 다중 소스들(예, 스트림들(4A, 4B 및 4C))로부터 입력 비디오에 대한 등화를 적용하기 위하여 본 발명의 실시예에 따라 수정된 것을 제외하고, 종래의 도 1의 시스템에 의해 구현되는 것과 유사한 방송 파이프라인을 구현한다. 입력 비디오는 적어도 하나의 소스들로부터 적어도 하나의 HDR 비디오 스트림(예, VDR 비디오 스트림), 및 소스들 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 SDR 비디오 스트림을 포함한다. 도 2의 시스템은, 도 2의 전국 방송 설비(31)가 비디오 소스들과 스위처(5) 사이에 결합된 비디오 등화 하위 시스템(10)을 포함하는만큼 도 1의 설비(1)와 상이하고, 도 2의 지역 방송 설비(33)가 로컬 인코더(8)와 스플라이서(6) 대신에 디코더(11), 스위처(19), 비디오 등화 하위 시스템(20) 및 인코더(12)(도시된 바와 같이 연결된)를 포함하는만큼 도 1의 설비(3)와 다른 것을 제외하고, 도 1의 것과 동일하다(및 도 1의 요소들에 대응하는 도 2의 요소들은 두 도면에서 동일하게 번호가 메겨졌다). 지역 방송 설비(33)의 복조기(9)에서, 수신된 신호는 복조되어 인코딩된 비디오 스트림(전형적으로 MPEG-2 인코딩된 스트림)을 회복하고, 인코딩된 스트림은 디코더(11)(전형적으로 MPEG-2 디코더로서 구현되는)에서 디코딩된다. 스위처(19)(설비(31)의 "투 에어 스위처"(5)와 동일할 수 있는)는 어느 콘텐트가 설비(33)에 의해 방송될 스트림으로 다중화될지를 선택하도록 구성된다. 스위처(19)에 의해 다중화된 비디오 콘텐트는 HDR(예, VDR) 비디오의 적어도 하나의 스트림 및 SDR 비디오의 적어도 하나의 스트림을 포함한다. 스위처(19)는 전형적으로 지역 광고들, 라이브 스포츠 방송들, 및 뉴스 쇼들(전형적으로 로컬 인코더(8)에 의해 MPEG 인코딩된)을 디코더(11)로부터 출력된 디코딩된 스트림과 함께 시간분할 다중화한다. 비디오 등화 하위 시스템(20)은 아래에서 기술되는 방식으로 스위처(19)로부터 출력된 시간분할 다중화된 스트림 상에서 등화를 수행하고, 인코더(12)(젼형적으로 MPEG-2 인코더로 구현되는)는 전형적으로 디코더(11)에 의해 수행되는 디코딩의 반대를 수행함으로써 등화 하위 시스템(20)의 출력을 인코딩한다.
비디오 등화기(10)(도 2의 전국 방송 설비(31) 내에서)는 등화된 비디오의 스트림을 생성하기 위하여 입력들에 나타난 비디오 스트림들의 콘텐트를 등화하도록 구성되고, 스위처(5)는 결합된 스트림을 생성하기 위하여 등화된 비디오의 스트림들의 선택된 세그먼트들을 결합(시간분할 다중화)하도록 구성되고, 따라서 스위처(5)로부터 출력된 결합된 스트림의 동적범위(예, 설비(31)로부터 출력된 결합된 스트림의 압축되고(예, MPEG-2 인코딩되고) 변조된 형태의 동적 범위)는, 그 콘텐트가 상이한 입력 비디오 스트림들(HDR 및 SDR 비디오 스트림들을 모두 포함하는)의 시퀀스로부터 유래한다 할지라도, 미리 결정된 정도로 일정하다(예, 적어도 실실적으로 일정하다). 선택적으로, 또한 스위처(5)로부터 출력된 결합된 스트림(및 설비(31)로부터 출력된 결합된 스트림의 압축되고 변조된 형태)의 적어도 하나의 다른 특징(예, 색역 및 백색 점 중 적어도 하나)은 또한 그 콘텐트가 상이한 입력 비디오 스트림들(HDR 및 SDR 비디오 스트림들을 모두 포함하는)의 시퀀스로부터 유래한다 할지라도, 미리 결정된 정도로 일정하다(예, 적어도 실실적으로 일정하다). 일부 동작 모드들에 있어서, 스위처(5)는 광고들 자체가 아닌 광고들을 위한 삽입 스폿들(다운스트림 트리거 점들)(즉, 등화기(10)로부터 출력된 등화된 비디오에 의해 결정된 광고들이 아닌, 광고들을 위한 삽입 스폿들)을 결합된 스트림에 삽입한다. 유사하게, 비디오 등화기(20)(도 2의 지역 방송 설비(33)에서)는 입력에서 비디오 콘텐트를, 따라서 등화기(20)로부터 출력된 결합된 스트림의 동적범위를 조절하도록 구성되고, 선택적으로 또한 결합된 스트림의 적어도 하나의 다른 특징(예, 색역 및 백색 점 중 적어도 하나)은, 그 콘텐트가 상이한 입력 비디오 스트림들(HDR 및 SDR 비디오 스트림들을 모두 포함하는)의 시퀀스로부터 유래한다 할지라도, 미리 결정된 정도로 일정하다(예, 적어도 실실적으로 일정하다). 비디오 등화(등화기(10 또는 20)에 의해, 또는 도 5의 시스템의 요소들(55 및 57)에 의해, 또는 아래에서 기술된 도 6의 시스템의 요소들(65 및 67)에 의해 구현되는)는 입력 비디오와 등화된 비디오에 대해 공통의 앵커 점(예, 적어도 20% 그레이 레벨에 실질적으로 동일한 그레이 레벨, 또는 다른 미리 결정된 그레이 레벨, 또는 휘도의 로그 평균, 또는 평균, 또는 기하학적 평균, 또는 기하학적 평균의 로그)에 대해 수행되고, 그래서 등화된 비디오에 의해 결정된 디스플레이된 이미지들은 입력 비디오에 의해 결정된 대응하는 디스플레이된 이미지들과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 갖는다.
도 2의 시스템의 변형들에 있어서, 비디오 전달(예, 방송) 시스템의 업스트림 스테이지(예, 전국 방송 설비)와 다운스트림 스테이지(예, 지역 방송 설비)의 둘 모두가 아닌 하나는 본 발명에 따른 비디오 등화를 수행하도록 구성된다. 예컨대, 도 2의 설비(31)는 도 1의 설비(1)로 대체되거나, 또는 도 2의 설비(33)는 도 1의 설비(3)으로 대체된다. 본 발명의 다른 실시예들(예, 도 5 및 도 6을 참조하여 기술될 실시예들)에 있어서, 비디오 전달 시스템에 의해 비디오가 전달된 디스플레이 시스템은 본 발명에 따라 전달된 비디오 상에서 비디오 등화를 수행하도록 구성된다.
