WO2022203258A1 - 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

전자 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2022203258A1
WO2022203258A1 PCT/KR2022/003563 KR2022003563W WO2022203258A1 WO 2022203258 A1 WO2022203258 A1 WO 2022203258A1 KR 2022003563 W KR2022003563 W KR 2022003563W WO 2022203258 A1 WO2022203258 A1 WO 2022203258A1
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WO
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image
tone mapping
mapping graph
electronic device
brightness
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PCT/KR2022/003563
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English (en)
French (fr)
Inventor
박봉길
김평윤
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삼성전자주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/90—Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G06T5/92—Dynamic range modification of images or parts thereof based on global image properties
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10—Intensity circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/436—Interfacing a local distribution network, e.g. communicating with another STB or one or more peripheral devices inside the home
    • H04N21/4363—Adapting the video stream to a specific local network, e.g. a Bluetooth® network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/57—Control of contrast or brightness
    • H04N5/58—Control of contrast or brightness in dependence upon ambient light

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device and a method for controlling the same, and more particularly, to an electronic device for adjusting brightness of an image by performing tone mapping, and a method for controlling the same.
  • Tone mapping refers to an operation of converting the brightness of the original image to correspond to the output brightness of the electronic device 100 .
  • the tone mapping graph 13 Based on the tone mapping may be performed. Accordingly, the electronic device 100 may output the image 12 whose brightness is adjusted.
  • the present disclosure relates to a technique for improving visibility and reducing a tone mapping processing time compared to a conventional tone mapping method.
  • One technical problem to be solved by the present invention is to improve visibility of an output image and reduce a tone mapping processing time.
  • an electronic device includes: a memory for storing at least one instruction; a processor, wherein the processor obtains and outputs a first image, and while the first image is output
  • An electronic device may be provided that obtains a tone mapping graph for adjusting brightness, obtains a second image by performing tone mapping on the first image based on the tone mapping graph, and outputs the second image.
  • the processor obtains a first tone mapping graph based on the brightness distribution of the first image, and when the amount of change in illuminance of an environment in which the first image is output is greater than a preset value while the first image is output, A second tone mapping graph may be obtained based on the first tone mapping graph and the illuminance.
  • the processor may control a slope of the first tone mapping graph for each of the plurality of brightness sections based on the number of pixels of the first image respectively corresponding to the plurality of brightness sections.
  • the processor may control the slope of the first tone mapping curve such that the slope of the first tone mapping graph in the brightness interval increases as the number of pixels of the first image increases in the brightness interval.
  • the processor may acquire the second tone mapping graph by controlling a gradient of the first tone mapping graph based on the illuminance.
  • the processor may greatly increase the slope of the first tone mapping graph as the illuminance increases.
  • a method of controlling an electronic device comprising: obtaining and outputting a first image; acquiring a tone mapping graph for adjusting the brightness of an image while the first image is output based on a brightness distribution of the first image and an illuminance of an environment in which the first image is output; and obtaining a second image by performing tone mapping on the first image based on the tone mapping graph, and outputting the second image.
  • the obtaining of the tone mapping graph may include obtaining a first tone mapping graph based on the brightness distribution of the first image, and the illuminance of an environment in which the first image is output while the first image is output.
  • the method may include obtaining a second tone mapping graph based on the first tone mapping graph and the illuminance when the change amount is greater than a preset value.
  • the obtaining of the first tone mapping graph may include controlling a slope of the first tone mapping graph for each of the plurality of brightness sections based on the number of pixels of the first image respectively corresponding to a plurality of brightness sections. have.
  • the obtaining of the first tone mapping graph may include: a slope of the first tone mapping curve such that the slope of the first tone mapping graph in the brightness interval increases as the number of pixels of the first image increases in the brightness interval.
  • the obtaining of the second tone mapping graph may include obtaining the second tone mapping graph by controlling a gradient of the first tone mapping graph based on the illuminance.
  • a slope of the first tone mapping graph may be greatly increased.
  • the electronic device may adjust the brightness of an image by performing tone mapping, and may output the adjusted image. Accordingly, the user's satisfaction and convenience may be improved.
  • 1 is a diagram for explaining the concept of tone mapping.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a tone mapping method using a first tone mapping graph according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which peripheral illuminance of a display device is changed according to an embodiment of the present disclosure.
  • 5 is a tone mapping graph according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the brightness of an output image is adjusted according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of controlling an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic device according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating a tone mapping system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating a tone mapping system according to another embodiment of the present disclosure.
  • Embodiments of the present disclosure may apply various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the scope of the specific embodiments, and it should be understood to include all transformations, equivalents and substitutions included in the spirit and scope of the disclosure. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter, the detailed description thereof will be omitted.
  • the electronic device 100 may include a communication interface 110 , an input/output interface 120 , a memory 130 , and a processor 140 .
  • the electronic device 100 may include a set-top box, a DVD player, and a cloud server.
  • the communication interface 110 includes at least one circuit and may communicate with an external device or an external server. For example, the communication interface 110 may transmit an image to the display device.
  • the communication interface 110 may perform communication in various communication methods.
  • the communication interface 110 may include a wireless communication module and a wired communication module.
  • Wireless communication modules include BLE (Bluetooth Low Energy) module, Wi-Fi communication module, cellular communication module, 3G (3rd generation) mobile communication module, 4G (4th generation) mobile communication module, 4th generation LTE (Long Term Evolution) communication module, 5G It may include at least one of a (5th generation) mobile communication module.
  • the wired communication module may include an Ethernet module.
  • the input/output interface 120 may communicate with the display device.
  • the input/output interface 120 may receive information about the display device from the display device.
  • the information on the display device may include a maximum brightness, a minimum brightness, and a brightness range of the display device.
  • the input/output interface 120 may transmit an image and information about the image to the display device.
  • the information on the image includes identification information (eg, model number) of the display device corresponding to tone mapping performed by the electronic device 100 , specification information (eg, maximum brightness), and the tone by the electronic device 100 .
  • identification information eg, model number
  • specification information eg, maximum brightness
  • a flag indicating that mapping has been performed may be included.
  • the input/output interface 120 may include at least one communication terminal.
  • the input/output interface 120 includes a High Definition Multimedia Interface (HDMI) port, a Display Port (DP) port, an RGB port, a Digital Visual Interface (DVI) port, a Thunderbolt port, a Universal Serial Bus (USB) port, It may include at least one of a video graphics array (VGA), a digital subminiature (D-SUB) port, a LAN port, and a WAN port.
  • HDMI High Definition Multimedia Interface
  • DP Display Port
  • RGB RGB port
  • DVI Digital Visual Interface
  • Thunderbolt port Thunderbolt port
  • USB Universal Serial Bus
  • VGA video graphics array
  • D-SUB digital subminiature
  • the input/output interface 120 may include a port for inputting and outputting only an audio signal and a port for inputting and outputting only an image signal as separate ports, or may be implemented as a single port for inputting and outputting both an audio signal and an image signal.
