Засоби перетворення зображень з SDR в HDR контент з контролем корекції світлих і темних тонів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorПавловський, Володимир Ілліч
dc.contributor.authorЯнечко, Андрій Сергійович
dc.date.accessioned2023-01-04T10:15:02Z
dc.date.available2023-01-04T10:15:02Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenActuality of theme. Nowadays everyone who has smartphone, TV or PC uses video or audio content. This especially applies to the video content, the quality of which must satisfy continuously growing demand of consumers and is critical in solving complex scientific and technical, medical and defense problems. Accordingly, the field of display production is rapidly developing, in the direction of improving image quality. Today, the main format for displaying images on the display is the SDR format. However, its properties do not always meet the growing requirements, and the capabilities of displays are constantly improving. Therefore, in recent years, the HDR format has been proposed for displaying images on the display, the properties of which allow you to reproduce images in a better color gamut, with greater brightness and with more details. The object of the study is the problem of image quality when converting SDR content into HDR. The subject of research is the algorithm and means of converting SDR content into HDR. The purpose of the work: modification of the algorithm for converting SDR content into HDR and developing an application based on it for converting SDR content into HDR. The scientific innovation: a mathematical transformation is proposed, which allows correcting the transformation of intermediate, light and dark tones of the image depending on the dynamic metadata transmitted in SEI-messages together with the bytes of video content. Thanks to the added mathematical transformation for different tones, the algorithm uses different variants of mathematical transformations, which improves the quality of the transformed image, because metadata in SEI messages is selected separately for each frame and image. The practical value of the results obtained in the work consists in improving the quality of the transformed image due to an increase in the number of reproduced details and a more realistic color palette. The developed application for converting SDR content to HDR has a modular architecture and platform-independent software code, which allows you to use the developed software modules in other applications regardless of the user's operating system. Approbation of work. The main provisions and results were presented at the XV Scientific Conference of Master's and Postgraduate Students "Applied Mathematics and Computing" PMK-2022 (Kyiv, November 16-18, 2022). An article was also published at the conference "IX International Scientific and Technical Internet Conference "Modern methods, information, software and technical support of management systems of organizational, technical and technological complexes" (Kyiv, November 25, 2022). Structure and scope of work. The master's thesis consists of an introduction, four chapters and conclusions. In the first section, the application and problems of converting SDR content into HDR are analyzed, as well as the shortcomings of existing tools for converting SDR content into HDR are considered and identified. The second chapter describes the algorithm for converting SDR content into HDR, describes and substantiates the added mathematical transformation and its effect on the final result, and also considers the necessary theoretical part for the implementation of information decoding. In the third chapter, the analysis and justification of the choice of the programming language and integrated development environments available today is carried out. In addition, the chapter contains a detailed description of the structure and architecture of the developed application. The fourth chapter examines the approaches to testing the application and describes exactly how these approaches were used in the development of the application and testing of the final results The results of the work are presented in the conclusions. The work is presented on 81 sheets, contains links to the list of used literary sources.uk
dc.description.abstractukАктуальність теми. На сьогоднішній день відео та аудіо контент споживає майже кожен користувач смартфону, компʼютеру чи телевізору. Особливо це стосується відео зображень, якість яких має задовольняти зростаючий попит постійно розширюючогося кола споживачів та є критичним при вирішення складних науково-технічних, медичних і оборонних задач. Відповідно сфера виробництва дисплеїв стрімко розвивається, в напрямку покращення якості зображень. На сьогодні основним форматом представлення зображень на дисплеї є SDR формат. Однак його властивості не завжди відповідають зростаючим вимогам, а можливості дисплеїв постійно поліпшуються. Тому в останні роки для представлення зображень на дисплеї пропонується HDR–формат, властивості якого дозволяють відтворювати зображення у кращій кольоровій гаммі, з більшою яскравістю та з більшою кількістю деталей. Об’єктом дослідження є проблема якості зображень при перетворені SDR контенту в HDR. Предметом дослідження алгоритм та засоби перетворення SDR контенту в HDR. Мета роботи: покращити якість вихідного зображення при перетворенні SDR контенту в HDR завдяки модифікація алгоритму та розроблення застосунку для перетворення SDR контенту в HDR на основі модифікованого алгоритму. Наукова новизна полягає в наступному: запропоновано математичне перетворення, яке дозволяє корегувати трансформацію проміжних, світлих та темних тонів зображення в залежності від динамічних метаданих, що передаються у SEI-повідомленнях разом з байтами відео контенту. Завдяки доданій математичній трансформації для різних тонів алгоритм використовує різні варіанти математичних перетворень, що покращує якість трансформованого зображення, адже метадані у SEI-повідомленнях підбираються окремо під кожен фрейм та зображення. Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в поліпшенні якості трансформованого зображення за рахунок збільшення кількості відтворюваних деталей та більш реалістичної палітри кольорів. Розроблений застосунок перетворення SDR контенту в HDR має модульну архітектуру та платформо-незалежний програмний код, що дозволяє застосовувати розроблені програмні модулі у інших додатках не залежно від операційної системи користувача. Апробація роботи. Основні положення та результати були розкладені на XV науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2022 (Київ, 16-18 листопада 2022 р.). Також опублікована стаття на конференції «IX Міжнародна науково-технічна Internet-конференція «Сучасні методи, інформаційне, програмне та технічне забезпечення систем керування організаційно-технічними та технологічними комплексами» (Київ, 25 листопада 2022 р.). Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, чотирьох розділів та висновків. У першому розділі проаналізовано застосування та проблеми перетворення SDR контенту в HDR, також розглянуто то виявлено недоліки вже існуючих засобів для перетворення SDR контенту в HDR. У другому розділі описано алгоритм перетворення SDR контенту в HDR, детально описано та обґрунтовано додане математичне перетворення та його вплив на фінальний результат, а також розглянуто необхідну теоретичну частину для реалізації декодування інформації. У третьому розділі проведено аналіз та обґрунтовано вибір мови програмування та доступних на сьогодні інтегрованих середовищ розробки. Окрім цього, розділ містить детальний опис структури та архітектури розробленого застосунку. У четвертому розділі розглянуто підходи до тестування застосунку та описано як саме зазначені підходи були використані при розробці застосунку та тестуванні фінальних результатів У висновках представлені результати роботи. Робота представлена на 81 аркуші, містить посилання на список використаних літературних джерел.uk
dc.format.page81 с.uk
dc.identifier.citationЯнечко, А. С. Засоби перетворення зображень з SDR в HDR контент з контролем корекції світлих і темних тонів : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Янечко Андрій Сергійович. – Київ, 2022. – 81 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/51680
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectSDRuk
dc.subjectHDRuk
dc.subjectRGBuk
dc.subjectYUVuk
dc.subjectYCbCRuk
dc.subject.udc004.93uk
dc.titleЗасоби перетворення зображень з SDR в HDR контент з контролем корекції світлих і темних тонівuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Yanechko_mahistr.pdf
Розмір:
6.24 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (СПСКС)
Магістерські роботи