JP2016052058A - 映像装置および映像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】適切な色空間処理を行い良好な映像を表示する映像装置10を提供する
【解決手段】映像装置10は、番組本編信号またはコマーシャル信号からなる放送信号が入力する入力部11と、前記放送信号がコマーシャル信号の場合にCM検出信号を出力するコマーシャル検出部12と、前記放送信号の映像に対して色域拡大処理を行う処理部14と、前記コマーシャル検出部12からのCM検出信号の出力の有無に基づいて処理部14を制御する制御部13と、を具備する。
【選択図】図2
【解決手段】映像装置10は、番組本編信号またはコマーシャル信号からなる放送信号が入力する入力部11と、前記放送信号がコマーシャル信号の場合にCM検出信号を出力するコマーシャル検出部12と、前記放送信号の映像に対して色域拡大処理を行う処理部14と、前記コマーシャル検出部12からのCM検出信号の出力の有無に基づいて処理部14を制御する制御部13と、を具備する。
【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、番組本編信号およびコマーシャル信号を含む放送信号の映像に色空間処理を行う映像装置および前記映像装置による映像処理方法に関する。
表示装置に表示できる映像の色域は自然界の色域より狭い。また広色域の映像の撮影および伝送は容易ではない。このため、ARIBA規格による現行のテレビジョン放送(HV放送)信号では、信号の伝送等で用いる色域がBT.709により規定されている。すなわち、図1に示すように、自然界の色域(A)を持つ被写体の映像をBT.709の規格(以下、単に「BT.709」ともいう)の色域(B)に圧縮して伝送している。
近年、BT.709の色域よりも広い色域の映像が表示可能な高性能表示パネルが開発された。しかし、広い色域の映像を表示可能な表示パネルであっても、BT.709の色域に圧縮された映像は、BT.709の色域でしか表示されない。
これに対して、BT.709の色域(B)に圧縮された映像をより広い色域(図1(C))に復元する色域拡大処理が開発されている。色域拡大処理により、BT.709で伝送された映像でも、より広い色域で表示することができるため、視聴者は色鮮やかな映像を楽しむことができる。
一方、次世代の超高精細度放送(4K放送)では、BT.709より広い色域のBT.2020(図1(D))が採用される可能性がある。BT.2020の色域で撮影できる機材を用いて制作された映像を、BT.2020の放送信号にて伝送すれば、色域拡大処理をせずとも視聴者は色鮮やかな画像を楽しむことができる。
しかし、BT.2020の放送が開始後、しばらくの間は、BT.2020の色域の映像を含む放送信号とBT.709の色域の映像を含む放送信号とが混在して伝送されてくる。
BT.2020の色域の映像に対して、BT.709の色域に対応している色域拡大処理をしてしまうと、逆に不自然な映像となってしまう。このため、放送信号がいずれの規格の色域の映像を含むかを判定する必要がある。
放送信号のコンテンツ情報を示す、例えば、PMI(Program Map able)等には映像信号の色域を識別するための記述子は含まれていない。このため、映像信号の色域を判定するには、映像を解析する必要があった。
しかし、映像信号の色域を判定は容易ではなく、適切な色空間処理を行い良好な映像を表示することは容易ではなかった。
本発明の実施形態は、適切な色空間処理を行い良好な映像を表示する映像装置および適切な色空間処理を行う映像処理方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様の映像装置は、番組本編信号またはコマーシャル信号からなる放送信号が入力する入力手段と、前記放送信号がコマーシャル信号の場合にCM検出信号を出力するコマーシャル検出手段と、前記放送信号の映像に対して所定の色域拡大処理を行う処理手段と、前記コマーシャル検出手段からのCM検出信号の出力の有無に基づいて、前記処理手段を制御する制御手段と、を具備する。
<第1実施形態>
図2に示すように、本発明の第1実施形態の映像装置10は、入力部11と、CM(コマーシャル)検出部12と、制御部13と、処理部14と、記録部15と、モニタ16とを具備するテレビジョン受信機である。
図2に示すように、本発明の第1実施形態の映像装置10は、入力部11と、CM(コマーシャル)検出部12と、制御部13と、処理部14と、記録部15と、モニタ16とを具備するテレビジョン受信機である。
入力部11は放送信号が入力される入力手段である。CM検出部12は放送信号がコマーシャル信号の場合にCM検出信号を出力するCM検出手段である。処理部14は放送信号の映像に対して色域拡大処理を行う色空間処理手段である。制御部13はCM検出部12からのCM検出信号の出力の有無に基づいて、処理部14が行う色域拡大処理を制御する色空間処理制御手段である。