도 2의 시스템에 의해 (SDR 비디오 콘텐트와 함께) 전달될 HDR 콘텐트(예, 비디오 스트림들(4A, 4B 및 4C) 중 하나)는 0 내지 10K nit의 동적범위를 가질 수 있고, 반면에 전달될 SDR 콘텐트(예, 스트림들(4A, 4B 및 4C) 중 다른 하나에 의해 결정된 레거시 콘텐트)의 동적범위는 0 내지 100(또는 500) nit이고, 여기에서 "nit"는 제곱미터당 칸델라를 언급한다. 도 2의 전형적인 구현에 있어서, 등화기(10)의 입력들에 나타난 SDR 및 HDR 비디오 스트림들의 각각은 코드 워드들의 시퀀스로서 인코딩되고, 각 코드 워드들은 0로부터 1까지의 범위 내의 값을 갖고, 코드 워드 "1"은 디스플레이된 최대 강도(예, 비디오 콘텐트의 특정 유형에 따라 100, 500 또는 10K nit)를 나타낸다. SDR 및 HDR 비디오 스트림들의 비트 깊이들은 동일하거나 상이할 수 있다. 도 3의 좌측 상에 표시된 입력 비디오는 이러한 방식으로 인코딩된다.
도 2의 전형적인 구현에 있어서, (HDR 비디오 콘텐트와 함께) 전달될 SDR 비디오 콘텐트(예, 스트림들(4A, 4B 및 4C) 중 하나, 또는 스위처(19)에 입력된 스트림들 중 하나)는 코드값들을 HDR 콘텐트의 인코딩 방식의 완전한 범위의 하위범위 내의 코드값들로 맵핑함으로써 (예, 등화기(10 또는 20) 내에서) 등화되고, 따라서, 맵핑은 SDR 콘텐트의 동적범위를 확장하면서, 등화된 SDR 콘텐트의 휘도의 평균을 원래의 SDR 콘텐트의 것과 적어도 실질적으로 동일하게 유지한다. 바람직하게 또한, (예컨대, SDR 콘텐트의 20% 그레이 레벨을 HDR 콘텐트의 20% 그레이 레벨에 맵핑함으로써, 또는 SDR 콘텐트의 로그 평균(또는 평균, 또는 기하학적 평균, 또는 기하학적 평균의 로그)를 HDR 콘텐트의 로그 평균(또는 평균, 또는 기하학적 평균, 또는 기하학적 평균의 로그)으로 맵핑함으로써) 맵핑은 등화된 SDR 콘텐트와 등화된 HDR 콘텐트를 공통의 앵커 점에 윈도윙한다.
예컨대, 비디오 등화기(예, 등화기(10 또는 20))로부터 출력된 코드값들의 완전한 범위가 0으로부터 1까지의 범위이고, 300 nit의 코드값들의 완전한 범위의 입력 SDR 콘텐트(등화기에 대한 입력)가 또한 0으로부터 1까지의 범위이고, 10,000 nit의 코드값들의 완전한 범위의 HDR 콘텐트(등화기에 대한 입력)가 또한 0으로부터 1까지의 범위인, 도 3에 도시된 경우를 고려하자. 따라서, 도 3의 예는, 등화기에 대한 각 비디오 스트림 입력과 등화기로부터 출력된 각 비디오 스트림이 코드 워드들의 시퀀스로서 인코딩되고, 각 코드 워드들은 0으로부터 1까지의 범위 내의 값을 갖는다는 점에서, 비디오 등화기에 입력되는(또는 이로부터 출력되는) 모든 유형들의 비디오 콘텐트에 대한 완전한 시그널링 범위가 0으로부터 1까지인 것으로 간주한다. 이러한 가정을 통해, 본 발명에 따른 한 유형의 비디오 등화 도중에, 입력 SDR 비디오의 코드값들(예, 도 3에 도시된 300 nit의 SDR 비디오)은 HDR 인코딩 방식의 완전한 범위의 0으로부터 T까지의 하위범위 내의 값들로 (맵핑의 제 1 스테이지에서) 맵핑되고, 여기에서 T는 실질적으로 1보다 작다. 도 3의 예(및 본 발명 방법의 전형적인 실시예들)에서, 값 T는 HDR 콘텐트와 함께 시간분할 다중화될 SDR 비디오의 최대 휘도(도 3이 예에서 300 nit)와 동일한 휘도를 갖는 HDR 콘텐트의 픽셀(또는 컬러 성분)을 나타내는 HDR 비디오 코드 워드 값이다. 이후 맵핑된 SDR 코드값들(맵핑의 제 1 스테이지로부터 초래되는)은 HDR 인코딩 방식의 완전한 범위의 더 넓은 하위범위로 추가로 맵핑되고, 따라서 추가 맵핑(맵핑의 "제 2 스테이지")은 SDR 콘텐트의 동적범위를 확장하면서, 맵핑된(등화된) SDR 콘텐트의 휘도의 평균을 원래의 SDR 콘텐트의 것과 적어도 실질적으로 동일하게(동일하게 또는 실질적으로 동일하게) 유지한다. 그러나, 입력 HDR 비디오의 코드값들은 변화하지 않고 등화기를 통과한다. 이러한 유형의 실시예들에 있어서, 비디오 등화는 입력 HDR 콘텐트를 변경하지 않는다.
바람직하게, 맵핑의 제 2 스테이지는 또한 (맵핑의 제 1 스테이지로부터 초래되는 코드값들 중) 미리 결정된 하나의 코드값을 HDR 인코딩 방식의 코드값들 중 동일한 (또는 실질적으로 동일한) 미리 결정된 코드값으로 맵핑한다는 의미에서, 등화된 SDR 비디오와 등화된 HDR 비디오를 공통의 앵커 점에 윈도윙한다. 예컨대, 미리 결정된 코드값은 HDR 콘텐트의 20% 그레이 레벨이 될 수 있어서, 맵핑의 제 2 스테이지는 (맵핑의 제 1 스테이지로부터 초래되는 코드값들 중) 20% 그레이 레벨을 나타내는 코드값을 (맵핑의 제 2 스테이지로부터 초래되는 등화된 SDR 코드값들 중) 20% 그레이 레벨을 나타내는 코드값으로 맵핑한다. 다른 예로서, 미리 결정된 코드값은 등화되고 있는 SDR 코드값들의 휘도의 로그 평균인 (HDR 콘텐트의) 코드값이 될 수 있어서, 맵핑의 제 2 스테이지는 (맵핑의 제 1 스테이지로부터 초래되는 코드값들 중) 등화되고 있는 SDR 코드값들의 휘도의 로그 평균인 코드값을 (맵핑의 제 2 스테이지로부터 초래되는 등화된 SDR 코드값들 중) 등화되고 있는 SDR 코드값들의 휘도의 로그 평균인 코드값으로 맵핑한다. 이러한 맵핑(SDR 콘텐트의 동적범위를 확장하면서, 등화된 SDR 콘텐트의 휘도의 평균을 원래의 SDR 콘텐트의 것과 적어도 실질적으로 동일하게 유지하고, 등화된 SDR 콘텐트와 등화된 HDR 콘텐트를 공통의 앵커 점에 윈도윙하는)은 SDR 입력 비디오의 창작자의 예술적 의도를 보전하기 위하여 (등화된 SDR 비디오에 의해 결정된 디스플레이된 이미지들이 원래의 비등화 입력 SDR 비디오에 의해 결정된 것과는 적어도 실질적으로 동일한 심미적 특성을 구비하게 하려는 노력으로) 수행된다.
