TARIFNAME YÜKSEK DINAMIK ARALIKLI VIDEOYA YÖNELIK EKRAN YÖNETIMI TEKNOLOJI Mevcut bulus, genel olarak görüntüler ile ilgilidir. Özellikle, mevcut bulusun bir düzenlemesi yüksek veya gelismis dinamik araligina sahip görüntülerin ekran yönetimi prosesi ile ilgilidir. ALT YAPI Burada kullanildigi üzere, "dinamik aralik" (DR) terimi, insan görsel sisteminin (HVS), örnegin en koyu koyuluktan (siyahlar) en parlak parlakliga (beyazlar) dogru bir görüntüdeki bir yogunluk araligini (örnegin isiklilik, Iuma) algilama kapasitesi ile ilgili olabilir. Bu baglamda DR, "sahne-refereli" yogunlukla ilgilidir. DR ayrica, bir ekran cihazinin belirli bir genisligin bir yogunluk araligini yeterli bir sekilde ve yaklasik olarak saglayabilmesi ile ilgili olabilir. Bu baglamda DR, bir "ekran-refereli" yogunluk ile ilgilidir. Belirli bir kavramin, buradaki tarifnamenin herhangi bir noktasinda belirli bir öneme sahip oldugunun açikça belirtilmemesi durumunda, bu terimin baska bir baglamda, örnegin degistirilebilir bir sekilde kullanilabilecegi çikarilmalidir. Burada kullanildigi üzere yüksek dinamik aralik (HDR) terimi, insan görsel sisteminin (HVS) yaklasik 14-15 büyüklük kertesini kapsayan bir DR genisligi ile ilgilidir. Uygulamada, bir insanin bir yogunluk araligindaki kapsamli bir genisligi es zamanli olarak algilayabildigi DR, HDR ile iliskili olarak bir miktar kirpilabilir. Burada kullanildigi üzere, gelismis dinamik aralik (EDR) veya görsel dinamik aralik (VDR), bir insan görsel sistemi (HVS) ile es zamanli olarak algilanabilen DR ile tek tek veya degistirilebilir bir sekilde ilgili olabilir. Burada kullanildigi üzere EDR, 5 ila 6 büyüklük sirasini kapsayan bir DR ile ilgili olabilir. Dolayisiyla, gerçek sahne refereli HDR'ye göre muhtemelen bir miktar daha dar olmasinin yani sira, EDR buna ragmen bir genis DR'yi Ifade eder ve HDR olarak da refere edilebilir. Uygulamada, görüntüler bir veya daha fazla renk bilesenleri (örnegin, luma Y ve renk Cb ve Cr) içerir burada her renk bileseni her pikSeIin (örnegin n=8) n-nit bir kesinligi ile ifade edilir. Dogrusal isiklilik kodlama kullanarak, n 5 8'in (örnegin, renk 24-bit JPEG görüntüleri) standart dinamik araliginin görüntüleri olarak degerlendirildigi görüntülerde, bununla beraber n 8 gelismis dinamik araliginin görüntüleri olarak degerlendirilebilir. EDR ve HDR görüntüleri, Industrial Light and Magic tarafindan gelistirilen OpenEXR dosya formati gibi yüksek netlikte (örnegin 16-bit) hareketli-nokta formatlari kullanarak da depolanabilir ve dagitilabilir. Birçok kullanici masaüstü ekrani 200 ila 300 cd/m2 veya nit arasinda isikliligi destekler. Birçok kullanici HDTV'si 300 ila 1000 cd/m2 araligindadir. Dolayisiyla bu tür klasik ekranlar, HDR veya EDR'ye göre, ayni zamanda bir standart dinamik aralik (SDR) olarak refere edilen bir düsük dinamik araliginin (LDR) tipik örnekleridir. EDR içeriginin bulunmasi hem çekme ekipmani (örnegin kameralar) ve EDR ekranlarindaki arttigindan (örnegin Dolby Laboratories tarafindan saglanan PRM-4200 profesyonel referans monitorü) ilerlemeler nedeniyle, EDR içerigi renkle derecelere ayrilabilir ve daha yüksek dinamik araliklarini (örnegin 1,000 nit ila 5,000 nit veya daha fazlasi) destekleyen EDR ekranlarda görüntülenebilir. Genelde, mevcut tarifnamenin yöntemleri SDR'den daha yüksek herhangi bir dinamik araligi ile ilgilidir. Burada bulusçular tarafindan takdir edildigi üzere, HDR ve SDR ekranlara yüksek-dinamik aralikli görüntülerin ekran yönetimine iliskin gelismis tekniklerin hem geriye dönük uyumluluk hem de bir üstün kapsama deneyimine yönelik açisindan istenir. Burada kullanildigi üzere, "ekran yönetimi" terimi, bir birinci dinamik araliginin (örnegin 1000 nit) bir giris Video sinyalini bir ikinci dinamik araliginin bir ekranina (örnegin 500 nit) eslestirmek üzere gerekli proseslemeyi (örnegin ton ve gamut esleme) belirtir. Bu bölümde açiklanan yaklasimlar, takip edilebilecek yaklasimlardir, ancak gerekli olarak önceden tasarlanan veya takip edilen yaklasimlar degildir. Bu nedenle aksi gösterilmedikçe bu kisimda açiklanan