なお、CPU等からなる入力部11、CM検出部12、制御部13、および処理部14は、それぞれが物理的に独立していてもよいし、複数の機能部、例えばCM検出部12と制御部13とが同一のCPUであってもよい。逆に、例えば入力部11が複数のCPUにより構成されていてもよい。
記録部15は、ハードディスク装置、不揮発性半導体メモリを有するシリコンディスク装置、または、書き込み可能DVD等の記録メディアであり、電力が供給されていない状態でも記録された信号が消失することのない非一時的な情報記録装置である。
モニタ16は、液晶、EL(エレクトロミネッセンス)、プラズマディスプレイ、SED(表面電界ディスプレイ)、ビデオプロジェクタ、リアプロジェクション(背面投影型)、またはブラウン管(平面型を含む)などである。
映像装置10は、次世代の放送規格であるBT.2020に対応している。すなわち、モニタ16はBT.709規定の色域よりも、広い色域の映像が表示できる表示部である。
放送信号は、放送局からの無線伝送もしくはケーブルによる有線伝送による信号、外部サーバーからのインターネット回線により伝送による信号、または、DVDもしくはメモリーカード等の記録メディア等から入力部11に入力される信号である。
放送信号は、番組本編信号(番組信号)またはコマーシャル信号(CM信号)からなる。コマーシャル(CM)は、番組の途中に、また、続いて放送される2つの番組の間に挿入されて放送される、短時間の放送で、その内容を問わない。すなわち、物品の購入を促す広告に限るものではなく、番組予告、行事の報知、および公共機関による広報などを全て含む。
CMは時間が短く作成編集等が容易であることから、早い時期からBT.2020の映像になる可能性が高い。すなわち、放送事業者が次世代放送の普及のため、電気メーカーが次世代放送対応テレビの高画質/広色域をアピールするため、またはスポンサーが商品を視聴者に印象付けるために、積極的にCM信号の映像をBT.2020とすると考えられる。
一方、番組本編は時間が長く費用も高くなるため、BT.2020規格の映像への切り替えは容易ではない。このため、BT.2020の放送が開始後、しばらくの間は、放送信号には、BT.709の映像を含む番組本編信号とBT.2020の映像を含むコマーシャル信号とが混在することになる。
すでに説明したように、BT.2020の色域の映像に対して、BT.709の色域に対応している色域拡大処理をしてしまうと、逆に不自然な映像となってしまう。このため、放送信号がいずれの規格の色域の映像を含むかを判定する必要がある。
しかし、BT.2020の映像であっても、撮影されている被写体によっては狭色域の範囲の色しか含まれていない。そして、被写体が変わると、BT.709の色域の範囲外の色が含まれた映像が表示される場合もある。このため、広色域の映像であることを判定するためには色域情報判定処理に時間をかける必要がある。すなわち、色域情報判定処理は低速で負荷の大きい処理である。
これに対して、映像装置10では、放送信号がコマーシャル信号の場合にはBT.2020の信号であると見なして色域拡大処理を行わない。
CM検出部12は入力部11に入力された放送信号がコマーシャル信号の場合にCM検出信号を出力する。CM検出部12は、CM特有の性質を利用して放送信号がCMであることを検出し、検出するとCM検出信号を出力する。
例えば、CMを検出する第1の方法は、番組本編からCMへの切り替わりや1つのCMから別のCMへの切り替わりの際には短い期間の無音区間が存在すること、1つのCMは15秒や30秒等の一定時間長であることに着目して検出する。
第2の方法は、CM中にはカットが多発することが多く、CM区間は1分以上連続して出現する場合がほとんどであり、CMの切替の際には無音区間がある、というCM特有の性質を利用する。例えば、画面のカットが生じた時刻を検出しカットが起きた時刻の間隔が15秒か30秒の時にその区間をCM候補区間として取り出し、連続するCM候補区間の長さが60秒以上である場合にその区間をCM信号と判定する。
第3の方法は、予めCMの音声データをデータベースに登録しておき、受信した放送信号に含まれる無音区間と画面のカットの双方が同時に発生した時点から次に無音区間と画面カットが同時に発生した時点までの秒数、つまり画面カットと無音区間が同時に発生した時間間隔がCM放送秒数として予め定められた値と一致した場合にその間をCM信号とし、CM信号の音声データを予め蓄積したCM音声データと照合することによりCMの誤検出をなくして検出信頼度を向上させる。
最も単純で古典的な第4の方法は、音声多重方式を利用する方法がある。CMはステレオ音声を使用し、番組本編はモノラル音声を使用することに着目して、ステレオ音声部分をCMとして判断する方法である。
以上の説明のように、CM検出処理は高速で負荷の小さい処理である。
