JP2019110538A - 輝度変換方法、輝度変換装置および映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、画像信号処理装置に関し、以下の課題が生じることを見出した。
[1−1.背景]
これまで、映像の高画質化としては、画素数の拡大に主眼がおかれ、Full HD(FHD:Full High Definition)と呼ばれる1920×1080画素の映像、あるいは、2048×1080画素の映像が普及するに至っている。近年、映像の更なる高画質化を目指して、3840x1920画素、あるいは、4096×1920画素といった、所謂4K映像の導入が開始されている。そしてさらに、映像の高解像度化を行うと共に、ダイナミックレンジや色域の拡大、あるいは、フレームレートの向上などを行うことで映像を高画質化することが検討されている。
ここで、EOTFについて、図1を用いて説明する。
図2は、コンテンツに格納される輝度信号のコード値の決定方法、および、再生時にコード値から輝度値を復元するプロセスの説明図である。
BDなどの光ディスク、あるいは、放送などにおいてHDRが使われる可能性があることを先に述べた。以下、HDRが利用される媒体の一例としてのBDについて図3を用いて説明する。
HDRに対応したコンテンツ(映像)を再生する際には、TVなどのディスプレイは、BDプレーヤなどの再生装置からの出力信号を受信して表示する。以下、HDRに対応した映像の表示を「HDR表示」、SDRに対応した映像の表示を「SDR表示」と記載する。このとき、ディスプレイがHDR表示に対応していれば、再生装置が出力する出力信号も、HDRに対応したHDR信号のままでよい。一方、ディスプレイがHDR表示に対応していない場合には、再生装置は、出力信号をSDRに対応したSDR信号に変換して出力する。ディスプレイがHDR表示に対応していない場合とは、ディスプレイがSDR表示のみに対応している場合である。
グラフィックス・マスターの輝度範囲は、SDRおよびHDRのマスターで共通にする(後述参照)。つまり、グラフィックス・マスターは、SDRの輝度範囲の上限値以下で生成される。これは、映像コンテンツにおいてHDRの効果が最も大きいのは、映画の本編などのビデオであり、字幕などのグラフィックスについては、ビデオと比較すると効果が小さいと考えられるからである。
グラフィックスは輝度値固定リマップ(第1リマップ)によりHDRからSDR、あるいは、SDRからHDRにリマップすることを述べた。一方で、図6に示すように、ビデオにおいてはSDRおよびHDRのそれぞれに対してピーク輝度の異なるマスターを用いるため、HDRのマスターにはSDRのピーク輝度を超える輝度が含まれる。図6は、ビデオにおけるSDRマスターおよびHDRマスターの輝度範囲を示す図である。
図8は、変換装置におけるリマップ処理部の構成を示すブロック図である。
実施の形態1では、コンテンツの再生においては、映像の出力先がHDR対応であるかどうかに応じて、HDR、または、SDRのどちらで出力するかを決定し、出力形式に合わせて、映像とグラフィックスをSDRからHDRに、あるいは、HDRからSDRにリマップ処理を行う。グラフィックスに対しては、リマップの前後で輝度値が変化しない輝度固定リマップ処理を適用し、映像に対しては、リマップの前後で輝度値が変化し得る輝度可変リマップ処理を適用する。
[2−1.コンテンツの生成方法]
ビデオやグラフィックスのマスターの作成においては、制作者の意図を反映するように、カメラで撮影したデジタル画像やフィルムのスキャン画像に対して、画素毎の輝度や色合いを修正する、図2で示したグレーディングという工程が必要であり、グレーディングには高度なノウハウが必要であると共に、必要な工数も膨大となる。従って、生成するマスターの数は最小限に抑えられることが望ましい。一方で、HDRとSDRとでは、ピーク輝度が異なるため、一般的にはそれぞれに対して異なるマスターを生成する必要がある。図10は、コンテンツ内にビデオおよびグラフィックスのストリームのそれぞれが1本ずつ含まれる場合におけるHDRおよびSDRの組合せ例を示す図である。この例においては、4通りの組合せがあり、ビデオおよびグラフィックスに対して、それぞれHDRおよびSDRのマスターが必要となる。