  • the memory 130 may store an operating system (OS) for controlling overall operations of the components of the electronic device 100 and commands or data related to the components of the electronic device 100 .
  • OS operating system
  • the memory 130 may store information about the display device.
  • the memory 130 may store original image data of various contents.
  • the memory 130 may be implemented as a non-volatile memory (eg, a hard disk, a solid state drive (SSD), a flash memory), a volatile memory, or the like.
  • the processor 140 may be electrically connected to the memory 130 to control overall functions and operations of the electronic device 100 .
  • the processor 140 may obtain information about the display device and illuminance information around the display device from the display device through the input/output interface 120 .
  • the processor 140 may perform tone mapping based on information on the display device, illuminance information around the display device, and brightness distribution of the original image.
  • the processor 140 may obtain a tone mapping graph based on information about the display device, illuminance information around the display device, and brightness distribution of the original image.
  • the processor 140 may adjust the brightness of the original image by performing tone mapping on the original image based on the tone mapping graph.
  • the tone mapping graph is a graph for adjusting the brightness of an image, and is a graph showing a correlation between an input image and an output image.
  • the processor 140 may obtain the first tone mapping graph based on the information on the display device and the brightness distribution of the original image.
  • the processor 140 may identify a distribution by brightness of pixels included in the original image based on a histogram indicating a distribution of pixels according to brightness.
  • the processor 140 may identify the number of pixels corresponding to each of the plurality of brightness sections based on the distribution of each brightness of the pixels.
  • the processor 140 may determine the slope of the first tone mapping graph for each of the plurality of brightness sections based on the number of pixels included in the pixel group of the original image respectively corresponding to the plurality of brightness sections. As the number of pixels included in the pixel group of the original image increases, the slope of the first tone mapping graph in the brightness section corresponding to the pixel group may increase.
  • the pixel group means a set of pixels corresponding to each brightness section.
  • a large slope of the tone mapping graph means that the degree of increase in brightness of the input image is large.
  • the processor 140 may acquire the first image by performing tone mapping on the original image based on the first tone mapping graph.
  • the brightness range of the first image may correspond to the brightness range of the display device.
  • the processor 140 may transmit the first image to the display device through the input/output interface 120 . Accordingly, the display device may output the first image.
  • the processor 140 may perform tone mapping on the first image. For example, when the ambient illuminance of the display device is suddenly increased, the visibility of the first image may be greatly reduced. As such, when the visibility of the first image is reduced, the processor 140 may acquire the second image with improved visibility compared to the first image by performing tone mapping on the first image. For example, if the amount of change in ambient illuminance of the display device is greater than a preset value while the first image is output, the processor 140 may obtain a second tone mapping graph based on the first tone mapping graph and the peripheral illuminance of the display device. have.
  • the processor 140 may obtain the second tone mapping graph by adjusting the slope of the first tone mapping graph based on the ambient illuminance of the display device. For example, the processor 140 may greatly increase the slope of the first tone mapping graph as the peripheral illuminance of the display device increases.
  • the processor 140 may acquire the second image by performing tone mapping on the first image based on the second tone mapping graph.
  • the second image may be an image having a higher contrast ratio and improved visibility compared to the first image.
  • the processor 140 may transmit the second image to the display device through the input/output interface 120 .
  • the display device may display the second image. Accordingly, the user's satisfaction and convenience may be improved.
  • the first image may be an image in which the brightness of the original image is adjusted, but this is only an example and may be the same as the original image.
  • the electronic device 100 may obtain the first tone mapping graph 31 based on the brightness distribution of the image. For example, the electronic device 100 may obtain a histogram 31 representing the brightness distribution of the original image. Assume that the set of pixels of the original image corresponding to the first section S1 is a first pixel group G1 and the set of pixels of the original image corresponding to the second section S2 is a second pixel group G2. . Of all pixels of the original image, 75% of pixels may be included in the first pixel group G1 , and the remaining 25% of pixels may be included in the second pixel group G2 .
  • the electronic device 100 may control the slope of the first tone mapping graph 32 based on the number of pixels for each brightness section.
  • the x-axis of the first tone mapping graph 32 means the brightness of the input image, that is, the brightness of the image before tone mapping is performed, and the y-axis means the brightness of the output image, that is, the brightness of the image after tone mapping is performed do.
  • the maximum brightness (l max ) of the input image may be 1000 nits
  • the maximum brightness (L max ) of the output image may be 500 nits.
  • the slope of the first tone mapping graph 32 in the brightness interval may increase.
  • the first slope of the first tone mapping graph 32 in the first section S1 may be greater than the second slope of the first tone mapping graph 32 in the second section S2.
  • the slope of the first tone mapping graph 32 in each brightness section may be proportional to the number of pixels corresponding to the corresponding brightness section.
  • the first slope may be three times the second slope.
  • the display apparatus 200 outputs an image
  • a situation in which the illuminance around the display apparatus 200 abruptly increases may occur.
  • the lighting apparatus 43 adjacent to the display apparatus 200 may be turned on. In this case, the visibility of the first image 41 displayed on the display apparatus 200 may be greatly reduced.
  • the display apparatus 200 may transmit illuminance information to the electronic device 100 .
  • the display device 200 may transmit illuminance information to the electronic device 100 according to the HDMI CEC standard.
  • the electronic device 100 may obtain a tone mapping graph based on the illuminance information, and may perform tone mapping on the first image 41 based on the obtained tone mapping graph.
  • a tone mapping method using illuminance information will be described.
  • the electronic device 100 may acquire the second tone mapping graph 51 based on the first tone mapping graph 32 and the illuminance information. For example, the electronic device 100 may increase the y-axis value of the first tone mapping graph 32 , ie, the brightness of the output image, based on the illuminance information.
  • the y-axis value of the second tone mapping graph 51 is greater than the y-axis value of the first tone mapping graph 32 .
  • the second image obtained by performing tone mapping based on the second tone mapping graph 51 has a contrast ratio ( contrast ratio) may be large. Accordingly, the second image may have greater visibility than the first image.
  • the electronic device 100 may acquire the second image and transmit it to the display device 200 . Accordingly, as shown in FIG. 6 , the display apparatus 200 may output the second image 62 having improved visibility compared to the first image 61 , and the user's satisfaction may be improved. As such, the electronic device 100 may adaptively perform tone mapping according to a display environment.
  • the slope of the second tone mapping graph 51 may be controlled based on the level of illumination. For example, as the level of illumination increases, the slope of the second tone mapping graph 51 may also increase. Accordingly, the electronic device 100 may minimize a decrease in visibility of the output image.
  • the display device 200 may also perform the tone mapping.
  • the first tone mapping graph 32 and the second tone mapping graph 51 are illustrated as linear, this is only an example, and the first tone mapping graph 32 and the second tone mapping graph (51) may be nonlinear.
  • the electronic device 100 may control the electronic device 100 to obtain and output the first image (S710).