処理部14は、所定の色域(色空間)に圧縮されている映像の色域を復元するように設計されている。処理部14は、例えば、BT.709の色域の映像の画素のうち、色域限界に近い画素の色はBT.709の範囲外の信号が圧縮されたものだと推定し、圧縮前の状態に復元する。
なお、単純に復元したのでは、実際にはありえない不自然な色になりがちであるが、予め物体色の限界(最明色)を考慮したデータベースを構築しておくことで自然な色への復元処理が可能である。
映像装置10では、制御部13がCM検出部12からのCM検出信号の出力の有無に基づいて、処理部14を制御する。すなわち、制御部13は放送信号がCM信号の場合にはBT.2020信号と見なして、処理部14が色域拡大処理を行わないように制御する。逆に言えば、制御部13は放送信号がCM信号ではない場合にはBT.709信号と見なして、処理部14が色域拡大処理を行うように制御する。
以上の説明のように映像装置10は、番組本編信号またはコマーシャル信号からなる放送信号が時系列的に混在して入力する入力部11と、前記放送信号がコマーシャル信号の場合にCM検出信号を出力するコマーシャル検出部12と、前記放送信号の映像に対して、BT.709の色域に圧縮されている色域を復元する色域拡大処理を行う処理部14と、前記コマーシャル検出部12から前記CM検出信号の出力があった場合に、前記処理部が前記色域拡大処理を行わないように制御する制御部13と、を具備する。
映像装置10は、CM検出信号の出力の有無に基づいて適切な色空間処理を行うため良好な映像を表示することができる。
なお、映像装置10は、例えばハードディスク内蔵テレビジョン受信機であるが、記録部15およびモニタ16の少なくともいずれかが、いわゆる外付けの映像装置であっても映像装置10と同じ効果を有することは言うまでも無い。すなわち、記録部15およびモニタ16は映像装置10の必須の構成要素ではない。
次に、図3のスローチャートに沿って、映像装置10の映像処理方法について説明する。
<ステップS11>
入力部11に放送信号が入力する。なお、入力部11は、チューナー機能だけでなく、放送信号を復号処理し音声信号と映像信号とに分離する信号処理機能も有する。信号処理機能部が入力部11とは別のCPUにより構成されていてもよい。また、入力部11が複数のチューナーおよび、それぞれの放送の処理を行う複数の信号処理機能から構成されていてもよい。入力部11が出力する音声信号および映像信号は処理部14およびCM検出部12に伝送される。
入力部11に放送信号が入力する。なお、入力部11は、チューナー機能だけでなく、放送信号を復号処理し音声信号と映像信号とに分離する信号処理機能も有する。信号処理機能部が入力部11とは別のCPUにより構成されていてもよい。また、入力部11が複数のチューナーおよび、それぞれの放送の処理を行う複数の信号処理機能から構成されていてもよい。入力部11が出力する音声信号および映像信号は処理部14およびCM検出部12に伝送される。
<ステップS12>
CM検出部12は、例えば入力された音声信号の無音区間および映像信号のカット発生等から、放送信号がCM信号であることを検出した場合には、CM検出信号を出力する。
CM検出部12は、例えば入力された音声信号の無音区間および映像信号のカット発生等から、放送信号がCM信号であることを検出した場合には、CM検出信号を出力する。
CM検出信号は、制御部13が認識可能であれば、デジタル信号でもアナログ信号でもよい。
<ステップS13>
制御部13はCM検出信号の出力がない場合(S12:No)、すなわち、放送信号が番組本編信号の場合には、処理部14が所定の色域拡大処理を行うように制御する。
制御部13はCM検出信号の出力がない場合(S12:No)、すなわち、放送信号が番組本編信号の場合には、処理部14が所定の色域拡大処理を行うように制御する。
一方、制御部13はCM検出信号の出力があった場合(S12:Yes)、すなわち、放送信号がCM信号の場合には、処理部14が色域拡大処理を行わないように制御する。同様の効果を得るために、映像信号が処理部14をバイパスして伝送されてもよい。
なお、CM検出部12と、処理部14の制御を行う制御部13とを、色空間処理制御部と見なすこともできる。
また、CM検出信号の出力があった場合、処理部14がBT.2020に対応した色域拡大処理を行ってもよい。BT.2020に対応した色域拡大処理は、BT.709に対応した色域拡大処理よりも、変化幅の小さい色空間処理となる。この場合、制御部13は、処理部14が行う色空間処理を選択する色空間処理選択部と見なすことができる。逆に、BT.709よりも狭い色域の映像が含まれる昔の番組、映画等の再放送の場合には、昔の色域規格に適合したBT.709に対応した色域拡大処理よりも、変化幅の大きな色空間処理が行われてもよい。
<ステップS14>
色空間処理が行われた番組本編信号と、色空間処理が行われなかったCM信号とが、順次、モニタ16に表示される。なお、CM信号と処理された番組本編信号とは記録部15に記録されてもよい。
