KR20170091744A - 높은 동적 범위 비디오에 대한 디스플레이 관리 - Google Patents

Abstract

디스플레이 관리 프로세서는 레퍼런스 디스플레이와는 상이한 동적 범위를 갖는 타겟 디스플레이상에 디스플레이될 강화된 동적 범위를 갖는 입력 이미지를 수신한다. 입력 이미지가 지각적으로-양자화된(PQ) 컬러 공간, 바람직하게는, IPT-PQ 컬러 공간으로 먼저 변환된다. 적응형 톤-매핑 함수 및 적응형 색역 매핑 함수를 포함하는 컬러 볼륨 매핑 함수가 매핑된 이미지를 생성한다. 필터링된 톤-매핑된 강도 이미지를 갖는 최종 매핑된 이미지를 생성하기 위해, 디테일-보존 단계가 매핑된 이미지의 강도 컴포넌트에 적용된다. 그 후, 최종 매핑된 이미지가 디스플레이의 선호 컬러 공간으로 다시 변환된다. 적응형 톤 매핑 및 색역 매핑 함수들의 예들이 제공된다.

Description

높은 동적 범위 비디오에 대한 디스플레이 관리{DISPLAY MANAGEMENT FOR HIGH DYNAMIC RANGE VIDEO}

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 그 전체가 참조로 본원에 통합되는 2015년 1월 19일 출원된 미국 특허 가출원 제62/105,139호로부터 우선권을 주장한다.

기술분야

본 발명은 일반적으로 이미지들에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 실시예는 높거나 강화된 동적 범위를 갖는 이미지들의 디스플레이 관리 프로세스에 관한 것이다.

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 '동적 범위'(DR)는 예를 들어, 가장 어두운 어둠들(블랙들)로부터 가장 밝은 밝음들(화이트들)까지의 이미지에서의 강도(예를 들어, 휘도, 루마)의 범위를 인지하기 위한 인간의 시각 시스템(HVS)의 능력에 관한 것일 수 있다. 이러한 의미에서, DR은 '장면-관련' 강도에 관한 것이다. DR은 또한 특정한 폭의 강도 범위를 알맞게 또는 대략 렌더링하기 위한 디스플레이 디바이스의 능력에 관한 것일 수 있다. 이러한 의미에서, DR은 '디스플레이-관련' 강도에 관한 것이다. 특정한 의미가 본원의 설명의 임의의 포인트에서 특정한 의의를 갖는 것으로 명시적으로 특정되지 않으면, 용어는 어느 의미로나, 예를 들어, 상호교환가능하게 사용될 수 있다는 것이 추론되어야 한다.

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 높은 동적 범위(HDR)는 인간의 시각 시스템(HVS)의 일부 14 내지 15 자릿수를 스팬하는 DR 폭에 관한 것이다. 실제로, 인간이 강도 범위에서 넓은 폭을 동시에 인지할 수 있는 DR은 HDR에 관하여, 다소 잘릴 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 강화된 동적 범위(EDR) 또는 시각 동적 범위(VDR)는 인간의 시각 시스템(HVS)에 의해 동시에 인지가능한 DR에 개별적으로 또는 상호교환가능하게 관한 것일 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, EDR은 5 내지 6 자릿수를 스팬하는 DR에 관한 것일 수 있다. 따라서, 실제 장면 관련 HDR에 관하여 아마도 다소 더 협소하지만, EDR은 그럼에도 불구하고 넓은 DR 폭을 나타내고 HDR로서 또한 지칭될 수 있다.

실제로, 이미지들은 하나 이상의 컬러 컴포넌트들(예를 들어, 루마 Y 및 크로마 Cb 및 Cr)을 포함하고, 여기서, 각각의 컬러 컴포넌트는 픽셀 당 n-비트의 정밀도에 의해 표현된다(예를 들어, n=8). 선형 휘도 코딩을 사용하여, n≤8인 이미지들(예를 들어, 컬러 24-비트 JPEG 이미지들)은 표준 동적 범위의 이미지들로 고려되는 반면에, n>8인 이미지들은 강화된 동적 범위의 이미지들로 고려될 수 있다. EDR 및 HDR 이미지들은 또한, Industrial Light and Magic이 개발한 OpenEXR 파일 포맷과 같은, 고정밀(예를 들어, 16-비트) 부동 소수점 포맷들을 사용하여 저장되고 분배될 수 있다.

대부분의 소비자 데스크탑 디스플레이들은 200 내지 300 cd/m² 또는 니트의 휘도를 지원한다. 대부분의 소비자 HDTV들은 300 내지 1000 cd/m²의 범위이다. 따라서, 이러한 종래의 디스플레이들은 HDR 또는 EDR에 관하여, 표준 동적 범위(SDR)이라 또한 지칭되는 낮은 동적 범위(LDR)의 특징을 나타낸다. EDR 콘텐츠의 가용성이 캡처 장비(예를 들어, 카메라들) 및 EDR 디스플레이들(예를 들어, Dolby Laboratories로부터의 PRM-4200 전문가 레퍼런스 모니터) 모두에서의 발전으로 인해 성장함에 따라, EDR 콘텐츠는 더 높은 동적 범위들(예를 들어, 1,000 니트로부터 5,000 니트 이상까지) 지원하는 EDR 디스플레이들상에 컬러 등급화되고 디스플레이될 수 있다. 일반적으로, 본 개시내용의 방법들은 SDR보다 높은 임의의 동적 범위에 관한 것이다. 본원에서 발명자들이 이해하는 바와 같이, HDR 및 SDR 디스플레이들상에 높은-동적 범위 이미지들의 디스플레이 관리를 위한 향상된 기법들이 백워드 호환성 및 우수한 몰입 경험 모두를 위해 바람직하다.

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "디스플레이 관리"는 제1 동적 범위(예를 들어, 1000 니트)의 입력 비디오 신호를 제2 동적 범위(예를 들어, 500 니트)의 디스플레이에 매핑하기 위해 필요한 프로세싱(예를 들어, 톤 및 색역(gamut) 매핑)을 나타낸다.