  • the electronic device 100 may control the input/output interface 120 to transmit the first image to the display device.
  • the apparatus 100 may obtain a tone mapping graph for adjusting the brightness of the image based on the brightness distribution of the first image and the illuminance of the environment in which the first image is output ( S720 ).
  • the electronic device 100 may obtain the first tone mapping graph based on the brightness distribution of the first image.
  • the electronic device 100 may control the slope of the first tone mapping graph for each of the plurality of brightness sections based on the number of pixels of the first image respectively corresponding to the plurality of brightness sections.
  • the electronic device 100 may control the slope of the first tone mapping curve so that the slope of the first tone mapping graph in the brightness interval increases as the number of pixels of the first image increases. .
  • the electronic device 100 acquires the second tone mapping graph based on the first tone mapping graph and the illuminance. can do.
  • the electronic device 100 may acquire the second tone mapping graph through gradient control of the first tone mapping graph based on the illuminance. For example, the electronic device 100 may control the slope of the first tone mapping graph to increase as the illuminance increases.
  • the electronic device 100 may obtain a second image by performing tone mapping on the first image based on the tone mapping graph, and may control the electronic device 100 to output the second image (S730). .
  • the electronic device 100 may include a communication interface 110 , an input/output interface 120 , a memory 130 , a processor 140 , a display 150 , and an illuminance sensor 160 .
  • the electronic device 100 may be implemented as a display device.
  • the communication interface 110 , the input/output interface 120 , the memory 130 , and the processor 140 have been described above with reference to FIG. 2 , overlapping descriptions will be omitted and the differences will be mainly described.
  • the input/output interface 120 may transmit information on the electronic device 100 to the source device.
  • the information about the electronic device 100 may include a maximum brightness, a minimum brightness, and a brightness range of the electronic device 100 .
  • the input/output interface 120 may receive an image and information about the image from the source device.
  • the information on the image includes identification information (eg, model number) of the display device corresponding to the tone mapping performed by the source device, specification information (eg, maximum brightness), and a flag indicating that tone mapping has been performed by the source device. may include.
  • the display 150 may display an image under the control of the processor 140 .
  • the display 150 may display an image received from the source device through the input/output interface 120 .
  • the display 150 may be implemented as a liquid crystal display panel (LCD), organic light emitting diodes (OLED), or the like, and the display 150 may be implemented as a flexible display, a transparent display, or the like.
  • the display 150 according to the present disclosure is not limited to a specific type.
  • the illuminance sensor 160 is configured to sense illuminance around the electronic device 100 .
  • the illuminance sensor 160 may sense the illuminance around the display 150 while the display 150 outputs an image.
  • the processor 140 may control to transmit the sensing value of the illuminance sensor 160 to the source device through the input/output interface 120 .
  • the illuminance sensor 160 may include a light receiving element that receives an optical signal and converts it into an electric signal, and an optical data processor that measures the illuminance by using the electric signal converted by the light receiving element.
  • the memory 130 may store an operating system (OS) for controlling overall operations of the components of the electronic device 100 and commands or data related to the components of the electronic device 100 .
  • OS operating system
  • the memory 130 may store information about the electronic device 100 .
  • the memory 130 may be implemented as a non-volatile memory (eg, a hard disk, a solid state drive (SSD), a flash memory), a volatile memory, or the like.
  • the processor 140 may be electrically connected to the memory 130 to control overall functions and operations of the electronic device 100 .
  • the processor 140 may acquire an image from the source device through the input/output interface 120 .
  • the processor 140 may perform tone mapping on the acquired image based on information about the electronic device 100 , a brightness distribution of the acquired image, and a value sensed by the illuminance sensor 160 .
  • a method for the processor 140 to perform tone mapping will be omitted as described in detail with reference to FIG. 2 .
  • the brightness range of the image received from the source device may not correspond to the brightness range of the electronic device 100 .
  • the source device may be a cloud server providing a cloud game
  • the user of the electronic device 100 may be an audience watching the game progress of a user (ie, a player) of the external device.
  • the brightness range of the image transmitted from the cloud server to the electronic device 100 generally corresponds to the external device, and the brightness range of the electronic device 100 and the external device may be different.
  • the electronic device 100 needs to perform tone mapping on the image received from the cloud server.
  • the processor 140 may obtain information about the image from the source device through the input/output interface 120 .
  • the information on the image refers to identification information (eg, model number) and specification information (eg, maximum brightness) of a display device (hereinafter, referred to as a 'reference device') corresponding to tone mapping performed by the electronic device 100 . ) and a flag indicating that tone mapping has been performed by the source device.
  • the processor 140 may perform tone mapping based on information about the image. For example, when the model number of the electronic device 100 and the model number of the reference device are the same, the processor 140 may not perform tone mapping. Also, the processor 140 may perform tone mapping based on the maximum brightness of the reference device and the electronic device 100 .
  • the processor 140 may reduce the brightness of an image obtained from the source device.
  • the processor 140 may increase the brightness of the image obtained from the source device.
  • the electronic device 100 performs tone mapping, but this is only an exemplary embodiment and it is also possible for an external server to perform tone mapping.
  • the external server may perform tone mapping on an image based on information on the electronic device 100 and transmit an image to which the tone mapping is applied to the electronic device 100 .
  • the electronic device 100 may transmit the illuminance information to an external server, and the external server may perform tone mapping based on the received illuminance information.
  • the tone mapping system 900 may include a source device 901 and a display device 902 .
  • the source device 901 may be the electronic device 100 of FIG. 2
  • the display device 902 may be the electronic device 100 of FIG. 8 .
  • the source device 901 may acquire a first image (S910).
  • the source device 901 may receive the first image from an external server. Alternatively, the source device 901 may identify an image previously stored in the memory.
  • the source device 901 may transmit the first image to the display device 902 (S920).
  • the display device 902 may acquire the second image by performing tone mapping on the first image based on the brightness distribution of the first image and information on the display device (S930). Then, the display device 902 may output the second image (S940).
  • the display device 902 may obtain a first tone mapping graph based on a histogram corresponding to the first image, and obtain a second image based on the first tone mapping graph. Meanwhile, the display device 902 may not perform tone mapping on all received images, but selectively perform tone mapping on only some images. For example, when the brightness range of the received image corresponds to the display device 902 , the display device 902 may not perform tone mapping.
  • the display device 902 may identify whether the amount of change in the illuminance obtained through the illuminance sensor is greater than a preset value (S950). When the amount of change of the illuminance is less than or equal to the preset value, the display apparatus 902 may continuously output the second image ( S940 ). When the amount of change of the illuminance is greater than the preset value, the display apparatus 902 may acquire the third image by performing tone mapping on the second image based on the illuminance ( S960 ). In this case, the display device 902 may perform tone mapping based on the tone mapping method described with reference to FIG. 5 . For example, the display device 902 may acquire the third image by increasing the brightness of the output second image. Then, the display device 902 may output a third image (S970).
