KR20180082559A - 하이 다이나믹 레인지 디스플레이들을 위한 휘도 관리 - Google Patents

하이 다이나믹 레인지 디스플레이들을 위한 휘도 관리 Download PDF

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KR20180082559A
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조슈아 파인스
그레고리 에스. 위버
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톰슨 라이센싱
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Abstract

HDR 디스플레이들 상에 디스플레이하기 위한 비디오 스트림들의 휘도를 관리하는 것이 제공된다. 비디오 스트림의 프레임들의 휘도 값들이 모니터링될 수 있고, 주어진 기간 내에 주어진 휘도 변화보다 휘도가 더 크게 증가되면 오버-브라이트 프레임이 결정될 수 있다. 주어진 파라미터들을 초과하는 밝기 점프가 검출되면, 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들이 감소될 수 있다. 예를 들어, 평균 휘도의 변화가 주어진 값 미만이 되도록 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들을 감소시킴으로써 휘도 값들이 감소될 수 있고, 수정된 프레임의 휘도 값들은 픽셀들 간의 상대적인 휘도들을 유지할 수 있다. 수정된 프레임은 감소된 휘도 값들에 기초하여 오버-브라이트 프레임으로부터 결정될 수 있다. 수정된 프레임은 비디오 스트림에 삽입될 수 있고 디스플레이되도록 HDR 디스플레이로 전송될 수 있다.

Description

하이 다이나믹 레인지 디스플레이들을 위한 휘도 관리
본 개시내용은 일반적으로 하이 다이나믹 레인지(high dynamic range; HDR) 디스플레이들 상에 콘텐츠를 디스플레이하는 것에 관한 것으로, 보다 상세하게는, HDR 디스플레이들 상에 디스플레이하기 위한 비디오 스트림들(video streams)의 휘도를 관리하는 것에 관한 것이다.
하이 다이나믹 레인지 디스플레이들은 종래의 표준 다이나믹 레인지 디스플레이들을 훨씬 능가하는 밝기(brightness) 레벨들을 생성하는 능력을 갖고 있다. HDR 디스플레이들의 최대 밝기는 표준 다이나믹 레인지(standard dynamic range; SDR) 디스플레이들의 2배 내지 10배 정도 밝을 수 있다. 결과적으로, HDR 디스플레이들은 보다 사실적인 장면들을 디스플레이하는 능력을 갖는다.
HDR 디스플레이들 상에 디스플레이하기 위한 비디오 스트림들의 휘도를 관리하기 위한 시스템들 및 방법들의 예들 및 상세한 설명들이 본 명세서에서 제공된다. 다양한 실시예들에서, 비디오 스트림의 프레임들의 휘도 값들이 모니터링될 수 있고, 주어진 기간 내에 주어진 휘도 변화보다 휘도가 더 크게 증가되면 오버-브라이트(over-bright) 프레임이 결정될 수 있다. 주어진 파라미터들을 초과하는 밝기 점프(brightness jump)가 검출되면, 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들이 감소될 수 있다. 예를 들어, 평균 휘도의 변화가 주어진 값 미만이 되도록 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들을 감소시킴으로써 주어진 휘도 변화에 기초하여 휘도 값들이 감소될 수 있고, 수정된 프레임(modified frame)의 휘도 값들은 수정된 프레임의 픽셀들 간의 상대적인 휘도들을 유지할 수 있다. 수정된 프레임은 감소된 휘도 값들에 기초하여 오버-브라이트 프레임으로부터 결정될 수 있다. 수정된 프레임은 비디오 스트림에 삽입될 수 있고, 디스플레이되도록 HDR 디스플레이로 전송될 수 있다.
도 1은 HDR 디스플레이를 볼 때 사용자 편안함에 영향을 줄 수 있는 밝기 점프들의 몇몇의 잠재적인 원인들을 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 휘도 관리가 구현될 수 있는 시스템의 예를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 휘도 관리가 구현될 수 있는 시스템의 예의 블록도이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 휘도 관리를 포함할 수 있는 셋톱 박스/디지털 비디오 레코더(DVR), 게이트웨이(gateway) 등과 같은 컴퓨팅 시스템의 예의 블록도이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 HDR 디스플레이에 대한 휘도를 관리하는 방법의 예의 흐름도이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 휘도를 감소시키는 상세한 예를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 휘도 관리 방법의 또 다른 예의 흐름도이다.
도면들은 본 개시내용의 개념들을 설명하기 위한 것이고, 반드시 본 개시내용을 설명하기 위한 유일한 가능한 구성들은 아니라는 것을 이해해야 한다.
하이 다이나믹 레인지 디스플레이들은 종래의 표준 다이나믹 레인지 디스플레이들을 훨씬 능가하는 밝기 레벨들을 생성하는 능력을 갖고 있다. HDR 디스플레이들에 의해 생성될 수 있는 밝기 레벨들은 인간의 망막을 손상시키는 데 필요한 레벨보다 훨씬 낮은 반면, HDR 디스플레이에 의한 밝기 출력의 큰 점프들은 상당한 불편 또는 심지어 고통을 초래할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 HDR 디스플레이가 어두운 야간 장면을 보여주는 텔레비전 프로그램을 시청하고 있을 수 있으며, 그 다음 프로그램은 매우 밝은 상업 광고(commercial)로 바뀔 수 있다. 이러한 밝기의 큰 점프는 불빛이 흐린 실내에서 밝은 햇빛으로 걸어 나가는 경험과 유사한 사용자 불편을 야기할 수 있다. 특히, 인간의 눈의 반응 시간, 즉 단시간에 큰 밝기 증가에 노출될 때 홍채가 수축하는 데 필요한 시간의 양은 불편을 방지하기에 충분히 빠르지 않을 수 있다. 희미한 빛에서 햇빛으로 걸어 들어가는 것의 불편과 달리, HDR 디스플레이들 상의 밝기 점프들을 보는 것의 불편은 콘텐츠 소비의 급변하는 본질로 인해 악화될 수 있다. 예를 들어, 상업 광고들은 전형적으로 빈번한 간격들로 삽입되며, 다수의 밤에서 낮으로 가는 장면 컷들이 하나의 영화 또는 TV 프로그램에서 발생할 수 있으며, 사용자들이 채널 서핑을 하고 어두운 콘텐츠와 밝은 콘텐츠 사이에서 채널들을 전환하며, 어두운 콘텐츠를 시청하는 동안 밝은 온-스크린 메뉴들(bright on-screen menus)이 액세스될 수 있는 등이다. 즉, 평균적인 사람이 흐릿한 빛에서 햇빛으로 들어갈 때의 불쾌감을 가끔씩만 느끼는 반면, 평균적인 HDR 디스플레이 뷰어(viewer)는 불편, 피로, 또는 통증을 초래할 수 있는 빈번하고 반복적인 밝기 점프들을 경험할 수 있다.
