Advances in digital camera technology have led to the development of image sensors that are capable of capturing High Dynamic Range (HDR) images. Although this has enabled the capture of greater depths of colour and illumination, there remain problems with regards to transmitting and displaying the HDR image data. Current consumer level displays are designed to only show images with a depth of 8-bits per pixel per channel. Typical HDR images can be 10-bits per pixel per channel and upwards, leading to the first problem, how to display HDR images on Standard Dynamic Range (SDR) displays. This is linked to a further problem, that of transmitting the HDR data to the SDR devices, due to the fact that most state-of-the-art image and video coding standards deal with only SDR data. Further, as with most technologies of this kind, current HDR displays are extremely expensive. Furthermore, media broadcast organisations have invested significant sums of money into their current architecture and are unwilling to completely change their systems at further cost.

This work presents a survey and a user evaluation of tone mapping operators (TMOs) for high dynamic range (HDR) video, i.e. TMOs that explicitly include a temporal model for processing of variations in the input HDR images in the time domain. The main motivations behind this work is that: robust tone mapping is one of the key aspects of HDR imaging [Reinhard et al. 2006]; recent developments in sensor and computing technologies have now made it possible to capture HDR-video, e.g. [Unger and Gustavson 2007; Tocci et al. 2011]; and, as shown by our survey, tone mapping for HDR video poses a set of completely new challenges compared to tone mapping for still HDR images. Furthermore, video tone mapping, though less studied, is highly important for a multitude of applications including gaming, cameras in mobile devices, adaptive display devices and movie post-processing. Our survey is meant to summarize the state-of-the-art in video tonemapping and, as exemplified in Figure 1 (right), analyze differences in their response to temporal variations. In contrast to other studies, we evaluate TMOs performance according to their actual intent, such as producing the image that best resembles the real world scene, that subjectively looks best to the viewer, or fulfills a certain artistic requirement. The unique strength of this work is that we use real high quality HDR video sequences, see Figure 1 (left), as opposed to synthetic images or footage generated from still HDR images. / VPS

Tato diplomová práce se zabývá syntézou HDR obrazu (High Dynamic Range Imaging). HDRI technologie se stala v posledních letech velice populární. Běžný a nejvíce používaný způsob vytvoření HDR obrazu je spojení více snímků stejné scény pořízených pomocí různých expozičních časů. Tato technika funguje správně pouze v případě, že se jedná o statickou scénu. Pokud je však ve scéně nějaký pohyb ve chvíli, kdy se pořizují snímky dané scény, výsledný HDR obraz obsahuje artefakty zvané jako duchy. V této práci jsou prezentovány základní informace o HDRI se zaměřením na metody odstraňující artefakty z HDR obrazů. Práce shrnuje již existující metody a dvě z nich - tzv. bitmap movement detection a histogram based ghost detection - představuje jako vhodné pro použití v real-time skládání HDR obrazu a pro implementaci na FPGA (Field-Programmable Gate Array) architektuře. Tyto metody jsou v práci implementovány v programovacím jazyce C++ jako prototypy. Navíc je zde navržena modifikace metody založené na výpočtu histogramu pro jednodušší a efektivnější implementaci na FPGA architektuře.

Cílem práce je vytvoření podpory pro editovaní videa v HDR formátu. Pro editaci videa je zvolen program Adobe Premiere Pro a na dosažení požadovaného výsledku je vytvořen plugin do zmiňovaného softwaru, který poskytuje požadovanou funkcionalitu. V práci jsou vysvětleny principy vytváření, zobrazení a ukládáni obsahu z rozšíreným dynamickým rozsahem. Zároveň jsou vysvětleny principy vytváření pluginů pro Adobe Premiere Pro za pomoci SDK verze CS6. V praktické části této práce jsou vysvětleny detaily implementace, problémy, které byly řešené, a popis samotného pluginu. Návrh pluginů je vytvořen tak, aby byla možná další práce na tomto softwaru, přidaní další funkcionality a pro umožnění využití tohoto díla na rozvoji obsahu s rozšíreným dynamickým rozsahem.