  • the tone mapping system 1000 may include a source device 1001 and a display device 1002 .
  • the source device 1001 may be the electronic device 100 of FIG. 2
  • the display device 1002 may be the electronic device 100 of FIG. 8 .
  • the source device 1001 may acquire a first image (S1010).
  • the display apparatus 1002 may transmit information about the display apparatus 1002 to the source apparatus 1001 (S1015).
  • the information on the display device 1002 may include a maximum brightness, a minimum brightness, and a brightness range of the display device 1002 .
  • the source device 1001 may obtain the second image by performing tone mapping on the first image based on the brightness distribution of the first image and information on the display apparatus 1002 ( S1020 ). In this case, the source device 1001 may perform tone mapping based on the tone mapping method described with reference to FIG. 3 . Then, the source device 1001 may transmit the second image to the display device 1002 (S1025).
  • the display apparatus 1002 may output a second image (S1030). While outputting the second image, the display apparatus 1002 may determine whether the amount of change in the illuminance obtained through the illuminance sensor is greater than a preset value ( S1035 ). When the amount of change in illuminance is less than or equal to the preset value, the display apparatus 1002 may continuously output the second image ( S1030 ). When the amount of change of the illuminance is greater than a preset value, the display apparatus 1002 may transmit the illuminance information to the source apparatus 1001 ( S1040 ). In this case, the display apparatus 1002 may transmit illuminance information in the form of an HDMI-CEC signal.
  • the source device 1001 may acquire the third image by performing tone mapping on the second image based on the illuminance information. In this case, the source device 1001 may perform tone mapping based on the tone mapping method described with reference to FIG. 5 . Then, the source device 1001 may transmit the third image to the display device 1002 (S1050). The display apparatus 1002 may output a third image ( S1055 ).
  • the various embodiments described above may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using software, hardware, or a combination thereof.
  • the embodiments described herein may be implemented by the processor itself.
  • embodiments such as the procedures and functions described in this specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein.
  • computer instructions for performing the processing operation according to various embodiments of the present disclosure described above may be stored in a non-transitory computer-readable medium.
  • the processing operation according to the various embodiments described above may be performed by a specific device.
  • the non-transitory computer-readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently, rather than a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, memory, etc., and can be read by a device.
  • Specific examples of the non-transitory computer-readable medium may include a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.

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Abstract

본 개시는 메모리 및 프로세서를 포함하는 전자 장치를 개시한다. 프로세서는, 제1 영상을 획득하여 출력하고, 제1 영상이 출력되는 동안 제1 영상의 밝기 분포 및 제1 영상이 출력되는 환경의 조도에 기초하여 영상의 밝기를 조절하기 위한 톤 매핑 그래프를 획득하고, 톤 매핑 그래프에 기초하여 제1 영상에 대해 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득하고, 제2 영상을 출력한다.

Description

전자 장치 및 그 제어 방법
본 개시는 전자 장치 및 그 제어 방법으로, 보다 상세하게는, 톤 매핑을 수행하여 영상의 밝기를 조절하는 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
톤 매핑(tone mapping)이란, 원본 영상의 밝기를 전자 장치(100)가 출력 가능한 밝기에 대응되도록 변환하는 동작을 의미한다. 예로, 도 1과 같이 원본 영상(11)의 최대 밝기(즉, 10000 nits)가 전자 장치(100)가 출력할 수 있는 최대 밝기(즉, 500 nits)보다 큰 경우, 톤 매핑 그래프(13)에 기초하여 톤 매핑이 수행될 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 밝기가 조절된 영상(12)을 출력할 수 있다.
본 개시는 기존의 톤 매핑 방식에 비해 시인성을 향상시키며 톤 매핑 처리 시간을 줄이는 기술에 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 출력 영상의 시인성을 향상시키며 톤 매핑 처리 시간을 줄이는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 영상을 획득하여 출력하고, 상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상의 밝기 분포 및 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도에 기초하여 영상의 밝기를 조절하기 위한 톤 매핑 그래프를 획득하고, 상기 톤 매핑 그래프에 기초하여 상기 제1 영상에 대해 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득하고, 상기 제2 영상을 출력하는 전자 장치가 제공될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 영상의 밝기 분포에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프를 획득하고, 상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도의 변화량이 기설정된 값보다 크면, 상기 제1 톤 매핑 그래프 및 상기 조도에 기초하여 제2 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다.
상기 프로세서는, 복수의 밝기 구간에 각각 대응되는 상기 제1 영상의 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 복수의 밝기 구간별 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 제어할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 영상의 픽셀의 개수가 큰 밝기 구간일수록 상기 밝기 구간에서의 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 증가하도록, 상기 제1 톤 매핑 커브의 기울기를 제어할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 조도에 기초한 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기 제어를 통해 상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 조도가 클수록 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 크게 증가시킬 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 예시적인 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 제어 방법에 있어서, 제1 영상을 획득하여 출력하는 단계; 상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상의 밝기 분포 및 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도에 기초하여 영상의 밝기를 조절하기 위한 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계; 및 상기 톤 매핑 그래프에 기초하여 상기 제1 영상에 대해 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득하고, 상기 제2 영상을 출력하는 단계;를 포함하는 제어 방법이 제공될 수 있다.
상기 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는, 상기 제1 영상의 밝기 분포에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계, 및 상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도의 변화량이 기설정된 값보다 크면, 상기 제1 톤 매핑 그래프 및 상기 조도에 기초하여 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는, 복수의 밝기 구간에 각각 대응되는 상기 제1 영상의 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 복수의 밝기 구간별 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 제어할 수 있다.
상기 제1 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는, 상기 제1 영상의 픽셀의 개수가 큰 밝기 구간일수록 상기 밝기 구간에서의 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 증가하도록, 상기 제1 톤 매핑 커브의 기울기를 제어할 수 있다.
상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는, 상기 조도에 기초한 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기 제어를 통해 상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다.
상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는, 상기 조도가 클수록 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 크게 증가시킬 수 있다.
본 개시의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 톤 매핑을 수행하여 영상의 밝기를 조절하고, 밝기가 조절된 영상을 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 만족감 및 편의성이 향상될 수 있다.
그 외에 본 개시의 실시 예로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 개시의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 예컨대, 본 개시의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 톤 매핑의 컨셉을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 톤 매핑 그래프를 이용한 톤 매핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 주변 조도가 변하는 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 톤 매핑 그래프이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 출력 영상의 밝기가 조절되는 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 톤 매핑 시스템을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 10은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 톤 매핑 시스템을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.　
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.　그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 전자 장치(100)는 통신 인터페이스(110), 입출력 인터페이스(120), 메모리(130) 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 예로, 전자 장치(100)는 셋톱 박스, DVD 플레이어, 및 클라우드 서버를 포함할 수도 있다.
