KR20180018748A - 실시간 비디오 향상 방법, 단말, 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 - Google Patents

실시간 비디오 향상 방법, 단말, 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 Download PDF

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Abstract

실시간 비디오 향상 방법은 이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계; 평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하는 단계; 예이면, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계; 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계; 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하는 단계; 및 제2 향상 곡선에 따라 현재 프레임을 조정하는 단계를 포함한다.

Description

실시간 비디오 향상 방법, 단말, 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체
관련 출원
본 출원은 2015년 11월 18일에 출원되고, 발명의 명칭이 "REAL-TIME VIDEO ENHANCEMENT METHOD AND DEVICE"인 중국 특허 출원 제201510798982.8호에 대한 우선권을 주장하며, 중국 특허 출원은 본원에 전체적으로 참조로 포함된다.
기술 분야
본 개시내용은 신호 처리의 분야에 관한 것으로, 특히, 실시간 비디오 향상 방법, 단말, 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 관한 것이다.
현재, 압도적 다수의 스마트폰들은 비디오 촬영 기능을 이미 갖고 있다. 제한들이 렌즈들 및 비용들에 부과되기 때문에, 단일 픽셀 상의 광속은 비교적 작다. 특히, 조도가 불충분하거나 조도가 낮은 실내 시나리오에서, 일부 이동 전화들의 노출은 명백히 어두운 비디오를 야기하기에 불충분하고, 비디오 통화의 사용은 제한된다. 비디오 향상 처리에 의해, 이러한 타입의 시나리오에서의 비디오 효과는 효과적으로 개선될 수 있어, 고객의 주관적 느낌을 개선하며, 그것에 의해 비디오 통화 애플리케이션 시나리오를 확장한다.
종래의 비디오 향상 기술은 참조를 위해 이미지 향상을 주로 사용한다. 예를 들어, 히스토그램 균등화 방식에서, 향상 곡선은 이미지의 누적 확률 분포 함수이고, 전체 이미지의 콘트라스트를 최대 규모로 늘릴 수 있다. 어두운 시나리오에서의 이미지의 히스토그램이 피크를 갖기 때문에, 이미지는 히스토그램 균등화 처리 후에 과도하게 향상되고, 따라서 이미지는 왜곡된다.
이것에 기초하여, 이미지가 과도하게 향상되는 것을 방지하고, 이미지 왜곡을 방지하기 위해, 실시간 비디오 향상 방법을 제공하는 것이 필요하다.
더욱이, 이미지가 과도하게 향상되는 것을 방지하고, 이미지 왜곡을 방지하기 위해, 단말 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 제공하는 것이 더 필요하다.
실시간 비디오 향상 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계;
평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예이면, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하고, 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계; 및 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 제2 향상 곡선에 따라 현재 프레임을 조정하는 단계.
단말은 메모리 및 프로세서를 포함하며, 메모리는 컴퓨터 판독가능 명령어를 저장하고, 컴퓨터 판독가능 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 이하의 단계들을 수행하게 한다:
이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계;
평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예이면, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하고, 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계; 및 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 제2 향상 곡선에 따라 현재 프레임을 조정하는 단계.
하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함하며, 컴퓨터 실행가능 명령어들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서들로 하여금 이하의 단계들을 수행하게 한다:
이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계;
평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예이면, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하고, 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계; 및 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 제2 향상 곡선에 따라 현재 프레임을 조정하는 단계.
본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세들은 이하의 첨부 도면들 및 설명들에 서술된다. 본 개시내용의 다른 특성들, 목적들, 및 장점들은 명세서, 첨부 도면들, 및 청구항들에 따라 명백해진다.
본 발명의 실시예들의 기술적 해결법들 또는 기존 기술을 더 분명히 설명하기 위해, 실시예들 또는 기존 기술을 예시하는 첨부 도면들은 이하에 간단히 소개될 것이다. 명백히, 이하의 설명에서의 첨부 도면들은 단지 본 발명의 일부 실시예들이고, 본 기술분야의 통상의 기술자는 창조적 노력들 없이 이러한 첨부 도면들에 기초하여 다른 첨부 도면들을 획득할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 방법의 애플리케이션 환경의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1에서의 단말의 내부 구조의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 방법의 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계의 구체적 흐름도이다.
도 5는 어둡기로부터 밝기로의 시나리오의 디자인에 따른 제1 향상 곡선들의 다수의 그룹들의 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 방법의 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 디바이스의 구조 블록도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 디바이스의 구조 블록도이다.