yaklasimlardan herhangi birinin. sadece bu kisimda inklüzyonundan dolayi önceki teknik gibi nitelendirildigi varsayilmamalidir. Benzer sekilde, bir veya daha fazla yaklasima göre tanimlanan hususlarin, aksi belirtilmedikçe, bu bölüme dayanarak herhangi bir önceki teknikte kabul edildigi varsayilmamalidir. SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulusun bir düzenlemesi, örnek yoluyla ve bununla sinirli olmaksizin, benzer elemanlarin ayni referans numaralari ile refere edildigi, eslik eden çizimlerin sekillerinde gösterilmektedir ve burada: SEKIL 1, mevcut bulusun bir düzenlemesine göre EDR görüntülerinin ekran yönetimine yönelik bir örnek prosesi gösterir; SEKIL 2, bir giris renk alanindan giris EDR verilerini mevcut bulusun bir düzenlemesine göre bir algisal olarak miktari belirlenen alana dönüstürmeye yönelik bir örnek prosesi gösterir; SEKIL 3, mevcut bulusun bir düzenlemesine göre EDR görüntülerinin renk hacimli eslesmesine yönelik bir örnek prosesi gösterir; SEKIL 4, mevcut bulusun bir düzenlemesine göre detayli korumaya yönelik bir örnek prosesi gösterir ve SEKIL 5, mevcut bulusun bir düzenlemesine göre çikis renk dönüsümüne yönelik bir örnek prosesi gösterir. ÖRNEK DÜZENLEMELERIN AÇIKLAMASI Burada gelismis dinamik araliginin (EDR) görüntülerinin etkili ekran yönetimi (örnegin ton ve gamut eslesme) açiklanir. Asagidaki açiklamada, tanimlama amaciyla, mevcut bulusun kapsamli olarak anlasilmasini saglamak amaciyla birçok spesifik detay ileri sürülür. Bunun ile birlikte mevcut bulusun, bu spesifik detaylar olmaksizin uygulanabildigi anlasilacaktir. Diger durumlarda, iyi bilinen yapilar ve cihazlar, mevcut bulusun gereksiz yere tikanmasini, engellenmesini veya gizlenmesini önlemek amaciyla ayrintili bir sekilde açiklanmaz. GENEL TASLAK Burada açiklanan örnek düzenlemeleri EDR görüntülerinin etkili ekran yönetimi ile ilgilidir. Bir ekran yönetimi islemcisi bir kaynak referans ekranindan farkli bir dinamik araligi olan bir hedef girisimde görüntülenecek gelismis dinamik araligi olan bir giris görüntüsü alir. Giris görüntüsü ilk olarak bir giris renk alanindan (örnegin RGB veya YCbCr) bir algisal olarak-miktari belirlenen (PQ) renk alani, tercihen IPT-PQ renk alanina dönüstürülür. Bir adaptif ton-eslestirme ve bir adaptif gamut eslestirme fonksiyonu içeren bir renk hacmi eslestirme fonksiyonu, bir ilk eslestirilen görüntüyü olusturur. Bir filtrelenmis ton-eslestirilen yogunluk araligi olan bir son eslestirilen görüntü olusturmak üzere birinci eslestirilen görüntüsünün yogunluk bilesenine uygulanir. Son eslestirilen görüntü sonra ekranin tercih edilen renk araligina geri çevrilir. Adaptif ton eslestirme ve gamut eslestirmenin örnekleri saglanir. BORU HATTINI PROSESLEMEYE YÖNELIK ÖRNEK GÖRÜNTÜLEME YÖNETIMI SEKIL 1, mevcut bulusun bir düzenlemesine göre EDR görüntülerinin (HDR görüntüleri olarak da refere edilebilen) ekran yönetimine yönelik bir örnek prosesi gösterir. Bu proses, buradan itibaren 13 Subat 2014lte dosyalanan '304 Basvurusu olarak refere edilecek PCT Basvurusu Ser. No. PCT/US2014/O16304'da açiklanan ekran yönetimi prosesi ile birçok benzerligi paylasir, ancak önerilen düzenlemeler toplam görüntü kalitesini iyilestirmenin yani sira azalan hesaplama karmasikligi saglayan birçok ilerleme içerir. SEKIL 1'de gösterildigi gibi, bir video islemcisi (örnegin bir medya sunucusu, bir set- üstü kutu, bir görüntü ekrani veya diger uygun görüntü islemcisi) EDR giris V/ (102) ve istege bagli olarak iliskili kaynak ve içerik üst verisi (104) ve hedef üst verisi (106) alir. EDR girisi (102), bir EDR video sinyali gibi bir dizi görüntünün bir karesinin parçasini veya bir tam karesini içerebilir. Burada kullanildigi gibi, "üst veri" terimi, kodlanan bit akisinin bir parçasi olarak iletilen ve kodu çözülen bir görüntü saglamak amaciyla bir kod çözücüye yardimci olan herhangi bir yardimci bilgi ile ilgilidir. Bu tür üst veriler burada açiklananlar gibi asagidakiler ile sinirli olmamak kaydiyla renk alani veya gamut bilgisi, referans görüntüleme parametreleri ve yardimci sinyal parametreleri