이 섹션에 설명한 접근방식들은 추구될 수도 있는 접근방식들이지만, 반드시 이전에 구상되거나 추구된 접근방식은 아니다. 따라서, 다르게 나타내지 않으면, 이 섹션에 설명한 접근방식들 중 임의의 것이 단지 이 섹션에서의 그들의 포함에 의해 종래 기술로서 여겨진다는 것을 가정해서는 안 된다. 유사하게, 하나 이상의 접근방식들에 관하여 식별된 이슈들은, 달리 지시되지 않으면, 이 섹션에 기초하여 임의의 종래 기술로 인식되는 것으로 가정해서는 안 된다.

본 발명의 실시예는 첨부한 도면들의 도들에서 제한이 아닌 예로서 예시되며, 이 도면들에서, 동일한 참조 부호들이 동일한 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EDR 이미지들의 디스플레이 관리를 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입력 컬러 공간으로부터 지각적으로-양자화된 공간으로 입력 EDR 데이터를 변환하는 예시적인 프로세스를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EDR 이미지들의 컬러 볼륨 매핑을 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디테일 보존(detail preservation)을 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 출력 컬러 변환을 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.

강화된 동적 범위(EDR) 이미지들의 효율적인 디스플레이 관리(예를 들어, 톤 및 색역 매핑)가 본원에 설명된다. 아래의 설명에서, 설명의 목적을 위해, 다수의 특정한 상세사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 본 발명이 이들 특정한 상세사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 널리 공지된 구조들 및 디바이스들은 본 발명을 불필요하게 차단하고, 모호하게 하거나, 애매하게 하는 것을 회피하기 위해 철저히 상세하게 설명되지 않는다.

개요

본원에 설명하는 예시적인 실시예들은 EDR 이미지들의 효율적인 디스플레이 관리에 관한 것이다. 디스플레이 관리 프로세서는 소스 레퍼런스 디스플레이와는 상이한 동적 범위를 갖는 타겟 디스플레이상에 디스플레이될 강화된 동적 범위를 갖는 입력 이미지를 수신한다. 입력 이미지는 입력 컬러 공간(예를 들어, RGB 또는 YCbCr)으로부터 지각적으로-양자화된(PQ) 컬러 공간, 바람직하게는, IPT-PQ 컬러 공간으로 먼저 변환된다. 적응형 톤-매핑 함수 및 적응형 색역 매핑 함수를 포함하는 컬러 볼륨 매핑 함수가 제1 매핑된 이미지를 생성한다. 디테일-보존 단계가 필터링된 톤-매핑된 강도 이미지를 갖는 최종 매핑된 이미지를 생성하기 위해 제1 매핑된 이미지의 강도 컴포넌트에 적용된다. 그 후, 최종 매핑된 이미지가 디스플레이의 선호 컬러 공간으로 다시 변환된다. 적응형 톤 매핑 및 색역 매핑 함수들의 예들이 제공된다.

예시적인 디스플레이 관리 프로세싱 파이프라인

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 (HDR 이미지들로서 또한 지칭될 수 있는) EDR 이미지들의 디스플레이 관리를 위한 예시적인 프로세스를 도시한다. 프로세스는 그 전체가 참조로 본원에 통합되는 2014년 2월 13일 출원된, 이제 '304 출원으로서 지칭될 PCT 출원 번호 PCT/US2014/016304호에 설명된 디스플레이 관리 프로세스와의 다수의 유사성들을 공유하지만; 제안된 실시예들은 전체 이미지 품질을 향상시키면서 감소된 계산적 복잡성을 허용하는 다중의 개선점들을 포함한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 비디오 프로세서(예를 들어, 미디어 서버, 셋탑 박스, 이미지 디스플레이, 또는 다른 적합한 이미지 프로세서)는 EDR 입력(VI)(102) 및 임의로, 연관된 소스 및 콘텐츠 메타데이터(104) 및 타겟 메타데이터(106)를 수신한다. EDR 입력(102)은 EDR 비디오 신호와 같은, 이미지들의 시퀀스의 프레임의 일부 또는 전체 프레임을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "메타데이터"는 코딩된 비트스트림의 일부로서 송신되고 디코딩된 이미지를 렌더링하기 위해 디코더를 보조하는 임의의 보조 정보에 관한 것이다. 이러한 메타데이터는 본원에 설명된 것들로서, 컬러 공간 또는 색역 정보, 레퍼런스 디스플레이 파라미터들, 및 보조 신호 파라미터들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

수신된 EDR 입력(102)은 RGB 컬러 포맷 또는 YCbCr, XYZ 등과 같은 임의의 다른 컬러 공간에 있을 수 있다. 수신된 이미지는 타겟 디스플레이 모니터와는 상이한 동적 범위 및 컬러 색역 특성들을 가질 수 있는 레퍼런스 EDR 모니터상에서 컬러 등급화되었을 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "컬러 등급화"는 컬러 아티팩트들을 정정하고 그리고/또는 디렉터의 의도에 매칭하기 위해 이미지 또는 비디오의 컬러를 조정하는 프로세스를 나타낸다.

EDR 입력(102)은 프로그램 생성 동안 이미지를 컬러 등급화하기 위해 사용된 디스플레이 관한 소스 디스플레이 메타데이터(104)를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 메타데이터는 레퍼런스 광전자 전달 함수(EOTF)(예를 들어, Rec. ITU-R BT.1866 (03/2011) 또는 SMPTE ST 2084:2014)를 포함할 수 있다. EDR 입력은 컬러 등급화 동안 소스 또는 레퍼런스 디스플레이의 최대 및 최소 밝기, 데이터의 최대, 최소, 및 평균 중간-톤, 및 주변광의 강도와 같은 추가의 소스 디스플레이 및 콘텐츠 메타데이터(104)를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 레퍼런스 모니터에 대한 메타데이터는 생성에서 사용되는 아래의 예시적인 파라미터들을 포함할 수 있다:

소스 모니터 최소. 밝기, Smin = 0.005니트;

소스 모니터 최대. 밝기, Smax = 4000니트;

주변광, Samb = 10니트;

감마, Sgamma = 2.4;

컬러 공간 = DCI P3, 화이트 포인트 = D65;

레퍼런스 모니터에 대한 메타데이터는 통상적으로 한 번만 송신될 필요가 있지만; 비디오 데이터에 대한 메타데이터는 프레임 기반으로, 장면 기반으로, 또는 변화가 있을 때마다 송신될 수 있다. 소스 콘텐츠에 관련된 메타데이터가 존재하지 않은 경우에, 일부 실시예들에서, 이러한 데이터는 소스 비디오 콘텐츠를 분석함으로써 추출될 수 있다. 타겟 메타데이터(106)는 타겟 디스플레이에 의해 전달되며 타겟 디스플레이 특성들(예를 들어, 최대 밝기, 컬러 색역 등)을 설명할 수 있다.