본 개시내용의 목적들, 기술적 해결법들 및 장점들을 더 이해가능하고 알기 쉽게 하기 위해, 본 개시내용은 첨부 도면들 및 실시예들을 참조하여 아래에 상세히 더 설명된다. 본원에 설명되는 구체적 실시예들이 본 개시내용을 설명하기 위해 사용될 뿐이지만, 본 개시내용을 제한하기 위해 사용되지 않는다는 점이 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 방법의 애플리케이션 환경의 개략도이다. 애플리케이션 환경은 하나 이상의 단말들을 포함할 수 있다. 실시간 비디오 향상 방법은 단말의 비디오 촬영 기능에서의 비디오 향상 처리 또는 실시간 스트리밍 미디어 서비스에서의 비디오 향상 처리에 적용될 수 있거나, 다수의 단말들 사이에 수행되는 실시간 비디오 통화의 비디오 향상 처리에 적용될 수 있다. 도 1은 2개의 단말들이 실시간 비디오 통화를 수행하는 애플리케이션 환경이다. 이것은 단지 일례이고, 본 개시내용은 그것으로 제한되지 않는다. 다른 실시예들에서, 데이터는 서버를 사용함으로써 다수의 단말들 사이에서 송신될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1에서의 단말의 내부 구조의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 단말은 시스템 버스를 사용함으로써 연결되는 프로세서, 저장 매체, 메모리, 네트워크 인터페이스, 음성 수집 디바이스, 디스플레이 스크린, 스피커, 및 입력 디바이스를 포함한다. 단말의 저장 매체는 운영 체제를 저장하고, 실시간 비디오 향상 디바이스를 더 포함하고, 실시간 비디오 향상 디바이스는 실시간 비디오 향상 방법을 구현하기 위해 사용된다. 프로세서는 산출 및 제어 능력을 제공하기 위해 사용되고, 전체 단말의 실행을 지원한다. 단말 내의 메모리는 저장 매체에서 실시간 비디오 향상 디바이스의 실행을 위한 환경을 제공하며, 네트워크 인터페이스는 서버 또는 다른 단말과 네트워크 통신을 수행하거나, 예를 들어 데이터를 서버 또는 단말에 송신하거나, 서버 또는 단말에 의해 반환되는 데이터를 수신하기 위해 사용된다. 단말의 디스플레이 스크린은 액정 디스플레이 스크린 또는 전자 잉크 디스플레이 스크린일 수 있고, 입력 디바이스는 디스플레이 스크린을 커버하는 터치 층일 수 있거나, 단말 하우징 상에 배치되는 키, 트랙 볼, 또는 터치패드일 수 있거나, 외부 키보드, 터치패드, 마우스 등일 수 있다. 단말은 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, 또는 개인 휴대 정보 단말기일 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 도 2에 도시된 구조가 이러한 애플리케이션 해결법과 관련되는 부분 구조의 블록도만이고, 이러한 애플리케이션 해결법이 적용되는 단말에 임의의 제한을 구성하지 않는 것을 이해할 수 있다. 구체적으로, 단말은 도면에 도시된 것들보다 더 많거나 더 적은 부분들을 포함할 수 있거나, 일부 부분들이 조합되거나, 상이한 부분 전개가 수행된다.
도 3은 일 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 방법의 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 실시간 비디오 향상 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
단계(302): 이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득한다.
구체적으로, 실시간 비디오의 이미지가 획득되며, 그 다음에 이미지의 현재 프레임의 픽셀 포인트들의 휘도 값들이 획득되고, 그 다음에 픽셀 포인트들의 휘도 값들의 평균 값이 산출되어 이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득한다.
단계(304): 평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예이면, 단계(306)를 수행하거나; 그렇지 않으면, 프로세스가 종료된다.
구체적으로, 시나리오가 어두울 때, 전체 이미지의 평균 픽셀 값은 비교적 낮다. 일반적으로, 가장 밝은 값의 1/3은 휘도 임계값으로 사용된다. 평균 휘도가 휘도 임계값 미만이면, 이미지가 어두운 것으로 간주되고, 향상 처리는 이미지에 대해 수행될 필요가 있다. 평균 휘도가 휘도 임계값 이상일 때, 향상 처리는 요구되지 않는다.
단계(306): 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득한다.
구체적으로, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한은 픽셀 상한의 전체 픽셀 양보다 더 크고 전체 픽셀 양 이하인 제1 사전 설정 백분율이고, 픽셀 범위의 하한은 픽셀 하한의 전체 픽셀 양 미만이고 전체 픽셀 양 이하인 제2 사전 설정 백분율이다. 제1 사전 설정 백분율 및 제2 사전 설정 백분율은 요구들에 따라 조정될 수 있고, 이러한 실시예에서, 제1 사전 설정 백분율 및 제2 사전 설정 백분율은 둘 다 1 퍼센트이다.
예를 들어, YUV 공간에서, 휘도 성분(Y) 및 색도 성분(UV)이 분리되고, Y 성분만이 처리되어, UV 컬러 정보를 유지한다. 이미지 그레이 스케일의 값 범위는 [0, 255]이다. 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위는
Figure pct00001
이다. 현재 프레임의 픽셀 양이
Figure pct00002
인 것을 가정하면, 현재 프레임의 그레이 스케일 히스토그램(Hist)이 산출되고, 픽셀 범위의 하한(
Figure pct00003
) 및 상한(
Figure pct00004
)은 이하를 충족시킨다:
Figure pct00005
공식 (1)
Figure pct00006
공식 (2)
일 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계는 이하를 포함한다:
단계(402): 픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정한다.
구체적으로, 관심 영역은 구체적 애플리케이션 시나리오에 따라 설정된다. 예를 들어, 비디오 통화 시나리오에서, 관심 영역은 인간 얼굴이다.
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 미만일 때, 픽셀 매핑 범위의 상한 값은 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율이고, 픽셀 매핑 범위의 하한 값은 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율이다.
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 이상일 때, 픽셀 매핑 범위의 상한 값은 255이고, 픽셀 매핑 범위의 하한 값은 0이다.
구체적으로, 픽셀 매핑 범위(
Figure pct00007
)가 결정된다. 동적 픽셀 범위가 과도하게 작으면, 초과-향상은 [0, 255]로의 직접 매핑이 수행될 때 발생하고, 따라서 픽셀 매핑 범위는 조정될 필요가 있다.
