JP2007235301A - Image data and evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像データおよび評価方法に関し、特に、例えば、広色域の動画を扱う装置等の評価を行うことができるようにする画像データおよび評価方法に関する。 The present invention relates to image data and an evaluation method, and more particularly, to image data and an evaluation method that enable evaluation of, for example, a device that handles a moving image with a wide color gamut.
動画の画像データの伝送は、画像データとしての、例えば、3原色のRGB(Red,Green,Blue)信号を、輝度信号と色差(クロマ)信号とからなるコンポーネント信号(以下、適宜、YCC信号という)に変換して行われる。 For transmission of moving image data, for example, RGB (Red, Green, Blue) signals of three primary colors as image data are component signals (hereinafter referred to as YCC signals as appropriate) composed of luminance signals and color difference (chroma) signals. ) Is done.
RGB信号からYCC信号への変換は、いわゆるハイビジョン等のHDTV(High Definition Television)の動画については、ITU-R(International Telecommunication Union Radiocommunication sector)BT(Broadcasting service(Television)).709/SMPTE(Society of Motion Picture & Television Engineers)274M(以下、BT.709と称する)で規定されている式を用いて行われ、NTSC(National Television System Committee)方式等のSDTV(Standard Definition TV)の動画については、ITU-R BT.601(以下、BT.601と称する)で規定されている式を用いて行われる。 Conversion from RGB signal to YCC signal is ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunication sector) BT (Broadcasting service (Television)). 709 / SMPTE (Society of) Motion Picture & Television Engineers) 274M (hereinafter referred to as BT.709) is used to formulate SDTV (Standard Definition TV) videos such as NTSC (National Television System Committee). -R BT.601 (hereinafter referred to as BT.601).
図1は、上述のように、RGB信号をYCC信号に変換して、動画の画像データを伝送するAV(Audio Visual)システムの一例の構成を示している。 FIG. 1 shows an example of the configuration of an AV (Audio Visual) system that converts RGB signals into YCC signals and transmits moving image data as described above.
図1においては、AVシステムは、ビデオカメラ1とテレビジョン受像機2とで構成されている。そして、図1のAVシステムでは、ビデオカメラ1が動画を撮影し、その動画の画像データが、記録媒体11もしくはネットワーク12を介してテレビジョン受像機2に伝送される。テレビジョン受像機2は、ビデオカメラ1からの画像データに対応する画像(動画)を表示する。
In FIG. 1, the AV system includes a
なお、ビデオカメラ1およびテレビジョン受像機2は、例えば、BT.601とBT.709のうちの、例えば、BT.709の規格に準拠した処理を行うこととする。
Note that the
図2は、図1のビデオカメラ1の構成例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図2において、ビデオカメラ1は、操作部21、撮影部22、A/D変換部23、原色変換部24、色信号補正部25、光電変換部26、色信号変換部27、エンコーダ28、制御部29、記録部30、および通信部31から構成されている。
In FIG. 2, the
操作部21は、ユーザがビデオカメラ1に対して各種のコマンドを入力する際に操作され、ユーザによる操作により指示された処理の実行を示す信号を、必要なブロックに供給する。例えば、操作部21は、画像の撮影に関する信号を、撮影部22へ供給する。また、操作部21は、撮影部22による撮影によって得られた動画の画像データの出力先に関する信号を、制御部29へ供給する。
The
撮影部22は、操作部21からの指示に従って、撮影処理を開始し、または停止する。また、撮影部22は撮影によって得られた画像データを、A/D(Analog/Digital)変換部23に供給する。ここで、撮影部22は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージャや、CCD(Charge Coupled Device)などで構成され、画像データとして、R,G,B(Red,Green,Blue)の色信号からなるRGB信号を出力する。
The
A/D変換部23は、撮影部22から供給された色信号をA/D変換し、原色変換部24に供給する。ここで、A/D変換部23が原色変換部24に供給する色信号R,G,Bを、それぞれ、Rorg,Gorg,Borgと表す。
The A / D conversion unit 23 A / D converts the color signal supplied from the photographing
原色変換部24は、A/D変換部23から供給された色信号Rorg,Gorg,Borgを、BT.709の原色に基づく色信号R709,G709,B709に原色変換し、色信号補正部25に供給する。即ち、原色変換部24は、例えば、式(1)を計算することにより、A/D変換部23からの色信号Rorg,Gorg,Borgを、BT.709の原色に基づく色信号R709,G709,B709に変換する。
The primary
なお、式(1)の行列は、撮影部22の原色点によって異なる。
Note that the matrix of equation (1) varies depending on the primary color points of the photographing
色信号補正部25は、原色変換部24から供給された色信号R709,G709,B709を、BT.709にて定義された0乃至1.0の数値範囲の色信号R709,G709,B709に補正する。即ち、色信号補正部25は、例えば、0より小さい色信号R709,G709,B709を、0に補正し(クリッピングし)、1.0より大きい色信号R709,G709,B709を、1.0に補正して、その補正後の色信号R709,G709,B709を、光電変換部26に供給する。なお、ここでは、0乃至1.0の数値範囲のうちの0と1.0が、それぞれ、BT.709に準拠した色信号R709,G709,B709の最小値と最大値であるとする。
Color
光電変換部26は、色信号補正部25から供給された色信号R709,G709,B709を、BT.709に準拠した光電変換特性に従って、BT.709の表示機構のγ(画像信号に対する発光輝度の非線形性)で補正した色信号R'709,G'709,B'709に変換し、色信号変換部27に供給する。
The
即ち、光電変換部26は、色信号補正部25からの色信号R709,G709,B709を、式(2)に従って、色信号R'709,G'709,B'709に変換し、色信号変換部27に供給する。
That is, the
ここで、色信号R709と色信号R'709との間の光電変換特性は、BT.709に準拠した色信号R709の最小値から最大値、即ち、0から1.0までの範囲で定義されている。色信号G709と色信号G'709との間の光電変換特性、および色信号B709と色信号B'709との間の光電変換特性についても、同様である。また、式(2)は、色信号R709を色信号R'709に変換する式であるが、他の色信号G709とB709も同様にして、色信号G'709と色信号B'709に変換される。 Here, the photoelectric conversion characteristics between the color signal R 709 and the color signal R ′ 709 are defined in the range from the minimum value to the maximum value of the color signal R 709 compliant with BT.709, that is, from 0 to 1.0. ing. The same applies to the photoelectric conversion characteristics between the color signal G 709 and the color signal G ′ 709 and the photoelectric conversion characteristics between the color signal B 709 and the color signal B ′ 709 . Expression (2) is an expression for converting the color signal R 709 into the color signal R ′ 709 , but the other color signals G 709 and B 709 are similarly processed. Converted to 709 .
色信号変換部27は、光電変換部26から供給された色信号R'709,G'709,B'709を、式(3)に従い、BT.709に準拠した輝度信号Y'709と色差信号Cb'709,Cr'709からなるYCC信号に変換し、さらに、その輝度信号Y'709および色差信号Cb'709,Cr'709を8ビットで表現して、エンコーダ28に供給する。
The color
なお、式(3)の行列は、BT.709において1125/60/2:1シグナルフォーマット(Signal Format)について規定されている行列である。 In addition, the matrix of Formula (3) is a matrix prescribed | regulated about the 1125/60/2: 1 signal format (Signal Format) in BT.709.