IPT-PQ 컬러 공간

바람직한 실시예에서, 프로세싱 파이프라인(100)은 지각적으로-양자화된 IPT 또는 IPT-PQ 컬러 공간으로서 지칭되는 것으로 수행되지만, 유사한 프로세싱 단계가 선형 RGB, 감마 RGB, YCbCr, XYZ, CIE-Lab 등과 같은 다른 컬러 공간들에서 수행될 수 있다. 발명자에 의해 이해되는 바와 같이, IPT-PQ 컬러 공간에서 동작하는 것은 고정된 포인트 및 더 낮은 비트 깊이에서 디스플레이 관리 파이프라인을 수행하는 것 및 톤-매핑 및 색역 매칭 동작들로 인한 컬러 아티팩트들을 감소시키는 것과 같은 다수의 이점들을 제공한다. 그 전체가 참조로 본원에 통합되는 (Ebner 논문으로서 지칭될) Proc. 6th Color Imaging Conference: Color Science, Systems, and Applications, IS&T, Scottsdale, Arizona, Nov. 1998, pp. 8-13에서의 F. Ebner and M.D. Fairchild에 의한 "Development and testing of a color space (ipt) with improved hue uniformity"에 설명된 바와 같은 IPT가 인간의 시각 시스템에서 콘들(cones) 사이의 컬러 차이의 모델이다. 이러한 의미에서, 이것은 YCbCr 또는 CIE-Lab 컬러 공간들과 유사하지만; 이것은 일부 과학 연구들에서 인간의 시각 프로세싱을 이들 공간들보다 양호하게 모방하는 것으로 나타났다. CIE-Lab과 유사하게, IPT는 일부 레퍼런스 휘도에 대한 정규화된 공간이다. 실시예에서, 정규화는 타겟 디스플레이의 최대 휘도에 기초한다.

본원에 사용되는 바와 같은 용어 "PQ"는 지각적 양자화를 지칭한다. 인간의 시각 시스템은 매우 비선형 방식으로 광 레벨들의 증가에 반응한다. 자극을 보는 인간의 능력은 그 자극의 휘도, 자극의 크기, 자극을 구성하는 공간 주파수(들), 및 눈이 자극을 보는 특정한 모멘트에 적응되는 휘도 레벨에 의해 영향을 받는다. 바람직한 실시예에서, 지각적 양자화기 함수는 인간의 시각 시스템에서의 콘트라스트 민감성 임계치들에 더 양호하게 매칭하는 출력 그레이 레벨들에 선형 입력 그레이 레벨들을 매핑한다. PQ 매핑 함수들의 예들이 2012년 12월 6일 출원되고 그 전체가 참조로 본원에 통합되는 J. S. Miller 등에 의한 "Perceptual luminance nonlinearity-based image data exchange across different display capabilities"이란 명칭의 ('212 출원으로서 지칭될) 일련 번호 PCT/US2012/068212호를 갖는 PCT 출원에 설명되고, 여기서, 고정된 자극 크기가 주어지면, 모든 휘도 레벨(즉, 자극 레벨)에 대해, 그 휘도 레벨에서의 최소 가시 콘트라스트 단계가 (HVS 모델들에 따라) 가장 민감한 적응 레벨 및 가장 민감한 공간 주파수에 따라 선택된다. 물리적 음극선관(CRT) 디바이스의 반응 곡선을 나타내고 인간의 시각 시스템이 응답하는 방식에 대한 매우 개략적인 유사성을 가질 수 있는 종래의 감마 곡선과 비교하여, '212 출원에 의해 결정된 바와 같은 PQ 곡선은 상대적으로 단순한 함수 모델을 사용하여 인간의 시각 시스템의 실제 시각 반응을 모방한다.

PQ 곡선에 기초하는 EOTF의 예가 그 전체가 참조로 본원에 통합되는 SMPTE ST 2084:2014 "High Dynamic Range EOTF of Mastering Reference Displays"에 정의된다. 지각적으로-양자화된 EOTF의 다른 예가 그 전체가 참조로 본원에 통합되는 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG2014/M35065, 2014년 10월, J. Stessen 등에 의한 "Chromaticity based color signals for wide color gamut and high dynamic range"에 제시된다.

표 1은 디지털 비디오 코드 값들을 디스플레이의 포인트에서의 절대 선형 휘도 레벨들로 변환하는 지각적 곡선 EOTF의 계산을 설명한다. 절대 선형 휘도를 디지털 코드 값들로 변환하는 역 EOTF(OETF) 계산이 또한 포함된다.

표 1

예시적인 방정식 정의들:

D = 지각적 곡선 디지털 코드 값, SDI-적법 무부호(SDI-legal unsigned) 정수, 10 또는 12비트

b = 디지털 신호 표현에서 컴포넌트 당 비트들의 수, 10 또는 12

V = 정규화된 지각적 곡선 신호 값, 0≤V≤1

Y = 정규화된 휘도값, 0≤Y≤1

L = 절대 휘도값, 0≤L≤10,000cd/m²

예시적인 EOTF 디코딩 방정식들:

예시적인 역 EOTF 인코딩 방정식들:

예시적인 상수들:

주의:

1. 오퍼레이터 INT는 0 내지 0.4999...의 범위의 부분들에 대해서는 0 및 0.5 내지 0.9999...의 범위의 부분들에 대해서는 +1의 값을 리턴하고, 즉, 0.5 이상의 부분들을 반올림한다.