사실, 표준 다이나믹 레인지(SDR) 디스플레이들의 오늘날 세계에서는, 텔레비전 켜기 또는 채널들 변경과 같이 겉으로 보기에는 무해한 동작조차도 HDR 디스플레이 상에서 불편한 밝기 점프를 초래할 수 있다는 것을 잘 알지 못할 수도 있다. 도 1은 HDR 디스플레이(100)를 볼 때 사용자 편안함에 영향을 줄 수 있는 밝기 점프들의 몇몇의 잠재적인 원인들을 도시한다. 예를 들어, 디스플레이될 밝은 온-스크린 시작 메뉴가 디스플레이되게 하거나, HDR 디스플레이가 튜닝된 채널 상에 TV 프로그램의 밝은 장면을 즉시 디스플레이할 수 있는, HDR 디스플레이를 켜는 것(103)과 같은 사용자 동작들에 의해 밝기의 점프들이 초래될 수 있다. 또 다른 밝기 점프는 사용자가 어두운 영화를 시청하는 동안 밝은 온-스크린 메뉴(105)에 액세스할 때 발생할 수 있다. 콘텐츠의 되감기, 빨리 감기 및 건너 뛰기(107)는 물론 채널 변경(109)은 또한 밝기 점프들을 야기할 수 있고 점프들의 빈도를 증가시킬 수 있다. 점프들은 또한 상이한 비디오 소스들 사이에서 전환(111)함으로써 초래될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 텔레비전 프로그램을 시청하면서 인터넷을 서핑하기 위해 디스플레이를 전환하기로 결정할 수 있으며, 이는 TV 프로그램의 어두운 장면으로부터 주로 흰색인 인터넷 웹페이지로의 밝기 점프를 야기할 수 있다. 콘텐츠 소스들(예를 들어, 콘텐츠 제공자들, 인터넷 웹사이트들, 케이블 채널들, 비디오 게임들, 방송 네트워크들, DVD/BlueRay™, 비디오 스트리밍 서비스들 등)의 수가 증가함에 따라, 다수의 선택들 사이에서 전환하는 것은 불편한 밝기 점프들의 빈도를 증가시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 몇몇의 밝기 점프들은 콘텐츠 그 자체로 인해 초래될 수 있다. 예를 들어, 장면 변경들, 뷰 변경들, 폭발들, 다가오는 헤드라이트들 등과 같은 콘텐츠 내의 밝기 변경(113)은 밝기 점프들을 초래할 수 있다. 콘텐츠에 삽입된 상업 광고들이 밝기 점프들을 초래할 수 있다. 예를 들어, TV 프로그램들은 전형적으로 정기적인 간격으로 삽입되는 다수의 상업 광고를 갖는다. HDR 디스플레이들 상에 디스플레이하기 위해 몇몇의 상업 광고들, 즉 HDR 상업 광고들(115)이 만들어질 수 있으며, SDR 디스플레이들 상에 디스플레이하기 위해 몇몇의 상업 광고들, 즉 SDR 상업 광고들(117)이 만들어질 수 있다. HDR 디스플레이들 상에 디스플레이되는 밝은 HDR 상업 광고들은 위에서 논의된 것과 같은 상황(예를 들어, 어두운 영화 도중에 밝은 상업 광고)에서 밝기 점프들을 야기할 수 있는 반면, HDR 디스플레이들 상에 디스플레이된 SDR 상업 광고들은 SDR 디스플레이들을 위해 만들어진 콘텐츠 및 HDR 디스플레이들을 위해 만들어진 콘텐츠의 통상적인 휘도 값 프로파일들의 차이들 때문에 훨씬 더 심각한 밝기의 점프들을 야기할 수 있다. 특히, 동일한 장면의 HDR 비디오 스트림과 SDR 비디오 스트림의 휘도 값들을 비교할 때, HDR 스트림의 휘도 값들은 전형적으로 SDR 스트림의 휘도 값들보다 훨씬 낮을 것이다. HDR 디스플레이는 SDR 디스플레이보다 훨씬 더 많은 밝기를 출력할 수 있기 때문에, HDR 디스플레이 상에 디스플레이된 더 낮은 휘도 값들은 SDR 디스플레이 상에 디스플레이된 더 높은 휘도 값들과 동일한 밝기로 나타난다. 결과적으로, HDR 디스플레이 상에 (동일한 장면의 HDR 콘텐츠보다 높은 휘도 값들을 포함하는) SDR 콘텐츠를 디스플레이하는 것은 매우 밝게 디스플레이되는 장면을 야기할 수 있다.
밝기 점프들은 콘텐츠 상에 오버레이된(overlaid) 요소들에 의해 초래될 수도 있다. 예를 들어, 자막 방송(closed captioning)(119)은 어두운 장면 동안 많은 텍스트가 디스플레이될 때 불편한 밝기 점프를 초래할 수 있는 두꺼운 백색 레터링(lettering)을 사용할 수 있다. 어두운 장면들 동안 팝업되는(popped up) 온-스크린 메뉴들(105)은 위에서 논의된 바와 같이 불편한 밝기의 점프들을 초래할 수 있다. 화면 속 화면(picture-in-picture) 요소들, 온-스크린 알림들 등과 같은 다른 오버레이된 요소들도 또한 밝기의 점프들을 초래할 수 있다. 어두운 장면이 갑자기 스노우(123)(즉, 노이즈)로 바뀌는 경우, 또는 서비스 중단이 검은 스크린을 야기하고 콘텐츠의 밝은 장면을 디스플레이하기 위해 서비스가 복원되는(125) 경우와 같이, 서비스 중단들은 또한 밝기 점프들을 야기할 수 있다.
도 1은 또한 HDR 디스플레이(100) 상의 밝기 점프들로부터 기인하는 불편의 심각도에 영향을 줄 수 있는 몇몇의 요인들을 도시한다. 예를 들어, 주변 광 레벨(ambient light level)(127)은 사용자 불편의 심각도에 영향을 줄 수 있다. 낮은 주변 조명 컨디션들에서의 밝기 점프들은 더 큰 사용자 불편을 야기하는데, 왜냐하면 밝기 점프가 발생할 때 사용자의 눈은 더 낮은 전체 밝기에 적응되어 있을 수 있기 때문이다. 다시 말해서, HDR 디스플레이 밝기 점프가 불빛이 밝은 실내보다는 불빛이 흐린 실내에서 발생하는 경우에, 총 시청 밝기(즉, HDR 디스플레이 밝기와 결합된 주변 밝기)의 점프가 더 심각할 수 있다. HDR 디스플레이의 크기(129), HDR 디스플레이의 최대 밝기(131), 및 사용자의 시청 거리(133)는 또한 밝기 점프들로부터 기인하는 사용자 불편의 심각도에 영향을 줄 수 있다.
요약하면, HDR 디스플레이들이 보편화되면서, 통상적인 사용자는 HDR 시청 경험이, 사용자가 시청 경험을 향상시키기 위해 하는 것들, 예를 들어, 조명들을 약하게 하는 것, 더 큰 TV를 사는 것, 더 가까이 앉는 것 등에 의해 더 악화되는, 밝기 점프들의 충격(bombardment)을 포함한다는 것을 알 수 있다.
전술한 관점에서, HDR 디스플레이 상에 스트림을 디스플레이하기 전에 비디오 스트림의 휘도를 관리함으로써 밝기 점프들을 제어하기 위한 다양한 실시예들이 개시된다.