ここで、BT.709によれば、色信号変換部27において式(3)を計算することによって得られる輝度信号Y'709は、0乃至1.0の数値範囲の値である。また、色信号変換部27において式(3)を計算することによって得られる色差信号Cb'709と色差信号Cr'709は、それぞれ、-0.5乃至0.5の数値範囲の値である。
Here, according to BT.709, the luminance signal Y ′ 709 obtained by calculating Expression (3) in the color
さらに、色信号変換部27は、式(3)を計算することによって得られる0乃至1.0の数値範囲の輝度信号Y'709を、8ビットで表現可能な0乃至255の整数範囲より狭い16乃至235の範囲の整数値に割り当て、その整数値である輝度信号Y'709を、BT.709に準拠した輝度信号としてエンコーダ28に供給する。さらに、色信号変換部27は、式(3)を計算することによって得られる-0.5乃至0.5の数値範囲の色差信号Cb'709と色差信号Cr'709を、それぞれ、8ビットで表現可能な0乃至255の整数の範囲より狭い16乃至240の整数範囲の整数値に割り当て、その整数値である色差信号Cb'709,Cr'709を、BT.709に準拠した色差信号として、エンコーダ28に供給する。
Further, the
エンコーダ28は、色信号変換部27から供給された8ビットの輝度信号Y'709と色差信号Cb'709,Cr'709を、例えば、MPEG(Moving Picture Experts Group)などの所定のフォーマットに従ってエンコードし、その結果得られるエンコードデータを、制御部29に供給する。
The
制御部29は、操作部21からの指示に従い、エンコーダ28から供給されたエンコードデータを記録部30、または通信部31に供給する。
The
記録部30は、制御部29から供給されたエンコードデータを、図1の記録媒体11に記録する。通信部31は、制御部29から供給されたエンコードデータを、図1のネットワーク12を介して送信する。
The
図3は、図1のテレビジョン受像機2の構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the
図3において、テレビジョン受像機2は、画像信号入力部41、輝度・色差信号変換部42、固有γ特性補正部43、D/A変換部44、および表示機構45から構成されている。
In FIG. 3, the
画像信号入力部41は、記録媒体11から再生され、或いはネットワーク12から伝送されてくるエンコードデータを受信する。さらに、画像信号入力部41は、そのエンコードデータを、例えば、MPEGなどの所定のフォーマットに従ってデコードし、そのデコードにより得られる、BT.709に準拠した8ビットの輝度信号Y'709と色差信号Cb'709,Cr'709とからなるYCC信号を、輝度・色差信号変換部42に供給する。
The image
輝度・色差信号変換部42は、画像信号入力部41から供給された輝度信号Y'709と色差信号Cb'709,Cr'709を、式(4)に従い、BT.709に準拠した色信号R'709,G'709,B'709からなるRGB信号に変換し、固有γ特性補正部43に供給する。
The luminance / color-
ここで、画像信号入力部41から輝度・色差信号変換部42に供給される、BT.709に準拠した輝度信号Y'709は、上述したように、8ビットで表現可能な16乃至235の整数範囲の整数値である。また、画像信号入力部41から輝度・色差信号変換部42に供給される、BT.709に準拠した色差信号Cb'709,Cr'709は、それぞれ、上述したように、8ビットで表現可能な16乃至240の整数範囲の整数値である。
Here, the luminance signal Y ′ 709 compliant with BT.709 supplied from the image
輝度・色差信号変換部42は、輝度・色差信号変換部42に供給される16乃至235の整数範囲の整数値の輝度信号Y'709を、0乃至1.0の数値範囲で表現される値とするとともに、16乃至240の整数範囲の整数値の色差信号Cb'709,Cr'709のそれぞれを、-0.5乃至0.5の数値範囲で表現される値とし、その0乃至1.0の数値範囲で表される輝度信号Y'709と、-0.5乃至0.5の数値範囲で表現される色差信号Cb'709,Cr'709を、式(4)に従って、0乃至1.0の範囲の色信号R'709,G'709 ,B'709に変換する。
The luminance / color difference
固有γ特性補正部43は、テレビジョン受像機2のγ特性が、BT.709の式(2)で表される光電変換特性(γ特性)と異なる場合に、輝度・色差信号変換部42から供給された色信号R'709,G'709,B'709を、テレビジョン受像機2の表示機構(CRT(Cathode Ray Tube)など)のもつ固有のγ特性に従って、色信号R'709,G'709 ,B'709に変換し、D/A(Digital/Analog)変換部44に供給する。
When the γ characteristic of the
なお、テレビジョン受像機2の表示機構45のγ特性が、BT.709の光電変換特性と同一である場合は、固有γ特性補正部43は不要である。
If the γ characteristic of the
D/A変換部44は、固有γ特性補正部43から供給された色信号R'709,G'709,B'709をD/A変換し、表示機構45に供給する。
The D /
表示機構45は、例えば、CRTなどで構成され、D/A変換部44から供給された色信号R'709,G'709,B'709に基づいて、画像(動画)を表示する。
The
ここで、図4に、BT.709における原色と基準白色のCIE(Commission Internationale de I'Eclariage)表色系における色度座標上の位置を示す。 Here, FIG. 4 shows positions on the chromaticity coordinates in the CIE (Commission Internationale de I'Eclariage) color system of the primary color and the reference white color in BT.709.
また、上記のビデオカメラ1やテレビジョン受像機2において処理されるBT.709に準拠した色信号と輝度信号および色差信号とについては、非特許文献1にて規定されている。
In addition,
ところで、図2のビデオカメラ1では、上述したように、色信号変換部27が、光電変換部26から供給された色信号R'709,G'709,B'709からなるRGB信号を、式(3)に従い、BT.709に準拠した輝度信号Y'709と色差信号Cb'709,Cr'709からなるYCC信号に変換する。また、図3のテレビジョン受像機2では、輝度・色差信号変換部42が、画像信号入力部41から供給された輝度信号Y'709と色差信号Cb'709,Cr'709からなるYCC信号を、式(4)に従い、BT.709に準拠した色信号R'709,G'709,B'709からなるRGB信号に変換する。
In the
式(3)の計算に用いられる色信号R'709,G'709,B'709それぞれが、0.0以上1.0以下の数値範囲の値である場合、そのような色信号R'709,G'709,B'709を、式(3)を計算することによって変換すると、0乃至1.0の数値範囲の値の輝度信号Y'709と、-0.5乃至0.5の数値範囲の値の色差信号Cb'709,Cr'709とを得ることができる。 When the color signals R ′ 709 , G ′ 709 , and B ′ 709 used in the calculation of Expression (3) are values in the numerical range of 0.0 to 1.0, such color signals R ′ 709 and G ′ 709 , B ′ 709 are converted by calculating equation (3), the luminance signal Y ′ 709 with a value in the range of 0 to 1.0 and the color difference signal Cb ′ 709 with a value in the range of −0.5 to 0.5 Cr ' 709 can be obtained.
一方、0乃至1.0の数値範囲の値の輝度信号Y'709と、-0.5乃至0.5の数値範囲の値の色差信号Cb'709,Cr'709とを、式(4)を計算することによって変換した場合に得られる色信号R'709,G'709,B'709は、0.0未満の値や、1.0を越える値になることがある。 On the other hand, the luminance signal Y ′ 709 having a value in the range of 0 to 1.0 and the color difference signals Cb ′ 709 and Cr ′ 709 having a value in the range of −0.5 to 0.5 are converted by calculating Equation (4). In this case, the color signals R ′ 709 , G ′ 709 , and B ′ 709 obtained in this case may have values less than 0.0 or values exceeding 1.0.