본 발명 등화의 일부 실시예들에 있어서, 입력 SDR 비디오 코드값들의 상술한 맵핑(이 맵핑은 또한 등화된 SDR 콘텐트의 휘도(예컨대 강도 또는 밝기)의 평균을 입력 SDR 콘텐트의 것과 적어도 실질적으로 동일하게 유지하는)에 의해 구현되는 (입력 SDR 비디오의) 동적범위의 확장은 히스토그램 인코딩(예, Anders Ballestad와 Gerwin Damberg에 의해 2011년 3월 17일 출원된 미국가특허출원 제61/453,922호, 또는 Anders Ballestad와 Gerwin Damberg에 의해 2011년 4월 12일 출원된 미국가특허출원 제61/474,733호에 기술된)에 의해 달성되고, 위 출원들 모두 본 발명의 출원인에게 양도되었다. 그 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 통합된다. 대안적으로, (등화되고 있는 입력 SDR 비디오의) 동적범위의 확장은 다른 방식으로 예컨대 광원 검출 확장(예, 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코포레이션에 의해 출원되었고, 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 2010년 11월 18일 공개된 PCT 국제출원공개 제WO2010/132237A1호에 기술되는)에 의해, 또는 맹목적으로 상부 휘도 대역만을 확장(직선 확장)함으로써 구현된다. 이전 문장에서 인용된 PCT국제 출원의 완전한 내용은 참조로써 본 명세서에 통합된다. 상술한 바와 같이, 동적범위를 확장하는 등화는 또한 바람직하게 등화된 SDR 콘텐트와 등화된 HDR 콘텐트를 (예컨대, SDR 콘텐트의 20% 그레이 레벨을 HDR 콘텐트의 20% 그레이 레벨에 맵핑함으로써, 또는 SDR 콘텐트의 로그 평균을 HDR 콘텐트의 로그 평균에 맵핑함으로써) 공통의 앵커 점에 윈도윙한다.
SDR 입력 비디오와 HDR 입력 비디오(본 발명의 전형적인 실시예들 내에서 등화되는 유형의)가 0으로부터 1까지의 범위 내의 값을 갖는 각 코드 워드들의 시퀀스로 인코딩되고, 이미지들(SDR 및 HDR 이미지들의 시퀀스)을 디스플레이하기 위하여 (본 발명에 따른 등화 없이) 이러한 인코딩된 비디오가 종래의 방식으로 사용될 때, 디스플레이된 이미지들은 밝기에서 상당히 변동될 수 있다. 그러나, 이러한 인코딩된 SDR 및 HDR 입력 비디오가 본 발명의 전형적인 실시예(예, HDR 입력 비디오를 나타내는 코드값들이 변화하지 않고 등화기를 통과하고, SDR 입력 비디오를 나타내는 코드값들이 HDR 비디오 인코딩 방식의 완전한 범위의 0으로부터 T까지의 하위범위 내의 코드값들로 맵핑되고, 이후 그들의 동적범위를 확장하기 위한 맵핑의 제 2 스테이지를 수행하면서, 등화된 SDR 콘텐트의 휘도의 평균을 원래의 SDR 콘텐트의 것과 적어도 실질적으로 동일하게 유지하고, 등화된 SDR 콘텐트와 등화된 HDR 콘텐트를 공통의 앵커 점에 윈도윙하는)에 따라 등화되고, 이러한 등화된 비디오가 이후 이미지들의 시퀀스를 디스플레이하기 위하여 사용될 때, 디스플레이된 이미지들의 평균 밝기는 크게 변동하지 않을 것이다.
도 2의 일부 구현들에 있어서, (전달될) 모든 입력 비디오 콘텐트는 동일한 백색 점(예, D65의 백색 점)을 갖는 것으로 간주된다. 그러나, 본 발명의 시스템 및 방법의 다른 구현들에 있어서, 입력 비디오의 백색 점은 등화될 입력 비디오 콘텐트의 유형에 따라 및 입력 비디오 콘텐트가 어떻게 인코딩되는지에 따라 변할 수 있는 것으로 간주되고, 본 발명의 시스템(또는 방법)은 이러한 백색 점 변동을 조절하는 방식으로 본 발명에 따라 비디오 등화를 수행하도록 구현된다. 비디오 콘텐트가 코드 워드들(예, 0으로부터 1까지의 범위 내의 값을 갖는 각 코드 워드들을 통해)의 시퀀스로서 인코딩되고, 이러한 인코딩된 비디오가 최종 사용자에게 전달되어, 상이한 백색 점(및/또는 색역)을 갖는 이미지들의 시퀀스를 디스플레이하기 위하여 종래와 같이 (본 발명에 따른 등화 없이) 사용될 때, 백색 점에서의 변동은 디스플레이된 이미지들이 밝기에서 상당히 변하게 야기할 수 있고, 및/또는 색역에서의 변동은 디스플레이된 이미지들의 심미적 외관이 상당히 변하게 야기할 수 있다. 그러나, SDR과 HDR 입력 비디오(변하는 백색 점 및/또는 색역을 갖는)가 본 발명의 실시예에 따라 등화될 때, 등화된 비디오는 이미지들의 시퀀스를 디스플레이하기 위하여 사용되고, 디스플레이된 이미지들의 평균 밝기(등화된 비디오의 동적범위와 백색 점에 의해 결정되는)와 심미적 외관(등화된 비디오의 색역에 의해 결정되는)은 크게 변하지 않을 것이다.
다시 도 2를 참조하면, 비디오 등화는 도 2의 시스템 내에서 각 스테이지에서 상이한 방식으로 두 개의 스테이지에서 구현된다. 특히, 전국 방송 설비(31) 내에서 비디오 콘텐트는 등화된 콘텐트가 스위처(5)에 의해 시간 분할 다중화되기 전에 등화된다(블록(10) 내에서). 지역 방송 설비(33) 내에서, 비디오 콘텐트는 스위처(19) 내에서 다중 스트림들의 시간 분할 다중화 이후 등화된다(블록(20) 내에서). 사전 다중화 구현(예, 블록(10) 내에서)은 모든 입력 비디오 콘텐트가 공통의 동적범위로 맵핑되는 것을 필요로 한다. 이것은 다중 맵퍼들(예, 등화기(10)가 각 입력 비디오 스트림에 대해 상이한 맵퍼를 구현하는)과 추가적인 버퍼들이 데이터를 저장하는 것을 필요로 하는 단점을 가질 수 있지만, 전형적으로 등화될 입력 비디오의 분석을 적게 요구하는(또는 전혀 요구하지 않는) 장점을 갖는다. 후 다중화 구현(예, 블록(20) 내에서)은 전형적으로 오직 하나의 맵퍼를 필요로 한다는 장점을 갖지만, 등화될 모든 비디오 콘텐트(등화될 시간 분할 다중화된 스트림 내의 모든 콘텐트)의 분석 또는 등화될 단일 비디오 스트림의 등화(예, 도 2의 스위처(19)의 출력)를 제어하기 위하여 메타데이터(등화될 비디오 콘텐트를 구비하는)의 검출을 필요로 한다는 단점을 갖는다.