2. 모든 상수들은 반올림 문제들을 회피하기 위해 12비트 유리수들의 정확한 배수들로서 정의된다.

3. R, G, 또는 B 컴포넌트들은 상술한 Y 신호 컴포넌트와 동일한 방식으로 계산된다.

도 2는 실시예에 따른 컬러 변환 단계(110)를 위한 예시적인 프로세스를 더욱 상세히 도시한다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 컬러 포맷(예를 들어, YCbCr 4:2:0 또는 RGB 감마 4:4:4)에 있는 입력 EDR 신호(VI)(102)가 주어지면, 컬러 공간 변환 단계(110)는 입력 EDR 신호를 지각적으로-정정된 IPT 컬러 공간(IPT-PQ)에서의 신호(V_IL)(112)로 전환한다. 이러한 컬러 변환은 아래의 단계들을 포함할 수 있다:

a) 단계(215)는 필요한 경우에, 출력(217)을 생성하기 위해 크로마 업-샘플링 또는 다른 사전-프로세싱 동작들(예를 들어, 범위(0, 1)내에 있도록 입력을 스케일링함)을 수행할 수 있다.

b) 입력 EDR 신호(102)는 감마 코딩되거나 PQ 코딩될 수 있고, 이는 소스 메타데이터(104)를 사용하여 통상적으로 시그널링된다. 단계(220)는 코드 값들로부터 휘도로의 소스 디스플레이의 변환을 반전시키거나 원상태로 하기 위해 (메타데이터(104)에 의해 제공된 바와 같은) EOTF를 사용할 수 있다. 예를 들어, 입력 신호가 감마 코딩되는 경우에, 이러한 단계는 역 감마 함수를 적용한다. 입력 신호가 (예를 들어, SMPTE ST 2084에 따라) PQ-인코딩되는 경우에, 이러한 단계는 역 PQ 함수를 적용한다. 실제로, 선형화 단계(220)는 3개의 사전-계산된 1-D 룩-업 테이블들(LUTs)을 사용하여 수행될 수 있다.

c) 단계(225)는 선형화된 신호(222)를 LMS 컬러 공간에서 신호(227)로 변환한다. 통상적으로, 이러한 단계는 a) 표준 변환들을 사용하여 입력을 XYZ 컬러 공간으로 전환한 후, 신호를 XYZ로부터 LMS로 전환하기 위해 3×3 매트릭스를 적용함으로써 수행된다.

d) (단계 230). Ebner 논문에 따르면, 종래의 LMS - IPT 컬러 공간 변환은 비선형 멱함수를 LMS 데이터에 먼저 적용한 후, 선형 변환 매트릭스를 적용하는 것을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 데이터를 LMS로부터 IPT로 변환한 후 IPT-PQ 도메인에 있도록 PQ 함수를 적용할 수 있지만, 단계(230)에서, LMS - IPT의 비선형 인코딩을 위한 종래의 멱함수는 PQ 비선형 인코딩으로 대체된다. 예를 들어, 비선형 L, M, 및 S 값들은 방정식 (t2)에서 V 신호와 동일한 방식으로 계산되고, 여기서, Y 신호는 선형 L, M, 또는 S 컴포넌트 값들로 대체된다. 일부 실시예들에서, PQ 인코딩의 정규화된 버전이 사용될 수 있고, 여기서, 방정식 (t3)의 단계는 생략될 수 있으며 출력 PQ 값들의 범위는 0과 1 사이이다. 일부 실시예들에서, (예를 들어, Stessen에 의해 제안된 바와 같은) 대안의 PQ 인코딩들이 또한 적용될 수 있다.

e) 표준 LMS - IPT 3×3 선형 변환을 사용하여, 단계(235)는 IPT-PQ 컬러 공간으로의 신호(102)의 변환을 완료한다.

일부 실시예들에서, 완료된 컬러 변환 파이프라인(예를 들어, 110)이 3D LUT를 사용하여 계산될 수 있다. 더욱이, 입력 신호가 이미 IPT-PQ 공간에 있는 실시예들에서, 입력 컬러 공간 변환(110)은 바이패스될 수 있다.

컬러 볼륨 매핑

컬러 변환 단계(110) 이후에, 신호(V_IL)(112)의 강도(I_O) 및 크로마(P/T)는 타겟 디스플레이의 제약들내에 적합하도록 매핑될 필요가 있다. 도 3은 실시예에 따른 컬러 볼륨 매핑 프로세스(115)의 예시적인 구현을 도시한다. 컬러 볼륨 매핑 프로세스(115)의 제1 부분은 컬러들의 채도 및 강도 모두에 기초하여 컬러들을 어둡게 하기 위한 양을 결정한다. 실시예에서, 제한하지 않고, 채도(S)의 메트릭이 크로마 컴포넌트들의 제곱의 합, 또는

로서 계산될 수 있다.

톤 매핑 함수(310)는 톤-매핑된 강도 데이터(I_m)(314)(예를 들어,

)를 생성하기 위해 입력 데이터(V_IL)(112)의 강도(302)에 비선형 매핑을 적용한다. 예시적인 비선형 매핑 변환이, 그 전체가 참조로 본원에 통합되는 "Method and apparatus for image data transformation"이란 명칭의 ('480 특허로서 지칭될) 미국 특허 8,593,480호에서 A. Ballestad 등에 의해 설명된다.