これは、式(3)や式(4)による変換の対象となるRGB信号とYCC信号とについては、RGB信号の方が、YCC信号よりも細かい階調で色を表現することができるが、YCC信号の方が、RGB信号よりも表現することができる色の範囲が広いことに起因する。 This is because the RGB signal and the YCC signal to be converted according to the equations (3) and (4) can express colors with a finer gradation than the YCC signal. This is because the YCC signal has a wider range of colors that can be expressed than the RGB signal.
従って、BT.709では、輝度信号Y'709、色差信号Cb'709,Cr'709のそれぞれを軸とする3次元空間を考えた場合、輝度信号Y'709が0.0以上1.0以下の数値範囲で、色差信号Cb'709,Cr'709のそれぞれが-0.5乃至0.5の数値範囲の空間(立方体状の空間)の中に、使用されていない部分が存在し、つまり、式(3)による変換によっては得られないYCC信号に対応する点(Y'709,Cb'709,Cr'709)が存在し、0乃至1.0の数値範囲の値を取り得る輝度信号Y'709と、-0.5乃至0.5の数値範囲の値を取り得る色差信号Cb'709,Cr'709とが有効に利用されているとは言えなかった。 Therefore, in BT.709, when a three-dimensional space with the luminance signal Y ′ 709 and the color difference signals Cb ′ 709 and Cr ′ 709 as axes is considered, the luminance signal Y ′ 709 has a numerical range of 0.0 to 1.0. The color difference signals Cb ′ 709 and Cr ′ 709 are not used in a space (cubic space) in a numerical range of −0.5 to 0.5, that is, by conversion according to the expression (3). There is a point (Y ' 709 , Cb' 709 , Cr ' 709 ) corresponding to a YCC signal that cannot be obtained, and a luminance signal Y' 709 that can take a value in the numerical range of 0 to 1.0, and -0.5 to 0.5 It could not be said that the color difference signals Cb ′ 709 and Cr ′ 709 that can take values in the numerical range are effectively used.
そこで、本件出願人は、BT.709などの既存の規格よりも広色域の色を表現することができ、かつ、既存の規格に準拠した装置で扱うことが可能な画像データを提供する技術を先に提案している(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, the present applicant is able to express image data that can express colors with a wider color gamut than existing standards such as BT.709 and can be handled by devices that conform to existing standards. (For example, refer to Patent Document 1).
また、かかる広色域の色を表現する画像データについてのxvYCC規格が、IEC(International Electrotechnical Commission)で2005年12月にIEC61966-2-4として承認された(例えば、非特許文献2参照)。 In addition, the xvYCC standard for image data expressing colors in such a wide color gamut was approved as IEC61966-2-4 in December 2005 by the International Electrotechnical Commission (IEC) (see, for example, Non-Patent Document 2).
ところで、テレビジョン受像機2(図3)の表示機構45としては、CRTが主流であったが、近年では、CRTよりも色再現範囲が広いプラズマディスプレイやLCD(Liquid Crystal Display)パネルが主流になっている。
By the way, as a
さらに、上述したように、xvYCC規格の承認に伴い、画像の広色域化に対する機運が高まっている。 Furthermore, as described above, with the approval of the xvYCC standard, the momentum for widening the color gamut of images is increasing.
このため、プラズマディスプレイやLCDパネルなどの色再現範囲が広い表示機構を有するテレビジョン受像機、その他、xvYCC規格に準拠した、広色域の動画の画像データを扱う装置等の性能を評価する必要を生じている。 For this reason, it is necessary to evaluate the performance of television receivers with a wide color reproduction range, such as plasma displays and LCD panels, as well as devices that handle video data of wide color gamut that conforms to the xvYCC standard. Has produced.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、広色域の動画を扱う装置等の評価を行うことができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to evaluate a device or the like that handles a moving image with a wide color gamut.
本発明の第1の側面は、動画を扱う評価対象の評価に使用される動画の画像データであり、ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる画像データである。 A first aspect of the present invention is moving image data used for evaluation of an evaluation object that handles moving images, and is expressed by a luminance signal and a color difference signal defined by ITU-R BT.601 or BT.709. This is image data composed of a luminance signal and a color difference signal compliant with the xvYCC standard defined in IEC 61966-2-4, which expresses chromaticity exceeding the range of chromaticity.
かかる第1の側面の画像データは、ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる画像データを扱う評価対象の評価に使用される。 The image data of the first aspect expresses chromaticity exceeding the range of chromaticity expressed by the luminance signal and the color difference signal defined by ITU-R BT.601 or BT.709. Used for evaluation of evaluation objects that handle image data consisting of luminance signals and color difference signals compliant with the xvYCC standard defined in 2-4.
また、画像データは記録媒体に記録することができる。 The image data can be recorded on a recording medium.
本発明の第2の側面は、動画を扱う評価対象を評価する評価方法であり、ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる評価用の画像データを、前記評価対象で処理し、前記評価対象で前記評価用の画像データを処理した結果に基づき、前記評価対象を評価するステップを含む評価方法である。 A second aspect of the present invention is an evaluation method for evaluating an evaluation object that handles a moving image, and a chromaticity range expressed by a luminance signal and a color difference signal defined by ITU-R BT.601 or BT.709. Image data for evaluation consisting of a luminance signal and a color difference signal compliant with the xvYCC standard defined in IEC 61966-2-4, which expresses chromaticity exceeding JIS 61966-2-4, is processed by the evaluation object, and the evaluation object The evaluation method includes a step of evaluating the evaluation object based on the result of processing the image data for evaluation.
かかる第2の側面の評価方法においては、ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる評価用の画像データが、前記評価対象で処理され、前記評価対象が前記評価用の画像データを処理した結果に基づき、前記評価対象が評価される。 In the evaluation method of the second aspect, the IEC 61966 expresses chromaticity exceeding the chromaticity range expressed by the luminance signal and the color difference signal defined by ITU-R BT.601 or BT.709. -2-4 Evaluation image data composed of luminance signals and color difference signals compliant with the xvYCC standard defined in 4-2-4 is processed by the evaluation object, and the evaluation object is a result of processing the evaluation image data Based on the above, the evaluation object is evaluated.
本発明の第1および第2の側面によれば、広色域の動画を扱う装置等の評価を行うことが可能となる。 According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to evaluate a device or the like that handles a wide color gamut moving image.
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。 Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between the constituent elements of the present invention and the embodiments described in the specification or the drawings are exemplified as follows. This description is intended to confirm that the embodiments supporting the present invention are described in the specification or the drawings. Therefore, even if there is an embodiment which is described in the specification or the drawings but is not described here as an embodiment corresponding to the constituent elements of the present invention, that is not the case. It does not mean that the form does not correspond to the constituent requirements. Conversely, even if an embodiment is described here as corresponding to a configuration requirement, that means that the embodiment does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. It's not something to do.
本発明の第2の側面の評価方法は、
動画を扱う評価対象を評価する評価方法において、
ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる評価用の画像データを、前記評価対象で処理し(例えば、図17のステップS11)、
前記評価対象で前記評価用の画像データを処理した結果に基づき、前記評価対象を評価する(例えば、図17のステップS12)
ステップを含む。
The evaluation method of the second aspect of the present invention is:
In an evaluation method for evaluating an evaluation object that handles a video,
XvYCC standard specified in IEC 61966-2-4 that expresses chromaticity beyond the range of chromaticity expressed by the luminance signal and color difference signal specified by ITU-R BT.601 or BT.709 Image data for evaluation consisting of a luminance signal and a color difference signal conforming to the above are processed by the evaluation object (for example, step S11 in FIG. 17),
The evaluation object is evaluated based on the result of processing the image data for evaluation with the evaluation object (for example, step S12 in FIG. 17).