다양한 실시예들에서, 휘도 관리는 HDR 텔레비전과 같은 디스플레이 디바이스, 셋톱 박스, 콘텐츠 제공자의 전달 시스템 등에서 구현될 수 있다. 도 2 내지 도 4는 휘도 관리가 제공될 수 있는 구현예들의 예들을 도시한다. 다양한 실시예들은, 예를 들어, 게이트웨이들, 셋톱 박스들, 디스플레이 디바이스들 등과 같은 소비자 제품들에 내장된 시스템들을 포함할 수 있고, 다양한 실시예들이 개인용 컴퓨터들, 스마트폰들 등에서 실행될 수 있는 소프트웨어 애플리케이션들에서 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 2는 다양한 실시예들이 구현될 수 있는 시스템(200)의 예를 도시한다. 시스템(200)은 네트워크(203)를 통해 영화들, 텔레비전 등과 같은 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제공자(201)를 포함한다. 콘텐츠 제공자(201) 및 네트워크(203)는, 예를 들어, 방송 제공자 및 방송 네트워크, 인터넷 콘텐츠 제공자 및 인터넷, 케이블 회사 및 케이블 네트워크 등일 수 있다. 콘텐츠는 HDR 디스플레이(207)에 연결된 셋톱 박스(205)에 전달될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 휘도 관리는 콘텐츠 제공자에 의해 구현될 수 있다. 이 경우, 사용자의 디바이스들, 예를 들어, 셋톱 박스 및 HDR 디스플레이는 내장된 기능을 가질 필요가 없다. 다양한 실시예들에서, 예를 들어, 휘도 관리는 셋톱 박스 또는 HDR 디스플레이에 의해 구현될 수 있다. 이 경우, 휘도 관리는 HDR 디스플레이의 특성들(예를 들어, 최대 밝기 출력) 및 주변 밝기 레벨과 같은 부가적인 정보를 이용할 수 있다. 다양한 실시예들에서, HDR 디스플레이는 해당 기술분야의 통상의 기술자가 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 셋톱 박스의 필요 없이 셋톱 박스의 기능을 구현할 수 있다.
도 3은 가정 또는 최종 사용자(end user)에게 콘텐츠를 전달하기 위한 시스템(300)의 예의 보다 상세한 블록도를 도시한다. 후술하는 바와 같이, 휘도 관리는 다양한 실시예들에 따라 시스템(300)의 하나 이상의 요소에 의해 구현될 수 있다.
콘텐츠는 영화 스튜디오들, TV 스튜디오들, 제작사들, 인터넷에 업로드된 홈 영화들 등과 같은, 하나 이상의 콘텐츠 소스들(302)로부터 비롯될 수 있다. 콘텐츠는 다양한 방법들에 의해 사용자에게 전달될 수 있다. 예를 들어, 하나의 배포 방법은 방송 형태의 콘텐츠일 수 있다. 방송 콘텐츠는 ABC(American Broadcasting Company), NBC(National Broadcasting Company), CBS(Columbia Broadcasting System) 등과 같은 전국 방송 서비스일 수 있는 방송 제휴 관리자(broadcast affiliate manager)(304)에게 제공될 수 있다. 방송 제휴 관리자(304)는 광고 에이전시(305)로부터 상업 광고들과 같은 광고들(advertisements)을 수신할 수 있고, 상업 광고를 콘텐츠에 삽입할 수 있다. 방송 제휴 관리자는 콘텐츠를 수집 및 저장할 수 있으며, 전달 네트워크(306)로 도시된 전달 네트워크를 통해 콘텐츠의 전달을 스케줄링할 수 있다. 전달 네트워크(306)는 내셔널 센터(national center)로부터 하나 이상의 지방(regional) 또는 로컬(local) 센터로의 위성 링크 전송을 포함할 수 있다. 전달 네트워크(306)는 또한 공중 방송, 위성 방송, 또는 케이블 방송과 같은 로컬 전달 시스템들을 사용하는 로컬 콘텐츠 전달을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 휘도 관리는 방송 제휴 관리자(304), 전달 네트워크(306)의 하나 이상의 지방 또는 로컬 센터들 등에 의해 구현될 수 있다.
제2 형태의 콘텐츠는 특수 콘텐츠(special content)라고 할 수 있다. 특수 콘텐츠는, 예를 들어, 프리미엄 시청 콘텐츠, 유료 시청(pay-per-view) 콘텐츠, 인터넷 상에 제공된 콘텐츠, 방송 제휴 관리자에게 제공되지 않는 기타 콘텐츠, 예컨대, 스트리밍된 콘텐츠, 웹페이지들, 다른 비디오 요소들 등을 포함할 수 있다. 특수 콘텐츠는 웹페이지, 영화 다운로드 등과 같이 사용자에 의해 요청된 콘텐츠일 수 있다. 특수 콘텐츠는 콘텐츠 관리자(310)에게 전달될 수 있다. 콘텐츠 관리자(310)는 광고 에이전시(305)로부터 상업 광고들과 같은 광고들을 수신하고, 콘텐츠에 광고들을 삽입할 수 있다. 콘텐츠 관리자(310)는, 예를 들어 콘텐츠 제공자, 방송 서비스, 또는 전달 네트워크 서비스와 제휴된 인터넷 웹사이트와 같은 서비스 제공자일 수 있다. 콘텐츠 관리자(310)는 또한 인터넷 콘텐츠를 전달 시스템에 포함시킬 수 있다. 콘텐츠 관리자(310)는 통신 네트워크, 예컨대 통신 네트워크(312)를 통해 사용자의 수신 디바이스(308)에 콘텐츠를 전달할 수 있다. 통신 네트워크(312)는 고속 광대역 인터넷형 통신 시스템들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자는, 콘텐츠 관리자(310)에 의해 관리되는 콘텐츠를 반드시 가질 필요 없이 통신 네트워크(312)를 통해 인터넷(313)으로부터 직접, (광고 에이전시(305)에 의해 삽입된 상업 광고들을 포함할 수 있는) 영화 클립들 등과 같은 콘텐츠를 얻을 수 있다. 다양한 실시예들에서, 휘도 관리는 콘텐츠 관리자(310), 콘텐츠를 제공하는 인터넷 웹사이트 소유자들 등에 의해 구현될 수 있다.
방송 콘텐츠 및 특수 콘텐츠는 전달 네트워크(306) 및 통신 네트워크(312)를 통해 사용자 시스템(307)에 전달될 수 있다. 예를 들어, 사용자 시스템(307)은 방송 및 특수 콘텐츠를 수신 및 처리하고 아래에서 보다 상세히 설명될 다른 기능들을 수행하는 수신 디바이스(308)를 포함할 수 있다. 수신 디바이스(308)는, 예를 들어, 셋톱 박스, 디지털 비디오 레코더(DVR), 게이트웨이, 모뎀, 스마트 TV, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등일 수 있음을 알 수 있다. 수신 디바이스(308)는, 홈 네트워크에서 클라이언트 또는 피어(peer) 디바이스들로 구성된 부가적인 디바이스들을 포함하는 홈 네트워크 시스템에 대한, 엔트리 포인트(entry point) 또는 게이트웨이로서 작동할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 휘도 관리는 사용자 시스템(307)에 의해 구현될 수 있다.