Figure pct00008
공식 (3)
Figure pct00009
공식 (4)
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율 및 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율은 요구들에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 상술한 사전 설정 백분율들은 둘 다 0.5, 즉 50%이다.
단계(404): 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑한다.
구체적으로, 단계(404)는 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이에 대한 픽셀 매핑 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이의 비율을 획득하는 단계; 및 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에서의 각각의 값과 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값 사이의 차이에 비율을 승산하고, 그 다음에 승산된 차이를 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값에 가산하여, 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함한다.
픽셀 범위(
Figure pct00010
) 내의 픽셀들은 현재 프레임의 국부 향상 곡선(L1)을 획득하기 위해 픽셀 매핑 범위(
Figure pct00011
)에 균일하게 매핑된다.
Figure pct00012
공식 (5)
단계(308): 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득한다.
구체적으로, 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계가 우선 수립된다. 제1 향상 곡선에 대해, 어두운 픽셀의 콘트라스트는 개선될 필요가 있고, 밝은 픽셀의 콘트라스트는 억제될 필요가 있다. 제1 향상 곡선은 어두운 영역에서 1보다 더 큰 픽셀 값 경사를 갖고, 밝은 영역에서 1 미만의 픽셀 값 경사를 갖는다. 어두운 영역은 일반적으로 이미지 픽셀 값이 가장 밝은 값의 1/3 미만인 영역이다. 밝은 영역은 이미지 픽셀 값이 가장 밝은 값의 2/3보다 더 큰 영역이다. 가장 밝은 값은 가장 높은 픽셀 값이다. 예를 들어, 8 비트로 저장되는 픽셀 값의 가장 높은 픽셀 값은 255이다. 콘트라스트는 현재 픽셀과 주위 픽셀 사이의 차이이다. 제1 향상 곡선은 매핑 함수이고, 수평 좌표는 현재 픽셀 값(x)을 나타내고, 수직 좌표는 매핑 후에 픽셀 값(L(x))을 나타낸다. 어두운 영역의 픽셀이 제1 향상 곡선에 의해 매핑된 후에, 어두운 영역의 콘트라스트는 증가하고, 밝은 영역의 콘트라스트는 감소한다. 예를 들어, 픽셀에 대해, 픽셀의 콘트라스트가
Figure pct00013
이면, 픽셀의 콘트라스트는 매핑에 의해
Figure pct00014
이다. 상당히 가까운 2개의 픽셀 포인트들에 대해, 콘트라스트는 거의
Figure pct00015
일 수 있다. 어두운 영역에 대해, L>1이고, 콘트라스트는 증가하고; 밝은 영역에 대해, L<1이고, 콘트라스트는 감소한다.
제1 향상 곡선들의 그룹은 각각의 휘도 범위를 위해 구성된다. 제1 향상 곡선은 다량의 비디오들 상에서 수집되는 통계에 따라 획득되는 경험적 값이다.
도 5는 어둡기로부터 밝기로의 시나리오의 디자인에 따른 제1 향상 곡선들의 다수의 그룹들의 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이미지의 더 어두운 평균 휘도는 어두운 영역에서의 향상 곡선의 더 큰 경사, 및 밝은 영역에서의 향상 곡선의 더 작은 경사를 표시한다. 도 5에서, 제1 향상 곡선에 대응하는 이미지의 평균 휘도는 아래에서 위로 점진적으로 증가한다. 제1 향상 곡선들의 다수의 그룹들이 다자인되고, 매끄러운 스위칭은 비디오 휘도가 변경될 때 수행될 수 있다.
현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계는 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계로부터 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 현재 프레임의 평균 휘도는 휘도 범위와 비교되고, 현재 프레임의 평균 휘도가 위치되는 휘도 범위가 결정되고, 그 다음에 대응하는 제1 향상 곡선(L0)은 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계에 따라 발견된다.
단계(310): 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득한다.
구체적으로, 산술 평균 또는 가중 평균은 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하기 위해 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 수행된다.
현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 산술 평균을 수행하는 공식은
Figure pct00016
이다.
Figure pct00017
는 제2 향상 곡선이다.
현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 가중 평균을 수행하는 공식은
Figure pct00018
이며, a 및 b는 양수들이다.
단계(312): 제2 향상 곡선에 따라 현재 프레임을 조정한다.
구체적으로, 제2 향상 곡선의 수평 좌표는 현재 프레임 내의 픽셀 포인트의 현재 픽셀 값이고, 수직 좌표는 현재 프레임 내의 조정된 픽셀 포인트의 픽셀 값이다.
상술한 실시간 비디오 향상 방법에서, 현재 프레임의 평균 휘도가 휘도 임계값 미만이고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위가 획득되고, 국부 향상 곡선이 획득되고, 대응하는 제1 향상 곡선이 평균 휘도에 따라 획득되고, 현재 프레임의 제2 향상 곡선이 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선에 따라 획득되고, 현재 프레임이 제2 향상 곡선에 따라 조정되고, 포괄적 처리가 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선을 사용함으로써 수행되는 것으로 결정되어, 이미지가 과도하게 향상되는 것을 방지하고, 이미지 왜곡을 방지한다. 더욱이, 산출 양이 상당히 작고, 어떠한 부가 저장 공간도 요구되지 않아서, 실시간 비디오 향상 처리에 적절하다.