'480 특허에 따르면, 비선형 매핑을 위한 예시적인 전달 함수가

로서 표기될 수 있고,

여기서, C₁, C₂, 및 C₃는 상수들이고, Y_in은 컬러 채널(예를 들어, I_O)에 대한 입력값이고, Y_out은 컬러 채널에 대한 출력값이며, Slope 및 Rolloff는 파라미터들이다. 이러한 전달 함수는 파라미터화된 S자형 톤 곡선 함수의 예이다. 지수 슬로프가 중간점에서의 원하는 콘트라스트를 특정한다. 이것은 더 어두운 이미지들에 대한 약간 더 높은 콘트라스트를 허용하기 위해 소스와 타겟 디스플레이들 사이의 비율로부터 유도될 수 있다. 지수 Rolloff는 곡선이 곡선의 상부 및 바닥에서 어떻게 날카롭게 롤 오프하는지 결정한다. 더 작은 값이 더 날카로운 롤 오프를 발생시킨다. 파라미터들(C₁, C₂, 및 C₃)은 입력 메타데이터(104)로부터 통상적으로 추출되는 레퍼런스(또는 소스) 디스플레이의 밝기 특성들, 및 타겟 메타데이터(106)를 통한 디스플레이 관리 프로세스를 수행하는 프로세서에 통상적으로 이미 공지된 타겟 디스플레이의 밝기 특성들에 기초하여 정의되는 3개의 앵커 포인트들의 선명도에 기초하여 결정된다.

톤 매핑에서의 중요한 개념은 중간점 강도 및 콘트라스트에 대해 가능한 한 거의 변경하지 않음으로써 전체 이미지 외관을 보존하는 것이다. 그 후, 그림자들 및 하이라이트들이 타겟 디스플레이의 휘도 범위로 평활하게 매핑된다. 예시적인 실시예에서, 단계(310)는 아래와 같이 방정식 (2)의 톤 곡선 파라미터들을 계산할 수 있다:

Tmin 및 Tmax가 PQ 인코딩으로 표현된 타겟 디스플레이의 최소 및 최대 밝기를 나타내는 것으로 한다. 또한, Smin 및 Smax가 또한 PQ 인코딩된 소스 디스플레이의 최소 및 최대 밝기를 나타내는 것으로 하고, 실시예에서, S2Tratio가

로서 정의될 수 있다.

S2Tratio가 주어지면, 실시예에서,

및

이다.

Shift의 값은 매핑 곡선의 중간점, 또는 입력 이미지를 어둡게 하여 타겟 디스플레이의 능력들에 적응시키기 위한 양을 나타낸다. 일반성을 잃지 않고, 실시예에서, 이것은 이미지에 대한 디렉터의 창조적 의도의 일부를 보존하기 위해 소스와 타겟 디스플레이 중간점들 사이의 절반인 것으로 선택된다.

실시예에서, Rolloff = 1/3 값은 광범위한 이미지들에 대한 양호한 이미지 품질을 제공하기 위해 주관적으로 결정되었다.

방정식들(2 내지 4)이 주어지면, 파라미터들(C1, C2, 및 C3)은 특정된 최소, 최대, 및 중간 제어 포인트들을 통과하는 톤-매핑 곡선을 결정하는 방정식들의 시스템을 풀음으로써 유도될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상술한 톤 곡선에 대한 변경이, 예를 들어, 더 밝거나 더 어두운 시청 환경에 매핑할 때 소망될 수 있다. 이것은 주관적으로 조절될 수 있는 2개의 추가의 파라미터들: 콘트라스트 및 밝기를 통해 수용될 수 있다. 콘트라스트 및 밝기가 주어지면, 방정식 (4)의 원래의 시프트 및 슬로프 파라미터들은

밝기(Brightness) 제어는, 타겟 디스플레이 동적 범위에 의존하여 중간점에만 영향을 미칠 수 있더라도, 전체 이미지의 밝기를 글로벌하게 상승시키거나 낮추는 효과를 갖는다. 콘트라스트(Contrast) 제어는, 타겟 디스플레이 동적 범위에 의존하여 그림자들 또는 하이라이트들에서의 콘트라스트를 감소시킬 수 있더라도, 중간점 주위의 콘트라스트를 상승시키거나 낮추는 효과를 갖는다.

밝기 및 콘트라스트 제어들이 2개의 목적들을 달성하기 위해 변경될 수 있다. 먼저, 이들은 상이한 시청 환경을 보상하기 위해 종단 디스플레이에서 조절될 수 있다. 이것은 PLUGE-타입 동작을 통해 행해지고, 여기서, 사용자가 블랙 및 화이트 디테일이 이미지에서 주관적으로 가시적일 때까지 밝기 및/또는 콘트라스트를 조절한다. 이들 파라미터들의 제2 용도는 메타데이터의 일부로서, 특정한 주관적 인상을 달성하기 위해 특정한 샷에 대한 디폴트 매핑을 미세-동조하는 것이다.

상기 C1, C2, 및 C3 파라미터들이 주어지면, 실시예에서, 매핑된 강도는

로서 계산될 수 있다.

실제로, 톤-매핑된 이미지(314)를 계산하는 것은 통상적으로 룩-업 테이블을 사용하여 구현된다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 컬러 볼륨 매핑(115)은 강도에서의 변화들에 기초하여 크로마 값들(P/T)(304)을 조절하기 위해 사용되는 채도 매핑 함수(320)를 포함한다. 컬러들의 강도가 감소됨에 따라, 그들의 채도가 그들의 외관 또는 밸런스를 유지하기 위해 또한 감소된다. 실시예에서, 채도 매핑(320)은

로서 표현될 수 있다.

톤 매핑 및 채도 곡선들은 특정된 소스 및 타겟 디스플레이 능력들, 및 임의로, 임의의 사용자 조절에 대해 계산된다. 이들이 계산되면, 이들은 소스 컬러 볼륨으로부터 타겟 컬러 볼륨으로 매핑하기 위해 각각의 픽셀에 독립적으로 적용될 수 있다. 절차의 핵심은 톤 곡선을 입력 강도에 먼저 적용한 후, 채도 곡선에 의해 크로마 채널들 각각을 스케일링하는 것이다. 크로마 채널들 모두에 동일한 스케일을 적용함으로써, IPT에서 P와 T 사이의 각도에 의해 정의되는 색조들을 보존한다. 그러므로, 실시예에서,

이다.

이것은 일반적으로, 타겟 디스플레이 컬러 볼륨내에 결국 있게 되는 컬러들에 대한 양호한 결과들을 생성한다. 그러나, 이는 타겟 디스플레이가 밝고, 포화된 컬러들을 생성할 수 없을 수 있다는 사실을 설명하지 못한다. 이 경우에, 발명자에 의해 이해되는 바와 같이, 일부 추가의 크로마 조절이 필요할 수 있다.