사용자 시스템(307)은 또한 HDR 디스플레이 디바이스(314)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 디바이스(314)는 수신 디바이스(308)에 연결된 외부 디스플레이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신 디바이스(308) 및 디스플레이 디바이스(314)는 단일 디바이스의 부분들일 수 있다. 사용자 시스템(307)은 또한 DVD 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 개인용 컴퓨터 등과 같은 하나 이상의 로컬 콘텐츠 소스(318)를 포함할 수 있다. 로컬 콘텐츠 소스들(318)로부터의 콘텐츠의 디스플레이는 수신 디바이스(308)에 의해 관리될 수 있다. 사용자 시스템(307)은 또한 원격 제어기, 키보드, 마우스, 터치 패널, 터치 스크린 등과 같은 입력 디바이스(316)를 포함할 수 있다. 입력 디바이스(316)는 수신 디바이스(308), 로컬 콘텐츠 소스들(318), 및 디스플레이 디바이스(314)에 대한 사용자 제어를 제공하도록 적응될 수 있다. 일부 실시예들에서, 입력 디바이스(316)는, 예를 들어, 유선 연결, 적외선(IR), 무선 주파수(RF) 통신들 등과 같은 신호 전송 시스템을 통해 수신 디바이스(308)에 연결될 수 있는 외부 디바이스일 수 있고, USB(universal serial bus), IRDA(infra-red data association) 표준, Wi-Fi, 블루투스 등과 같은 표준 프로토콜들, 독점 프로토콜들(proprietary protocols) 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신 디바이스(308) 및 입력 디바이스(316)는 동일 디바이스의 부분일 수 있다.
수신 디바이스(308)는 전달 네트워크(306) 및 통신 네트워크(312) 중 하나 또는 모두로부터 상이한 콘텐츠의 유형들을 수신할 수 있다. 수신 디바이스(308)는 HDR 디스플레이 디바이스(314) 상에 디스플레이하기 위해 콘텐츠를 처리한다. 수신 디바이스(308)는 또한 오디오 및 비디오 콘텐츠를 기록 및 재생하기 위한 하드 드라이브 또는 광학 디스크 드라이브와 같은 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 로컬 콘텐츠 소스들(318)은, HDR 디스플레이 디바이스(314) 상에 디스플레이하기 위해, DVD 영화들, 비디오 게임들 등과 같은 로컬 콘텐츠를 처리할 수 있다. 수신 디바이스(308)의 동작 및 다양한 실시예에 따른 콘텐츠의 휘도 관리와 연관된 특징들의 추가 상세사항들은 이제 도 4와 관련하여 설명될 것이다.
도 4는 휘도를 관리하기 위한 다양한 실시예들이 구현될 수 있는 수신 디바이스(400)로 구성된 컴퓨팅 시스템의 예의 블록도이다. 수신 디바이스(400)는 도 3에서 설명된 수신 디바이스(308)와 유사하게 동작할 수 있고, 게이트웨이 디바이스, 모뎀, 셋톱 박스, 개인용 컴퓨터, 텔레비전, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등의 부분으로서 포함될 수 있다. 수신 디바이스(400)는 또한 오디오 디바이스 또는 디스플레이 디바이스를 포함하는 다른 시스템들에 포함될 수 있다. 수신 디바이스(400)는, 예를 들어, 외부 디스플레이 디바이스(예를 들어, HDR 텔레비전)에 연결된 셋톱 박스, 디스플레이 디바이스(예를 들어, 컴퓨터 모니터)에 연결된 개인용 컴퓨터 등일 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신 디바이스(400)는 통합 디스플레이 디바이스, 예를 들어 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등과 같은 휴대용 디바이스를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 수신 디바이스의 예를 사용하여 휘도 관리가 설명되지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 휘도 관리의 다양한 실시예들은, 예를 들어, 비디오 스트림의 전달 이전에, 콘텐츠 제공자, 전송 네트워크 등에 의해 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
도 4에 도시된 수신 디바이스(400)에서, 콘텐츠는 입력 스트림 수신기(402)에 의해 수신된다. 입력 스트림 수신기(402)는, 예를 들어 지상(over the air), 케이블, 위성, 이더넷(Ethernet), 광섬유 및 전화 회선 네트워크들을 포함하는 여러 가능한 네트워크들 중 하나 이상을 통해 제공되는 스트림들을 수신, 복조(demodulation) 및 디코딩하기 위해 사용되는 수신기 회로들을 포함할 수 있다. 바람직한 입력 스트림은 사용자 인터페이스(416)를 통해 제공된 사용자 입력에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력은 채널을 선택하는 것을 포함할 수 있고, 입력 스트림 수신기(402)에 의해 수신된 입력 스트림은 SDR 상업 광고들이 산재된 HDR 콘텐츠를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자 인터페이스(416)는 온-스크린 메뉴, 화면 속 화면 등에 액세스하는 데 사용될 수 있다. 온-스크린 메뉴는 예를 들어 시청되는 콘텐츠(viewed content)를 대체하는 것과 같이 전체 시청 영역을 가릴 수 있거나, 또는 시청되는 콘텐츠의 일부는 여전히 시청 가능하도록 온-스크린 메뉴는 시청 영역의 일부를 가릴 수 있다. 사용자 인터페이스(416)는 입력 디바이스(316)와 같은 입력 디바이스에 연결될 수 있고, 입력 디바이스로부터 대응하는 사용자 입력들, 예를 들어, 키스트로크(keystroke)들, 버튼 누름(button press)들, 제스처들과 같은 터치 입력들, 음성 입력과 같은 오디오 입력 등을 수신하고 처리할 수 있다. 사용자 인터페이스(416)는 휴대 전화, 태블릿, 마우스, 원격 제어기 등과 인터페이스하도록 적응될 수 있다.
디코딩된 출력 스트림은 입력 스트림 프로세서(404)에 제공된다. 입력 스트림 프로세서(404)는 최종 스트림 선택 및 처리를 수행하고, 콘텐츠 스트림에 대한 오디오 콘텐츠로부터의 비디오 콘텐츠의 분리를 포함한다. 오디오 콘텐츠는 압축된 디지털 신호와 같은 수신된 포맷(format)으로부터 아날로그 파형 신호로의 변환을 위해 오디오 프로세서(406)에 제공된다. 아날로그 파형 신호는 오디오 인터페이스(408)에, 그리고 추가로 디스플레이 디바이스 또는 오디오 증폭기에 제공된다.
입력 스트림 프로세서(404)로부터의 비디오 출력은 비디오 프로세서(410)에 제공된다. 비디오 스트림은 RGB, YUV 등과 같은 여러 포맷들 중 하나일 수 있다. 게다가, 비디오 스트림을 인코딩하는 데 사용되는 전기 광학 전달 함수(electro-optic transfer function; EOTF)는 또한 감마 인코딩, 지각 양자화기(perceptual quantizer; PQ) 인코딩 등과 같은 여러 방법들 중 하나일 수 있다. 비디오 스트림이 YUV와 같은 독립적인 휘도 채널을 갖는 포맷으로 있다면, 각각의 프레임의 픽셀들의 휘도 값들은 휘도 채널로부터 직접 결정될 수 있다. 비디오 스트림이 RGB와 같은 독립적인 휘도 채널을 갖지 않는 포맷으로 있다면, 휘도 값들은 컬러 채널 값들의 함수로서 계산될 수 있다. 비디오 프로세서(410)는, 필요에 따라, 입력 스트림 포맷에 기초하여, 비디오 콘텐츠의 변환을 제공한다. 비디오 프로세서(410)는 또한 비디오 스트림들의 저장을 위해 임의의 필요한 변환을 수행한다. 프로세서(414)는 비디오 프로세서(410)의 동작을 제어할 수 있고, 본 명세서에 설명된 다양한 실시예들에 따라 비디오 스트림의 휘도를 관리할 수 있다.