등화의 후 다중화 구현(예, 블록(20) 내에서)을 통해, 등화될 비디오 콘텐트는 다음의 단계들 중 하나 이상을 포함하는 방법에 의해 (적용될 등화의 유형을 결정하기 위하여) 분석될 수 있다:
비디오 콘텐트의 특성을 검출하는 단계(예, Rec.709 RGB 비디오인지, 또는 D65의 백색 점을 갖는지를 결정하거나, 또는 최대 휘도를 검출하고(예, 최대 휘도 또는 강도가 100 nit인 것을 결정하고), 및 검출된 특징이 비디오가 특정 동적범위(및 선택적으로 또한 특정 백색 점 및/또는 색역)를 갖는 것을 의미하는 것으로 간주하는 단계);
비디오 콘텐트를 구비하는 메타데이터의 존재를 검출하는 단계(예, 비디오 콘텐트가 메타데이터의 존재의 검출에 응답하여 HDR 콘텐트인 것으로 간주하는 단계); 또는
비디오 콘텐트를 구비하는(여기에 부가되는) 메타데이터로부터 비디오 콘텐트에 적용될 등화의 유형을 결정하는 단계.
(수행될 등화의 유형을 결정하기 위하여) 등화될 비디오 콘텐트를 분석하기 위한 방법들의 일부 예들은:
콘텐트에 의해 결정된 이미지(또는 각 이미지)의 평균 휘도를 모니터링하는 단계;
콘텐트에 의해 결정된 이미지(또는 각 이미지)의 기하학적 평균 휘도를 모니터링하는 단계;
콘텐트에 의해 결정된 이미지(또는 각 이미지)의 로그 기하학적 평균 휘도를 모니터링하는 단계; 및
피크 밝기를 모니터링하는 단계;이다.
본 발명의 다른 실시예들은 비디오 콘텐트의 적응(등화)을 다른 방식들로 달성한다. 전형적으로, 이러한 목표는 더 적은 동적범위(예, 상대적으로 낮은 동적범위를 갖는 SDR)을 갖는 콘텐트를 더 큰 동적범위의 콘텐트(예, VDR 콘텐트)를 갖는 콘텐트로 적응시키는 것이다. 그러나, 이러한 적응은 (예, 등화기에 대한 SDR 콘텐트 입력이 변하지 않고 등화기를 통과하고, 등화기에 대한 HDR 콘텐트 입력의 동적범위가 감소하도록) 대안적인 실시예들내에서 반대 방향(상대적으로 높은 동적범위로부터 상대적으로 낮은 동적범위로)이다.
비디오 등화기(예, 등화기(10 또는 20))가 상대적으로 낮은 동적범위를 갖는 비디오(예, 인코딩된 비디오)(낮은 DR 콘텐트)와 상대적으로 더 큰 동적범위를 갖는 비디오(예, 인코딩된 비디오)(높은 DR 콘텐트) 모두를 수신하도록 구성되는, 일부 실시예들에 있어서, 낮은 DR 콘텐트 및 높은 DR 콘텐트 중 하나 또는 둘 모두 적어도 하나의 카메라를 사용하여 생성된 라이브 콘텐트이다. 예컨대, 도 4 내에 도시된 방송 설비에서, (비디오 등화기(10)에 의해 등화될) 낮은 DR 콘텐트 및 높은 DR 콘텐트는 SDR 및 HDR(예, VDR) 인에이블된 카메라들(40, 41 및 42)의 혼합에 의해 생성된다. 도 4의 일부 실시예들에 있어서, 등화기(10)에 의해 등화될 비디오는 또한 저장된 비디오(예, 비디오 리플레이 용도를 위해 도 4의 메모리(43) 내에 저장된 비디오)를 포함한다. 도 4는 도 2의 방송 설비(31) 상의 변동의 블록도이고, 이 도면에서 등화기(10)는 비디오 입력 스트림들(4A, 4B 및 4C)이 아닌 카메라들(40, 41 및 42)(및 선택적으로 또한 메모리(43))로부터의 입력 스트림들을 수신하기 위하여 접속된다. 렌즈 유형, 초점, 조리개, F-값, 초점 길이, 셔터, 및/또는 콘테트의 캡쳐된 밝기를 나타낼 수 있는, 카메라들(40, 41 및 42)중 적어도 하나(예, Cooke/I-기술을 구현하는 카메라)로부터의 메타데이터는 비디오 등화기(10)에 제공될 수 있고, 등화를 구동하기 위하여 (등화기(10)에 의해) 분석될 수 있다. 비디오 등화는 오로지 카메라를 통해 또는 인코딩 공간으로 수행될 수 있다.
디스플레이(예, 도 5의 디스플레이(50) 또는 도 6의 디스플레이(60)) 내의 한 스테이지로서 본 발명의 비디오 등화기의 실시예를 포함함으로써, 시청자에 대해 (상이한 소스들로부터 비디오 스트림들의 시퀀스가 디스플레이될 때)디스플레이의 컬러 또는 밝기에서 매우 작은 변동이 존재하거나 전혀 존재하지 않도록 색역/동적범위가 관리될 수 있는 것을 보장할 수 있다.
도 5는 비디오 스트림 소스(46), 전달 하위시스템(2), 및 디스플레이 시스템(50)을 포함하는 시스템의 블록도이다. 소스(46)는 인코딩된(전형적으로 MPEG 인코딩된) 비디오 스트림을 하위시스템(2)에 나타내도록 구성된다. 비디오 스트림은 함께 시간분할 다중화되고, 전형적인 상이한 유형들의 비디오 세그먼트들(예, HDR 세그먼트들과 시간분할 다중화된 SDR 세그먼트들)을 포함하는 비디오 세그먼트들의 시퀀스이다. 비디오 스트림은 전형적으로 각 세그먼트들의 비디오 콘텐트에 적용될 비디오 등화의 유형을 나타내는 메타데이터를 포함한다(예, 메타데이터는 각 세그먼트들의 비디오 콘텐트의 유형을 나타낼 수 있다). 메타데이터는 각 세그먼트들의 헤더에 포함될 수 있다. 소스(46)는 비디오 스트림 내에서 언급된 유형의 메타데이터를 포함하도록 구성된 도 2의 방송 설비(33)의 구현일 수 있다(하지만 구현일 필요는 없다). 소스(46)로부터 출력된 비디오 스트림은 하위 시스템(2)에 의해 저장될 수 있거나(예, DVD 또는 블루레이 디스크의 형태로), 또는 하위 시스템(2)(송신 링크 또는 네트워크를 구현할 수 있는)에 의해 송신될 수 있거나, 또는 하위 시스템(2)에 의해 저장 및 송신될 수 있다.