도 6은 다른 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 방법의 흐름도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 실시간 비디오 향상 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
단계(602): 이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득한다.
구체적으로, 이미지의 현재 프레임의 픽셀 포인트들의 휘도 값들이 획득되고, 그 다음에 픽셀 포인트들의 휘도 값들의 평균 값이 산출되어 이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득한다.
단계(604): 평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예이면, 단계(306)를 수행하거나; 그렇지 않으면, 프로세스가 종료된다.
구체적으로, 시나리오가 어두울 때, 전체 이미지의 평균 픽셀 값은 비교적 낮다. 일반적으로, 가장 밝은 값의 1/3은 휘도 임계값으로 사용된다. 평균 휘도가 휘도 임계값 미만이면, 이미지가 어두운 것으로 간주되고, 향상 처리는 이미지에 대해 수행될 필요가 있다. 평균 휘도가 휘도 임계값 이상일 때, 향상 처리는 요구되지 않는다.
단계(606): 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득한다.
구체적으로, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한은 픽셀 상한의 전체 픽셀 양보다 더 크고 전체 픽셀 양 이하인 제1 사전 설정 백분율이고, 픽셀 범위의 하한은 픽셀 하한의 전체 픽셀 양 미만이고 전체 픽셀 양 이하인 제2 사전 설정 백분율이다. 제1 사전 설정 백분율 및 제2 사전 설정 백분율은 요구들에 따라 조정될 수 있고, 이러한 실시예에서, 제1 사전 설정 백분율 및 제2 사전 설정 백분율은 둘 다 1 퍼센트이다.
예를 들어, YUV 공간에서, 휘도 성분(Y) 및 색도 성분(UV)이 분리되고, Y 성분만이 처리되어, UV 컬러 정보를 유지한다. 이미지 그레이 스케일의 값 범위는 [0, 255]이다. 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위는
Figure pct00019
이다. 현재 프레임의 픽셀 양이
Figure pct00020
인 것을 가정하면, 현재 프레임의 그레이 스케일 히스토그램(Hist)이 산출되고, 픽셀 범위의 하한(
Figure pct00021
) 및 상한(
Figure pct00022
)은 이하를 충족시킨다:
Figure pct00023
공식 (1)
Figure pct00024
공식 (2)
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계는 픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계; 및 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계를 포함한다.
픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계는 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 미만일 때, 픽셀 매핑 범위의 상한 값이 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율이고, 픽셀 매핑 범위의 하한 값이 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율인 것을 포함한다.
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 이상일 때, 픽셀 매핑 범위의 상한 값은 255이고, 픽셀 매핑 범위의 하한 값은 0이다.
구체적으로, 픽셀 매핑 범위(
Figure pct00025
)가 결정된다. 동적 픽셀 범위가 과도하게 작으면, 초과-향상은 [0, 255]로의 직접 매핑이 수행될 때 발생하고, 따라서 픽셀 매핑 범위는 조정될 필요가 있다.
Figure pct00026
공식 (3)
Figure pct00027
공식 (4)
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율 및 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율은 요구들에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 상술한 사전 설정 백분율들은 둘 다 0.5, 즉 50%이다.
현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계는 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이에 대한 픽셀 매핑 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이의 비율을 획득하는 단계; 및 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에서의 각각의 값과 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값 사이의 차이에 비율을 승산하고, 그 다음에 승산된 차이를 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값에 가산하여, 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함한다.
픽셀 범위(
Figure pct00028
) 내의 픽셀들은 현재 프레임의 국부 향상 곡선(L1)을 획득하기 위해 픽셀 매핑 범위(
Figure pct00029
)에 균일하게 매핑된다.
Figure pct00030
공식 (5)
단계(608): 현재 프레임에서 이전 프레임으로부터의 장면 변경이 없는지 및 이전 프레임의 향상 곡선이 존재하는지를 결정하고; 예이면, 단계(610)를 수행하거나, 그렇지 않으면, 단계(612)를 수행한다.
구체적으로, 시나리오가 변경되지 않는지는 현재 프레임의 평균 휘도를 획득함으로써 결정될 수 있다. 현재 프레임의 평균 휘도는 이전 프레임 또는 이전 수개의 프레임들의 평균 휘도와 비교되고; 현재 프레임의 평균 휘도와 이전 프레임 또는 이전 수개의 프레임들의 평균 휘도 사이의 차이가 에러 임계값 미만이면, 시나리오가 변경되지 않는 것으로 간주되거나, 에러 임계값 이상이면, 시나리오가 변경되는 것으로 간주된다. 예를 들어, 이전 프레임의 평균 휘도는 120이고, 현재 프레임의 평균 휘도는 121이고, 에러 임계값은 4이다. 따라서, 현재 프레임의 평균 휘도와 이전 프레임의 평균 휘도 사이의 차이는 1이고, 에러 임계값 미만이고, 따라서 시나리오가 변경되지 않은 것으로 간주된다.
단계(610): 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 현재 프레임의 제2 향상 곡선으로서 사용하고, 그 다음에 단계(616)를 수행한다.
단계(612): 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하고, 그 다음에 단계(614)를 수행한다.