저장 디바이스(412)는 입력에서 수신된 오디오 및 비디오 콘텐츠를 저장할 수 있다. 저장 디바이스(412)는, 프로세서(414)의 제어 하에, 그리고 또한 사용자 인터페이스(416)로부터 수신된 명령들, 예를 들어, 빨리 감기(fast-forward; FF) 및 되감기(rewind; RW)와 같은 네비게이션 명령어들에 기초하여, 콘텐츠의 추후 검색 및 재생을 허용할 수 있다. 저장 디바이스(412)는, 휘도 관리를 수행하기 위한 명령어들을 포함하는, 프로세서(414)에 대한 명령어들을 저장할 수 있다. 저장 디바이스(412)는 또한 휘도 관리를 위해 사용될 수 있는 데이터, 예를 들어, (수신 디바이스(400)에 연결된 HDR 디스플레이의 크기, HDR 디스플레이의 최대 밝기, HDR 디스플레이와 연관된 감마 값, HDR 디스플레이의 사용자 조정된 밝기 설정 등과 같은) HDR 디스플레이 특성들, (실내의 주변 광의 밝기 값, HDR 디스플레이로부터의 사용자의 시청 거리 등과 같은) 환경 데이터, 및 다양한 실시예들에 따른 다른 데이터를 저장할 수 있다. 저장 디바이스(412)는, 예를 들어, 하드 디스크 드라이브, SRAM(static RAM) 또는 DRAM(dynamic RAM)과 같은 하나 이상의 대용량 집적 전자 메모리들, CD(compact disk) 드라이브 또는 DVD(digital video disk) 드라이브와 같은 교체 가능한 광학 디스크 저장 시스템 등일 수 있다.
변환된 비디오 스트림의 휘도는 다양한 실시예들에 따라 관리될 수 있고, 디스플레이 인터페이스(418)에 제공될 수 있다. 디스플레이 인터페이스(418)는 디스플레이 신호를 상술한 디스플레이 디바이스(314)와 같은 HDR 디스플레이 디바이스에 제공할 수 있다. 프로세서(414)는 버스를 통해, 입력 스트림 프로세서(404), 오디오 프로세서(406), 비디오 프로세서(410), 저장 디바이스(412), 사용자 인터페이스(416), 하나 이상의 로컬 콘텐츠 소스(421), 주변 광 센서(420), 및 비디오 카메라(425)를 포함하는, 디바이스(400)의 여러 구성 요소들에 상호 연결된다. 프로세서(414)는 저장 디바이스 상에 저장하기 위해 또는 HDR 디스플레이 상에 디스플레이하기 위해 입력 스트림을 변환하기 위한 변환 프로세스를 관리한다. 프로세서(414)는 DVD 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 개인용 컴퓨터 등과 같은 로컬 콘텐츠 소스들(421)로부터 로컬 콘텐츠를 수신할 수 있고, HDR 디스플레이 상에 디스플레이하기 위해 로컬 콘텐츠를 처리할 수 있다. 프로세서(414)는 또한 저장된 콘텐츠의 검색 및 재생을 관리한다. 프로세서(414)는 온-스크린 메뉴들을 발생시키는 것, 자막 방송, 화면 속 화면 요소들 등과 같은 다른 기능들을 수행할 수 있다. 프로세서(414)는 또한 다양한 시청된 콘텐츠에 대한 되감기, 빨리 감기, 및 건너뛰기 기능을 제공할 수 있고, 사용자가 다양한 콘텐츠 소스들 간에 전환하는 것을 허용할 수 있다. 프로세서(414)는 주변 광 센서(423)로부터 주변 광 정보를 수신할 수 있다. 비디오 카메라(425)는, 예를 들어, HDR 디스플레이의 전면에 내장될 수 있으며, 프로세서(414)에 HDR 디스플레이의 전면으로부터의 카메라 뷰를 제공할 수 있다. 프로세서(414)는 부가적인 정보를 얻기 위해, 예를 들어 HDR 디스플레이를 시청하는 사용자의 시청 거리를 결정하기 위해 카메라 뷰를 처리할 수 있다. 게다가, 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 프로세서(414)는 다양한 실시예들에 따라 방송 콘텐츠, 특수 콘텐츠, 및 로컬 콘텐츠의 휘도 관리를 수행할 수 있다.
프로세서(414)는 프로세서(414)에 대한 정보 및 명령어 코드를 저장하기 위해 메모리(420)(예를 들어, RAM, SRAM, DRAM, ROM, PROM(programmable ROM), 플래시 메모리, EPROM(electronically programmable ROM), EEPROM(electronically erasable programmable ROM) 등을 포함하는, 휘발성 또는 비휘발성 메모리)에 연결될 수 있다. 메모리(420)는 다양한 실시예들에 따른 휘도 관리를 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 프로세서(414)에 대한 명령어들을 저장할 수 있다. 메모리(420)는 또한 콘텐츠를 포함하는 그래픽 요소들과 같은, 요소들의 데이터베이스를 저장할 수 있다. 데이터베이스는 콘텐츠를 포함하는 그래픽 요소들, 디스플레이 인터페이스(418)를 위한 온-스크린 메뉴와 같은 디스플레이 가능한 사용자 인터페이스를 발생시키기 위해 사용되는 다양한 그래픽 요소들 등과 같은 그래픽 요소들의 패턴으로서 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 그래픽 요소들과 관련된 정보의 다양한 부분들에 대한 메모리 위치들을 식별하기 위해, 메모리는 식별되거나 그룹화된 메모리 위치들에 그래픽 요소들을 저장하고 액세스 또는 위치 테이블을 사용할 수 있다. 메모리(420)는 HDR 디스플레이의 크기 및 HDR 디스플레이의 최대 밝기와 같은 HDR 디스플레이 정보를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(420)의 구현예는 단일 메모리 디바이스, 공유 또는 공통 메모리를 형성하도록 함께 통신에 관하여 접속되거나 연결된 하나보다 많은 메모리 회로 등과 같은 여러 가능한 실시예들을 포함할 수 있다. 또한 다르게는, 메모리는, 보다 큰 회로에서, 버스 통신 회로의 부분들과 같은 다른 회로에 포함될 수 있다.