Alinan EDR girisi (102) bir RGB renk formatinda veya YCbCr, XYZ ve benzeri gibi baska herhangi bir renk alaninda olabilir. Alinan görüntü bir hedef ekran monitöründen farkli dinamik araligi ve renk gamut özelliklerine sahip olabilen bir referans EDR monitöründe renkle derecelendirilmistir. Burada kullanildigi üzere, "renkle derecelendirme" terimi renk yapayliklarini düzeltmek ve/veya yöneticinin içerigini eslestirmek üzere bir görüntünün veya videonun rengini ayarlama prosesini belirtir. EDR girisi (102) program üretimi sirasinda görüntüyü derecelendirmek üzere kullanilan ekran ile ilgili kaynak ekran üst verisini (104) de içerebilir. Örnegin bu tür üst veri referans elektro-optik transfer fonksiyonunu (EOTF) (örnegin, Rec. ITU-R BT.1866 ( içerebilir. EDR girisi ayrica kaynak veya referans ekranin maksimum ve minimum parlakligi, maksimum, minimum ve verinin ortalama orta-tonu ve renkle derecelendirme sirasinda ortam isiginin yogunlugu gibi ek kaynak ekrani ve içerik üst verisi (104) içerebilir. Örnegin, bir monitöre iliskin üst veri üretimde kullanilan asagidaki örnek parametreleri içerir: Kaynak Monitor Min. parlaklik, Smin = 0.005 nit; Kaynak Monitor Maks. parlaklik, Smaks = 4000 nit; Ortam Isigi, Samb = 10 mt; Renk Alani = DCI P3, Beyaz Nokta = D65; Referans monitörüne yönelik üst verinin tipik olarak sadece bir defa iletilmesi gerekir, ancak, videoya yönelik üst veri her-kare bazinda, her sahne bazinda veya bir degisiklik oldugunda iletilebilir. Kaynak içerik ile ilgili hiçbir üst ver olmadiginda, bu durumda bazi düzenlemelerde bu tür veriler kaynak video içerigini analiz ederek ayiklanabilir. Hedef üst veri (106) hedef ekran ile dagitilir ve hedef ekran özelliklerini (örnegin maksimum parlaklik, renk gamutu ve benzeri) açiklayabilir. lPT-PQ Renk Alani Prosesleme boru hatti (100) algisal olarak-miktari belirlenen IPT veya IPT-PQ renk alani olarak refere edilende gerçeklestirilir. Bulusçu tarafindan anlasildigi üzere, IPT- PQ renk alaninda çalisma asagidakiler gibi bazi avantajlar sunar: sabit noktada ve daha düsük bir bit derinliginde ekran yönetimi boru hattini gerçeklestirme ve ton- eslestirme ve gamut-eslestirme islemleri nedeniyle renk yapayliklarini azaltma. Ebner and MD. Fairchild, in Proc. 6th Color Imaging Conference: Color Science, Systems, and Applications, IS&T, Scottsdale, Arizona, Nov. 1998, pp. 8-13'te açiklanan lPT (Ebner belgesi olarak refere edilecektir), insan görsel sistemindeki koniler arasindaki renk farkinin bir modelidir. Bu bakimdan, YCbCr veya CIE-Lab renk alanlari gibidir; ancak, bazi bilimsel çalismalarda insan görsel proseslemesini bu alanlardan daha iyi taklit edildigi gösterilmistir. CIE-Lab gibi, IPT bazi referans isikliligina bir normallestirilmis alandir. Bir düzenlemede, normallesme hedef ekranin maksimum isikliligina dayanir. Burada kullanilan "PQ" terimi, algisal niceleyioiye refere eder. Insan görsel sistemi çok dogrusal olmayan bir sekilde artan isik seviyelerine karsilik gelir. Bir insanin bir uyariciyi görme kapasitesi, 0 uyaricinin isikliligi, uyaricinin boyutu, uyariciyi olusturan mekansal frekans(lar) ve uyariciyi görüntüleyen o belirli ana adapte edilmis gözlerin isiklilik seviyesinden etkilenir. Tercih edilen bir düzenlemede, bir algisal niceleyici fonksiyonu dogrusal giris gri seviyelerini Insan görsel sistemindeki karsit duyarlilik esikleri ile daha iyi eslesen çikis gri seviyelerine eslesir. PQ eslestirme fonksiyonlarinin örnekleri 06 Aralik 2012 tarihinde basvurusu yapilan, J. 8. Miller et al. tarafindan yazilan "Perceptual Iuminance nonlinearity-based image data exchange across Basvurusunda ('212 basvuru olarak refere edilecektir) açiklanir, burada sabit bir uyarici boyutunda, her isiklilik seviyesine yönelik olarak (baska bir deyisle uyarici seviyesi), 0 isiklilik seviyesinde minimum bir görsel kontrast adimi en hassas adaptasyon seviyesine ve en hassas mekansal frekansa göre (HVS modellerine göre) seçilir. Bir fiziksel katot isini tüpü (CRT) cihazinin karsilik egrisini ifade eden ve insan görsel sistemine karsilik gelme sekline rastlantisal