• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권4호
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• pp.1846-1863
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• 2016

High dynamic range (HDR) images can present the perfect real scene and rich color information. A commonly encountered problem in practical applications is how to well visualize HDR images on standard display devices. In this paper, we propose a multi-scale decomposition method using guided filtering for HDR image tone mapping. In our algorithm, HDR images are directly decomposed into three layers：base layer, coarse scale detail layer and fine detail layer. We propose an effective function to compress the base layer and the coarse scale detail layer. An adaptive function is also proposed for detail adjustment. Experimental results show that the proposed algorithm effectively accomplishes dynamic range compression and maintains good global contrast as well as local contrast. It also presents more image details and keeps high color saturation.

• 방송과미디어
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• 제21권1호
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• pp.41-50
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• 2016

비디오의 사실감을 극대화하기 위하여 근래에 HDTV에서 지원하는 명암비(Dynamic Range)보다 넓은 고명암비(HDR, High Dynamic Range)를 제공하기 위한 다양한 연구 및 표준화가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 HDR 신호 처리를 위해 가장 중요한 요소인 광전 및 전광변환 기술과 관련 표준화 동향을 살펴보고자 한다.

• ETRI Journal
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• 제38권5호
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• pp.858-867
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• 2016

A high dynamic range (HDR) video service is an upcoming issue in the broadcasting industry. For compatibility with legacy devices receiving a non-constant luminance (NCL) signal, new tools supporting an HDR video service are required. The current pre-processing chain of HDR video can produce color noise owing to the chroma component down-sampling process for video encoding. Although a luma adjustment method has been proposed to solve this problem, some disadvantages still remain. In this paper, we present an adaptive color noise reduction method for an NCL signal of an HDR video service. The proposed method adjusts the luma component of an NCL signal adaptively according to the information of the luma component from a constant luminance signal and the level of color saturation. Experiment results show that the color noise problem is resolved by applying our proposed method. In addition, the speed of the pre-processing is increased more than two-fold compared to a previous method.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.455-456
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• 2015

본 논문은 HDR(high dynamic range) 동영상을 기존의 LDR(low dynamic range) 디스플레이 단말에 표현하기 위해 톤 매핑을 수행할 때 발생할 수 있는 프레임간 깜박임 현상(flickering artifact)을 줄이는 방법에 관한 연구이다. HDR 동영상의 톤 매핑 문제에 있어 HDR 정지영상을 대상으로 개발된 많은 톤 매핑 방법을 그대로 적용하는 경우 시간 축 정보가 고려되지 않아서 깜박임 현상이 발생하여, 주관적 화질을 떨어뜨리는 결과를 초래한다. 이러한 프레임간 깜박임 현상을 줄이기 위해, 본 논문에서는 프레임의 평균 밝기 정보를 이용하여 HDR 동영상 통 매핑 과정에서 프레임간의 밝기 일관성이 유지하도록 하는 방법을 제안한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.755-759
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• 2009

This paper proposes an HDR display system using multi-projectors for presentation of HDR contents to multi-users. An HDR image is resolved by luminance and the resolved images are assigned to several projectors. The proposed system projects the HDR contents onto a large screen, and the system can display the HDR contents to multi-users. The proposed system realized to output the broad luminance by emitting the light of multi-projectors onto the same screen. In addition, tonal steps of the proposed system increase so that other projectors cover the tonal steps in the region where the dynamic range is expanded. In this paper, we indicate an effectiveness of the proposed system.

• 방송공학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.428-437
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• 2009

A high dynamic range (HDR) image can represent real world scenes that have a wide range of luminance intensity. However, compared with the range of real world luminance, conventional display devices have a low dynamic range (LDR). To display HDR images onto conventional displayable devices such as monitors and printers, we propose the logarithmic based global reproduction algorithm that considers the features of the image using reproduction parameters. Based on the characteristics of the image, we first modify the input luminance values for reproducing perceptually tuned images and then obtain the displayable output values directly. The experimental results show that the proposed algorithm achieves good subjective results while preserving details of the image; furthermore, the proposed algorithm has a fast, simple and practical structure for implementation.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.901-906
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• 2018