구체적으로, 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계가 우선 수립된다. 제1 향상 곡선에 대해, 어두운 픽셀의 콘트라스트는 개선될 필요가 있고, 밝은 픽셀의 콘트라스트는 억제될 필요가 있다. 제1 향상 곡선은 어두운 영역에서 1보다 더 큰 픽셀 값 경사를 갖고, 밝은 영역에서 1 미만의 픽셀 값 경사를 갖는다. 어두운 영역은 일반적으로 이미지 픽셀 값이 가장 밝은 값의 1/3 미만인 영역이다. 밝은 영역은 이미지 픽셀 값이 가장 밝은 값의 2/3보다 더 큰 영역이다. 가장 밝은 값은 가장 높은 픽셀 값이다. 예를 들어, 8 비트로 저장되는 픽셀 값의 가장 높은 픽셀 값은 255이다. 콘트라스트는 현재 픽셀과 주위 픽셀 사이의 차이이다. 제1 향상 곡선은 매핑 함수이고, 수평 좌표는 현재 픽셀 값(x)을 나타내고, 수직 좌표는 매핑 후에 픽셀 값(L(x))을 나타낸다. 어두운 영역의 픽셀이 제1 향상 곡선에 의해 매핑된 후에, 어두운 영역의 콘트라스트는 증가하고, 밝은 영역의 콘트라스트는 감소한다. 예를 들어, 픽셀에 대해, 픽셀의 콘트라스트가
Figure pct00031
이면, 픽셀의 콘트라스트는 매핑에 의해
Figure pct00032
이다. 상당히 가까운 2개의 픽셀 포인트들에 대해, 콘트라스트는 거의
Figure pct00033
일 수 있다. 어두운 영역에 대해, L>1이고, 콘트라스트는 증가하고; 밝은 영역에 대해, L<1이고, 콘트라스트는 감소한다.
제1 향상 곡선들의 그룹은 각각의 휘도 범위를 위해 구성된다. 제1 향상 곡선은 다량의 비디오들 상에서 수집되는 통계에 따라 획득되는 경험적 값이다.
현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계는 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계로부터 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 현재 프레임의 평균 휘도는 휘도 범위와 비교되고, 현재 프레임의 평균 휘도가 위치되는 휘도 범위가 결정되고, 그 다음에 대응하는 제1 향상 곡선(L0)은 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계에 따라 발견된다.
단계(614): 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득한다.
구체적으로, 산술 평균 또는 가중 평균은 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하기 위해 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 수행된다.
현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 산술 평균을 수행하는 공식은
Figure pct00034
이다.
Figure pct00035
는 제2 향상 곡선이다.
현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 가중 평균을 수행하는 공식은
Figure pct00036
이며, a 및 b는 양수들이다.
단계(616): 제2 향상 곡선에 따라 현재 프레임을 조정한다.
구체적으로, 제2 향상 곡선의 수평 좌표는 현재 프레임 내의 픽셀 포인트의 현재 픽셀 값이고, 수직 좌표는 현재 프레임 내의 조정된 픽셀 포인트의 픽셀 값이다.
상술한 실시간 비디오 향상 방법에서, 현재 프레임의 평균 휘도가 휘도 임계값 미만이고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위가 획득되고, 국부 향상 곡선이 획득되고, 대응하는 제1 향상 곡선이 평균 휘도에 따라 획득되고, 현재 프레임의 제2 향상 곡선이 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선에 따라 획득되고, 현재 프레임이 제2 향상 곡선에 따라 조정되고, 포괄적 처리가 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선을 사용함으로써 수행되는 것으로 결정되어, 이미지가 과도하게 향상되는 것을 방지하고, 이미지 왜곡을 방지한다. 산출 양이 상당히 작고, 어떠한 부가 저장 공간도 요구되지 않아서, 실시간 비디오 향상 처리에 적절하다. 시나리오가 변경되지 않고 제2 향상 곡선이 이전 프레임에 존재할 때, 현재 프레임은 또한 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 사용함으로써 조정되어, 산출 양을 더 감소시키고, 스위칭 시간들의 양을 크게 감소시켜, 처리된 이웃 프레임은 더 자연적이고, 어떠한 명멸도 발생하지 않는다.
도 7은 일 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 디바이스의 구조 블록도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 실시간 비디오 향상 디바이스는 획득 모듈(710), 결정 모듈(720), 및 처리 모듈(730)을 포함한다.
획득 모듈(710)은 이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하도록 구성된다. 구체적으로, 이미지의 현재 프레임의 픽셀 포인트들의 휘도 값들이 획득되고, 그 다음에 픽셀 포인트들의 휘도 값들의 평균 값이 산출되어 이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득한다.
결정 모듈(720)은 평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하도록 구성된다. 예이면, 처리 모듈(730)은 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고; 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하고; 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하고; 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 제2 향상 곡선에 따라 현재 프레임을 조정하도록 구성되거나; 그렇지 않으면, 프로세스는 종료된다.
구체적으로, 시나리오가 어두울 때, 전체 이미지의 평균 픽셀 값은 비교적 낮다. 일반적으로, 가장 밝은 값의 1/3은 휘도 임계값으로 사용된다. 평균 휘도가 휘도 임계값 미만이면, 이미지가 어두운 것으로 간주되고, 향상 처리는 이미지에 대해 수행될 필요가 있다. 평균 휘도가 휘도 임계값 이상일 때, 향상 처리가 요구되지 않는다.