olarak çok kaba bir benzerlige sahip olabilen geleneksel gamma egrisi ile karsilastirildiginda, '212 basvurusu ile belirlendigi gibi bir PQ egrisi, oldukça basit bir fonksiyonel modeli kullanarak insan görsel sistemin gerçek görsel karsiligini taklit eder. Bir PQ egrisine dayanan bir EOTF'nin bir örnegi SMPTE ST 20842014 "High Dynamic Range EOTF of Mastering Reference Displays" içinde tanimlanir. Algisal olarak miktari belirlenen EOTF'nin bir diger örnegi J. Stessen et al. tarafindan hazirlanan Tablo 1 dijital video kod degerlerini bir ekran noktasinda mutlak dogrusal isiklilik seviyelerine dönüstürmeye yönelik Algisal Egri EOTF'sinin hesaplanmasini açiklar. Ayrica mutlak dogrusal isikliligi dijital kod degerlerine dönüstürmeye yönelik ters EOTF (OETF) hesaplamasi verilir. Örnek Denklem Tanimlari: D = Algisal Egri dijital kod degeri, SDI-legal imzalanmamis tam sayi, 10 veya 12 bit b = dijital sinyal ifadesinde her bilesendeki bit sayisi, 10 veya 12 V = normallestirilmis Algisal Egri sinyal degeri, 0 5 vs 1 Y = normallestirilmis isiklilik degeri, 0 s Vs 1 L = tam isiklilik degeri, 0 5 L 5 10,000 cd/m2 Örnek EOTF Kod Çözme Denklemleri: D _ 4.. 2!] H) = 1015.20 10 Örnek Ters EOTF Kodlama Denklemleri: .'II : UÜTIIIIIH - l" I.""":`l + '1 IM" iiîi Örnek Sabitler: 2610 1 0-9* LI _4096_' "H a 4096 3 C3 _ 40% _ ' Notlar: 1. Operatör INT, 0 ila 0.4999... araligindaki fraksiyonel parçalara yönelik 0 degerini ve 0.5 ila 0.9999... araligindaki fraksiyonel parçalara yönelik +1 degerini geri verir, baska bir deyisle 0.5'in üstünde fraksiyonlara yuvarlanir. 2. Tüm sabitler yuvarlama paylarini önlemek üzere 12 bit rasyonellerin tam katlari olarak tanimlanir. 3. R, G veya B sinyali bilesenleri yukarida açiklanan Y sinyali bileseni ile ayni sekilde hesaplanacaktir. SEKIL 2 bir düzenlemeye göre renk dönüstürme adimina (110) yönelik bir örnek prosesi daha detayli gösterir. SEKIL 2'de gösterildigi gibi, bir birinci renk formatinda (örnegin YCbCr degerlendirildiginde, renk alani dönüstürme adimi (110) algisal olarak-düzeltilen IPT renk alaninda (IPT-PQ) sinyal ViL'ye (112) çevirir. Bu renk dönüsümü asagidaki adimlari içerebilir: a) Adim (215), gerektiginde, çikis (217) olusturmak üzere renk yukari örnekleme veya diger ön prosesleme islemlerini (örnegin girisi (0, 1) araliginda olacak sekilde ölçeklendirme) gerektirebilir. b) Giris EDR sinyali (102) tipik olarak kaynak üst verisi kullanilarak sinyallenen gamma kodlanmis veya PQ kodlanmis olabilir (104). Adim (220) kaynak ekranin dönüstürmesini kod degerlerden isikliliga ters çevirmek ve geri almak üzere EOTF'yI (üst veri (104) tarafindan saglandigi gibi) kullanabilir. Örnegin, giris sinyali gamma kodlanmis oldugunda, bu durumda bu adim bir ters gamma fonksiyonu uygular. Giris sinyali PQ-kodlandiginda (örnegin, SMPTE ST 2084'e göre), bu durumda bu adim bir ters PQ fonksiyonu uygular. Uygulamada, dogrusallastirma adimi (220) üç önceden hesaplanmis 1-D Arama tablosu (LUT'Ier) kullanilarak yapilabilir. 0) Adim (225) dogrusallastirilmis sinyali (222) LMS renk alanindaki bir sinyale (227) dönüstürür. Tipik olarak, bu adim a) girisi XYZ renk alaninin standart dönüstürmeler kullanilarak çevrilmesi ve sonra sinyali XYZ'den LMS'ye çevirmek üzere 3 x 3 matris uygulanmasi ile gerçeklestirilir. d) (Adim 230). Ebner kagidina göre, geleneksel LMS ila IPT renk alani dönüstürmesi ilk olarak bir dogrusal olmayan güç fonksiyonunun LMS verisine uygulanmasini ve sonra bir dönüstürme matrisi uygulanmasini içerir. Veri LMS'den IPT'ye dönüstürebilmesine ve sonra PQ fonksiyonunu IPT-PQ etki alaninda olacak sekilde uygulanabilmesine ragmen, bir tercih edilen düzenlemede, adimda (230) LMS'nin lPT'ye bir dogrusal olmayan kodlamasina yönelik geleneksel güç fonksiyonu PQ dogrusal olmayan kodlama ile degistirilir. Örnegin, dogrusal olmayan kodlama L, M ve S degerleri denklemde (t2) V sinyali ile ayni sekilde hesaplanir, burada Y sinyali dogrusal L, M veya 8 bileseni degerleri ile degistirilir. Bazi düzenlemelerde, PQ kodlamasinin bir normallestirilmis versiyonu kullanilabilir, burada denklem (t3) adimi çikarilabilir ve çikis PQ araligi 0 ile 1 arasindadir. Bazi düzenlemelerde, alternatif PQ kodlamalari da (örnegin Stessen tarafindan önerilen gibi) uygulanabilir. e) Bir standart LMS ila IPT 3 x 3 dogrusal dönüstürme kullanilarak, adim (235) Bazi düzenlemelerde, komple renk dönüstürme boru hatti (örnegin 110) bir 3D LUT kullanilarak hesaplanabilir. Ayrica, giris sinyalinin önceden IPT-PQ alaninda bulundugu düzenlemelerde, giris renk alani dönüstürmesi (110) bypass edilebilir. Renk Hacimli Eslestirme Renk dönüstürme adimindan (110) sonra, sinyalin ViL (112) yogunlugu (lo) ve renginin (P/T) hedef ekranin sinirlamalari içinde eslestirilmesi gerekir. SEKIL 3 bir düzenlemeye göre bir renk hacmi eslestirme prosesinin (115) bir örnek uygulamasini gösterir. Renk hacimli eslestirme prosesinin (115) birinci parçasi hem doygunluklarina hem yogunluklarina bagli olarak renkleri koyulastirma miktarini belirler. Bir düzenlemede, sinirlama olmaksizin, doygunlugun (5) bir ölçüsü renk bilesenleri veya S : PZ +79 U› olarak hesaplanabilir. Ton eslestirme fonksiyonu (310), ton-eslenen yogunluk verisi Im (314) (örnegin, Im = fr(lo)) olusturmak üzere giris verisinin ViL (112) yogunluguna lo (302) bir dogrusal olmayan eslestirme uygular. Dogrusal olmayan eslestirmenin bir örnegi "Method and olarak refere edilecektir) içinde A. Ballestad et al. tarafindan açiklanir. asagidaki gibi ifade edilebilir Egin? )Yuvari'ama burada C1, 02 ve 03 sabitlerdir, Ygms bir renk kanalina (örnegin, !0) giris degeridir, Yç,k,s renk kanalina yönelik çikis degeridir ve Egim ve Yuvarlama parametrelerdir. Bu transfer fonksiyonu parametrelerle ifade edilmis sigmamsi ton egrisi fonksiyonunun bir örnegidir. Egi'm üssü, orta noktasinda istenen kontrasti belirtir. Daha koyu görüntülere yönelik biraz daha yüksek kontrast saglamak üzere kaynak ve hedef ekranlar arasindaki orandan türetilebilir. Yuvarlama üssü, egrinin, egrinin en üst ve en altta ne kadar sert bir sekilde yuvarlanacagini belirler. Daha küçük bir deger daha sert bir yuvarlama ile sonuçlanir. C1, C2 ve C3 parametreleri, sonradan referans (veya kaynak) ekraninin parlaklik özelliklerine bagli olarak tanimlanan, tipik olarak giris üst verisinden (104) ayiklanan üç dayanak noktasinin tanimina ve ekran yönetimi prosesini hedef üst veri (106) yoluyla gerçeklestiren islemcinin önceden bildigi hedef ekranin parlaklik Ton eslestirmedeki temel amaç orta-nokta yogunluguna ve kontrastina mümkün oldugunca az degisiklik yaparak genel görüntü görünüsünü korumaktir. Gölgeler ve isikli bölümler sonra hedef ekranin isiklik araligina düzgün bir sekilde eslestirilir. Bir örnek düzenlemede, adim (310) denklemin (2) ton egrisi parametrelerini asagidaki gibi hesaplayabilir: Tmin ve Tmaks, PQ kodlamasi ile ifade edilen hedef ekranin minimum ve maksimum parlakligini belirtir. Ayrica Smi'n ve Smaks PQ kodlanmis olarak belirtilen kaynak ekranin minimum ve maksimum parlakligini belirtir, SZTorani asagidaki gibi tanimlanabilir: .KI/'orani = Smid I 'I'mtdi SZTorani göz önünde bulunduruldugunda, bir düzenlemede, .5 2 T yin- Kaymaz _ ` Mi Egim :SZTov-ani +1A Kayma degeri eslestirme egrisinin orta noktasini veya hedef ekranin özelliklerine adapte edebilmek üzere giris görüntüsünü koyulastirmak üzere gerekli miktari belirtir. Genelligi kaybetmeden, bir düzenlemede, yöneticinin görüntüye yönelik yaratici içerigini birazini korumak üzere kaynak ve hedef ekran orta noktalari arasinda yari yol olmak üzere seçilir. Bir düzenlemede, bir Yuvarlama = 1/3 degeri çok çesitli görüntülere yönelik iyi kalite görüntü saglamak üzere sübjektif bir sekilde belirlenmistir. Denklemleri (2-4) göz önünde bulunduruldugunda, C1, 02 ve 03 parametreleri belirtilen minimum, maksimum ve mid kontrol noktalardan geçen ton eslestirme egrisini belirleyen denklemler sistemini çözerek türetilebilir. yi - Simd - Kayma .v4 -. mi'iz(5maks -Kayma 'l'maksl Bazi düzenlemelerde, yukarida açiklanan ton egrisine bir modifikasyon, örnegin daha parlak veya karanlik görüntüleme ortamina eslestirme istenebilir. Bu sübjektif olarak ayarlanabilen iki