디스플레이 시스템(50)은 하위 시스템(2)에 의해 시스템(50)에 전달되는 인코딩된(전형적으로 MPEG 인코딩된) 비디오 스트림을 디코딩하고, 디코딩된 비디오 콘텐트(전형적으로, RGB 또는 Yuv 비디오 또는 다른 3자극 데이터를 나타내는 코드값들의 스트림)를 레이턴시 버퍼(53)와 비디오 등화 관리 스테이지(등화 관리자)(55)에 나타내도록 구성된 코덱(51)을 포함한다.
등화 관리자(55)(간혹 비디오 등화 관리 블록 또는 "VEB"로서 언급되는)는 메타데이터(코덱(51)으로부터 출력된)를 디코딩함으로써 및/또는 디코딩된 콘텐트 자체(또는 코덱(51)로부터 출력된)를 분석함으로써 콘텐트의 이미지 분석을 제공하도록 구성된다. 분석의 결과는 등화 관리자(55)가 제어 데이터(예, 맵핑 파라미터들)을 컬러 관리 블록(57)에 나타낼 수 있게 하여, 블록(57)이 (등화된 비디오 스트림을 생성하기 위하여) 버퍼(53)로부터 판독된 디코딩된 비디오 스트림 상에서 본 발명에 따른 비디오 등화를 수행할 수 있게 한다. 블록(57)은 전형적으로 또한 HDR 디스플레이(59)를 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 생성하고, 디스플레이(59)가 디스플레이 데이터에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스를 디스플레이하게 하기 위하여 등화된 비디오 스트림 상에서 다른 (종래의) 처리를 수행할 수 있다. 디스플레이(59)는 HDR 비디오를 디스플레이하도록 구성되고, 따라서 HDR 세그먼트들(본 발명의 방법의 구현된 실시예에 따라 등화 도중에 전형적으로 변하지 않는)과 함께 시간분할 다중화된 등화된 SDR 세그먼트들을 포함하는 등화된 비디오 스트림(입력 SDR 코드값들을 본 발명의 방법의 실시예에 따라 HDR 인코딩 방식의 코드값들로 맵핑함으로써 등화된)에 응답하여 이미지들의 시퀀스를 디스플레이하도록 구성된다.
본 발명에 따른 비디오 등화의 수행 도중에 블록(57)은 전형적으로:
버퍼(53)로부터 판독된 비디오 스트림 내에서 SDR 콘텐트 및 HDR 콘텐트를 식별하고(예, 코덱(51)으로부터의 대응하는 메타데이터의 식별에 응답하여, 또는 이러한 메타데이터로부터 결정된 블록(55)으로부터 제어 데이터의 식별에 응답하여); 및
SDR 콘텐트 및 HDR 콘텐트를 등화한다(예, SDR 콘텐트의 코드값들을 HDR 인코딩 방식의 코드 값들로 맵핑하고, 본 발명의 등화 방법의 실시예에 따라 HDR 콘텐트의 코드 값들을 변하지 않는 상태로 전달한다. 예컨대, SDR 콘텐트의 등화는, SDR 비디오 광고들이 HDR 비디오 세그먼트들의 스트림 내에서 검출될 때 수행될 수 있다.). 블록(57)은 또한 상태들이 SDR 콘텐트 및 HDR 콘텐트로 또는 이들로부터 전이하는 디스플레이(50)의 동작 모드가 이러한 전이 도중에 시각 표현에서 큰 변화들을 예방하는 것을 가능케 할 수 있다.
블록(55)은 다음의 두 방법들 중 어느 한 방법에서 비디오 등화(블록(57)에 의해 수행된)를 안내할 수 있다:
컬러 관리 블록(57)을 위한 맵핑 파라미터들을 (예, 식별된 SDR 콘텐트을 위한 가정된 예측 파라미터들을 사용하여, 예컨대 식별된 SDR 콘텐트가 100nit의 동적범위와 D65의 백색 점을 갖는 REC709 비디오인 것으로 간주함으로써)생성하는 단계; 또는
코덱(51)의 비디오 콘텐트 분석으로부터 메타데이터를 생성하고, 메타데이터를 컬러 관리 블록(57)에 나타내어, 블록(57)이 필요한 맵핑 파라미터들을 생성하고 버퍼(53)로부터의 콘텐트 상에서 등화를 수행하기 위해 필요한 모든 맵핑을 수행하는 것을 허용하는 단계. 대안적으로 (예, 디스플레이 시스템(60)의 다른 동작 모드에서) 이러한 메타데이터는 코덱(51)으로부터 직접 블록(57)에 나타내어진다.
레이턴시 버퍼(53)는 코덱(51)으로부터 디코딩된 비디오 데이터를 캡쳐하고, 블록(55) 내에서 레이턴시를 고려하도록 구성된다.
컬러 관리 블록(57)은 동적범위 확장(또는 압축)을 수행함으로써 본 명세서에서 (예컨대, 도 2의 등화기들(10 및 20)을 참조하여) 기술된 유형의 맵핑 알고리즘을 사용하는 것을 포함하여 등화를 수행하도록 구성된다. 등화는 블록(55)으로부터 유도된 (또는 코덱(51)으로부터 직접 블록(57)에 나타내어진) 파라미터들에 의해 안내된다. 함께 고려되는 블록들(55 및 57)은 비디오 등화기를 구현한다.
도 6은, 본 발명의 비디오 등화기의 다른 실시예를 구현하는 디스플레이 시스템(60)의 블록도이다. 도 5의 대응하는 요소들과 동일한 도 6의 모든 요소들에는 도 5와 도 6에서 동일하게 번호가 메겨졌다.
구조적으로, 디스플레이 시스템(60)은 도 5 디스플레이의 디스플레이 시스템(50)의 대안적인 구현이고, 여기에서 등화 관리자(비디오 등화 관리 블록(65))는 비디오 경로와 정렬하고, SDR 콘텐트를 (정규화 스테이지(68) 내에서) HDR 범위로 정규화하고, (컬러 관리 블록(67)에 대해) HDR 비디오 콘텐트 및 정규화된 SDR 비디오 콘텐트를 등화를 위해 구동하도록 구성된다. 디스플레이 시스템(60)의 블록들(65 및 67)은 함께 고려될 때 비디오 등화기를 구현한다. 블록(67) 내에서 생성된 등화된 비디오에 응답하여, 블록(68)은 HDR 디스플레이(59)에 의해 디스플레이될 수 있는 디스플레이 데이터를 생성한다(및 HDR 디스플레이(59)에 나타낸다). 블록(67) 내에서의 등화는 블록(64) 내에서 생성된 제어 데이터에 의해 안내되고, 멀티플렉서(66)를 통해 블록(67)에 나타내어지거나, 메타데이터(코덱(51)으로부터의 메타데이터, 또는 블록(64)에서 새롭게 생성된 메타데이터)에 의해 멀티플렉서(66)를 통해 블록(67)에 나타내어진다. 멀티플렉서(66)의 레이턴시는 요소들(64 및 68) 내에서 비디오 분석과 정규화를 위해 필요한 시간을 고려한다.