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한은 픽셀 상한의 전체 픽셀 양보다 더 크고 전체 픽셀 양 이하인 제1 사전 설정 백분율이고, 픽셀 범위의 하한은 픽셀 하한의 전체 픽셀 양 미만이고 전체 픽셀 양 이하인 제2 사전 설정 백분율이다. 제1 사전 설정 백분율 및 제2 사전 설정 백분율은 요구들에 따라 조정될 수 있고, 이러한 실시예에서, 제1 사전 설정 백분율 및 제2 사전 설정 백분율은 둘 다 1 퍼센트이지만, 그것에 제한되지 않는다.
예를 들어, YUV 공간에서, 휘도 성분(Y) 및 색도 성분(UV)이 분리되고, Y 성분만이 처리되어, UV 컬러 정보를 유지한다. 이미지 그레이 스케일의 값 범위는 [0, 255]이다. 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위는
Figure pct00037
이다. 현재 프레임의 픽셀 양이
Figure pct00038
인 것을 가정하면, 현재 프레임의 그레이 스케일 히스토그램(Hist)이 산출되고, 픽셀 범위의 하한(
Figure pct00039
) 및 상한(
Figure pct00040
)은 이하를 충족시킨다:
Figure pct00041
공식 (1)
Figure pct00042
공식 (2)
처리 모듈(730)은 픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하고; 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하도록 더 구성된다.
구체적으로, 관심 영역은 구체적 애플리케이션 시나리오에 따라 설정된다. 예를 들어, 비디오 통화 시나리오에서, 관심 영역은 인간 얼굴이다.
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 미만일 때, 픽셀 매핑 범위의 상한 값은 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율이고, 픽셀 매핑 범위의 하한 값은 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율이다.
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 이상일 때, 픽셀 매핑 범위의 상한 값은 255이고, 픽셀 매핑 범위의 하한 값은 0이다.
구체적으로, 픽셀 매핑 범위(
Figure pct00043
)가 결정된다. 동적 픽셀 범위가 과도하게 작으면, 초과-향상은 [0, 255]로의 직접 매핑이 수행될 때 발생하고, 따라서 픽셀 매핑 범위는 조정될 필요가 있다.
Figure pct00044
공식 (3)
Figure pct00045
공식 (4)
현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율 및 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율은 요구들에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 상술한 사전 설정 백분율들은 둘 다 0.5, 즉 50%이다.
처리 모듈(730)은 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이에 대한 픽셀 매핑 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이의 비율을 획득하고; 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에서의 각각의 값과 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값 사이의 차이에 비율을 승산하고, 그 다음에 승산된 차이를 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값에 가산하여, 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하도록 더 구성된다.
픽셀 범위(
Figure pct00046
) 내의 픽셀들은 현재 프레임의 국부 향상 곡선(L1)을 획득하기 위해 픽셀 매핑 범위(
Figure pct00047
)에 균일하게 매핑된다.
Figure pct00048
공식 (5)
휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계가 우선 수립된다. 제1 향상 곡선에 대해, 어두운 픽셀의 콘트라스트는 개선될 필요가 있고, 밝은 픽셀의 콘트라스트는 억제될 필요가 있다. 제1 향상 곡선은 어두운 영역에서 1보다 더 큰 픽셀 값 경사를 갖고, 밝은 영역에서 1 미만의 픽셀 값 경사를 갖는다. 어두운 영역은 일반적으로 이미지 픽셀 값이 가장 밝은 값의 1/3 미만인 영역이다. 밝은 영역은 이미지 픽셀 값이 가장 밝은 값의 2/3보다 더 큰 영역이다.
가장 밝은 값은 가장 높은 픽셀 값이다. 예를 들어, 8 비트로 저장되는 픽셀 값의 가장 높은 픽셀 값은 255이다. 콘트라스트는 현재 픽셀과 주위 픽셀 사이의 차이이다. 제1 향상 곡선은 매핑 함수이고, 수평 좌표는 현재 픽셀 값(x)을 나타내고, 수직 좌표는 매핑 후에 픽셀 값(L(x))을 나타낸다. 어두운 영역의 픽셀이 제1 향상 곡선에 의해 매핑된 후에, 어두운 영역의 콘트라스트는 증가하고, 밝은 영역의 콘트라스트는 감소한다. 예를 들어, 픽셀에 대해, 픽셀의 콘트라스트가
Figure pct00049
이면, 픽셀의 콘트라스트는 매핑에 의해
Figure pct00050
이다. 상당히 가까운 2개의 픽셀 포인트들에 대해, 콘트라스트는 거의
Figure pct00051
일 수 있다. 어두운 영역에 대해, L>1이고, 콘트라스트는 증가하고; 밝은 영역에 대해, L<1이고, 콘트라스트는 감소한다.
제1 향상 곡선들의 그룹은 각각의 휘도 범위를 위해 구성된다. 제1 향상 곡선은 다량의 비디오들 상에서 수집되는 통계에 따라 획득되는 경험적 값이다.
처리 모듈(730)에 의해, 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계는 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계로부터 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 현재 프레임의 평균 휘도는 휘도 범위와 비교되고, 현재 프레임의 평균 휘도가 위치되는 휘도 범위가 결정되고, 그 다음에 대응하는 제1 향상 곡선(L0)은 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계에 따라 발견된다.
산술 평균 또는 가중 평균은 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하기 위해 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 수행된다.
현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 산술 평균을 수행하는 공식은
Figure pct00052
이다.