컬러 볼륨 매핑 이후에, 타겟 디스플레이 컬러 볼륨의 외부에 남아 있는 임의의 컬러들은 RGB 공간에서 클립핑될 것이다. 외부에 남겨진 컬러들을 감소시키기 위해, 실시예가 컬러들을 타겟 디스플레이 컬러 볼륨에 더 매핑하는 2개의 수단들을 제공한다. 제1 수단은 밝고, 포화된 컬러들을 어둡게 하는 것이며, 제2 수단은 매우 포화된 컬러들의 채도를 감소시키는 것(desaturate)이다. 그 후, 방정식 (9)의 컬러 볼륨 매핑 절차가 아래에 나타낸 바와 같이 변경될 수 있고,

여기서, α 및 β는 메타데이터를 통해 통상적으로 수신되는 가중치들이다.

방정식 (10)에서, 픽셀 채도(S)가 먼저 계산되고 적응형 색역 매핑을 위한 마스크로서 사용된다. 이것은, 근접-중성 컬러들이 영향을 받지 않고 매우 포화된 컬러들이 가장 영향을 받는다는 것을 보장한다. 컬러들의 강도는 일부 양(α) 만큼 그들의 채도 및 강도 모두에 따라 조절된다. 유사하게, 채도는 채도 및 다른 양(β)에 따라 조절된다. 이들 2개의 방향들 사이의 가중치들을 특정함으로써, 컬러 정확성을 향상시키고 출력 이미지에서 컬러 아티팩트들을 감소시키기 위해 컬러 볼륨 매핑 전략을 제어할 수 있다. 가장 큰 조정치가 밝고, 포화된 컬러들에 적용된다. 실시예에서, 이들 가중치들의 통상의 값들은 5와 15 사이의 범위이다. 실시예에서, 방정식 (10)은 (1-S*α) 및 (1-S*β)의 값들이 절대 네거티브 또는 제로가 아니도록 클립 동작들을 또한 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 방정식들(10)은

로서 일반화될 수 있고,

여기서, f_TS(S) 및 f_SS(S)는 S의 매우 일반적인 선형 또는 비선형 함수를 나타낸다. 예를 들어, f_TS(S) = (1 - S＊α) 및 f_SS(S) = (1 - S＊β)에 대해, 방정식 (10a)는 방정식 (10)이 된다. 방정식들 (10a)은 또한 차례로,

로서 조인트-매핑 함수들에 관하여 더 일반화될 수 있다.

(10b)의 일반화된 접근방식에 대한 방정식들 (10) 및 (10a)의 이점은, 매핑들이 분리가능한 방정식들로서 표현된다는 것이고, 이는 프로세싱 요건들을 단순화한다.

디테일 보존

방정식 (4)의 톤 매핑은, 동일한 방정식이 전체 이미지 또는 프레임에 적용되기 때문에 글로벌 톤-매핑 오퍼레이터로서 통상적으로 지칭된다. 실시예에서, 글로벌 톤-매핑에는 로컬 콘트라스트를 향상시키는 디테일 보존 오퍼레이터(125)가 후속될 수 있다. 이러한 단계는 톤-매핑 동작으로 인해 분실된, 강도 채널에서의 고-주파수 디테일을 또한 복원한다. 이러한 로컬 톤 매핑 오퍼레이터들의 예들이 '480 특허 및 '304 출원에 설명된다. 도 4는 실시예에 따른 디테일 보존의 다른 예를 도시한다. 입력(I_o)(302), I_m(314), 및 소스 메타데이터(104)가 주어지면, 프로세스(125)는 아래의 단계들에 따라 필터링된 강도 이미지(I_mf)(127)를 생성한다.

W_MSE 및 W_MS가 소스 메타데이터로부터 추출될 수 있는 조절가능한 가중치들(예를 들어, W_MS = 1, W_MSE = 4)을 나타내는 것으로 한다. 이들 가중치들은 적용될 디테일 보존의 양을 제어한다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이,

하고,

여기서, F(D,H)는 커널(H)을 갖는 필터를 이미지(D)에 적용하는 것을 나타낸다. 예시적인 실시예에서, H는 σ=2를 갖는 분리가능한 5×11 가우시안 필터를 포함하지만; 대안의 필터들이 또한 적용될 수 있다.

필터들(Hx 및 Hy)은 1-D 에지-검출 필터들이다. 실시예에서, Hx 및 Hy에 대한 필터 커널들은 [-1 0 1] 및 [-1 0 1]^T 각각에 대응한다. 따라서,

이 주어지면,

이다.

일부 실시예에서, 클램프 함수(420)가 그 값이 항상 0과 1 사이의 범위이라는 것을 보장하기 위해 E에 또한 적용될 수 있다. 예를 들어,

이다.

그 후,

이다.

출력 컬러 변환

도 5는 (I_m, P_m, T_m 또는 I_mf, P_m, T_m 컴포넌트들을 포함하는) 매핑된 EDR 신호(V_M)를 지각적으로-양자화된 컬러 공간(예를 들어, IPT-PQ)으로부터 원하는 컬러 공간(예를 들어, RGB 또는 YCbCr)으로 다시 전환하기 위한 컬러 변환 프로세스(135)의 예를 도시한다. 이들 프로세스는 입력 컬러 컨버터(110)에서의 프로세싱 단계들을 미러링하고, 이제 역순서로 수행된다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 컬러 변환은 아래의 단계들을 포함할 수 있다:

a) 단계(505): 매핑된 신호(V_M)를 LMS 변환에 대한 3×3 IPT를 사용하여 IPT-PQ 공간으로부터 LMS-PQ 공간으로 변환한다.

b) 단계(510): LMS-PQ 신호(507)를 LMS-PQ 공간으로부터 LMS 공간으로 변환한다. 이러한 단계는 표 1의 방정식들을 사용하여 계산된다. 실시예에서, 이러한 단계는 3개의 1-D LUT들을 사용하여 수행될 수 있다.

c) 단계(515): LMS 신호(512)를 타겟 디스플레이 컬러(예를 들어, RGB)(517)로 변환하고, 이는 타겟 디스플레이의 프로파일에 기초하여 3×3 매트릭스를 사용하여 통상적으로 수행된다.

d) 단계(520): 출력 신호(522)를 생성하기 위해 디스플레이의 EOTF(예를 들어, 감마 또는 PQ 인코딩)를 신호(517)에 적용한다.

e) 단계(525): 필요한 경우에, 추가의 사후-프로세싱(예를 들어, 컬러 변환 및 컬러 서브-샘플링)을 적용한다.