디스플레이 시스템(60)은 하위 시스템(2)에 의해 시스템(50)에 전달된 인코딩된(전형적으로 MPEG 인코딩된) 비디오 스트림을 디코딩하고, 디코딩된 비디오 콘텐트(전형적으로, RGB 또는 Yuv 비디오 또는 다른 3자극 데이터를 나타내는 코드값들의 스트림)를 블록(65)에 나타내고, 선택적으로 또한 하위 시스템(2)에 의해 전달된 인코딩된 비디오로부터 추출된 메타데이터(디코딩된 비디오 스트림의 각 세그먼트의 비디오 콘텐트에 적용될 비디오 등화의 유형을 나타내는)를 블록(65)에 나타내도록 구성된 코덱(51)을 포함한다.
블록(65)의 비디오/메타데이터 분석 스테이지(64)는 디코딩된 비디오를 코덱(51)으로부터 정규화 스테이지(68)에 전달하도록 구성된다. 스테이지(68)는 비디오의 SDR 콘텐트를 HDR 범위로 정규화하고, ( 등화를 위해 컬러 관리 블록(67)에 대해) HDR 비디오 콘텐트 및 정규화된 SDR 비디오 콘텐트의 세그먼트들을 포함하는 정규화된 비디오를 구동하도록 구성된다. 블록(67)은 블록(68)으로부터 정규화된 스트림에 응답하여 등화된 비디오를 생성하고, 등화된 비디오에 응답하여 HDR 디스플레이(59)에 의해 디스플레이될 수 있는 디스플레이 데이터를 생성하도록(및 HDR 디스플레이(59)에 나타내도록) 구성된다.
비디오/메타데이터 분석 스테이지(64)는 또한 디코딩된 콘텐트를 분석함으로써 코덱(51)으로부터 디코딩된 비디오 콘텐트의 이미지 분석을 제공하도록 구성된다. 분석의 결과로서, 스테이지(64)는 제어 데이터(예, 맵핑 파라미터들) 및/또는 메타데이터를 (멀티플렉서(66)를 통해) 컬러 관리 블록(67)에 나타내어, 블록(67)이 스테이지(68)로부터 정규화되고 디코딩된 비디오 스트림 상에서 본 발명에 따른 비디오 등화를 수행하는 것을 가능케 한다(블록(57)이 등화된 비디오 스트림을 생성하는 것을 가능케 한다). 스테이지(64)는 제어 비트(또는 다른 제어 신호)를 요소(66)에 나타낼 수 있고, 이러한 제어 비트는 요소(66)의 출력에서 블록(67)에 나타내어진 데이터(예, 코덱(51)으로부터의 메타데이터 또는 스테이지(64)에서 생성된 제어 데이터(또는 메타데이터))를 선택한다. 스테이지(64)는 또한 데이터 데이터 및/또는 메타데이터(비디오 스트림의 현재의 세그먼트가 SDR 또는 HDR 콘텐트인지를 나타내는)를 정규화 스테이지(68)에 나타내어, 스테이지(68)가 SDR 콘텐트를 HDR 범위로 정규화하는 것을 가능케 한다.
선택적으로, 코덱(51)으로부터 출력된 스트림의 각 세그먼트들 내에서 비디오의 유형(따라서 각 세그먼트 상에서 수행될 비디오 등화)을 나타내는 메타데이터는 코덱(51)으로부터 멀티플렉서(66)로 제공되거나, 또는 코덱(51)으로부터 디코딩된 비디오(및 스테이지(64)에 의해 멀티플렉서(66)에 나타내어진)를 분석함으로써 스테이지(64)에 의해 생성된다. 멀티플렉서(66)는 스테이지(64)에 의해 생성된 제어 데이터 및/또는 메타데이터, 또는 비디오 소스와 일치하는 코덱(51)으로부터의 메타데이터를 블록(67)에 나타낸다.
스테이지(68)로부터의 비디오 스트림 상에서 (등화된 비디오 스트림을 생성하기 위하여) 본 발명에 따른 비디오 등화를 수행하는 것뿐만 아니라, 컬러 관리 블록(67)은 전형적으로 또한 등화된 비디오 스트림 상에서 다른 (종래의) 처리를 수행하여, HDR 디스플레이(59)를 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 생성하고, 디스플레이(59)가 디스플레이 데이터에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스를 디스플레이하도록 야기한다. 디스플레이(59)는 HDR 비디오를 디스플레이하도록 구성되고, 따라서 HDR 세그먼트들들(본 발명의 방법의 구현된 실시예에 따라 등화 도중에 전형적으로 변하지 않는)과 함께 시간분할 다중화된 등화된 SDR 세그먼트들(본 발명의 방법의 실시예에 따라 입력 SDR 코드값들을 HDR 인코딩 방식의 코드 값들로 맵핑함으로써 등화된)을 포함하는 등화된 비디오 스트림에 응답하여 이미지들의 시퀀스를 디스플레이하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상들은 본 발명의 인코딩 방법의 임의의 실시예(예, 범용 또는 특수 목적 프로세서로서 구현되는, 도 2 또는 도 4의 등화기(10), 도 2의 등화기(20), 도 5의 요소들(55 및 57), 또는 도 6의 요소들(65 및 67))를 수행하도록 구성된 프로세서(예, FPGA, ASIC, 또는 시스템 온 칩(SOC)), 및 이러한 프로세서 및 입력 비디오(본 발명에 따라 등화될)를 생성하기 위한 하위 시스템을 포함하는 시스템이고, 및 선택적으로 또한 본 발명에 따라 생성된 등화된 비디오의 인코딩된 표현을 저장 및/또는 송신하도록 구성된 전달 하위 시스템과 본 발명에 따라 생성된 등화된 비디오를 디스플레이하기 위한 디스플레이 하위 시스템 중 하나 또는 둘 모두이다. 본 발명의 프로세서의 실시예들은 본 발명의 방법의 실시예를 수행하도록 소프트웨어(또는 펌웨어)로 프로그램된 및/또는 달리 구성된 일반 또는 범용 프로세서(예, 집적 회로(칩) 또는 칩 세트로서 구현된 디지털 신호 프로세서 또는 마이크로 프로세서)이다(또는 포함한다). 본 발명의 다른 양상은 프로세서로 하여금 본 발명의 방법의 임의의 실시예를 구현하도록 프로그래밍하기 위한 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 매체(예, 디스크)이다.