통신 인터페이스(110)는 통신 인터페이스(110)는 적어도 하나의 회로를 포함하며 외부 장치 또는 외부 서버와 통신을 수행할 수 있다. 예로, 통신 인터페이스(110)는 디스플레이 장치로 영상을 전송할 수 있다.
통신 인터페이스(110)는 다양한 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스(110)는 무선 통신 모듈 및 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈은 BLE(Bluetooth Low Energy) 모듈, 와이파이 통신 모듈, 셀룰러 통신모듈, 3G(3세대) 이동통신 모듈, 4G(4세대) 이동통신 모듈, 4세대 LTE(Long Term Evolution) 통신 모듈, 5G(5세대) 이동통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신 모듈은 이더넷 모듈을 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(120)는 디스플레이 장치와 통신을 수행할 수 있다. 입출력 인터페이스(120)는 디스플레이 장치로부터 디스플레이 장치에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예로, 디스플레이 장치에 대한 정보는, 디스플레이 장치의 최대 밝기, 최소 밝기 및 밝기 범위를 포함할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(120)는 디스플레이 장치로 영상 및 영상에 대한 정보를 전송할 수 있다. 예로, 영상에 대한 정보는 전자 장치(100)에 의해 수행된 톤 매핑에 대응되는 디스플레이 장치의 식별 정보(예로, 모델 넘버), 스펙 정보(예로, 최대 밝기) 및 전자 장치(100)에 의해 톤 매핑이 수행되었음을 나타내는 플래그를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(120)는 적어도 하나의 통신 단자를 포함할 수 있다. 예로, 입출력 인터페이스(120)는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 포트, DP(Display Port) 포트, RGB 포트, DVI(Digital Visual Interface) 포트, 썬더볼트(Thunderbolt) 포트, USB(Universal Serial Bus) 포트, VGA(Video Graphics Array), D-SUB(Dsubminiature) 포트, LAN 포트 및 WAN 포트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구현 예에 따라, 입출력 인터페이스(120)는 오디오 신호만을 입출력하는 포트와 영상 신호만을 입출력하는 포트를 별개의 포트로 포함하거나, 오디오 신호 및 영상 신호를 모두 입출력하는 하나의 포트로 구현될 수 있다.
메모리(130)는 전자 장치(100)의 구성요소들의 전반적인 동작을 제어하기 위한 운영체제(OS: Operating System) 및 전자 장치(100)의 구성요소와 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 예로, 메모리(130)는 디스플레이 장치에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(130)는 다양한 컨텐츠의 원본 영상 데이터를 저장할 수 있다. 한편, 메모리(130)는 비휘발성 메모리(ex: 하드 디스크, SSD(Solid state drive), 플래시 메모리), 휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있다.
프로세서(140)는 메모리(130)와 전기적으로 연결되어 전자 장치(100)의 전반적인 기능 및 동작을 제어할 수 있다. 예로, 프로세서(140)는 입출력 인터페이스(120)를 통해 디스플레이 장치로부터 디스플레이 장치에 대한 정보 및 디스플레이 장치 주변의 조도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(140)는 디스플레이 장치에 대한 정보, 디스플레이 장치 주변의 조도 정보 및 원본 영상의 밝기 분포에 기초하여 톤 매핑을 수행할 수 있다. 프로세서(140)는 디스플레이 장치에 대한 정보, 디스플레이 장치 주변의 조도 정보 및 원본 영상의 밝기 분포에 기초하여 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다. 그리고, 프로세서(140)는 톤 매핑 그래프에 기초하여 원본 영상에 대한 톤 매핑을 수행하여 원본 영상의 밝기를 조절할 수 있다. 여기서, 톤 매핑 그래프란, 영상의 밝기를 조절하기 위한 그래프로서, 입력 영상과 출력 영상의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
프로세서(140)는 디스플레이 장치에 대한 정보 및 원본 영상의 밝기 분포에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 밝기에 따른 픽셀의 분포를 나타내는 히스토그램에 기초하여 원본 영상에 포함된 픽셀들의 밝기 별 분포를 식별할 수 있다. 프로세서(140)는 픽셀들의 밝기 별 분포에 기초하여 복수의 밝기 구간 각각에 대응되는 픽셀의 개수를 식별할 수 있다. 프로세서(140)는 복수의 밝기 구간에 각각 대응되는 원본 영상의 픽셀군에 포함된 픽셀의 개수에 기초하여, 복수의 밝기 구간별 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 결정할 수 있다. 원본 영상의 픽셀군에 포함된 픽셀의 개수가 클수록 해당 픽셀군에 대응되는 밝기 구간에서의 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 클 수 있다. 여기서, 픽셀군은 밝기 구간별로 대응되는 픽셀의 집합을 의미한다. 또한, 톤 매핑 그래프의 기울기가 크다는 것은, 입력 영상에 대한 밝기 증가 정도가 크다는 것을 의미한다.
프로세서(140)는 제1 톤 매핑 그래프에 기초하여 원본 영상에 대한 톤 매핑을 수행하여 제1 영상을 획득할 수 있다. 제1 영상의 밝기 범위는 디스플레이 장치의 밝기 범위에 대응될 수 있다. 프로세서(140)는 제1 영상을 입출력 인터페이스(120)를 통해 디스플레이 장치로 전송할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치는 제1 영상을 출력할 수 있다.
한편, 프로세서(140)는 제1 영상에 대한 톤 매핑을 수행할 수 있다. 가령, 디스플레이 장치의 주변 조도가 급작스럽게 상승하게 되는 경우, 제1 영상의 시인성이 크게 감소할 수 있다. 이와 같이, 제1 영상의 시인성이 감소하는 경우, 프로세서(140)는 제1 영상에 대해 톤 매핑을 수행함으로써 제1 영상에 비해 시인성이 향상된 제2 영상을 획득할 수 있다. 예로, 제1 영상이 출력되는 동안 디스플레이 장치 주변 조도의 변화량이 기설정된 값보다 크면, 프로세서(140)는 제1 톤 매핑 그래프 및 디스플레이 장치의 주변 조도에 기초하여 제2 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다.
프로세서(140)는 디스플레이 장치의 주변 조도에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 조절함으로써 제2 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다. 예로, 프로세서(140)는 디스플레이 장치의 주변 조도가 클수록, 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 크게 증가시킬 수 있다.
프로세서(140)는 제2 톤 매핑 그래프에 기초하여 제1 영상에 대한 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득할 수 있다. 제2 영상은 제1 영상에 비해 명암비가 크며 시인성이 향상된 영상일 수 있다. 프로세서(140)는 제2 영상을 입출력 인터페이스(120)를 통해 디스플레이 장치로 전송할 수 있다. 디스플레이 장치는 제2 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 만족감 및 편의성이 향상될 수 있다. 한편, 본 개시에서 제1 영상은 원본 영상의 밝기가 조절된 영상일 수 있으나, 이는 일 실시 예에 불과하며, 원본 영상과 동일할 수도 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 톤 매핑 그래프를 이용한 톤 매핑 방법을 설명하기 위한 도면이다. 전자 장치(100)는 영상의 밝기 분포에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프(31)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 원본 영상의 밝기 분포를 나타내는 히스토그램(31)을 획득할 수 있다. 제1 구간(S1)에 대응되는 원본 영상의 픽셀의 집합을 제1 픽셀군(G1), 제2 구간(S2)에 대응되는 원본 영상의 픽셀의 집합을 제2 픽셀군(G2)이라 가정해보자. 원본 영상의 전체 픽셀 중 75%의 픽셀은 제1 픽셀군(G1)에 포함되며, 나머지 25%의 픽셀은 제2 픽셀군(G2)에 포함될 수 있다.