ek parametre ile uygun hale getirilebilir: Kontrast ve Parlaklik. Kontrast ve Parlaklik göz önünde bulunduruldugunda, denklemin (4) orijinal Kayma ve Egim parametreleri asagidaki gibi belirlenebilir SJT orani Kâr/ma: + Parlaklik . :0› Egim : SZvari + 1 +Kmiti'iisl . Parlaklik kontrolü hedef ekran dinamik araligina bagli olarak sadece orta noktasini etkileyebilmesine ragmen, tüm görüntünün parlakligini küresel olarak artirma veya azaltma etkisi içerir. Kontrast kontrolü, hedef ekran dinamik araligina bagli olarak gölgelerde veya isikli bölümlerde kontrasti azaltabilmesine ragmen, orta nokta çevresinde kontrasti artirma veya azaltma etkisine sahiptir. Parlaklik ve Kontrast kontrolleri iki amaca ulasmak üzere modifiye edilebilir. Ilk olarak, farkli bir görüntüleme ortamini karsilamak amaciyla bir son ekranda ayarlanabilir. Bu bir PLUGE-tipi islemi ile yapilir, burada bir kullanici bir görüntüdeki tüm siyah ve beyaz detay sübjektif olarak görününceye kadar parlakligi velveya kontrasti ayarlar. Bu parametrelerin ikinci kullanimi belirli sübjektif izlenim elde etmek amaciyla belirli bir sahneye yönelik varsayilan eslestirmeyi hassas ayarlamaya yönelik üst verinin parçasidir. Yukaridaki 01, C2 ve 03 parametresi göz Önünde bulunduruldugunda, eslestirilen yogunluk asagidaki gibi hesaplanabilir: Uygulamada, tonu-eslestirilmis görüntüyü (314) hesaplama tipik olarak bir arama tablosu kullanilarak uygulanir. SEKIL Site gösterildigi gibi, renk hacmi eslestirmesi (115) yogunluktaki degisikliklere göre renk degerlerini (P/T) (304) ayarlamak üzere kullanilan bir doygunluk eslestirme fonksiyonu (320) içerir. Renklerin yogunlugu azaldikça, görünüslerini veya balanslarini korumak üzere doygunluklari da azalir. Bir düzenlemede, doygunluk eslestirmesi (320) asagidaki gibi ifade edilebilir ISMUU) : Im _10 +1' (8] Ton eslestirme ve doygunluk egrileri belirtilen kaynak ve hedef ekran özelliklerine ve istege bagli olarak tüm kullanici ayarlamalarina yönelik hesaplanir. Hesaplandiktan sonra, bir kaynak renk hacminden bir hedef renk hacmine her piksel bagimsiz olarak uygulanabilir. Prosedürün özü ilk olarak ton egrisini giris yogunluga uygulamak ve sonra her renk kanallarini doygunluk egrisi ile ölçeklendirmektir. Ayni ölçegi her iki renk kanalina uygulayarak, IPT içinde P ve T arasindaki açi ile belirlenen renk tonlarini korunur. Bu nedenle, bir düzenlemede, Btt=f$`M([0)*Pe (9] Bu genellikle hedef ekran renk hacmi Içinde sonlanan renklere yönelik iyi sonuçlar verir. Ancak hedef ekranin parlak, doymus renkler olusturabilme gerçegini karsilamaz. Bu durumda, bulusçu tarafindan anlasildigi gibi, bazi diger renk ayarlamasi gerekebilir. Renk hacmi eslestirmesinden sonra, hedef ekran renk hacminin disinda kalan tüm renkler, yapayliklar verebilen RGB alaninda kirpilacaktir. Disarida kalan renkleri azaltmak üzere, bir düzeltme renkleri hedef ekran renk hacmine daha fazla eslestirmek üzere iki araç saglar. Birincisi parlak, doymus renkleri koyulastirmaya ve ikincisi yüksek ölçüde doymus renkleri solgunlastirmaya yarar. Sonra, denklemin (9) renk hacmi eslestirme prosedürü asagida gösterildigi gibi modifiye edilebilir = P2 + TZ. 1=fr(1r.)*(1 -5 * a). Pm = P * fSMUo) (1 -Sx M Tm = T* fisMUU) * (1 -S* M burada 0 ve B, tipik olarak üst veri yoluyla alinan agirliklardir. Denklemde (10), ilk olarak piksel doygunlugu (S) hesaplanir ve adaptif gamut eslestirmeye yönelik bir maske olarak kullanilir. Bu, yüksek düzeyde doymus renklerin en çok etkilenmesine ragmen nötre yakin renklerin etkilenmemesini saglar. Renklerin yogunlugu hem doygunluklarina hem de yogunluklarina göre biraz a miktari ile ayarlanir. Benzer bir sekilde, doygunluk, doygunluga ve bir baska ß miktarina göre ayarlanir. Bu iki yön arasinda agirliklari belirterek, çikis görüntüsündeki renk dogrulugunu düzeltmek ve renk yapayliklarini azaltmak üzere renk hacmini eslestirme stratejisini kontrol edebilir. En büyük ayarlama parlak, doymus renklere uyarlanir. Bir düzenlemede, bu agirliklarin tipik degerleri 5 ile 15 arasinda degisir. Bir düzenlemede, denklem (10) kirpma islemlerini