色空間処理が行われた番組本編信号と、色空間処理が行われなかったCM信号とが、順次、モニタ16に表示される。なお、CM信号と処理された番組本編信号とは記録部15に記録されてもよい。
<ステップS15>
終了指示があるまで、処理が継続して行われる。
終了指示があるまで、処理が継続して行われる。
なお、入力された映像信号に直ちに上記処理が行われる必要はない。いったん記録部15に記録された映像信号に対して同様の処理が行われてもよい。
<変形例>
また、図4に示す変形例の映像装置10Aのように、入力部11に入力する放送信号とは別の信号をもとにCM検出部12が放送信号の種類を識別してもよい。
また、図4に示す変形例の映像装置10Aのように、入力部11に入力する放送信号とは別の信号をもとにCM検出部12が放送信号の種類を識別してもよい。
例えば、インターネットまたはクラウドを介して放送信号の情報を得ることができる。すなわち映像装置10Aでは、映像を含む放送信号の伝送経路とは別の経路を介して、放送信号がCM信号であることを示す信号を取得する。映像装置10AのCM検出部12Aは、伝送されてきた信号から放送信号がCM信号であることを検出する。
映像装置10Aは映像装置10の効果を有し、より確実にCM信号を検出できる。
<第2実施形態>
次に、図5、図6を用いて、第2実施形態の映像装置10Bおよび映像装置10Bの映像処理方法(映像装置等)について説明する。映像装置10B等は、映像装置10等と類似しているので同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
次に、図5、図6を用いて、第2実施形態の映像装置10Bおよび映像装置10Bの映像処理方法(映像装置等)について説明する。映像装置10B等は、映像装置10等と類似しているので同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
CM信号であっても、BT.2020の放送信号ではない場合もありうる。映像装置10Bでは、BT.709放送であるにも関わらず、色域拡大処理が行われないCM信号が発生するのを防止するために色域判定手段である色域判定部17を具備する。
すなわち、図6のフローチャートに示すように、CM信号と判定されると、さらにステップS12Aにおいて色域判定部17が映像の色域が実際に広色域であるかを確認する。広色域でなかった場合(S12A:No)には、S12にて色域拡大処理が行われる。広色域の場合場合(S12A:Yes)には色域拡大処理は行われない。
なお、映像装置10Bでも、変形例の映像装置10Aと同じように入力部11に入力する放送信号とは別の信号をもとにCM検出部12が放送信号の種類を識別してもよい。
色域判定部17は、映像の色域が、どの規格の色域なのかを判定する。例えば、色域判定部17は、映像に含まれる画素の色が色域チャートのどこに位置するかを解析する。判定対象となった映像に所定の色域規格の外部にある画素があった場合には、色域判定部17は、より広色域規格の映像であると判定する。映像装置10Bでは、所定の色域規格は、BT.709である。
なお、色域判定部17は映像に1つでも所定の色域規格の外部にある画素があった場合には、より広色域規格の映像であると判定し、処理を終了する。しかし広色域規格の映像であっても、被写体があざやかな色ではない場合には、色域判定部17は広色域規格の映像であることを認識できない。このため、できるだけ長時間の映像を解析することが好ましいが、処理時間だけ遅延が生じる。このため、所定時間、例えば3秒間の映像を解析しても色域規格の外部にある画素がない場合には広色域規格の映像ではないと判定することが好ましい。
また、色域判定部17は色の分布を解析し所定の色域規格のうち範囲外になる色が存在しない最も狭い色域規格の映像と判断してもよい。色域規格としては、BT.709、BT.2020、に加えて、例えばDCI(Digital Cinema Initiatives)をあげることができる。そして、処理部14が、それぞれの規格に適した色空間処理、例えば色域拡大処理を行ってもよい。
色域判定処理は時間を要する高負荷の処理であるが、映像装置10BではCM信号についてのみ映色域判定処理を行うため、効率がよい。
色域判定処理に所定時間という制限を設けても、その所定時間の遅延は回避できない。すると、色域判定処理が行われなかった放送信号と、それに続く色域判定処理が行われた放送信号との間に無信号期間が生じてしまうおそれがある。
このため、映像装置10Bは、無信号期間を解消する遅延手段である遅延部18を具備する。遅延部18は、所定時間、例えば、5秒間の放送信号を一時的に記憶し、First-in/First-outで出力する揮発性半導体メモリからなるバッファである。
制御部13は遅延部18を制御し無信号期間を解消する。このため、視聴者が違和感を感じることはない。なお、上記説明では最も処理時間の長い色域判定処理による遅延解消について説明したが、色域判定処理による遅延解消だけでなく、CM検出処理および色域拡大処理を含めた遅延時間を考慮して、制御部13が遅延部18を制御してもよいことは言うまでも無い。