Includes steps.
以下、本発明の実施の形態について説明するが、その前に、本実施の形態で採用する色空間について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described, but before that, a color space employed in the present embodiment will be described.
図5は、国際標準となっている規格の信号の信号レベルと、その信号レベルを表現する整数値との関係を示している。 FIG. 5 shows the relationship between the signal level of a standard signal that is an international standard and an integer value representing the signal level.
まず、IECにて規定される色空間についての規格であるsRGB規格においては、R,G,Bのそれぞれの色信号を表すために8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255の値に、0乃至1.0の色信号R,G,Bの信号レベルが割り当てられているので、0乃至1.0の色信号R,G,Bは、それぞれ256(=255−0+1)階調で表現される。 First, in the sRGB standard, which is a color space standard defined by the IEC, 8 bits are used to represent each of R, G, and B color signals, and can be represented by 0 to 255. Since the signal level of 0 to 1.0 color signals R, G, and B is assigned to the value of 0, the color signals R, G, and B of 0 to 1.0 are expressed by 256 (= 255−0 + 1) gradations, respectively. Is done.
次に、静止画像の輝度信号と色差信号についての規格であるsYCC規格においては、輝度信号Yについては、sRGB規格と同様に、その輝度信号Yを表現するために8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255の値に、0乃至1.0の輝度信号Yの信号レベルが割り当てられているので、0乃至1.0の輝度信号Yは、256(=255−0+1)階調で表現される。 Next, in the sYCC standard, which is a standard for the luminance signal and color difference signal of a still image, the luminance signal Y uses 8 bits to represent the luminance signal Y, as in the sRGB standard, thereby Since the signal level of the luminance signal Y of 0 to 1.0 is assigned to the value of 0 to 255 that can be expressed, the luminance signal Y of 0 to 1.0 is expressed by 256 (= 255−0 + 1) gradations. The
色差信号Cb,Crについては、それぞれの信号を表現するために8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255の値に、-0.5乃至0.5の色差信号Cb,Crの信号レベルが割り当てられているので、-0.5乃至0.5の色差信号Cb,Crは、それぞれ256(=255−0+1)階調で表現される。 For the color difference signals Cb and Cr, 8 bits are used to represent each signal, and the signal levels of the color difference signals Cb and Cr of -0.5 to 0.5 are added to the values of 0 to 255 that can be represented thereby. Therefore, the color difference signals Cb and Cr of −0.5 to 0.5 are expressed by 256 (= 255−0 + 1) gradations, respectively.
次に、SDTVの規格であるBT.601と、HDTVの規格であるBT.709における色信号と、輝度信号および色差信号とについて説明する。 Next, color signals, luminance signals, and color difference signals in BT.601, which is an SDTV standard, and BT.709, which is an HDTV standard, will be described.
BT.709では、R,G,Bのそれぞれの色信号を表現するために8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い、16乃至235の整数範囲の整数値に、0乃至1.0の色信号R,G,Bの信号レベルが割り当てられているので、0乃至1.0の色信号R,G,Bは、それぞれ220(=235−16+1)階調で表現される。 In BT.709, 8 bits are used to represent each color signal of R, G, and B, and an integer value in an integer range of 16 to 235 that is narrower than 0 to 255 that can be represented by Since the signal levels of 0 to 1.0 color signals R, G, and B are assigned, the 0 to 1.0 color signals R, G, and B are represented by 220 (= 235−16 + 1) gradations, respectively.
また、BT.709では、輝度信号Yを表現するために8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至235の整数範囲の整数値に、0乃至1.0の輝度信号Yの信号レベルが割り当てられているので、0乃至1.0の輝度信号Yは、220(=235−16+1)階調で表現される。 In BT.709, 8 bits are used to represent the luminance signal Y, and the luminance signal of 0 to 1.0 is represented by an integer value in the range of 16 to 235 that is narrower than 0 to 255, which can be represented thereby. Since the Y signal level is assigned, the luminance signal Y of 0 to 1.0 is expressed by 220 (= 235−16 + 1) gradations.
さらに、BT.709では、色差信号Cb,Crそれぞれを表現するために8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至240の整数範囲の整数値に、-0.5乃至0.5の色差信号Cb,Crの信号レベルが割り当てられているので、-0.5乃至0.5の色差信号Cb,Crは、それぞれ225(=240−16+1)階調で表現される。 Further, in BT.709, 8 bits are used to represent each of the color difference signals Cb and Cr, and an integer value in an integer range of 16 to 240 narrower than 0 to 255 that can be represented thereby is represented by −0.5 to Since the signal levels of 0.5 color difference signals Cb and Cr are assigned, the color difference signals Cb and Cr of −0.5 to 0.5 are expressed by 225 (= 240−16 + 1) gradations, respectively.
なお、BT.601の色信号と、輝度信号および色差信号も、BT.709と同様に規定されている。また、BT.709およびBT.601では、信号を表現する8ビットで表される0乃至255のうちの、0と255は、不使用となっている。 The BT.601 color signal, the luminance signal, and the color difference signal are also defined in the same manner as BT.709. In BT.709 and BT.601, 0 and 255 out of 0 to 255 represented by 8 bits representing a signal are not used.
次に、xvYCC規格について説明する。 Next, the xvYCC standard will be described.
xvYCC規格は、各信号レベルの信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格、即ち、例えば、-0.5乃至0.5の範囲の色差信号Cb,Crを8ビットで表現可能な0乃至255より狭い16乃至240の整数に割り当てて表現するBT.709やBT601の規格を拡張したものとなっている。 The xvYCC standard is a predetermined standard for expressing a signal of each signal level by assigning it to an integer value in an integer range narrower than an integer range that can be expressed by a plurality of predetermined bits, for example, a color difference signal Cb in a range of -0.5 to 0.5. , BT.709 and BT601 standards that express Cr by assigning it to an integer of 16 to 240 narrower than 0 to 255 that can be represented by 8 bits.
具体的には、xvYCC規格では、輝度信号Yは、例えば、BT.709と同一に定義される。即ち、xvYCC規格では、輝度信号Yを表現するために、例えば8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至235の整数範囲の整数値に、0乃至1.0の輝度信号Yの信号レベルが割り当てられている。従って、xvYCC規格でも、BT.709と同様に、0乃至1.0の信号レベルの範囲の輝度信号が、220(=235−16+1)階調で表現される。 Specifically, in the xvYCC standard, the luminance signal Y is defined to be the same as, for example, BT.709. That is, in the xvYCC standard, for example, 8 bits are used to represent the luminance signal Y, and an integer value in the integer range of 16 to 235 that is narrower than 0 to 255 that can be represented thereby is represented by a luminance of 0 to 1.0. The signal level of signal Y is assigned. Therefore, in the xvYCC standard, as in BT.709, the luminance signal in the signal level range of 0 to 1.0 is expressed with 220 (= 235−16 + 1) gradations.
また、xvYCC規格では、色差信号Cb,Crそれぞれの表現をするために、例えば、8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至240の整数範囲の整数値に、-0.5乃至0.5の色差信号Cb,Crの信号レベルが割り当てられている。この点においては、BT.709と同様である。 Further, in the xvYCC standard, for example, 8 bits are used to represent each of the color difference signals Cb and Cr, and an integer value in an integer range of 16 to 240 narrower than 0 to 255, which can be represented by it, Signal levels of color difference signals Cb and Cr of -0.5 to 0.5 are assigned. This is the same as BT.709.