영상을 출력하는 디스플레이 기술의 발달로 인하여 영상의 해상도와 품질이 나날이 증가하고 있다. 이러한 디스플레이 기술의 발달에 맞추어, 기존의 영상들을 더 높은 해상도와 품질로 변환하여 디스플레이 할 수 있는 기술에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 연구 결과는 이미지 신호 처리 장치에 포함되기 때문에 하드웨어 구현이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는, 영상의 휘도 분포를 이용한 LDR(Low Dynamic Range) 영상의 실시간 HDR(High Dynamic Range) 변환 하드웨어 구현을 제안한다. 제안하는 방법은 휘도 분포의 히스토그램을 이용하여 영상의 특징을 추출하고, 이를 바탕으로 하여 휘도와 색상을 확장한다. 또한, 제안한 알고리즘을 하드웨어 IP(Intellectual Property)로 설계하여 그 성능을 검증하였을 때, 최대 동작 주파수 265.46MHz로 4K DCI(Digital Cinema Image) 영상에 대하여 30fps로 동작하여 4K 표준에 대응할 수 있음을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.141-144
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• 2022

최근 인터넷을 통한 동영상 제공 서비스가 확대됨에 따라 높은 품질의 온라인 컨텐츠에 대한 수요가 급증하고 있다. 그런데 넓은 동적 범위를 표현할 수 있는 High Dynamic Range (HDR) 컨텐츠의 공급은 수요를 따라가지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 밝기가 다른 프레임들로 구성된 Low Dynamic Range (LDR) 동영상을 이용해 HDR 영상을 생성하는 방법을 제안한다. 우선, 프레임들 간에 움직임이 존재하기 때문에 정렬 과정을 통해 이웃 프레임들을 중심 프레임에 맞추어 정렬한다. 이때 내용 (content) 기반으로 정렬을 해 정확도를 높이고, 원래 크기의 입력을 그대로 이용하는 모듈을 함께 사용하여 세부 정보도 잘 살려준다. 그리고 나서 잘 정렬된 다중 프레임들을 합쳐서 하나의 HDR 프레임을 생성한다. 실험을 통해 기존 방법들에 비해 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.31-42
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• 2021

본 연구에서는 딥러닝을 기반으로 하여 실내와 실외 이미지 모두에서 알맞은 광원을 추출하는 방법론을 소개한다. 네트워크는 단일 LDR 이미지로부터 실내 혹은 실외 배경에 맞는 광원을 low dynamic range (LDR) 환경 맵으로 추출하는 Crop-to-PanoLDR 네트워크와 추출된 LDR 환경 맵을 빛의 정보를 담은 high dynamic range (HDR) 환경 맵으로 생성하는 LDR-to-HDR 네트워크 두 단계로 구성된다. 이와 같은 과정을 통해 최종적으로 생성된 HDR 환경 맵은 주어진 이미지에서 가상 객체를 렌더링할 때 적용되어 가상 객체를 조명하는 빛의 방향과 주변광 등을 확인함으로써 자연스러운 렌더링을 가능하게 하는지 검증한다. 본 연구에서 제안한 방법론의 우수성은 실내를 배경으로 한 이미지로만 구성한 데이터로 학습한 결과와 실외를 배경으로 한 이미지로만 학습한 결과 등과 비교하여 검증하였다. 또한, 실내와 실외를 구분하는 역할을 수행하는 손실 함수가 학습 결과에 미치는 영향을 실험, 검증하였다. 최종적으로 본 연구에서 생성된 환경 맵을 기존의 연구 결과와 비교 실험하는 사용자 테스트를 진행하였고 더 좋은 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권12호
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• pp.1054-1064
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• 2012

HDR (high dynamic range) 톤 맵핑 (tone mapping) 알고리듬은 높은 다이내믹 레인지 영상을 압축하여 LDR (low dynamic range) 영상 장치에 구현하기 위해 사용된다. 대표적인 톤 맵핑 알고리듬의 한 방법인 레티넥스 (retinex)는 효과적인 다이내믹 레인지 압축과 색 항상성을 보존할 수 있는 특성을 가지고 있으며, 다중 스케일 및 휘도 성분 기반 알고리듬 등으로 발달되어왔다. 그러나 레티넥스 기반 알고리듬들은 어두운 영역에서 노이즈가 강하게 나타나고 밝은 영역에서는 채도 저하 현상이 나타나는 단점이 있다. 본 논문에서는 명암대비 성능의 개선과 채도 저하 및 노이즈 개선을 위해 시각 밝기 함수를 기반으로 하는 다중 스케일 톤 맵핑 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 원영상의 채도 및 색상의 보존을 위해 HSV 색 공간에서 처리가 이루어지며 인간 시각 특성을 반영하기 위해 조명의 변화에 따른 최소 및 최대 휘도 레벨 예측 함수와 시각 감마 모델링 함수를 이용하였다. 그리고 주관적 및 객관적 성능 비교로부터 제안된 알고리듬의 우수성을 확인하였다. 제안된 알고리듬은 시청환경의 변화로 인해 다이내믹 레인지의 개선이 필요한 분야에서 영상화질의 효과적인 개선을 기대할 수 있을 것이다.