이 때, 전자 장치(100)는 밝기 구간 별 픽셀의 개수에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프(32)의 기울기를 제어할 수 있다. 제1 톤 매핑 그래프(32)의 x축은 입력 영상의 밝기 즉, 톤 매핑이 수행되기 전의 영상의 밝기를 의미하며, y축은 출력 영상의 밝기 즉, 톤 매핑이 수행된 이후의 영상의 밝기를 의미한다. 입력 영상의 최대 밝기(lmax)는 1000nits이며, 출력 영상의 최대 밝기(Lmax)는 500nits일 수 있다.
예로, 밝기 구간에 대응되는 픽셀의 개수가 클수록, 해당 밝기 구간에서의 제1 톤 매핑 그래프(32)의 기울기가 커질 수 있다. 구체적으로, 제1 구간(S1)에서의 제1 톤 매핑 그래프(32)의 제1 기울기는 제2 구간(S2)에서의 제1 톤 매핑 그래프(32)의 제2 기울기보다 클 수 있다. 한편, 각 밝기 구간에서의 제1 톤 매핑 그래프(32)의 기울기는 해당 밝기 구간에 대응되는 픽셀의 개수의 개수에 비례할 수 있다. 예로, 제1 기울기는 제2 기울기의 3배일 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(200)가 영상을 출력하는 동안, 디스플레이 장치(200) 주변 조도가 급작스레 증가하는 상황이 발생할 수 있다. 예로, 도 4와 같이, 디스플레이 장치(200)가 제1 영상(41)을 출력하는 동안, 디스플레이 장치(200) 인접한 조명 장치(43)가 점등될 수 있다. 이 때, 디스플레이 장치(200)에 표시되는 제1 영상(41)의 시인성은 크게 감소될 수 있다.
제1 영상(41)이 출력되는 동안 조도 센서(42)를 통해 획득되는 조도의 변화량이 기설정된 값보다 크면, 디스플레이 장치(200)는 조도 정보를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 전자 장치(100)와 디스플레이 장치(200)가 HDMI로 연결된 경우, 디스플레이 장치(200)는 HDMI CEC 규격에 따라 조도 정보를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 전자 장치(100)는 조도 정보에 기초하여 톤 매핑 그래프를 획득하고, 획득된 톤 매핑 그래프에 기초하여 제1 영상(41)에 대한 톤 매핑을 수행할 수 있다. 이하에서는, 조도 정보를 이용한 톤 매핑 방법을 설명하도록 한다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 톤 매핑 그래프이다. 전자 장치(100)는 제1 톤 매핑 그래프(32) 및 조도 정보에 기초하여 제2 톤 매핑 그래프(51)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 조도 정보에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프(32)의 y축 값 즉, 출력 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다. 도 5 를 참조하면, 제1 구간(S1) 및 제2 구간(S2)에서, 제2 톤 매핑 그래프(51)의 y축값이 제1 톤 매핑 그래프(32)의 y축값보다 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 톤 매핑 그래프(51)를 기초로 톤 매핑이 수행되어 획득된 제2 영상은 제1 톤 매핑 그래프(32)를 기초로 톤 매핑이 수행되어 획득된 제1 영상에 비하여, 명암비(contrast ratio)가 클 수 있다. 이에 따라, 제2 영상은 제1 영상에 비해 시인성이 클 수 있다.
전자 장치(100)는 제2 영상을 획득하여 디스플레이 장치(200)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 도 6과 같이, 디스플레이 장치(200)는 제1 영상(61)에 비해 시인성이 개선된 제2 영상(62)을 출력할 수 있으며, 사용자의 만족감이 향상될 수 있다. 이와 같이, 전자 장치(100)는 디스플레이 환경에 따라 적응적으로 톤 매핑을 수행할 수 있다.
한편, 제2 톤 매핑 그래프(51)의 기울기는 조도의 크기에 기초하여 제어될 수 있다. 예로, 조도의 크기가 클수록, 제2 톤 매핑 그래프(51)의 기울기도 클 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 출력 영상의 시인성 감소를 최소화할 수 있다. 도 3 내지 5에서는 톤 매핑이 전자 장치(100)에 의해 수행되는 것으로 설명하였으나, 디스플레이 장치(200)가 톤 매핑을 수행하는 것도 가능하다. 또한, 제1 톤 매핑 그래프(32) 및 제2 톤 매핑 그래프(51)가 선형(linear)으로 도시되었으나, 이는 일 실시 예에 불과하며, 제1 톤 매핑 그래프(32) 및 제2 톤 매핑 그래프(51)는 비선형(nonlinear)일 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 도시한 순서도이다. 전자 장치(100)는 제1 영상을 획득하여 출력하도록 전자 장치(100)를 제어할 수 있다(S710). 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 영상을 디스플레이 장치로 전송하도록 입출력 인터페이스(120)를 제어할 수 있다. 전자
장치(100)는 제1 영상이 출력되는 동안 제1 영상의 밝기 분포 및 제1 영상이 출력되는 환경의 조도에 기초하여 영상의 밝기를 조절하기 위한 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다(S720). 전자 장치(100)는 제1 영상의 밝기 분포에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다. 예로, 전자 장치(100)는 복수의 밝기 구간에 각각 대응되는 제1 영상의 픽셀의 개수에 기초하여, 복수의 밝기 구간별 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 제어할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치(100)는 제1 영상의 픽셀의 개수가 큰 밝기 구간일수록, 해당 밝기 구간에서의 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 증가하도록, 제1 톤 매핑 커브의 기울기를 제어할 수 있다.
한편, 전자 장치(100)는 제1 영상이 출력되는 동안 제1 영상이 출력되는 환경의 조도의 변화량이 기설정된 값보다 크면, 제1 톤 매핑 그래프 및 조도에 기초하여 제2 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다. 전자 장치(100)는 조도에 기초한 제1 톤 매핑 그래프의 기울기 제어를 통해 제2 톤 매핑 그래프를 획득할 수 있다. 예로, 전자 장치(100)는 조도가 클수록 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 증가하도록 제어할 수 있다.
그리고, 전자 장치(100)는 톤 매핑 그래프에 기초하여 제1 영상에 대해 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득하고, 제2 영상을 출력하도록 전자 장치(100)를 제어할 수 있다(S730).