しかしながら、xvYCC規格では、色差信号Cb,Crの信号レベルが割り当てられる整数範囲が、BT.709で信号レベルが割り当てられている16乃至240の整数範囲を包含する1乃至254の整数範囲に拡張されている。即ち、xvYCC規格では、BT.709と同様に、-0.5乃至0.5の信号レベルの範囲の色差信号Cb,Crが、それぞれ、16乃至240の225(=240−16+1)階調の整数範囲に割り当てられており、その16乃至240の整数範囲に対する信号レベルの割り当てと同様になるようにして、さらに1乃至15の整数範囲と、241乃至254の整数範囲にも、信号レベルが割り当てられている。 However, in the xvYCC standard, the integer range to which the signal levels of the color difference signals Cb and Cr are assigned is extended to an integer range of 1 to 254 including the integer range of 16 to 240 to which the signal level is assigned in BT.709. ing. That is, in the xvYCC standard, as in BT.709, the color difference signals Cb and Cr in the signal level range of −0.5 to 0.5 are assigned to the integer range of 16 to 240 225 (= 240−16 + 1) gradations, respectively. The signal levels are also assigned to the integer range of 1 to 15 and the integer range of 241 to 254 in the same manner as the assignment of the signal level to the integer range of 16 to 240.
その結果、xvYCC規格では、1乃至254の整数範囲に、-0.57乃至0.56の信号レベルが割り当てられる。従って、xvYCC規格では、-0.57乃至0.56の信号レベルの範囲の色差信号Cb,Crが、それぞれ254(=254−1+1)階調に分けて表現される。 As a result, in the xvYCC standard, a signal level of −0.57 to 0.56 is assigned to an integer range of 1 to 254. Therefore, in the xvYCC standard, the color difference signals Cb and Cr in the signal level range of −0.57 to 0.56 are expressed by dividing them into 254 (= 254−1 + 1) gradations.
以上のように、xvYCC規格では、BT.709の色差信号Cb,Crの信号レベルである-0.5乃至0.5を包含する-0.57乃至0.56の範囲の信号レベルの色差信号Cb,Crを扱うことができる。 As described above, the xvYCC standard can handle the color difference signals Cb and Cr having a signal level in the range of −0.57 to 0.56 including −0.5 to 0.5 which is the signal level of the color difference signals Cb and Cr of BT.709. .
従って、xvYCC規格によれば、BT.709で表現可能な色よりも広色域の色を表現することができる。 Therefore, according to the xvYCC standard, a color having a wider color gamut than the color that can be expressed by BT.709 can be expressed.
さらに、xvYCC規格の輝度信号Yは、BT.709の輝度信号Yと同一であり、また、xvYCC規格の色差信号Cb,Crは、16乃至240の整数範囲に割り当てられている-0.5乃至0.5の信号レベルについては、BT.709の色差信号Cb,Crと同一である。従って、xvYCC規格の輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crは、BT.709に準拠した装置であれば扱うことができ、例えば、BT.709で表現可能な色の範囲で、画像の表示を行うことができる。 Further, the luminance signal Y of the xvYCC standard is the same as the luminance signal Y of BT.709, and the color difference signals Cb and Cr of the xvYCC standard are assigned to an integer range of 16 to 240, from −0.5 to 0.5. The signal level is the same as the color difference signals Cb and Cr of BT.709. Therefore, the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr of the xvYCC standard can be handled as long as the device conforms to BT.709. For example, an image is displayed in a color range that can be expressed by BT.709. be able to.
xvYCC規格では、色差信号Cb,Crが、BT.709の色差信号Cb,Crがとり得る-0.5乃至0.5の範囲よりも広い-0.57乃至0.56の範囲の信号レベルをとり得るので、そのようなxvYCC規格の輝度信号Yおよび色信号Cb,Crを、色信号R,G,Bに変換した場合には、その色信号R,G,Bそれぞれの信号レベルは、いずれも、0乃至1.0より広い範囲の値、即ち、0未満の値(負の値)や1を超える値をとり得る。なお、ここでの0とは、BT.709に準拠した色信号R,G,Bの最小値であり、1とは、BT.709に準拠した色信号R,G,Bの最大値である。 In the xvYCC standard, the color difference signals Cb and Cr can take a signal level in the range of -0.57 to 0.56 which is wider than the range of -0.5 to 0.5 that the color difference signals Cb and Cr of BT.709 can take. When the standard luminance signal Y and the color signals Cb, Cr are converted into the color signals R, G, B, the signal levels of the color signals R, G, B are all in a range wider than 0 to 1.0. Value, that is, a value less than 0 (negative value) or a value greater than 1. Here, 0 is the minimum value of the color signals R, G, and B compliant with BT.709, and 1 is the maximum value of the color signals R, G, and B compliant with BT.709. .
xvYCC規格では、負の値や1を超える値の色信号R,G,Bを扱うことができ、そのような色信号R,G,Bと、0乃至1.0の範囲の輝度信号Y、および-0.57乃至0.56の範囲の色差信号Cb,Crとの間の相互変換が行われる。 The xvYCC standard can handle color signals R, G, and B that are negative or greater than 1, such color signals R, G, and B, luminance signal Y in the range of 0 to 1.0, and- Mutual conversion between color difference signals Cb and Cr in the range of 0.57 to 0.56 is performed.
ところで、例えば、画像を撮影し、その画像の色信号R,G,Bを、xvYCC規格の輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crに変換して処理する場合、そのxvYCC規格の輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crを、BT.709に準拠した装置で扱うことができるようにするには、xvYCC規格の輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crに変換する色信号R,G,Bを、BT.709の表示機構の光電変換特性に従った色信号R,G,Bに変換(γ(ガンマ)補正)する必要がある。
By the way, for example, when an image is taken and the color signals R, G, and B of the image are converted to the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr of the xvYCC standard, the luminance signal Y and the color difference of the xvYCC standard are processed. In order to be able to handle signals Cb and Cr with a device compliant with BT.709, color signals R, G, and B converted to luminance signal Y and color difference signals Cb and Cr of BT.709 are converted into BT. It is necessary to convert (γ (gamma) correction) into color signals R, G, and B according to the photoelectric conversion characteristics of the
一方、BT.709では、その色信号R,G,Bがとり得る0乃至1.0の範囲については、光電変換特性が定義されているが、負の値と1.0を超える値については、光電変換特性が定義されていない。 On the other hand, in BT.709, photoelectric conversion characteristics are defined for the range of 0 to 1.0 that the color signals R, G, B can take, but for negative values and values exceeding 1.0, photoelectric conversion characteristics are defined. Is not defined.
そして、xvYCC規格の輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crに変換する色信号R,G,Bは、上述したように、負の値と1.0を超える値をとり得るので、そのような負の値や1.0を超える値の色信号R,G,Bを、どのような光電変換特性に従って変換するかが問題となる。 Since the color signals R, G, and B converted to the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr of the xvYCC standard can take negative values and values exceeding 1.0 as described above, such negative values. In other words, there is a problem as to what photoelectric conversion characteristics the color signals R, G, and B having values exceeding 1.0 are converted.
そこで、xvYCC規格では、例えば、BT.709で規定されている光電変換特性を、そのまま1.0を超える領域でも適用するとともに、入力が負値の場合は原点に対して点対称に拡張し、その拡張によって得られる光電変換特性が採用されている。 Therefore, in the xvYCC standard, for example, the photoelectric conversion characteristics stipulated in BT.709 are applied as it is even in a region exceeding 1.0, and when the input is negative, it is extended point-symmetrically with respect to the origin. The photoelectric conversion characteristics obtained by the above are adopted.