본 발명은, 임의의 단계들 및 요소들(본 발명의 다양한 부분들 및 특징들) 및 본 명세서에서 기술되는 그들의 균등한 것들을 적합하게 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 필수적으로 이들로 이루어질 수 있다. 본 명세서에서 예시적으로 기술된 본 발명의 일부 실시예들은, 본 명세서에 구체적으로 개시되어 있는지에 관계없이, 본 명세서에서 기술된 단계들 및 요소들의 하나 이상이 없이도 실시될 수 있다. 본 발명의 다수의 수정들 및 변형들이 상기 가르침의 견지에서 가능하다. 그르므로, 첨부된 청구항들의 범주 내에서 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 기술된 것과는 달리 실시될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (49)

  1. 비디오 등화 방법으로서,
    등화된 비디오를 생성하기 위하여 입력 비디오 상에서 등화를 수행하는 단계로서, 상기 등화된 비디오에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스가 미리 결정된 정도로 일정한 동적범위를 갖는, 상기 등화를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 입력 비디오는 높은 동적범위의 비디오와 표준 동적범위의 비디오를 포함하고, 상기 이미지들은 상기 높은 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지와 상기 표준 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지를 포함하고, 상기 등화는 상기 입력 비디오와 상기 등화된 비디오에 대한 공통의 앵커 점에 대해 수행되고, 상기 등화는 상기 등화된 비디오에 의해 결정된 상기 이미지들이 상기 입력 비디오에 의해 결정된 이미지들과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 갖도록 수행되는,
    비디오 등화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 등화가 수행되어, 상기 등화된 비디오에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 동적범위, 및 미리 결정된 정도로 일정한 색역 및 백색 점 중 적어도 하나를 갖는, 비디오 등화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 등화가 수행되어, 상기 등화된 비디오에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖는, 비디오 등화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 등화가 수행되어, 상기 등화된 비디오에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 동적범위, 및 적어도 실질적으로 일정한 색역 및 백색 점 중 적어도 하나를 갖는, 비디오 등화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 미리 결정된 그레이 레벨인, 비디오 등화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 20% 그레이 레벨과 적어도 실질적으로 동일한, 비디오 등화 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 입력 비디오의 휘도의 로그 평균인, 비디오 등화 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 입력 비디오의 평균, 기하학적 평균, 및 기하학적 평균의 로그 중 하나인, 비디오 등화 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 높은 동적범위의 비디오는 완전한 범위를 갖는 코드 값들로 인코딩되고, 상기 등화는 상기 표준 동적범위의 비디오의 코드 값들을 상기 높은 동적범위의 비디오를 인코딩하는 코드값들의 완전한 범위의 하위범위들 내의 코드값들로 맵핑하는 단계를 포함하여, 상기 맵핑은 상기 표준 동적범위의 비디오의 동적범위를 확장하는, 비디오 등화 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스를 생성하기 위하여 입력 비디오 스트림의 세그먼트들 상에서 상기 등화를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 등화는 상기 입력 비디오 스트림의 세그먼트들의 적어도 하나의 비디오를 조절하여, 등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스는, 상기 입력 비디오 스트림의 세그먼트들에 의해 결정된 이미지들이 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖지 않는다 할지라도, 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖는, 비디오 등화 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 방법은 또한, 상기 입력 비디오 스트림을 분석함으로써 상기 세그먼트들의 각각 상에서 수행될 상기 등화를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 등화 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 방법은 또한, 상기 입력 비디오 스트림을 구비하는 메타데이터로부터 상기 세그먼트들의 각각 상에서 수행될 상기 등화를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 등화 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    비디오 전달 시스템에 의해 전달된 인코딩된 비디오 스트림을 디코딩함으로써 상기 입력 비디오 스트림을 생성하는 단계를 또한 포함하는, 비디오 등화 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은, 등화된 비디오 세그먼트들을 생성하기 위하여 상기 입력 비디오의 상이한 스트림들의 세그먼트들 상에서 상기 등화를 수행하는 단계; 및
    상기 등화된 비디오 세그먼트들을 결합된 비디오 스트림으로 결합하는 단계;를 포함하고, 상기 등화는 상기 입력 비디오의 세그먼트들 중 적어도 하나의 비디오를 조절하여, 상기 결합된 비디오 스트림에 의해 결정된 이미지들은, 상기 이미지들이 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖지 않는 프레임들에 의해 결정되고, 상기 입력 비디오의 스트림들 중 상이한 스트림들의 시퀀스로 이루어진다 할지라고, 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖는, 비디오 등화 방법.
  15. 시스템으로서,
    입력 비디오의 적어도 두 개의 스트림들 상에서 등화를 수행하여, 등화된 비디오의 적어도 두 개의 스트림들을 생성하도록, 접속되어 구성된 비디오 등화기; 및
    등화기에 접속되어, 상기 등화된 비디오의 스트림들의 적어도 두 개 중 각각의 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 결합 등화된 스트림을 생성하도록 구성된, 하위 시스템;을 포함하고,
    상기 결합 등화된 비디오에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스는 미리 결정된 정도로 일정한 동적범위를 갖고, 상기 입력 비디오는 높은 동적범위의 비디오와 표준 동적범위의 비디오를 포함하고, 상기 이미지들은 상기 높은 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지와 상기 표준 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지를 포함하고, 상기 비디오 등화기는 상기 입력 비디오와 상기 등화된 비디오에 대한 공통의 앵커 점에 대해 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 결합 등화된 스트림에 의해 결정된 상기 이미지들은 상기 입력 비디오에 의해 결정된 이미지들과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 갖는,
    시스템.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 동적범위, 및 미리 결정된 정도로 일정한 색역 및 백색 점 중 적어도 하나를 갖는, 시스템.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖는, 시스템.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 미리 결정된 그레이 레벨인, 시스템.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 20% 그레이 레벨과 적어도 실질적으로 동일한, 시스템.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 입력 비디오의 휘도의 로그 평균인, 시스템.
  21. 제 15항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 입력 비디오 휘도의 평균, 기하학적 평균, 및 기하학적 평균의 로그 중 하나인, 시스템.
  22. 제 15항에 있어서,
    상기 높은 동적범위의 비디오는 완전한 범위를 갖는 코드 값들로 인코딩되고, 상기 비디오 등화기는 상기 표준 동적범위의 비디오의 코드 값들을 상기 높은 동적범위의 비디오를 인코딩하는 코드값들의 완전한 범위의 하위범위들 내의 코드값들로 맵핑하는 것을 포함하는 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 맵핑은 상기 표준 동적범위의 비디오의 동적범위를 확장하는, 시스템.
  23. 제 15항에 있어서,
    상기 시스템은 비디오 방송 시스템인, 시스템.
  24. 제 15항에 있어서,
    상기 하위 시스템과 상기 비디오 등화기는, 상기 등화를 수행하고 상기 결합 등화된 스트림을 생성하도록 구성된 프로세서로서 구현되는, 시스템.
  25. 시스템으로서,
    높은 동적범위의 비디오의 적어도 하나의 세그먼트와 표준 동적범위의 비디오의 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 비디오 스트림을 제공하도록 구성된 하위 시스템; 및
    등화된 비디오를 생성하기 위하여 상기 비디오 스트림 상에서 등화를 수행하하도록, 접속되어 구성된 비디오 등화기로서, 상기 등화된 비디오 스트림들에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스가 미리 결정된 정도로 일정한 동적범위를 갖고, 상기 이미지들이 상기 높은 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지와 상기 표준 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지를 포함하도록 하는, 비디오 등화기;를 포함하고,
    상기 비디오 등화기는 상기 비디오 스트림과 상기 등화된 비디오에 대한 공통의 앵커 점에 대해 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오 스트림에 의해 결정된 상기 이미지들은 상기 비디오 스트림에 의해 결정된 이미지들과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 갖는,
    시스템.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오 스트림에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 미리 결정된 정도로 일정한 색역 및 백색 점 중 적어도 하나를 갖는, 시스템.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오 스트림에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖는, 시스템.