映像装置10Bおよび映像装置10Bの映像処理方法は、映像装置10および映像装置10の映像処理方法の効果を有し、さらに、より適切な色空間処理を行うことができる。
なお、映像装置10においても、映像装置10Bと同様に遅延部18を具備し、制御部13がCM検出処理および色域拡大処理の遅延時間を考慮して遅延部18を制御してもよい。これにより、番組本編信号とCM信号との切替時に切り替わりが、より目立たないようにできる。
なお、BT.2020の放送が普及し、番組信号も含めてほとんどの放送信号がBT.2020となった場合を想定して、本発明の制御部が行う色域拡大処理制御は、ユーザーの設定等により解除することができることが好ましい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更ができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10、10A、10B…映像装置
11…入力部
12…検出部
13…制御部
14…処理部
15…記録部
16…モニタ
17…色域判定部
18…遅延部
11…入力部
12…検出部
13…制御部
14…処理部
15…記録部
16…モニタ
17…色域判定部
18…遅延部
Claims (6)
- 番組本編信号またはコマーシャル信号からなる放送信号が入力する入力手段と、
前記放送信号がコマーシャル信号の場合にCM検出信号を出力するコマーシャル検出手段と、
前記放送信号の映像に対して所定の色域拡大処理を行う処理手段と、
前記コマーシャル検出手段からのCM検出信号の出力の有無に基づいて、前記処理手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする映像装置。 - 前記CM検出信号の出力があった場合には、前記制御手段が前記色域拡大処理を行わないように前記処理手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の映像装置。
- 前記CM検出信号の出力があった場合に、さらに前記放送信号の映像の色域を判定する色域判定手段を具備し、
前記色域判定手段が判定した色域が、前記色域拡大処理が対応している所定の色域よりも広い場合には、前記色域拡大処理を行わないように前記制御手段が前記処理手段を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の映像装置。 - 前記色域判定手段が前記放送信号に対する色域判定処理を行うのに要する時間に応じて、入力された前記放送信号を遅延して出力する遅延手段を具備し、
前記制御手段が、前記色域判定手段の動作に応じて前記遅延手段を制御し、前記色域判定処理が行われなかった放送信号と、それに続く前記色域判定処理が行われた放送信号との間に生じる無信号期間を解消することを特徴とする請求項3に記載の映像装置。 - 前記放送信号の映像が表示される表示部を更に具備するテレビジョン受信機であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の映像装置。
- 番組本編信号またはコマーシャル信号からなる放送信号が入力手段に入力するステップと、
前記放送信号がコマーシャル信号の場合、コマーシャル検出手段がCM検出信号を出力するステップと、
前記CM検出信号の出力がない場合には処理手段が前記放送信号の映像に対して色域拡大処理を行い、前記CM検出信号の出力があった場合には、前記処理手段が前記色域拡大処理を行わないステップと、を具備することを特徴とする映像処理方法。
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EP3716619A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-09-30 | InterDigital CE Patent Holdings | Gamut estimation |
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EP3716619A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-09-30 | InterDigital CE Patent Holdings | Gamut estimation |
WO2020193684A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Interdigital Ce Patent Holdings | Gamut estimation |
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