Enhanced Fast Luma Adjustment for High Dynamic Range Television Broadcasting

Highly non-linear electro-optical transfer function of the Perceptual Quantizer was approximated by a truncated Taylor series, resulting in a closed form solution for luma adjustment. This previous solution is fast and quite suitable for the hardware implementation of luma adjustment, but the approximation error becomes relatively large in the range of 600~3,900 cd/m2 linear light. In order to reduce such approximation error, we propose a new linear model, for which a correction is performed on the position and the slope of line based on the scope of approximation. In order to verify the approximation capability of the proposed linear model, a comparative study on the luma adjustment schemes was conducted using various high dynamic range test video sequences. Via the comparative study, we identified a significant performance enhancement over the previous fast luma adjustment scheme, where a 4.65dB of adjusted luma t-PSNR gain was obtained for a test sequence having a large portion of saturated color pixels.

고-휘도 텔레비전 방송을 위한 개선된 빠른 휘도 조절 기법

지각 양자기 광전 변환 함수의 생략 Taylor 급수를 이용한 선형 근사는 휘도 조절 기법의 하드웨어 구현에 적합한 폐쇄형 솔루션을 제공할 수 있지만, 600~3,900 cd/m2 구간의 선형 영역 광 신호에 대해 상대적으로 큰 근사 오차를 유발한다. 이러한 비-선형 광전 변환 함수의 근사 오차 개선을 위해, 본 논문에서는 새로운 선형 모델을 제안한다. 제안된 선형 근사 모델은 그 근사 범위를 고려한 직선의 위치 교정 및 기울기 산출을 수행한다. 제안 모델의 성능 검증을 위해, 다양한 고-휘도 실험 시퀀스를 대상으로 모의실험을 수행하였고, 이를 통해 채도가 높은 색상을 포함하는 시퀀스에 대해서는, Taylor 급수를 기반으로 한 기존의 선형 모델에 비해, 휘도 신호의 t-PSNR을 4.65dB 만큼 개선할 수 있는 높은 성능 향상을 확인하였다.