도 8은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 전자 장치(100)는 통신 인터페이스(110), 입출력 인터페이스(120), 메모리(130), 프로세서(140), 디스플레이(150) 및 조도 센서(160)를 포함할 수 있다. 예로, 전자 장치(100)는 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 한편, 통신 인터페이스(110), 입출력 인터페이스(120) 및 메모리(130), 프로세서(140)는 도 2를 참조하여 전술한 바, 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
입출력 인터페이스(120)는 소스 장치 및 전자 장치(100)가 연결되면, 소스 장치로 전자 장치(100)에 대한 정보를 전송할 수 있다. 예로, 전자 장치(100)에 대한 정보는, 전자 장치(100)의 최대 밝기, 최소 밝기 및 밝기 범위를 포함할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(120)는 소스 장치로부터 영상 및 영상에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예로, 영상에 대한 정보는 소스 장치에 의해 수행된 톤 매핑에 대응되는 디스플레이 장치의 식별 정보(예로, 모델 넘버), 스펙 정보(예로, 최대 밝기) 및 소스 장치에 의해 톤 매핑이 수행되었음을 나타내는 플래그를 포함할 수 있다.
디스플레이(150)는 프로세서(140)의 제어에 의하여 영상을 표시할 수 있다. 예로, 디스플레이(150)는 입출력 인터페이스(120)를 통해 소스 장치로부터 수신된 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이(150)는 LCD(Liquid Crystal Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 구현될 수 있으며, 또한 디스플레이(150)는 플렉서블 디스플레이, 투명 디스플레이 등으로 구현될 수 있다. 다만, 본 개시에 따른 디스플레이(150)가 특정한 종류에 한정되는 것은 아니다.
조도 센서(160)는 전자 장치(100) 주변의 조도를 센싱하기 위한 구성이다. 조도 센서(160)는 디스플레이(150)가 영상을 출력하는 동안 디스플레이(150) 주변의 조도를 센싱할 수 있다. 조도 센서(160)의 센싱값이 기설정된 값보다 크면, 프로세서(140)는 입출력 인터페이스(120)를 통해 조도 센서(160)의 센싱값을 소스 장치로 전송하도록 제어할 수 있다. 한편, 조도 센서(160)는 광 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 수광 소자 및 수광 소자에 의해 변환된 전기 신호를 이용하여 조도를 측정하는 광 데이터 처리부를 포함할 수 있다.
메모리(130)는 전자 장치(100)의 구성요소들의 전반적인 동작을 제어하기 위한 운영체제(OS: Operating System) 및 전자 장치(100)의 구성요소와 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 예로, 메모리(130)는 전자 장치(100)에 대한 정보를 저장할 수 있다. 한편, 메모리(130)는 비휘발성 메모리(ex: 하드 디스크, SSD(Solid state drive), 플래시 메모리), 휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있다.
프로세서(140)는 메모리(130)와 전기적으로 연결되어 전자 장치(100)의 전반적인 기능 및 동작을 제어할 수 있다. 예로, 프로세서(140)는 입출력 인터페이스(120)를 통해 소스 장치로부터 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 전자 장치(100)에 대한 정보, 획득된 영상의 밝기 분포 및 조도 센서(160)의 센싱값에 기초하여 획득된 영상에 대한 톤 매핑을 수행할 수 있다. 프로세서(140)가 톤 매핑을 수행하는 방법은 도 2에서 상세히 설명한 바 생략하도록 한다.
한편, 소스 장치로부터 수신되는 영상의 밝기 범위는 전자 장치(100)의 밝기 범위에 대응되지 않을 수 있다. 예로, 소스 장치는 클라우드 게임을 제공하는 클라우드 서버이고, 전자 장치(100)의 사용자는 외부 장치의 사용자(즉, 플레이어)의 게임 진행을 시청하는 관객일 수 있다. 이 때, 클라우드 서버가 전자 장치(100)로 전송하는 영상의 밝기 범위는 외부 장치에 대응되는 것이 일반적이며, 전자 장치(100)와 외부 장치의 밝기 범위는 상이할 수 있다. 이 같은 상황에서, 전자 장치(100)는 클라우드 서버로부터 수신되는 영상에 대해 톤 매핑을 수행할 필요가 있다.
프로세서(140)는 입출력 인터페이스(120)를 통해 소스 장치로부터 영상에 대한 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 영상에 대한 정보란 전자 장치(100)에 의해 수행된 톤 매핑에 대응되는 디스플레이 장치(이하, '기준 장치'라 함)의 식별 정보(예로, 모델 넘버), 스펙 정보(예로, 최대 밝기) 및 소스 장치에 의해 톤 매핑이 수행되었음을 나타내는 플래그를 포함할 수 있다. 프로세서(140)는 영상에 대한 정보에 기초하여 톤 매핑을 수행할 수 있다. 예로, 전자 장치(100)의 모델 넘버와 기준 장치의 모델 넘버가 동일한 경우, 프로세서(140)는 톤 매핑을 수행하지 않을 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 기준 장치 및 전자 장치(100)의 최대 밝기에 기초하여 톤 매핑을 수행할 수 있다. 예로, 기준 장치의 최대 밝기가 전자 장치(100)의 최대 밝기보다 큰 경우, 프로세서(140)는 소스 장치로부터 획득된 영상의 밝기를 줄일 수 있다. 반면에, 기준 장치의 최대 밝기가 전자 장치(100)의 최대 밝기보다 작은 경우, 프로세서(140)는 소스 장치로부터 획득된 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다.
한편, 이상에서는, 전자 장치(100)가 톤 매핑을 수행하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시 예에 불과하며 외부 서버가 톤 매핑을 수행하는 것도 가능하다. 예로, 외부 서버는 전자 장치(100)에 대한 정보에 기초하여 영상에 대한 톤 매핑을 수행하고, 톤 매핑이 적용된 영상을 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 조도 정보를 외부 서버로 전송하고, 외부 서버는 수신된 조도 정보에 기초하여 톤 매핑을 수행할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 톤 매핑 시스템을 설명하기 위한 시퀀스도이다. 톤 매핑 시스템(900)은 소스 장치(901) 및 디스플레이 장치(902)를 포함할 수 있다. 소스 장치(901)는 도 2의 전자 장치(100)이며, 디스플레이 장치(902)는 도 8의 전자 장치(100)일 수 있다. 소스 장치(901)는 제1 영상을 획득할 수 있다(S910). 소스 장치(901)는 외부 서버로부터 제1 영상을 수신할 수 있다. 또는, 소스 장치(901)는 메모리에 미리 저장된 영상을 식별할 수 있다.