即ち、図6は、xvYCC規格で採用する光電変換特性を示している。 That is, FIG. 6 shows the photoelectric conversion characteristics adopted in the xvYCC standard.
図6に示すxvYCC規格の光電変換特性は、入力信号(色信号R,G,B)が、0乃至1.0の範囲については、BT.709における光電変換特性と同一である。 The photoelectric conversion characteristics of the xvYCC standard shown in FIG. 6 are the same as the photoelectric conversion characteristics in BT.709 when the input signals (color signals R, G, B) are in the range of 0 to 1.0.
即ち、図6のxvYCC規格の光電変換特性のうちの、入力信号が0乃至1.0の範囲は、BT.709で定義されているように、式(2)と同様に表される。 That is, the range of the input signal from 0 to 1.0 in the photoelectric conversion characteristics of the xvYCC standard in FIG. 6 is expressed in the same manner as in the equation (2) as defined in BT.709.
また、図6のxvYCC規格の光電変換特性のうちの、入力信号が1.0を超えるの範囲は、式(2)の0.018乃至1.0の範囲をそのまま拡張したものとなっている。さらに、図6のxvYCC規格の光電変換特性のうちの、入力信号が負の範囲は、式(2)の光電変換特性を、原点に対して対称に拡張したものとなっている。 Further, in the photoelectric conversion characteristics of the xvYCC standard in FIG. 6, the range where the input signal exceeds 1.0 is an extension of the range of 0.018 to 1.0 in Equation (2). Further, in the photoelectric conversion characteristic of the xvYCC standard in FIG. 6, the range where the input signal is negative is obtained by extending the photoelectric conversion characteristic of Expression (2) symmetrically with respect to the origin.
従って、図6のxvYCC規格の光電変換特性は、式(5)で表される。 Therefore, the photoelectric conversion characteristic of the xvYCC standard in FIG. 6 is expressed by Expression (5).
なお、式(5)では、光電変換特性に従って変換を行う前の色信号RをRex709と示すとともに、光電変換特性に従って変換を行った後の色信号RをR'ex709と示してある。また、色信号G,Bも、色信号Rと同様に、式(5)に従って変換される。 In equation (5), the color signal R before conversion according to the photoelectric conversion characteristics is indicated as R ex709, and the color signal R after conversion according to the photoelectric conversion characteristics is indicated as R ′ ex709 . Similarly to the color signal R, the color signals G and B are also converted according to the equation (5).
次に、以上のようなxvYCC規格によって表現することができる色について説明する。 Next, colors that can be expressed by the xvYCC standard as described above will be described.
図7は、BT.709がカバーする色空間と、マンセルカラーカスケード(Munsell Color Cascade)と呼ばれる高彩度色標の768色およびsRGB規格の色空間との関係を表す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the color space covered by BT.709 and the color space of the 768 colors of the high saturation color target called Munsell Color Cascade and the color space of the sRGB standard.
なお、図7においては(後述する図8および図9においても同様)、色信号R,G,Bを光電変換特性に従って変換し、その変換後の色信号R,G,Bを、輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crに変換した場合の、その輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crを、3つの軸にとって、色空間を表している。図7では、輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crが光電変換特性に従った変換が行われた色信号R,G,Bに対応するものであることを表すために、輝度信号Yおよび色差信号Cb,Crを、それぞれ、輝度信号Y',および色差信号Cb',Cr'と示してある。 In FIG. 7 (the same applies to FIGS. 8 and 9 described later), the color signals R, G, B are converted according to the photoelectric conversion characteristics, and the converted color signals R, G, B are converted into the luminance signal Y. In addition, the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr when converted into the color difference signals Cb and Cr represent a color space for the three axes. In FIG. 7, in order to indicate that the luminance signal Y and the color difference signals Cb, Cr correspond to the color signals R, G, B that have been converted according to the photoelectric conversion characteristics, the luminance signal Y and the color difference signal are shown. Cb and Cr are shown as a luminance signal Y ′ and color difference signals Cb ′ and Cr ′, respectively.
また、図7において、●印がマンセルカラーカスケードの768色を示しており、格子状に囲まれている平行六面体の範囲が、BT.709規格の色信号で表現される色を示している。さらに、図7において、直方体で囲まれている範囲が、BT.709の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示している。 In FIG. 7, the ● mark indicates the 768 colors of the Munsell color cascade, and the range of the parallelepiped surrounded by the lattice shape indicates the color expressed by the color signal of the BT.709 standard. Further, in FIG. 7, a range surrounded by a rectangular parallelepiped indicates a range covered by the luminance signal and color difference signal of BT.709.
BT.709の輝度信号、色差信号では、sRGB規格の色空間をカバーするが、マンセルカラーカスケードの768色については、カバーすることができない部分が存在する。 The luminance signal and color difference signal of BT.709 cover the color space of the sRGB standard, but there are parts that cannot be covered for 768 colors of the Munsell color cascade.
図8は、xvYCC規格の輝度信号、色差信号による色空間、マンセルカラーカスケードの768色、BT.709規格の色信号による色空間、およびBT.709規格の輝度信号、色差信号による色空間の関係を表す図である。 FIG. 8 shows the relationship between the luminance signal of the xvYCC standard, the color space based on the color difference signal, the 768 colors of the Munsell color cascade, the color space based on the color signal of the BT.709 standard, and the color space based on the luminance signal of the BT.709 standard and the color difference signal. FIG.
図8において、図7と同様に●印がマンセルカラーカスケードの768色を示しており、平行六面体で囲まれている範囲が、BT.709規格の色信号で表現される色を示している。さらに、2つの直方体のうち、内側の直方体で囲まれている範囲が、BT.709の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示しており、外側の直方体で囲まれている範囲が、xvYCC規格の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示している。 In FIG. 8, as in FIG. 7, the ● mark indicates the 768 colors of the Munsell color cascade, and the range surrounded by the parallelepiped indicates the color expressed by the color signal of the BT.709 standard. Furthermore, of the two rectangular parallelepipeds, the range enclosed by the inner rectangular parallelepiped shows the range covered by the luminance and color difference signals of BT.709, and the range enclosed by the outer rectangular parallelepiped is the xvYCC standard The range covered by the luminance signal and the color difference signal is shown.
図9は、図8のCb'方向への投影図である。 FIG. 9 is a projection view in the Cb ′ direction of FIG.
図9において、図7と同様に●印がマンセルカラーカスケードの768色を示しており、平行四辺形の範囲が、BT.709規格の色信号で表現される色を示している。さらに、2つの長方形のうち、内側の長方形で囲まれている範囲が、BT.709の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示しており、外側の長方形で囲まれている範囲が、xvYCC規格の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示している。 In FIG. 9, as in FIG. 7, the ● mark indicates 768 colors of the Munsell color cascade, and the range of the parallelogram indicates the color represented by the color signal of the BT.709 standard. In addition, of the two rectangles, the range enclosed by the inner rectangle indicates the range covered by the luminance and color difference signals of BT.709, and the range enclosed by the outer rectangle is the xvYCC standard. The range covered by the luminance signal and the color difference signal is shown.
図8および図9に示すように、xvYCC規格は、マンセルカラーカスケードの768色とBT.709規格の色信号の色空間を完全にカバーしている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the xvYCC standard completely covers the color space of the 768 colors of the Munsell color cascade and the color signal of the BT.709 standard.