이러한 단계는 순수하게 비색적(colorimetric)이고, 이는 파라미터들이 측정치들 또는 공지된 디스플레이 사양들로부터 유도되고, 튜닝 또는 주관적 변경이 통상적으로 필요하지 않다는 것을 의미한다. 스테이지(520) 이후에, 타겟 디스플레이 능력들 외부에 일부 남아 있는 값들이 있을 수 있다. 이러한 경우에, 권장된 프랙티스는 디스플레이 능력들을 클립핑하는 것이지만, 원하는 출력을 달성하기 위해 컬러 볼륨 매핑 가중치들(예를 들어, α 및 β)의 조절을 또한 시도할 수 있다.

발명자에 의해 이해되는 바와 같이, 제안된 디스플레이 관리 파이프라인(100)은 종래의 솔루션들 이상의 다수의 별개의 이점들을 제공하고, 이는:

ㆍ 적응형 톤 매핑

ㆍ 적응형 색역 매핑

ㆍ 조절가능한 크로마-관련 가중치들로 인한 더 양호한 출력 컬러 정확도

ㆍ 계산적으로 더 단순하지만, 향상된 디테일 보존

ㆍ (주변광 특성들 또는 뷰어 선호도들과 같은) 타겟 디스플레이 시청 환경에 기초한 (예를 들어, 밝기 및 콘트라스트에 대한) 적응형 조절을 포함한다.

예시적인 컴퓨터 시스템 구현

본 발명의 실시예들은 컴퓨터 시스템, 전자 회로 및 컴포넌트들에서 구성된 시스템들, 마이크로제어기, 필드프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 구성가능하고 또는 프로그램가능한 로직 디바이스(PLD)와 같은 집적 회로(IC) 디바이스, 개별 시간 또는 디지털 신호 프로세서(DSP), 응용 주문형 IC(ASIC), 및/또는 이러한 시스템들, 디바이스들 또는 컴포넌트들 중 하나 이상을 포함하는 장치로 구현될 수 있다. 컴퓨터 및/또는 IC는 본원에 설명된 바와 같은 강화된 동적 범위를 갖는 이미지들의 디스플레이 관리 및 디스플레이에 관한 명령어들을 수행하고, 제어하거나, 실행할 수 있다. 컴퓨터 및/또는 IC는 본원에 설명한 디스플레이 관리 프로세스들에 관련되는 임의의 각종 파라미터들 또는 값들을 계산할 수 있다. 이미지 및 비디오 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 다양한 조합들에서 구현될 수 있다.

발명의 특정한 구현들이 프로세서들로 하여금 본 발명의 방법을 수행하게 하는 소프트웨어 명령어들을 실행하는 컴퓨터 프로세서들을 포함한다. 예를 들어, 디스플레이, 인코더, 셋탑 박스, 트랜스코더 등에서의 하나 이상의 프로세서들은 프로세서들에 액세스가능한 프로그램 메모리에서 소프트웨어 명령어들을 실행함으로써 상술한 바와 같은 EDR 이미지들의 디스플레이 관리에 관한 방법들을 구현할 수 있다. 본 발명은 프로그램 제품의 형태로 또한 제공될 수 있다. 프로그램 제품은, 데이터 프로세서에 의해 실행될 때, 데이터 프로세서로 하여금 본 발명의 방법을 실행하게 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 신호들의 세트를 반송하는 임의의 비일시적 매체를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 프로그램 제품들은 임의의 매우 다양한 형태들일 수 있다. 프로그램 제품은 예를 들어, 플로피 디스켓들을 포함하는 자기 데이터 저장 매체들, 하드 디스크 드라이브들, CD ROM들을 포함하는 광 데이터 저장 매체들, DVD들, ROM들을 포함하는 전자 데이터 저장 매체들, 플래시 RAM 등과 같은 물리적 매체들을 포함할 수 있다. 프로그램 제품상의 컴퓨터-판독가능 신호들은 임의로 압축되거나 암호화될 수 있다.

컴포넌트(예를 들어, 소프트웨어 모듈, 프로세서, 어셈블리, 디바이스, 회로 등)가 상기에 언급되는 경우에, 다르게 나타내지 않으면, ("수단"에 대한 언급을 포함하는) 그 컴포넌트에 대한 언급은 본 발명의 예시된 예시적인 실시예들에서 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 등가가 아닌 컴포넌트들을 포함하는, 설명된 컴포넌트의 기능을 수행하는(예를 들어, 기능적으로 등가인) 임의의 컴포넌트를 그 컴포넌트의 등가물들로서 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

등가물들, 확장물, 대체물들 및 기타

따라서, EDR 이미지들의 효율적인 디스플레이 관리에 관한 예시적인 실시예들이 설명된다. 상술한 명세서에서, 본 발명의 실시예들은 구현마다 변할 수 있는 다수의 특정한 상세사항들을 참조하여 설명되었다. 따라서, 본 발명이 무엇이고, 본 발명이도록 출원인들에 의해 의도되는 것의 독점적이고 배타적인 표시자는 임의의 후속 보정을 포함하는 청구항들이 이슈하는 특정한 형태로 본 출원으로부터 이슈하는 청구항들의 세트이다. 이러한 청구항들에 포함된 용어들에 대한 본원에 명백하게 제시된 임의의 정의들이 청구항들에 사용된 바와 같은 이러한 용어들의 의미를 지배한다. 따라서, 청구항에 명백하게 열거되지 않은 한정, 엘리먼트, 특성, 특징, 이점 또는 속성이 이러한 청구항의 범위를 어떠한 방식으로도 제한해서는 안 된다. 이에 따라, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (19)