또한, 도 5 내지 도 7은 다양한 실시예들에 따른 휘도 관리의 예들을 도시한다. 예를 들어, Y'UV 포맷의 비디오 스트림들에서와 같이, 0(zero) 내지 1(one)의 스케일로 측정된 휘도를 사용하여 다음의 예들이 설명된다는 것에 주목해야 한다. 그러나, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 휘도 값들에 대해 상이한 범위들을 갖는 다른 포맷들이 사용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 HDR 디스플레이에 대한 휘도를 관리하는 방법의 예의 흐름도이다. 비디오 스트림의 프레임의 휘도 값들이 획득될 수 있고(501), 현재 프레임 전의 시간의 윈도우(window of time)(즉, 델타 시간, TΔt) 내의 스트림의 하나 이상의 이전 프레임들의 휘도와 비교하였을 때 현재 프레임의 휘도가 주어진 휘도 변화(즉, 델타 휘도, TΔL)보다 클 경우 비디오 스트림의 휘도 증가가 결정될 수 있다(502). 다양한 실시예들에서, 시간 윈도우 또는 기간은 인간의 눈에 대한 평균 응답 시간, 즉 밝기 점프에 노출되었을 때 홍채가 수축하기 위한 평균 시간에 기초할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 밝기 점프는 시간 윈도우 TΔt 내에서 주어진 평균 휘도 변화(TΔLavg)를 초과하는 비디오 스트림의 평균 휘도(Lavg)의 증가에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 휘도 변화들은 본 명세서에서 제1 프레임으로 지칭되는 시간 윈도우의 시작에서의 프레임과 시간 윈도우의 끝에서의 프레임, 즉 현재 프레임 간의 비교에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임의 Lavg와 제1 프레임의 Lavg 사이의 차이가 TΔLavg를 초과하면, 밝기 점프가 결정될 수 있고, 현재 프레임은 오버-브라이트 프레임으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 1.0초의 시간 윈도우 내에서 0.5보다 큰 평균 휘도 증가는 HDR 디스플레이 상에서 용인할 수 없는 밝기 점프로 간주될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 주어진 휘도 변화는 최대 밝기, 스크린 크기, 사용자 조정 가능한 밝기 설정, 감마 값 등과 같은 HDR 디스플레이 특성들에 기초할 수 있다. 예를 들어, 큰 스크린 크기 및 예외적인 최대 밝기를 갖는 제1 HDR 디스플레이의 주어진 휘도 변화는 0.4로 설정될 수 있지만, 보다 작은 스크린 크기 및 평균 최대 밝기를 갖는 제2 HDR 디스플레이의 주어진 휘도 변화는 0.5로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 HDR 디스플레이 상에 디스플레이된 비디오 스트림에서의 0.4 휘도 증가는 제2 HDR 디스플레이 상에 디스플레이된 비디오 스트림에서의 0.5 휘도 증가와 동일한 밝기 증가를 생성할 수 있기 때문에, 이러한 방식으로, 즉, 스크린 크기 및 최대 밝기와 같은 요인(factor)들에 기초하여 주어진 휘도 변화에 가중치를 부여하는 것은 휘도 관리에서 보다 일관된 결과들을 허용할 수 있다. 다시 말해서, 더 크고 더 강력한 HDR 디스플레이 상에 디스플레이된 비디오 스트림의 휘도 값들의 증가는 동일한 비디오 스트림이 더 작고 덜 강력한 HDR 디스플레이 상에 디스플레이될 때보다 더 큰 밝기 점프, 즉, 디스플레이에 의한 광 출력의 실제 양을 초래할 수 있다. 따라서, 두 디스플레이의 밝기 점프들이 동일한 양으로 제한되도록, 더 크고 더 강력한 디스플레이와 연관된 주어진 휘도 변화는 더 작고 덜 강력한 디스플레이의 주어진 휘도 변화보다 낮은 값으로 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 주어진 휘도 변화를 결정하는 것은, 예를 들어 사용자의 전체 시야 내에서의 밝기 증가에 기초한 총 시인 가능한 밝기 증가(total viewable brightness increase)를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중심 가중된(center-weighted) 평균 밝기 증가는 사용자의 시청 거리, 스크린 크기 및 최대 디스플레이 밝기, 및 주변 광의 밝기와 같은 인자들에 기초하여 계산될 수 있다. 이와 관련하여, 예를 들어, 상술한 제1 HDR 디스플레이가 불빛이 흐린 실내에 있고 사용자가 스크린에 가까이 앉아 있으면, 주어진 휘도 변화가 0.3으로 감소될 수 있다. 마찬가지로 제1 HDR 디스플레이는 불빛이 밝은 실내에 있고 사용자가 스크린에서 멀리 떨어져 있으면, 주어진 휘도 변화가 0.5로 증가될 수 있다.
주어진 파라미터들을 초과하는 밝기 점프가 검출되면, 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들은 감소될 수 있다(503). 다양한 실시예들에서, 휘도 값들은 주어진 휘도 변화 그 자체에 기초하여, 예를 들어, 휘도의 변화가 주어진 값 미만이 되도록 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들을 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 휘도 값들의 감소는 픽셀들 간의 상대적인 휘도들이 유지되도록 적용될 수 있다. 예를 들어, 주어진 휘도 변화를 제1 프레임의 휘도에 더하는 것은 오버-브라이트 프레임의 최대 수용 가능한 휘도를 제공할 수 있다. 오버-브라이트 프레임의 휘도는 최대 수용 가능한 휘도와 오버-브라이트 프레임의 실제 휘도의 비율에 기초하여 결정될 수 있는 휘도 조정 인자(luminance adjustment factor; LAF)에 기초하여 감소될 수 있다. 오버-브라이트 프레임의 각각의 픽셀의 휘도 값은 휘도 조정 인자에 기초하여 수정될 수 있다. 표 1 및 도 6은 보다 상세한 예를 도시한다.
설명의 목적으로, 비디오 프레임의 단지 20개의 픽셀들이 표 1 및 도 6에 도시되어 있다. 그러나, 이 예는 프레임의 모든 픽셀들에 적용된다는 것을 이해해야 한다. 표 1은 평균 휘도의 변화가 주어진 값 미만이 되고 수정된 프레임의 휘도 값들이 픽셀들 간의 동일한 상대적인 휘도들을 유지하도록 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들을 감소시킴으로써 수정된 프레임을 만들기 위한 샘플 계산들을 도시한다. 표 1의 제1 열은 프레임의 픽셀 번호들(1 내지 20)을 나타내고, 제2 열은 각각의 픽셀의 휘도 값들을 나타내고, 이들 휘도 값들은 도 6에 나타낸 그래프의 더 높은 열들로 도시된다. 이 예에서, 주어진 평균 휘도 변화는 0.4이고, 제1 프레임은 0.13의 평균 휘도를 갖는다. 따라서 현재 프레임의 최대 수용 가능한 평균 휘도는 0.4 + 0.13 = 0.53이다. 그러나, 현재 프레임의 평균 휘도는 0.53의 최대 수용 가능한 평균 휘도를 초과하는 0.6135이다. 따라서, 현재 프레임은 오버-브라이트 프레임이다.
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오버-브라이트 프레임의 휘도를 감소시키기 위해, 휘도 조정 값은 오버-브라이트 프레임의 최대 수용 가능한 평균 휘도 및 오버-브라이트 프레임의 실제 평균 휘도의 비율, 0.53 / 0.6135 = 0.8639로서 계산된다. 오버-브라이트 프레임의 각각의 픽셀의 휘도 값은 휘도 값에 휘도 조정 값을 곱함으로써 감소된다. 표 1의 제2 열은 감소된 휘도 값들을 나타내며, 이는 도 6에 더 짧은 열로 도시되어 있다. 조정된 휘도 값들의 평균 휘도는 0.53이며, 이는 최대 수용 가능한 평균 휘도와 동일하다. 따라서, 오버-브라이트 프레임의 평균 휘도는 주어진 값 내로 감소될 수 있다. 게다가, 현재 프레임의 픽셀들의 상대적인 휘도가 유지된다. 예를 들어, 픽셀 1과 픽셀 2의 수정되지 않은 휘도 값들 사이의 상대적인 차이는 ABS((0.5 - 0.52)/0.5)) = 0.04, 또는 4 %이다. 픽셀 1과 픽셀 2의 수정된 휘도 값들 사이의 상대적인 차이도 역시 ABS((0.4319 - 0.4492)/0.4319)) = 0.04, 또는 4 %이다.