Figure pct00053
는 제2 향상 곡선이다.
현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 가중 평균을 수행하는 공식은
Figure pct00054
이며, a 및 b는 양수들이다.
제2 향상 곡선의 수평 좌표는 현재 프레임 내의 픽셀 포인트의 현재 픽셀 값이고, 수직 좌표는 현재 프레임 내의 조정된 픽셀 포인트의 픽셀 값이다.
상술한 실시간 비디오 향상 디바이스에서, 현재 프레임의 평균 휘도가 휘도 임계값 미만이고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위가 획득되고, 국부 향상 곡선이 획득되고, 대응하는 제1 향상 곡선이 평균 휘도에 따라 획득되고, 현재 프레임의 제2 향상 곡선이 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선에 따라 획득되고, 현재 프레임이 제2 향상 곡선에 따라 조정되고, 포괄적 처리가 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선을 사용함으로써 수행되는 것으로 결정되어, 이미지가 과도하게 향상되는 것을 방지하고, 이미지 왜곡을 방지한다. 더욱이, 산출 양이 상당히 작고, 어떠한 부가 저장 공간도 요구되지 않아서, 실시간 비디오 향상 처리에 적절하다.
일 실시예에서, 결정 모듈(720)은 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하기 전에, 현재 프레임에서 이전 프레임으로부터의 장면 변경이 없는지 및 이전 프레임의 향상 곡선이 존재하는지를 결정하도록 더 구성되고;
예이면, 처리 모듈(730)은 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 현재 프레임의 제2 향상 곡선으로서 사용하도록 더 구성되거나;
그렇지 않으면, 처리 모듈(730)은 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득한다.
상술한 실시간 비디오 향상 디바이스에서, 현재 프레임의 평균 휘도가 휘도 임계값 미만이고, 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위가 획득되고, 국부 향상 곡선이 획득되고, 대응하는 제1 향상 곡선이 평균 휘도에 따라 획득되고, 현재 프레임의 제2 향상 곡선이 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선에 따라 획득되고, 현재 프레임이 제2 향상 곡선에 따라 조정되고, 포괄적 처리가 제1 향상 곡선 및 국부 향상 곡선을 사용함으로써 수행되는 것으로 결정되어, 이미지가 과도하게 향상되는 것을 방지하고, 이미지 왜곡을 방지한다. 산출 양이 상당히 작고, 어떠한 부가 저장 공간도 요구되지 않아서, 실시간 비디오 향상 처리에 적절하다. 시나리오가 변경되지 않고 제2 향상 곡선이 이전 프레임에 존재할 때, 현재 프레임은 또한 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 사용함으로써 조정되어, 산출 양을 더 감소시키고, 스위칭 시간들의 양을 크게 감소시켜, 처리된 이웃 프레임은 더 자연적이고, 어떠한 명멸도 발생하지 않는다.
도 8은 다른 실시예에 따른 실시간 비디오 향상 디바이스의 구조 블록도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 획득 모듈(710), 결정 모듈(720), 및 처리 모듈(730)에 더하여, 실시간 비디오 향상 디바이스는 관계 수립 모듈(740)을 더 포함한다.
관계 수립 모듈(740)은 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계를 수립하도록 구성된다. 제1 향상 곡선들의 그룹은 각각의 휘도 범위를 위해 구성된다. 제1 향상 곡선은 다량의 비디오들 상에서 수집되는 통계에 따라 획득되는 경험적 값이다.
처리 모듈(730)은 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계로부터 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하도록 더 구성된다.
구체적으로, 현재 프레임의 평균 휘도는 휘도 범위와 비교되고, 현재 프레임의 평균 휘도가 위치되는 휘도 범위가 결정되고, 그 다음에 대응하는 제1 향상 곡선(L0)은 휘도 범위와 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계에 따라 발견된다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 상술한 실시예들의 방법들의 절차들의 전부 또는 일부가 관련 하드웨어를 명령하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구현될 수 있는 것을 이해할 수 있다. 프로그램은 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 프로그램이 실행될 때, 프로그램은 상술한 방법들의 실시예들의 절차들을 포함할 수 있다. 저장 매체는 자기 디스크, 광 디스크, 판독 전용 메모리(read-only memory)(ROM) 등일 수 있다.
상기 실시예들은 단지 본 개시내용의 수개의 구현들을 표현하며, 그들은 구체적으로 그리고 상세히 설명되고, 따라서 본 개시내용의 특허 범위에 대한 제한으로 해석될 수 없다. 본 기술분야의 통상의 기술자가 본 개시내용의 아이디어로부터 벗어나는 것 없이 수개의 변형들 및 개선들을 이룰 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 모든 그러한 변형들 및 개선들은 본 개시내용의 보호 범위 내에 있다. 따라서, 본 개시내용의 특허 보호 범위는 첨부된 청구항들에 종속될 것이다.