de içerebilir böylece (1 - S * a) ve (1 - S * b) degerleri hiçbir zaman negatif veya sifir degildir. Bir diger düzenlemede, denklemler (10) asagidaki gibi genellestirilebilir Pm : P * fSM(I0) * [955) Tin : T Ã` fb'MUo) " [36 (S) burada frs(S) ve fss(S), S'nin çok genel dogrusal veya dogrusal olmayan fonksiyonlarini belirtir. Örnegin frs(S) = (1 - S * a) ve fss(S) = (1 - S * ß) denkleminde, denklem (10a) denklem (10) haline gelir. Denklemler (1 Oa), sonra, ayrica PHI _ P * fS/(It'iis)i Tni:T*f5i'(/o'5)' olarak ortak-eslestirme fonksiyonlari baglaminda daha da genellestirilebilir. Denklemlerin (10) ve (10a) genellestirilmis yaklasim (10b) karsisinda avantaji, prosesleme gereksinimlerini basitlestiren ayrilabilir denklemler olarak ifade edilebilir. Detay Korumasi Denklemin (4) ton eslestirme operatörü, ayni denklem bir görüntünün veya karenin tamamina uygulandigindan tipik olarak bir küresel ton-eslestirme operatörüne refere edilir. Küresel ton-eslestirme lokal kontrasti iyilestiren bir detay korumasi operatörü (125) tarafindan izlenir. Bu adim ayrica ton-eslestirme islemi nedeniyle kayip, yogunluk kanalindaki yüksek frekansli detaya geri yükler. Bu tür bir lokal ton eslestirme operatörlerinin örnekleri '480 patent ve '304 Basvuruda açiklanir. SEKIL 4, bir düzenlemeye göre detayli korumanin bir diger örnegini gösterir. Girisler IQ (302), Im (314) ve kaynak üst verisi (104) degerlendirildiginde, proses (125) asagidaki adimlara göre bir filtrelenen yogunluk görüntüsü Imf (127) olusturur. WMSE ve WMs degerlerinin, kaynak üst veriden ayiklanabilen ayarlanabilir agirliklari (örnegin, WMs = 1, WMSE = 4) belirtir. Bu agirliklar uygulanacak detay korumasinin miktarini kontrol eder. SEKIL 4'te gösterildigi gibi, 17 : i,,-i,,,. 8 = F(D,H). burada F(D,H), D görüntüsüne H çekirdekli bir filtre uygulanmasini içerir, H, 0=2 olan bir ayrilabilir 5 x 11 Gaussian filtresini içerir ancak alternatif filtreler de uygulanabilir. Filtreler Hx ve Hy, 1-D kenar algilama filtreleridir. Bir düzenlemede, Hx ve Hy'ye yönelik filtre çekirdekleri sirasiyla [-1 0 1] ve [-1 0 1]T'ye karsilik gelir. Bu nedenle, "31 göz önünde bulunduruldugunda Bazi düzenlemede, bir kelepçe fonksiyonu (420), degeri her zaman 0 ile 1 arasinda degismesini garanti edecek sekilde E'ye de uygulanabilir. Örnegin, 1:' = maks({|,mln{î,( ii'i-i + Ifyl)› ww, -(1 « iii',,_,))). 1,,,vf=IO-B-E›:<(D-B). Çikis Renk Dönüsümü SEKIL 5 algisal olarak miktari belirlenen renk alanindan (örnegin IPT-PQ) eslenen EDR sinyalini VM (Im, Pm, Tm veya Imf, Pm, Tm bilesenlerini içeren) istenen renk alanina (örnegin RGB veya YCbCr) geri çevirmek üzere bir renk dönüstürme prosesinin (135) örnegini gösterir. Bu proses, bu noktada ters sirada gerçeklestirilen giris rengi dönüstürücüsündeki (110) prosesleme adimlarini taklit eder. SEKIL 5'te gösterildigi gibi, renk dönüsümü asagidaki adimlari içerebilir: a) Adim (, bir 3 x 3 IPT ila LMS dönüsümü kullanilarak LMS-PQ alanina dönüstürün. b) Adim ( LMS alanina dönüstürün. Bu adim Tablo 1'deki denklemler kullanilarak hesaplanir. Bir düzenlemede, bu adim üç 1-D LUT kullanilarak gerçeklestirilebilir. c) Adim (, tipik olarak hedef ekranin profiline göre bir 3 x 3 matrisi kullanilarak gerçeklestirilen hedef ekran rengine (örnegin, RGB) (517) dönüstürün. d) Adim (520): Çikis sinyali (522) olusturmak üzere ekranin EOTF'sini (örnegin gamma veya PQ kodlama) sinyale (517) uygulayin. e) Adim (525): Gerektiginde, son-prosesleme (örnegin renk dönüstürme ve renk alt Bu adim tamamen kolorimetriktir, baska bir deyisle parametrelerin ölçümlerden veya bilinen ekran spesifikasyonlarindan türetildgi anlamina gelir ve tipik olarak hiçbir ayarlama veya sübjektif modifikasyon gerekmez. Adimdan (520) sonra, hedef ekran özelliklerinin disinda kalan bazi degerler olabilir. Bu örnekte, önerilen uygulama ekran özelliklerini kirpmaktir; ancak istenen çikisi elde etmek üzere renk hacmi eslestirme agirliklarinin (örnegin, 0 ve ,8) ayarlanmasi da gerekebilir. Bulusçu tarafindan anlasildigi üzere, önerilen ekran yönetimi boru hatti (100) önceki çözümlere karsi