이제 도 5로 돌아가면, 수정된 프레임은 감소된 휘도 값들에 기초하여 오버-브라이트 프레임으로부터 결정될 수 있다(504). 예를 들어, 독립적인 휘도 채널을 갖는 포맷들의 경우, 오버-브라이트 프레임의 휘도 값들은 감소된 휘도 값들로 대체될 수 있다. 독립적인 휘도 채널을 갖지 않는 포맷들의 경우, 픽셀들의 컬러가 동일하게 유지되지만 픽셀 휘도들이 감소된 휘도 값들로 감소되도록 컬러 채널들이 수정될 수 있다.
수정된 프레임은 비디오 스트림에 삽입될 수 있고, 디스플레이될 HDR 디스플레이로 전송될 수 있다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 휘도 관리 방법의 또 다른 예의 흐름도이다. 이 예에서, 일단 휘도 점프가 식별되고 오버-브라이트 프레임의 휘도가 감소되면, 후속 프레임들의 휘도는 점진적으로 정상 레벨들, 즉 수정되지 않은 휘도 값들로 되돌아갈 수 있다. 점진적으로 되돌아가는 정상 휘도 레벨들은 휘도 조정이 눈에 덜 띄고 더욱 자연스럽게 보이게 할 수 있고, 이는 결국 시각적으로 더 편안한 시청 경험을 야기할 수 있다.
이 예에서, 시간 윈도우는 주어진 프레임들의 수(T#F)로 표현될 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 1.0초의 시간 윈도우는 (32 프레임/초의 프레임 레이트(frame rate)에 대해) 32 프레임의 T#F에 대응하며, 즉, 제1 프레임은 비디오 스트림의 현재 프레임보다 32 프레임 앞선 프레임이다.
도 7을 참조하면, 현재 프레임(Fn)과 제1 프레임(Fn-T#F)의 휘도 값들이 얻어질 수 있다(701). 현재 프레임의 평균 휘도(Lavg n) 및 제1 프레임의 평균 휘도(Lavg n-T#F)가 결정될 수 있다(702). 주어진 평균 휘도 변화 TΔL는 디스플레이 및 환경 정보에 기초하여 결정될 수 있다(703). 예를 들어, 상술한 바와 같이, 주어진 휘도 변화는 최대 밝기, 스크린 크기, 사용자 조정 가능한 밝기 설정, 감마 값 등과 같은 디스플레이 특성들, 및 주변 밝기 레벨, 사용자 시청 거리 등과 같은 환경 특성들에 기초하여 가중치가 부여될 수 있다. 이 방법은 현재 프레임과 제1 프레임 간의 평균 휘도 변화가 주어진 휘도 변화를 초과하는지(Lavg n - Lavg n-T#F > TΔL) 여부를 결정할 수 있다(704).
평균 휘도 변화가 주어진 휘도 변화를 초과하지 않으면, 현재 프레임은 수정되지 않고(705), 비디오 스트림의 다음 프레임을 처리를 위한 현재 프레임으로 설정하기 위해 프레임 카운터가 증가된다(706). 평균 휘도 변화가 주어진 평균 휘도 변화를 초과하는 경우, 이 방법은 이전 프레임(Fn-1), 즉 스트림의 현재 프레임 바로 직전의 프레임의 휘도가 수정되었는지 여부를 결정할 수 있다(707). 다시 말해서, 이 방법은 현재 프레임이 수용 불가능한 밝기 점프를 초래한 프레임인지 또는 현재 프레임이 점프 이후인지 여부를 결정할 수 있다. 이전 프레임의 휘도가 수정되지 않은 경우(즉, 현재 프레임이 수용 불가능한 휘도 점프를 초래한 프레임인 경우), 휘도 조정 인자는 최대 수용 가능한 평균 휘도와 현재 프레임의 평균 휘도의 비율로 설정될 수 있고(708)(LAF = (Lavg n-T#F + TΔL) / Lavg n), 이는 이전 실시예에서 상술한 것과 동일한 조정 인자이다.
이전 프레임의 휘도가 수정되면, 휘도 조정 인자는 점진적 조정 인자(Gradfact)로 설정될 수 있다(709). 예를 들어, Gradfact는, 예컨대 1보다 작지만 1에 가까운 상수를 곱함으로써, 약간 감소된 이전 프레임의 휘도 조정 인자(LAFprev)와 동일할 수 있다. 예를 들어, Gradfact = LAFprev * 0.95. 이러한 방식으로, 밝기 점프 이후의 각각의 후속 프레임에 대해 휘도 조정이 약간 감소될 수 있다. 결과적으로, 휘도 조정들은 점진적으로 사라질 수 있으며, 즉, 휘도는 콘텐츠의 실제 휘도로 점진적으로 다시 바뀔 수 있다.
LAF가 결정된 후에, LAF에 기초하여 현재 프레임의 휘도가 수정될 수 있고(710), 비디오 스트림의 다음 프레임을 현재 프레임으로 설정하기 위해 프레임 카운터가 증가될 수 있다(706).
해당 기술분야의 통상의 기술자는 상술한 방법들이, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체(예를 들어, 저장 디스크, 메모리 등)에 저장되고 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 실행 가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어, 펌웨어 등)을 통해 범용 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 시스템에 의해 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 흐름도들에 도시된 하나 이상의 방법을 구현하는 소프트웨어는 저장 디바이스(412)에 저장되고 프로세서(414)에 의해 실행될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 도면에 도시된 다양한 요소들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합들의 다양한 형태들로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 즉, 프로세서, 메모리 및 입/출력 인터페이스들을 포함할 수 있는 하나 이상의 적절하게 프로그래밍된 범용 디바이스들 상에 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 다양한 요소들이 구현될 수 있다.
비록 다양한 실시예들의 다양한 예들이 본 명세서에 도시되고 상세히 설명되었지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 여전히 본 개시내용의 범위 내에 있는 다른 다양한 실시예들을 쉽게 만들어낼 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에 열거되는 모든 예들 및 조건부 언어는 독자가 본 발명자에 의해 관련 기술분야의 증진을 위해 기여된 본 개시 내용의 원리들 및 개념들을 이해하는 것을 도울 교육적 목적들로 의도된 것으로, 이러한 구체적으로 언급되는 예들 및 조건들에 제한되지 않는 것으로 해석되어야 한다.
더욱이, 본 개시내용의 원리들, 양태들 및 실시예들뿐만 아니라 그것의 구체적인 예들을 언급하는 본 명세서에서의 모든 진술들은 그것의 구조적 및 기능적 등가물들 양쪽 모두를 포괄하는 것으로 의도된다. 추가적으로, 이러한 등가물들은 현재 알려져 있는 등가물들뿐만 아니라 미래에 개발되는 등가물들, 즉 구조에 상관없이 동일한 기능을 수행하도록 개발되는 임의의 요소들 양쪽 모두를 포함하는 것으로 의도된다.
따라서, 예를 들어, 해당 기술분야의 통상의 기술자라면 본 명세서에 제시된 블록도들은 본 개시 내용의 원리들을 구체화하는 예시적인 회로의 개념도들을 표현한다는 점을 알 것이다. 유사하게, 임의의 순서도들, 흐름도들, 상태 전이도들, 의사코드 등은 실질적으로 컴퓨터 판독가능 매체에서 표현될 수 있고, 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되어 있든 아니든 간에, 그러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 그렇게 실행될 수 있는 다양한 처리들을 표현한다는 점을 알 것이다.