ここで、マンセルカラーカスケードの768色の表面積に対するカバー率は、BT.709の色信号の色空間では55%であるのに対して、xvYCC規格の輝度信号、色差信号の色空間では100%である。また、均等色空間(L*a*b*)の体積に対するカバー率は、BT.709の色信号の色空間では61%であるのに対して、xvYCC規格の輝度信号、色差信号の色空間では100%である。 Here, the coverage for the surface area of 768 colors in the Munsell color cascade is 55% in the color space of the color signal of BT.709, whereas it is 100% in the color space of the luminance signal and color difference signal of the xvYCC standard. is there. Also, the coverage ratio for the volume of the uniform color space (L * a * b *) is 61% in the color space of the color signal of BT.709, whereas the color space of the luminance signal and color difference signal of the xvYCC standard Then it is 100%.
以上のように、xvYCC規格によれば、広範囲の色空間をカバーし、広色域の色を表現することができる。 As described above, according to the xvYCC standard, a wide color space can be covered and a color in a wide color gamut can be expressed.
次に、図10は、上述したxvYCC規格に対応したAVシステムの一実施の形態の構成例を示している。 Next, FIG. 10 shows a configuration example of an embodiment of an AV system corresponding to the above-described xvYCC standard.
図10のAVシステムは、ビデオカメラ60とテレビジョン受像機70とで構成される。AVシステムにおいては、ビデオカメラ60にて撮影された画像の信号が、記録媒体11もしくはネットワーク12を介してテレビジョン受像機70に供給され、テレビジョン受像機70において、ビデオカメラ60にて撮影された画像が表示される。
The AV system shown in FIG. 10 includes a
図11は、図10のビデオカメラ60の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。なお、図11において、図2に示すビデオカメラ1における場合と同様の部分には同一の番号が付してあり、その説明は適宜省略する。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of the
ビデオカメラ60は、操作部21、撮影部61、A/D変換部23、原色変換部62、光電変換部63、色信号変換部64、補正部64A、エンコーダ28、制御部29、記録部30、通信部31により構成される。
The
撮影部61は、操作部21からの指示に従って、撮影処理を開始し、または停止する。また、撮影部61は撮影した画像の画像信号をA/D変換部23に供給する。ここで、撮影部61は、例えば、CMOSイメージャや、CCDなどで構成され、画像信号として、R,G,Bの色信号を出力する。なお、撮影部61であるCMOSイメージャまたはCCDの原色点は、広色域の色の情報を伝達するために、BT.709の原色点よりも広色域の位置にあるべきである。
The
A/D変換部23は、撮影部61から供給された色信号R,G,BをA/D変換し、原色変換部62に供給する。ここで、A/D変換部23が原色変換部62に供給する色信号R,G,Bを、それぞれ、Rex,Gex,Bexと表す。
The A /
原色変換部62は、A/D変換部23から供給された色信号Rex,Gex,Bexを、BT.709の原色に基づく色信号Rex709,Gex709,Bex709に原色変換し、光電変換部63に供給する。即ち、原色変換部62は、例えば、式(6)を計算することにより、A/D変換部23からの色信号Rex,Gex,Bexを、BT.709の原色に基づく色信号Rex709,Gex709,Bex709に変換する。なお、BT.709の原色は、前述の図4に示した通りである。
The primary
この、原色変換部62での原色変換にて得られる色信号Rex709,Gex709,Bex709は、撮影部61の原色点がBT.709の原色点と異なる場合(操作部61が広色域の色信号R,G,Bを出力する場合)、負の値や、1を超える値をとり得る。
The color signals R ex709 , G ex709 , and B ex709 obtained by the primary color conversion in the primary
光電変換部63は、原色変換部62から供給された色信号Rex709,Gex709,Bex709を、xvYCC規格の光電変換特性に従って、色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709に変換し、色信号変換部64に供給する。
The
即ち、光電変換部63は、原色変換部62からの色信号Rex709,Gex709,Bex709を、式(5)に従って色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709に変換し、色信号変換部64に供給する。
That is, the
ここで、式(5)は、色信号Rex709を色信号R'ex709に変換する式であるが、色信号Gex709,Bex709も、それぞれ、式(5)の色信号R709と同様に、色信号G'ex709,B'ex709に変換される。 Here, Expression (5) is an expression for converting the color signal R ex709 into the color signal R ′ ex709 , but the color signals G ex709 and B ex709 are also similar to the color signal R 709 of Expression (5), respectively. The color signals are converted into G ′ ex709 and B ′ ex709 .
なお、光電変換部63において、色信号Rex709,Gex709,Bex709を、xvYCC規格の光電変換特性に従って変換することにより得られる色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709のうちの0乃至1.0の範囲は、BT.709規格と同じである。
Note that in the
色信号変換部64は、光電変換部63から供給された色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709を、式(7)に従い、輝度信号Y'ex709および色差信号Cb'ex709,Cr'ex709に変換する。さらに、信号変換部64は、補正部64Aを内蔵しており、補正部64Aは、輝度信号Y'ex709をxvYCC規格にて定義される0乃至1.0の数値範囲の輝度信号に補正し、色差信号Cb'ex709とCr'ex709を、xvYCC規格にて定義される-0.57乃至0.56の数値範囲の色差信号に補正して、エンコーダ28に供給する。
The color
即ち、色信号変換部64は、補正部64Aにて、例えば、0より小さい輝度信号Y'ex709を0に補正し、1.0より大きい輝度信号Y'ex709を1.0に補正する。また、-0.57より小さい色差信号Cb'ex709,Cr'ex709を-0.57に補正し、0.56より大きい色差信号Cb'ex709,Cr'ex709を0.56に補正して、その補正後の輝度信号Y'ex709を、8ビットで表現可能な0乃至255の整数範囲より狭い16乃至235の整数範囲の整数値に割り当て、その整数値である輝度信号Y'ex709を、xvYCC規格に準拠した輝度信号としてエンコーダ28に供給し、さらに、補正後の色差信号Cb'ex709,Cr'ex709を、それぞれ、8ビットで表現可能な0乃至255の整数範囲より狭い1乃至254の整数範囲の整数値に割り当て、その整数値である色差信号Cb'ex709と色差信号Cr'ex709を、xvYCC規格に準拠した色差信号として、エンコーダ28に供給する。
That is, the color
以下、制御部29、記録部30、および通信部31では、図2のビデオカメラ1と同様の処理が行われる。
Thereafter, the
次に、図12は、図10のテレビジョン受像機70の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。なお、図12において、図3に示すテレビジョン受像機2における場合と同様の部分には同一の番号が付してあり、その説明は適宜省略する。
Next, FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of the
図12において、テレビジョン受像機70は、画像信号入力部41、輝度・色差信号変換部71、逆光電変換部72、原色変換部73、色信号補正部74、固有γ特性補正部75、D/A変換部44、および表示機構76から構成されている。
In FIG. 12, a
輝度・色差信号変換部71は、画像信号入力部41から供給された輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709,Cr'ex709を、式(8)に従い、xvYCC規格の光電変換特性に従った色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709に変換し、逆光電変換部72に供給する。
The luminance / color difference
即ち、輝度・色差信号変換部71は、8ビットで表現可能な16乃至235の整数範囲の整数値の輝度信号Y'ex709を、0乃至1.0の数値範囲で表現される値とするとともに、8ビットで表現可能な1乃至254の整数範囲の整数値の色差信号Cb'ex709,Cr'ex709のそれぞれを、-0.57乃至0.56の数値範囲で表現される値とし、その0乃至1.0の数値範囲で表される輝度信号Y'ex709と、-0.57乃至0.56の数値範囲で表現される色差信号Cb'ex709,Cr'ex709を、式(8)に従って、色信号R'ex709,G'ex709 ,B'ex709に変換する。
That is, the luminance / color-difference
逆光電変換部72は、輝度・色差信号変換部71から供給された色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709を、xvYCC規格の光電変換特性に従って変換する。即ち、逆光電変換部72は、輝度・色差信号変換部71から供給された色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709を、式(9)に従い、色信号Rex709,Gex709,Bex709に変換し、原色変換部73に供給する。
The inverse
逆光電変換部72は、輝度・色差信号変換部71から供給された色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709に対して、ビデオカメラ60(図11)の光電変換部63にて行われる処理の逆の処理を行うことにより、輝度・色差信号変換部71から供給された色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709を、ビデオカメラ60の光電変換部63にて変換される前の色信号Rex709,Gex709,Bex709に戻す。
The inverse
なお、式(9)は、色信号R'ex709を色信号Rex709に変換する式であるが、色信号G'ex709,B'ex709も、それぞれ、式(9)の色信号R'ex709と同様に、色信号Gex709,Bex709に変換される。 Equation (9) is an equation for converting the color signal R ′ ex709 into the color signal R ex709 , but the color signals G ′ ex709 and B ′ ex709 are also the same as the color signal R ′ ex709 in Equation (9), respectively. Similarly, the color signals G ex709 and B ex709 are converted.