1. 방법으로서,
   제1 동적 범위(dynamic range)를 갖는 제1 컬러 공간에서 입력 이미지(102)에 액세스하는 단계;
   지각적으로-양자화된 IPT(IPT-PQ) 컬러 공간에서 제1 출력 이미지(112)를 결정하기 위해 상기 입력 이미지에 컬러 변환 단계(110)를 적용하는 단계 - 상기 컬러 변환 단계는 상기 입력 이미지의 함수에 비선형 지각적 양자화기 함수(non-linear perceptual quantizer function)를 적용하는 단계를 포함함 -;
   톤-매핑된 출력 이미지를 생성하기 위해 상기 제1 출력 이미지(112)에 컬러-볼륨 매핑 함수(115)를 적용하는 단계 - 상기 컬러-볼륨 매핑 함수는 톤 매핑 함수(310), 상기 톤 매핑 함수의 출력에 결합된 채도 매핑 함수(saturation mapping function)(320), 및 픽셀 채도 추정 함수(pixel saturation estimate function)(330)를 포함함 -; 및
   필터링된 톤-매핑된 강도 이미지(127)를 생성하기 위해 상기 톤-매핑된 강도 이미지에 디테일 보존 함수(detail preservation function)(125)를 적용하는 단계 - 상기 디테일 보존 함수는 블러 필터, 및 상기 블러 필터에 결합된 수평 및 수직 에지-검출 필터를 포함하고, 상기 톤-매핑된 출력 이미지는 상기 입력 이미지와는 상이한 동적 범위를 가짐 -
   를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컬러 변환 단계(110)를 적용하는 단계는,
   선형 이미지(222)를 생성하기 위해 상기 입력 이미지(102)로부터 임의의 비선형 인코딩(220)을 제거하는 단계;
   상기 선형 이미지(222)를 LMS 컬러 이미지(227)로 변환하는 단계; 및
   상기 제1 출력 이미지(112)를 생성하기 위해 상기 LMS 컬러 이미지에 상기 비선형 지각적 양자화기(PQ) 함수를 적용하는 단계
   를 더 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 비선형 지각적 양자화기 함수는 SMPTE ST 2084 매핑 함수를 포함하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 톤-매핑 함수(310)는 파라미터화된 S자형(sigmoidal) 톤 곡선 함수로서 표현되고, 상기 함수의 파라미터들은 소스 디스플레이 및 타겟 디스플레이의 특성들에 기초하여 결정되는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 소스 디스플레이의 특성들은 상기 소스 디스플레이에 대한 최소 밝기 값 및 최대 밝기 값을 포함하는 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 타겟 디스플레이의 특성들은 상기 타겟 디스플레이에 대한 최소 밝기 값 및 최대 밝기 값을 포함하는 방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 소스 디스플레이의 특성들은 수신된 소스 디스플레이 메타데이터(104)를 통해 액세스되는 방법.
8. 제4항에 있어서,
   상기 S자형 톤 함수는,
   

   

   
   으로서 표현되고,
   여기서, C₁, C₂, C₃, Slope 및 Rolloff는 상기 톤-매핑 함수의 파라미터들을 정의하는 상수들이고, 입력(I_o)에 대해, I_m은 대응하는 출력 값인 방법.
9. 제4항에 있어서,
   상기 톤-매핑 함수의 파라미터들은 상기 톤-매핑된 출력 이미지의 전체 밝기 및 콘트라스트를 조절하기 위해 밝기 값 및 콘트라스트 값에 기초하여 추가로 결정되는 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀 채도 추정 함수(330)는 상기 제1 출력 이미지에 대한 크로마 컴포넌트들(P,T)의 픽셀 값들의 제곱들의 합으로서 채도 메트릭(S)을 계산하는 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 채도 매핑 함수(f_SM)는,
    

    

    
    로서 표현되고,
    여기서, I_m은 상기 톤-매핑 함수의 출력을 나타내고, I_o는 상기 제1 출력 이미지의 강도를 나타내는 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 컬러-볼륨 매핑 함수를 적용하는 단계는,
    

    

    
    

    

    
    을 계산하는 단계를 포함하고,
    여기서, S는 상기 픽셀 채도 추정 함수의 출력을 나타내고, α 및 β는 입력 가중치들을 나타내고, f_T(I_o)는 상기 톤-매핑 함수를 나타내고, f_SM(I_o)는 상기 채도 매핑 함수를 나타내고, I_o는 상기 제1 출력 이미지의 강도 픽셀 값들을 나타내고, P 및 T는 상기 제1 출력 이미지의 크로마 컴포넌트들의 픽셀 값들을 나타내고, I_m, P_m 및 T_m은 상기 톤-매핑된 출력 이미지의 컬러 컴포넌트들의 픽셀 값들을 나타내는 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 디테일 보존 함수를 적용하는 단계는,
    

    

    
    를 계산하는 단계를 더 포함하고,
    여기서, F(D,H)는 커널(H)을 갖는 필터를 이미지(D)에 적용하는 것을 나타내고, I_o는 상기 제1 출력 이미지(302)의 강도 픽셀 값들을 나타내고, I_m은 상기 톤-매핑된 강도 이미지를 나타내고, I_mf는 상기 필터링된 톤-매핑된 강도 이미지를 나타내고, B는 상기 블러 필터의 출력을 나타내고, Ex는 상기 수평 에지-검출 필터의 출력을 나타내고, Ey는 상기 수직 에지-검출 필터의 출력을 나타내고, W_MSE 및 W_MS는 가중치들인 방법.
14. 제13항에 있어서,
    E 출력 값은 0과 1 사이에 있도록 추가로 클램핑되는 방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 커널(H)은 2와 동일한 표준 편차를 갖는 5×11 가우시안 필터를 포함하는 방법.
16. 제13항에 있어서,
    상기 커널(H)은 저역 통과 필터를 포함하는 방법.
17. 제12항에 있어서,
    (1 - S*α) 및 (1 - S*β)의 값들은 항상 0보다 크도록 클램핑되는 방법.
18. 프로세서를 포함하고, 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 구성되는 장치.
19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어가 저장되어 있는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.

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