bir dizi özel avantaj sunar, bunlar arasinda asagidakiler yer alir: . Adaptif ton eslestirme - Adaptif gamut eslestirme . Ayarlanabilir renk ile ilgili agirliklar nedeniyle daha iyi çikis rengi dogrulugu . Hesaplama açisindan daha basit, fakat gelismis detay korumasi . Hedef ekran görüntüleme ortamina göre (ortam isigi özellikleri veya görüntüleyici tercihleri gibi) adaptif ayarlamalar (örnegin parlaklik ve kontrast) ÖRNEK BILGISAYAR SISTEMI UYGULAMASI Mevcut bulusun düzenlemeleri, bir bilgisayar sistemi, elektronik devre sistemi ve bilesenlerde konfigüre edilen sistemler ve bir mikrokontrolör, bir alanda programlanabilir geçit dizisi (FPGA) veya baska bir konfigüre edilebilir veya programlanabilir lojik cihaz (PLD) gibi bir entegre devre (IC) cihazi, bir kesitli zaman veya dijital sinyal islemcisi (DSP), bir uygulama spesifik IC (ASIC) ve/veya bu tür sistemlerin birini veya daha fazlasini içeren aparatlar. cihazlar veya bilesenler ile uygulanabilir. Bilgisayar ve/veya IC, burada açiklananlar gibi, ekran yönetimi ve gelismis dinamik araligi olan görüntülerin ekrani ile ilgili talimatlari gerçeklestirebilir, kontrol edebilir veya uygulayabilir. Bilgisayar ve/veya IC, burada açiklanan ekran yönetimi prosesleri ile ilgili çesitli parametre veya degerlerden herhangi birini hesaplayabilir. Görüntü ve video düzenlemeleri, donanim, yazilim, donanim yazilimi ve bunlarin çesitli kombinasyonlarinda uygulanabilir. Bulusun belirli uygulamalari, islemcilerin bulusun bir yöntemini gerçeklestirmesini saglayan yazilim talimatlarini gerçeklestiren bilgisayar islemcilerini içerir. Örnegin, bir ekrandaki, bir kodlayicidaki, bir set üstü kutusundaki, bir transkodlayicidaki veya benzerindeki bir veya daha fazla islemci, islemcilere erisebilen bir program hafizasindaki yazilim talimatlarini gerçeklestirerek yukarida açiklanan gibi EDR görüntülerinin ekran yönetimi ile ilgili yöntemleri uygulayabilir. Bulus ayrica bir program ürünü formunda saglanabilir. Program ürünü, bir veri islemcisi tarafindan yürütülmesi durumunda, veri islemcisinin bulusun bir yöntemini yürütmesine neden olan talimatlari içeren bilgisayar-tarafindan okunabilen bir dizi sinyali tasiyan herhangi bir geçici olmayan ortam içerebilir. Bulusa göre program ürünleri, çok çesitli biçimlerin herhangi birinde olabilir. Program ürünü örnegin, flopi disketler, sabit disk sürücülerini içeren manyetik veri deposu, CD ROM'lar, DVD'leri içeren optik veri deposu, ROM'lar, flas RAM içeren elektronik veri deposu veya benzerleri gibi fiziksel ortamlari içerebilir. Program ürününde bilgisayar-tarafindan okunabilen sinyaller istege bagli olarak sikistirilabilir veya sifrelenebilir. Bir bilesenin (örnegin, bir yazilim modülü, islemci, düzenek, cihaz, devre vb.) yukaridakine refere etmesi durumunda, aksi belirtilmedikçe, bu bilesene referans (bir düzenlemelerindeki fonksiyonu gerçeklestiren açiklanan yapiya yapisal olarak esdeger olmayan bilesenler dahil olmak üzere, açiklanan bilesenin fonksiyonunu gerçeklestiren herhangi bir bilesen (örnegin, fonksiyonel olarak esdeger) olarak yorumlanabilir. ESDEGERLER, GENISLETMELER, ALTERNATIFLER VE DIGERLERI EDR görüntülerinin etkili ekran yönetimi ile ilgili örnek düzenlemeler burada açiklanir. Yukaridaki tarifnamede, mevcut bulusun düzenlemeleri, uygulamadan uygulamaya degisebilen çok sayida spesifik detaya referans ile tanimlanmistir. Dolayisiyla, bulus olanin ve basvuru sahipleri tarafindan bulus olmasi amaçlananin tek ve özel göstergesi, sonraki herhangi bir düzeltme dahil olmak üzere, bu tür istemlerin düzenlendigi spesifik biçimde, bu basvurudan çikan istemler dizisidir. Bu tür istemlerde içerilen kosullara yönelik burada açikça ortaya koyulan bütün tanimlar, istemlerde kullanilan bu tür kosullarin anlamini kontrol edecektir. Bu nedenle, bir istemde açikça anlatilmayan hiçbir sinirlama, eleman, nitelik, özellik, avantaj veya vasif, hiçbir sekilde bu istemin kapsamini sinirlamamalidir. Bu nedenle tarifname ve çizimler, sinirlayici bir baglamdan çok açiklayici bir baglamda dikkate alinacaktir. TR TR TR TR TR TR TR TR TR TR