  28. 제 25항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 미리 결정된 그레이 레벨인, 시스템.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 20% 그레이 레벨과 적어도 실질적으로 동일한, 시스템.
  30. 제 25항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 비디오 스트림의 휘도의 로그 평균인, 시스템.
  31. 제 25항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 비디오 스트림 휘도의 평균, 기하학적 평균, 및 기하학적 평균의 로그 중 하나인, 시스템.
  32. 제 25항에 있어서,
    상기 높은 동적범위의 비디오는 완전한 범위를 갖는 코드 값들로 인코딩되고, 상기 비디오 등화기는 상기 표준 동적범위의 비디오의 코드 값들을 상기 높은 동적범위의 비디오를 인코딩하는 코드값들의 완전한 범위의 하위범위들 내의 코드값들로 맵핑하는 것을 포함하는 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 맵핑은 상기 표준 동적범위의 비디오의 동적범위를 확장하는, 시스템.
  33. 제 25항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 비디오 스트림의 세그먼트들 상에서 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오 스트림은 등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스를 포함하고, 상기 등화는 상기 비디오 스트림의 세그먼트들의 적어도 하나의 비디오를 조절하여, 등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스는, 상기 비디오 스트림의 세그먼트들에 의해 결정된 이미지들이 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖지 않는다 할지라도, 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖는, 시스템.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 비디오 스트림을 수신하도록 접속되고, 상기 비디오 스트림을 분석함으로써 상기 비디오 스트림의 세그먼트들의 각각 상에서 수행될 상기 등화를 결정하도록 구성된 등화 관리 하위 시스템을 또한 포함하는, 시스템.
  35. 제 33항에 있어서,
    상기 하위 시스템은 상기 비디오 스트림을 갖는 메타데이터를 제공하고,
    상기 시스템은 또한, 상기 메타데이터로부터 상기 비디오 스트림의 세그먼트들의 각각 상에서 수행될 상기 등화를 결정하도록 구성된 등화 관리 하위 시스템을 포함하는, 시스템.
  36. 제 25항에 있어서,
    상기 하위 시스템은, 인코딩된 비디오 스트림을 수신하도록 접속되고, 상기 인코딩된 비디오 스트림을 디코딩함으로써 상기 비디오 스트림을 생성하도록 구성된 디코더인, 시스템.
  37. 제 25항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 비디오 스트림 상에서 상기 등화를 수행하도록 구성된 프로세서인, 시스템.
  38. 디스플레이 시스템으로서,
    높은 동적범위의 비디오의 적어도 하나의 세그먼트와 표준 동적범위의 비디오의 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 비디오 스트림 상에서 등화를 수행하여, 등화된 비디오를 생성하도록, 접속되어 구성된 비디오 등화기로서, 상기 등화된 비디오 스트림에 의해 결정된 이미지들의 시퀀스가 미리 결정된 정도로 일정한 동적범위를 갖고, 상기 이미지들이 상기 높은 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지와 상기 표준 동적범위의 비디오에 의해 결정된 적어도 하나의 이미지를 포함하도록 하고, 상기 비디오 등화기는 상기 비디오 스트림과 상기 등화된 비디오에 대한 공통의 앵커 점에 대해 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오 스트림에 의해 결정된 상기 이미지들이 상기 비디오 스트림에 의해 결정된 이미지들과 적어도 실질적으로 동일한 평균 휘도를 갖는, 비디오 등화기; 및
    상기 비디오 등화기에 접속되어, 상기 등화된 비디오 스트림에 응답하여 이미지들을 디스플레이하도록 구성된 하위 시스템;을
    포함하는, 디스플레이 시스템.
  39. 제 38항에 있어서,
    인코딩된 비디오 스트림을 수신하도록 접속되어, 상기 인코딩된 비디오 스트림의 하위시스템을 디코딩함으로써 상기 비디오 스트림을 생성하고, 상기 비디오 스트림을 상기 비디오 등화기에 제공하도록 구성된 디코딩 스테이지를 또한 포함하는, 디스플레이 시스템.
  40. 제 39항에 있어서,
    상기 디코딩 스테이지는 상기 비디오 스트림과 함께 메타데이터를 상기 비디오 등화기에 제공하도록 구성되고, 상기 비디오 등화기는 상기 등화된 비디오 스트림이 등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스를 포함하도록 상기 비디오 스트림의 세그먼트들 상에서 상기 등화를 수행하도록 구성되고, 상기 비디오 등화기는 상기 메타데이터로부터 상기 비디오 스트림의 세그먼트들의 각각 상에서 수행될 상기 등화를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템.
  41. 제 38항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 등화된 비디오 스트림이 등화된 비디오 세그먼트들의 시퀀스를 포함하도록 상기 비디오 스트림의 세그먼트들 상에서 상기 등화를 수행하도록 구성되고, 상기 비디오 등화기는 상기 비디오 스트림을 분석함으로써 상기 비디오 스트림의 세그먼트들의 각각 상에서 수행될 상기 등화를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템.
  42. 제 38항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오 스트림에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 미리 결정된 정도로 일정한 색역 및 백색 점 중 적어도 하나를 갖는, 디스플레이 시스템.
  43. 제 38항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 등화된 비디오 스트림에 의해 결정된 상기 이미지들의 시퀀스는 적어도 실질적으로 일정한 동적범위를 갖는, 디스플레이 시스템.
  44. 제 38항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 미리 결정된 그레이 레벨인, 디스플레이 시스템.
  45. 제 44항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 20% 그레이 레벨과 적어도 실질적으로 동일한, 디스플레이 시스템.
  46. 제 38항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 비디오 스트림의 휘도의 로그 평균인, 디스플레이 시스템.
  47. 제 38항에 있어서,
    상기 공통의 앵커 점은 상기 비디오 스트림 휘도의 평균, 기하학적 평균, 및 기하학적 평균의 로그 중 하나인, 디스플레이 시스템.
  48. 제 38항에 있어서,
    상기 높은 동적범위의 비디오는 완전한 범위를 갖는 코드 값들로 인코딩되고, 상기 비디오 등화기는 상기 표준 동적범위의 비디오의 코드 값들을 상기 높은 동적범위의 비디오를 인코딩하는 코드값들의 완전한 범위의 하위범위들 내의 코드값들로 맵핑하는 것을 포함하는 등화를 수행하도록 구성되어, 상기 맵핑은 상기 표준 동적범위의 비디오의 동적범위를 확장하는, 디스플레이 시스템.
  49. 제 38항에 있어서,
    상기 비디오 등화기는 상기 비디오 스트림 상에서 상기 등화를 수행하도록 구성된 프로세서인, 디스플레이 시스템.
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