図13は、オーサリングにおけるグラフィックス信号を生成する生成部の構成を示すブロック図である。
本実施の形態2に係る生成装置および生成方法では、ビデオの他にグラフィックスなどの映像データが含まれるコンテンツをオーサリングする際に、ビデオ以外の映像データについては、HDRとSDRで共通のマスターを使用する。このため、マスターにおけるピーク輝度は、SDRの輝度範囲内となるようにグレーディングを行う。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
200 BDプレーヤ
210 変換装置
220 リマップ処理部
221 判定部
222 処理対象判定部
223 輝度値可変リマップ部
224 輝度値固定リマップ部
225 記憶部
300,310 TV
400 生成部
410 グレーディング部
420 判定部
430 HDR信号生成部
440 SDR信号生成部
Claims (9)
- 映像の輝度を変換する輝度変換方法であって、
前記映像の輝度信号である第1輝度信号を取得し、
前記第1輝度信号に含まれる第1コード値を、第1輝度範囲の輝度値とコード値との対応関係を示す第1EOTF(Electro−Optical Transfer Function)を用いて第1輝度値に変換し、
前記第1輝度値を、前記第1輝度値と予め関係付けられた第2輝度値に変換し、
前記第2輝度値を、前記第1輝度範囲と最大値が異なる第2輝度範囲の輝度値とコード値との対応関係を示す第2EOTFを用いて第2コード値に変換し、
前記第2コード値を含む第2輝度信号を出力する、
輝度変換方法。 - 前記第1輝度値が、前記第1輝度範囲の低輝度領域にある場合、前記第1輝度値を、前記第1輝度値と略等しい輝度値を有する前記第2輝度値に変換し、
前記第1輝度値が、前記第1輝度範囲の高輝度領域にある場合、前記第1輝度値を、前記第1輝度値が増加するほど輝度値の増加量が減少するような前記第2輝度値に変換する、
請求項1に記載の輝度変換方法。 - 前記第1輝度値が前記第2輝度範囲の最大輝度値を超えている場合、前記第1輝度値を、前記第2輝度範囲の最大輝度値である前記第2輝度値に変換する、
請求項1に記載の輝度変換方法。 - 前記映像のシーンに応じて、前記第1輝度値から前記第2輝度値への変換方法を決定する、
請求項1に記載の輝度変換方法。 - 映像の輝度変換を行う輝度変換装置であって、
前記映像の輝度信号である第1輝度信号を取得する取得部と、
(i)前記第1輝度信号に含まれる第1コード値を、第1輝度範囲の輝度値とコード値との対応関係を示す第1EOTF(Electro−Optical Transfer Function)を用いて第1輝度値に変換し、(ii)前記第1輝度値を、前記第1輝度値と予め関係付けられた第2輝度値に変換し、(iii)前記第2輝度値を、前記第1輝度範囲と最大値が異なる第2輝度範囲の輝度値とコード値との対応関係を示す第2EOTFを用いて第2コード値に変換する、変換部と、
前記第2コード値を含む第2輝度信号を出力する出力部と、
を有する輝度変換装置。 - 前記変換部は、
前記第1輝度値が、前記第1輝度範囲の低輝度領域にある場合、前記第1輝度値を、前記第1輝度値と略等しい輝度値を有する前記第2輝度値に変換し、
前記第1輝度値が、前記第1輝度範囲の高輝度領域にある場合、前記第1輝度値を、前記第1輝度値が増加するほど輝度値の増加量が減少するような前記第2輝度値に変換する、
請求項5に記載の輝度変換装置。 - 前記変換部は、
前記第1輝度値が前記第2輝度範囲の最大輝度値を超えている場合、前記第1輝度値を、前記第2輝度範囲の最大輝度値である前記第2輝度値に変換する、
請求項5に記載の輝度変換装置。 - 前記変換部は、
前記映像のシーンに応じて、前記第1輝度値から前記第2輝度値への変換方法を決定する、
請求項5に記載の輝度変換装置。 - 請求項5の輝度変換装置と、
前記第2輝度信号に基づき前記映像を表示するディスプレイデバイスと、
を有する映像表示装置。
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