도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적합한 소프트웨어에 연관된 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은, 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 또한, 용어 "프로세서" 또는 "제어기"의 명시적 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어만을 배타적으로 지칭하는 것으로 해석되어서는 안되며, 제한 없이, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 비휘발성 저장 장치를 묵시적으로 포함할 수 있다.
종래의 및/또는 맞춤형의 기타 하드웨어도 포함될 수 있다. 유사하게, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 단지 개념적인 것이다. 그들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용을 통해, 또는 심지어 수동으로 실행될 수 있는데, 특정한 기술은 문맥으로부터 더 구체적으로 이해되는 바와 같이 구현자에 의해 선택가능하다.
예를 들어 "A 및/또는 B" 및 "A 및 B 중 적어도 하나"의 경우들에서, "및/또는" 및 "적어도 하나"의 사용은 첫 번째로 나열된 옵션(A)만의 선택, 또는 두 번째로 나열된 옵션(B)만의 선택, 또는 두 가지 옵션들(A 및 B)의 선택을 포괄하도록 의도된다는 점에 주목해야 한다. 다른 예로서, "A, B 및/또는 C"및 "A, B 및 C 중 적어도 하나"의 경우들에서, 이러한 표현은 첫 번째로 나열된 옵션(A)만의 선택, 또는 두 번째 나열된 옵션(B)만의 선택, 또는 세 번째로 나열된 옵션(C)만의 선택, 또는 첫 번째와 두 번째로 나열된 옵션들(A 및 B)만의 선택, 또는 첫 번째와 세 번째로 나열된 옵션들(A 및 C)만의 선택, 또는 두 번째와 세 번째로 나열된 옵션들(B 및 C)만의 선택, 또는 세 가지 옵션들 모두(A 및 B 및 C)의 선택을 포괄하도록 의도된다. 이것은 나열된 항목들의 수만큼 확장될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 명시된 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 임의의 요소는, 예를 들어, 해당 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 기능을 수행하도록 해당 소프트웨어를 실행하기 위한 적합한 회로와 조합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트웨어등을 포함하는, 해당 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하도록 의도된다. 이러한 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 개시내용은, 다양한 언급된 수단들에 의해 제공되는 기능성들이 청구범위가 요구하는 방식으로 함께 조합되고 합쳐진다는 사실에 근거한다. 따라서, 그러한 기능성들을 제공할 수 있는 임의의 수단들은 본 명세서에 도시된 것들과 동일한 것으로 간주된다.

Claims (21)

  1. 시스템(400)으로서,
    프로세서(414); 및
    메모리(420)
    를 포함하고, 상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금:
    비디오 스트림의 휘도 값들을 얻고(501);
    시간 윈도우(time window) 내에서 휘도 변화를 초과하는 상기 비디오 스트림의 휘도의 증가를 결정하고(502) - 상기 휘도의 증가는 상기 비디오 스트림의 프레임에서 발생함 - ;
    상기 프레임의 상기 휘도 값들을 감소시키고(503);
    감소된 휘도 값들에 기초하여 수정된 프레임을 결정하게(504)
    하도록 구성된 명령어들을 저장하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘도는 평균 휘도이고, 상기 평균 휘도의 증가는 상기 프레임의 평균 휘도와 상기 시간 윈도우의 시작에서의 프레임의 평균 휘도 간의 차이에 기초하여 결정되는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    HDR 디스플레이를 더 포함하며,
    상기 명령어들이 추가로 상기 프로세서로 하여금 상기 HDR 디스플레이의 특성들을 얻고, 상기 HDR 디스플레이의 상기 특성들에 기초하여 상기 휘도 변화를 결정하게 하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 HDR 디스플레이의 상기 특성들은 최대 밝기, 밝기 설정, 감마 값, 및 스크린 크기 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    HDR 디스플레이를 더 포함하며,
    상기 명령어들이 추가로 상기 프로세서로 하여금 상기 HDR 디스플레이의 환경의 정보를 얻고, 상기 환경의 정보에 기초하여 상기 휘도 변화를 결정하게 하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 환경의 정보는 주변광 값(ambient light value) 및 시청 거리(viewing distance) 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들이 추가로 상기 프로세서로 하여금 상기 휘도 값들의 감소의 양이 줄도록 상기 비디오 스트림의 후속 프레임들의 휘도 값들을 감소시키게 하는, 시스템.
  8. 비디오 스트림의 휘도를 관리하기 위한 방법을 수행하기 위해 실행 가능한 컴퓨터 실행가능 명령어(computer-executable instruction)들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체(412)로서, 상기 방법은:
    상기 비디오 스트림의 휘도 값들을 얻는 단계(501);
    시간 윈도우 내에서 휘도 변화를 초과하는 상기 비디오 스트림의 휘도의 증가를 결정하는 단계(502) - 상기 휘도의 증가는 상기 비디오 스트림의 프레임에서 발생함 - ;
    상기 프레임의 상기 휘도 값들을 감소시키는 단계(503); 및
    감소된 휘도 값들에 기초하여 수정된 프레임을 결정하는 단계(504)
    를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 휘도는 평균 휘도이고, 상기 평균 휘도의 증가는 상기 프레임의 평균 휘도와 상기 시간 윈도우의 시작에서의 프레임의 평균 휘도 간의 차이에 기초하여 결정되는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 방법은:
    HDR 디스플레이의 특성들을 얻는 단계; 및
    상기 HDR 디스플레이의 특성들에 기초하여 상기 휘도 변화를 결정하는 단계
    를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 HDR 디스플레이의 특성들은 최대 밝기, 밝기 설정, 감마 값, 및 스크린 크기 중 적어도 하나를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 방법은:
    HDR 디스플레이의 환경의 정보를 얻는 단계; 및
    상기 환경의 정보에 기초하여 상기 휘도 변화를 결정하는 단계
    를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 환경의 정보는 주변광 값 및 시청 거리 중 적어도 하나를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 방법은:
    상기 휘도 값들의 감소의 양이 줄도록 상기 비디오 스트림의 후속 프레임들의 휘도 값들을 감소시키는 단계
    를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  15. 비디오 스트림의 휘도를 관리하기 위한 방법으로서,
    상기 비디오 스트림의 휘도 값들을 얻는 단계(501);
    시간 윈도우 내에서 휘도 변화를 초과하는 상기 비디오 스트림의 휘도의 증가를 결정하는 단계(502) - 상기 휘도의 증가는 상기 비디오 스트림의 프레임에서 발생함 - ;
    상기 프레임의 상기 휘도 값들을 감소시키는 단계(503); 및
    감소된 휘도 값들에 기초하여 수정된 프레임을 결정하는 단계(504)
    를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 휘도는 평균 휘도이고, 상기 평균 휘도의 증가는 상기 프레임의 평균 휘도와 상기 시간 윈도우의 시작에서의 프레임의 평균 휘도 간의 차이에 기초하여 결정되는, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    HDR 디스플레이의 특성들을 얻는 단계; 및
    상기 HDR 디스플레이의 특성들에 기초하여 상기 휘도 변화를 결정하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 HDR 디스플레이의 상기 특성들은 최대 밝기, 밝기 설정, 감마 값, 및 스크린 크기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    HDR 디스플레이의 환경의 정보를 얻는 단계; 및
    상기 환경의 정보에 기초하여 상기 휘도 변화를 결정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 환경의 정보는 주변광 값 및 시청 거리 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 휘도 값들의 감소의 양이 줄도록 상기 비디오 스트림의 후속 프레임들의 휘도 값들을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
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