소스 장치(901)는 제1 영상을 디스플레이 장치(902)로 전송할 수 있다(S920). 디스플레이 장치(902)는 제1 영상의 밝기 분포 및 디스플레이 장치에 대한 정보에 기초하여 제1 영상에 대한 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득할 수 있다(S930). 그리고, 디스플레이 장치(902)는 제2 영상을 출력할 수 있다(S940). 디스플레이 장치(902)는 도 3에서 설명한 바와 같이 제1 영상에 대응되는 히스토그램에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프를 획득하고, 제1 톤 매핑 그래프에 기초하여 제2 영상을 획득할 수 있다. 한편, 디스플레이 장치(902)가 수신되는 모든 영상에 대해 톤 매핑을 수행하지 않고, 선택적으로 일부 영상에 대해서만 톤 매핑을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 수신되는 영상의 밝기 범위가 디스플레이 장치(902)에 대응되는 경우, 디스플레이 장치(902)는 톤 매핑을 수행하지 않을 수도 있다.
디스플레이 장치(902)는 조도 센서를 통해 획득되는 조도의 변화량이 기설정된 값보다 큰 지 여부를 식별할 수 있다(S950). 조도의 변화량이 기설정된 값보다 작거나 같은 경우, 디스플레이 장치(902)는 계속하여 제2 영상을 출력할 수 있다(S940). 조도의 변화량이 기설정된 값보다 큰 경우, 디스플레이 장치(902)는 조도에 기초하여 제2 영상에 대한 톤 매핑을 수행함으로써 제3 영상을 획득할 수 있다(S960). 이 때, 디스플레이 장치(902)는 도 5 에서 설명한 톤 매핑 방법에 기초하여 톤 매핑을 수행할 수 있다. 예로, 디스플레이 장치(902)는 출력되는 제2 영상의 밝기를 증가시켜 제3 영상을 획득할 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치(902)는 제3 영상을 출력할 수 있다(S970).
도 10은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 톤 매핑 시스템을 설명하기 위한 시퀀스도이다. 톤 매핑 시스템(1000)은 소스 장치(1001) 및 디스플레이 장치(1002)를 포함할 수 있다. 소스 장치(1001)는 도 2의 전자 장치(100)이며, 디스플레이 장치(1002)는 도 8의 전자 장치(100)일 수 있다. 소스 장치(1001)는 제1 영상을 획득할 수 있다(S1010). 디스플레이 장치(1002)는 디스플레이 장치(1002)에 대한 정보를 소스 장치(1001)로 전송할 수 있다(S1015). 예로, 디스플레이 장치(1002)에 대한 정보는 디스플레이 장치(1002)의 최대 밝기, 최소 밝기 및 밝기 범위를 포함할 수 있다.
소스 장치(1001)는 제1 영상의 밝기 분포 및 디스플레이 장치(1002)에 대한 정보에 기초하여 제1 영상에 대한 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득할 수 있다(S1020). 이 때, 소스 장치(1001)는 도 3에서 설명한 톤 매핑 방법에 기초하여 톤 매핑을 수행할 수 있다. 그리고, 소스 장치(1001)는 제2 영상을 디스플레이 장치(1002)로 전송할 수 있다(S1025).
디스플레이 장치(1002)는 제2 영상을 출력할 수 있다(S1030). 제2 영상을 출력하는 동안, 디스플레이 장치(1002)는 조도 센서를 통해 획득되는 조도의 변화량이 기설정된 값보다 큰 지 판단할 수 있다(S1035). 조도의 변화량이 기설정된 값보다 작거나 같은 경우, 디스플레이 장치(1002)는 계속하여 제2 영상을 출력할 수 있다(S1030). 조도의 변화량이 기설정된 값보다 큰 경우, 디스플레이 장치(1002)는 조도 정보를 소스 장치(1001)로 전송할 수 있다(S1040). 이 때, 디스플레이 장치(1002)는 HDMI-CEC 신호 형태로 조도 정보를 전송할 수 있다. 소스 장치(1001)는 조도 정보에 기초하여 제2 영상에 대한 톤 매핑을 수행하여 제3 영상을 획득할 수 있다. 이 때, 소스 장치(1001)는 도 5에서 설명한 톤 매핑 방법에 기초하여 톤 매핑을 수행할 수 있다. 그리고, 소스 장치(1001)는 제3 영상을 디스플레이 장치(1002)로 전송할 수 있다(S1050). 디스플레이 장치(1002)는 제3 영상을 출력할 수 있다(S1055).
한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 처리 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium) 에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 처리 동작을 특정 기기가 수행하도록 할 수 있다.
비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (12)

  1. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리;
    프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제1 영상을 획득하여 출력하도록 상기 전자 장치를 제어하고,
    상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상의 밝기 분포 및 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도에 기초하여 영상의 밝기를 조절하기 위한 톤 매핑 그래프를 획득하고,
    상기 톤 매핑 그래프에 기초하여 상기 제1 영상에 대해 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득하고, 상기 제2 영상을 출력하도록 상기 전자 장치를 제어하는
    전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영상의 밝기 분포에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프를 획득하고,
    상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도의 변화량이 기설정된 값보다 크면, 상기 제1 톤 매핑 그래프 및 상기 조도에 기초하여 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는
    전자 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    복수의 밝기 구간에 각각 대응되는 상기 제1 영상의 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 복수의 밝기 구간별 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 제어하는
    전자 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영상의 픽셀의 개수가 큰 밝기 구간일수록, 상기 밝기 구간에서의 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 증가하도록, 상기 제1 톤 매핑 커브의 기울기를 제어하는
    전자 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 조도에 기초한 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기 제어를 통해 상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는
    전자 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 조도가 클수록 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 증가하도록 제어하는
    전자 장치.
  7. 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    제1 영상을 획득하여 출력하도록 상기 전자 장치를 제어하는 단계;
    상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상의 밝기 분포 및 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도에 기초하여 영상의 밝기를 조절하기 위한 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계; 및
    상기 톤 매핑 그래프에 기초하여 상기 제1 영상에 대해 톤 매핑을 수행하여 제2 영상을 획득하고, 상기 제2 영상을 출력하도록 상기 전자 장치를 제어하는 단계;를 포함하는
    제어 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는,
    상기 제1 영상의 밝기 분포에 기초하여 제1 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계, 및
    상기 제1 영상이 출력되는 동안 상기 제1 영상이 출력되는 환경의 조도의 변화량이 기설정된 값보다 크면, 상기 제1 톤 매핑 그래프 및 상기 조도에 기초하여 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계를 포함하는
    제어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는,
    복수의 밝기 구간에 각각 대응되는 상기 제1 영상의 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 복수의 밝기 구간별 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기를 제어하는
    제어 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는,
    상기 제1 영상의 픽셀의 개수가 큰 밝기 구간일수록, 상기 밝기 구간에서의 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 증가하도록, 상기 제1 톤 매핑 커브의 기울기를 제어하는
    제어 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는,
    상기 조도에 기초한 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기 제어를 통해 상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는
    제어 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 톤 매핑 그래프를 획득하는 단계는,
    상기 조도가 클수록 상기 제1 톤 매핑 그래프의 기울기가 증가하도록 제어하는
    제어 방법.
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