Claims (20)

  1. 실시간 비디오 향상 방법으로서,
    이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계;
    상기 평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예(yes)이면, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하고, 상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 상기 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 상기 제2 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임을 조정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하기 전에, 상기 방법은,
    상기 현재 프레임에서 이전 프레임으로부터의 장면 변경이 없는지 및 상기 이전 프레임의 향상 곡선이 존재하는지를 결정하는 단계; 및
    예이면, 상기 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 상기 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선으로서 사용하는 단계; 또는
    아니오(no)이면, 상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 현재 프레임에서 이전 프레임으로부터의 장면 변경이 없는지를 결정하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 평균 휘도를 이웃 이전 프레임 또는 이전 수개의 프레임들의 평균 휘도와 비교하고; 상기 현재 프레임의 평균 휘도와 상기 이웃 이전 프레임 또는 상기 이전 수개의 프레임들의 평균 휘도 사이의 차이가 에러 임계값 미만이면, 시나리오가 변경되지 않는 것으로 간주하는 단계, 또는 상기 에러 임계값 이상이면, 상기 현재 프레임에서 장면 변경이 있는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    휘도 범위와 상기 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계를 수립하는 단계를 포함하며,
    상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 휘도 범위와 상기 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계로부터 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함하는 것을 더 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계는,
    픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  6. 제5항에 있어서, 픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 미만일 때, 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값을 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율이도록 설정하고, 상기 픽셀 매핑 범위의 하한 값을 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율이도록 설정하는 단계; 또는
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 상기 사전 설정 값 이상일 때, 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값을 255이도록 설정하고, 상기 픽셀 매핑 범위의 하한 값을 0이도록 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이에 대한 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이의 비율을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에서의 각각의 값과 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값 사이의 차이에 상기 비율을 승산하고, 그 다음에 상기 승산된 차이를 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값에 가산하여, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 상기 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 상기 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 산술 평균 또는 가중 평균을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 향상 방법.
  9. 메모리 및 프로세서를 포함하는 단말로서,
    상기 메모리는 컴퓨터 판독가능 명령어들을 저장하고, 상기 컴퓨터 판독가능 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 이하의 단계들,
    이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계;
    상기 평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예이면, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하고, 상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 상기 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 상기 제2 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임을 조정하는 단계를 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하기 전에, 상기 프로세서는 이하의 단계들,
    상기 현재 프레임에서 이전 프레임으로부터의 장면 변경이 없는지 및 이전 프레임의 향상 곡선이 존재하는지를 결정하는 단계; 및
    예이면, 상기 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 상기 이전 프레임의 제2 향상 곡선을 상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선으로서 사용하는 단계; 또는
    아니오이면, 상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는 이하의 단계들,
    상기 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 평균 휘도를 이웃 이전 프레임 또는 이전 수개의 프레임들의 평균 휘도와 비교하고; 상기 현재 프레임의 평균 휘도와 상기 이웃 이전 프레임 또는 상기 이전 수개의 프레임들의 평균 휘도 사이의 차이가 에러 임계값 미만이면, 상기 현재 프레임에서 다수의 이전 프레임들로부터의 장면 변경이 없는 것으로 결정하는 단계, 또는 상기 에러 임계값 이상이면, 상기 현재 프레임에서 상기 다수의 이전 프레임들로부터의 장면 변경이 있는 것으로 결정하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는 이하의 단계들,
    휘도 범위와 상기 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계를 수립하는 단계를 더 수행하며,
    상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 휘도 범위와 상기 제1 향상 곡선 사이의 매핑 관계로부터 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제9항에 있어서, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계는,
    픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제13항에 있어서, 픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 미만일 때, 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값을 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율이도록 설정하고, 상기 픽셀 매핑 범위의 하한 값을 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율이도록 설정하는 단계; 또는
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 상기 사전 설정 값 이상일 때, 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값을 255이도록 설정하고, 상기 픽셀 매핑 범위의 하한 값을 0이도록 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제13항에 있어서, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이에 대한 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이의 비율을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에서의 각각의 값과 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값 사이의 차이에 상기 비율을 승산하고, 그 다음에 상기 승산된 차이를 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값에 가산하여, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제9항에 있어서, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 상기 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 상기 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 대해 산술 평균 또는 가중 평균을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함하는 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 실행가능 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서들로 하여금 이하의 단계들,
    이미지의 현재 프레임의 평균 휘도를 획득하는 단계;
    상기 평균 휘도가 휘도 임계값 미만인지를 결정하고; 예이면, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 획득하고, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하고, 상기 현재 프레임의 평균 휘도에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 제1 향상 곡선을 획득하는 단계; 및 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선 및 상기 현재 프레임의 제1 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임의 제2 향상 곡선을 획득하고, 상기 제2 향상 곡선에 따라 상기 현재 프레임을 조정하는 단계
    를 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들.
  18. 제17항에 있어서, 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에 따라 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계는,
    픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들.
  19. 제18항에 있어서, 픽셀 매핑 범위를 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 조정하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 사전 설정 값 미만일 때, 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값을 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값의 사전 설정 백분율이도록 설정하고, 상기 픽셀 매핑 범위의 하한 값을 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값의 사전 설정 백분율이도록 설정하는 단계; 또는
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이가 상기 사전 설정 값 이상일 때, 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값을 255이도록 설정하고, 상기 픽셀 매핑 범위의 하한 값을 0이도록 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들.
  20. 제18항에 있어서, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하기 위해 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위를 대응하는 픽셀 매핑 범위에 매핑하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이에 대한 상기 픽셀 매핑 범위의 상한 값과 하한 값 사이의 차이의 비율을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위에서의 각각의 값과 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값 사이의 차이에 상기 비율을 승산하고, 그 다음에 상기 승산된 차이를 상기 현재 프레임의 관심 영역의 픽셀 범위의 하한 값에 가산하여, 상기 현재 프레임의 국부 향상 곡선을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들.
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