原色変換部73は、逆光電変換部72から供給された色信号Rex709,Gex709,Bex709を、表示機構76の原色に基づく色信号Rtv,Gtv,Btvに原色変換し、色信号補正部74に供給する。即ち、原色変換部73は、例えば、式(10)を計算することにより、逆光電変換部72からの色信号Rex709,Gex709,Bex709を、表示機構76の原色に基づく色信号Rtv,Gtv,Btvに変換する。
The primary
色信号補正部74は、原色変換部73から供給された色信号Rrv,Gtv,Btvのうち、表示機構76にいおいて表示不可能な色信号に対して補正を行い、固有γ特性補正部75に供給する。即ち、色信号補正部74は、例えば、原色変換部73から供給された色信号Rtv,Gtv,Btvの信号レベルが、表示機構76において表示可能な色信号の信号レベルの範囲に含まれない場合、その色信号Rtv,Gtv,Btvを、表示機構76において表示可能な色信号の信号レベルの範囲の色信号に補正する。
The color
例えば、色信号補正部74にて行う補正処理では、原色変換部73から供給された色信号Rtv,Gtv,Btvが負の値であった場合、その色信号Rtv,Gtv,Btvを、0に補正する。
For example, in the correction processing performed by the color
なお、色信号補正部74にて行う補正処理では、原色変換部73から供給された色信号Rtv,Gtv,Btvが、表示機構76において表示不可能な色信号であった場合、その色信号Rtv,Gtv,Btvを、その色信号Rtv,Gtv,Btvとの色差が最小になる、表示機構76において表示可能な色域内の色信号に補正するようにしても良いし、輝度を維持したまま彩度を低下させた色信号に補正するようにしても良い。
In the correction processing performed by the color
固有γ特性補正部75は、色信号補正部74から供給された色信号Rtv,Gtv,Btvを、テレビジョン受像機70の表示機構76の固有のγ特性を補正するため、表示機構76の色信号R'tv,G'tv,B'tv に変換し、D/A変換部44に供給する。
The inherent γ characteristic correcting unit 75 corrects the inherent γ characteristics of the
D/A変換部44は、固有γ特性補正部75から供給された色信号R'tv,G'tv,B'tvをD/A変換し、表示機構76に供給する。
The D /
表示機構76は、例えば、CRTやLCDなどで構成され、D/A変換部44から供給された色信号R'tv,G'tv,B'tvに基づいて画像を表示する。表示機構76は、xvYCC規格に対応しており、図3の表示機構45に比べて、広色域の色を表現(表示)することができるものとなっている。
The
次に、図13を参照して、ビデオカメラ60にて撮影された画像が、テレビジョン受像機70に表示されるまでの信号の流れを概略的に説明する。図13の矢印は処理(信号に対する変換処理など)を表している。
Next, with reference to FIG. 13, the flow of signals until an image taken by the
処理81乃至83は、ビデオカメラ60にて行われる処理であり、処理91乃至94の処理は、テレビジョン受像機70にて行われる処理である。
Processes 81 to 83 are processes performed by the
まず、ビデオカメラ60の撮影部61にて撮影された画像は、D/A変換部23を経由し、撮影部61(図11)の原色に基づく色信号Rex,Gex,Bexとして、原色変換部62に供給され、BT.709の原色に基づく色信号Rex709,Gex709,Bex709に変換される(処理81)。
First, an image photographed by the photographing
その後、色信号Rex709,Gex709,Bex709は、光電変換部63にて、xvYCC規格の光電変換特性に従った色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709に変換され(処理82)、さらに、色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709は、色信号変換部62にて、xvYCC規格に準拠した輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709,Cr'ex709に変換され(処理83)、エンコーダ28にてエンコードされた後、エンコードデータとして、記録、もしくは、ネットワーク12を介しての送信が行われる。
Thereafter, the color signals R ex709 , G ex709 , and B ex709 are converted into color signals R ′ ex709 , G ′ ex709 , and B ′ ex709 according to the photoelectric conversion characteristics of the xvYCC standard by the photoelectric conversion unit 63 (processing 82). Further, the color signals R ′ ex709 , G ′ ex709 and B ′ ex709 are converted into the luminance signal Y ′ ex709 and the color difference signals Cb ′ ex709 and Cr ′ ex709 compliant with the xvYCC standard by the color signal conversion unit 62 ( Process 83) After being encoded by the
一方、テレビジョン受像機70は、ビデオカメラ60で得られたエンコードデータをデコードし、その結果得られる、xvYCC規格に準拠した輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709,Cr'ex709を、輝度・色差信号変換部71にて、xvYCC規格の光電変換特性に従った色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709に変換する(処理91)。つまり、輝度信号Y'ex709および色差信号Cb'ex709,Cr'ex709を、ビデオカメラ60の光電変換部63が行う処理にて得られる色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709に戻す処理を行う。
Meanwhile, the
その後、色信号R'ex709,G'ex709,B'ex709は、逆光電変換部72にて、ビデオカメラ60の原色変換部63が行う処理にて得られる、BT.709の原色に基づく色信号Rex709,Gex709,Bex709に変換される(処理92)。
Thereafter, the color signals R ′ ex709 , G ′ ex709 , and B ′ ex709 are color signals based on the primary colors of BT.709 obtained by the inverse
そして、色信号Rex709,Gex709,Bex709は、原色変換部73にて、表示機構76(図12)の原色に基づく色信号Rtv,Gtv,Btvに変換される(処理93)。 Then, the color signals R ex709 , G ex709 , and B ex709 are converted into color signals R tv , G tv , and B tv based on the primary colors of the display mechanism 76 (FIG. 12) by the primary color conversion unit 73 (process 93). .
色信号Rtv,Gtv,Btvは、固有γ特性補正部75にて、テレビジョン受像機70の固有のγ特性に従って、色信号R'tv,G'tv,B'tvに変換され(処理94)、この色信号R'tv,G'tv,B'tvに基づいて画像が表示される。
The color signals R tv , G tv , B tv are converted into color signals R ′ tv , G ′ tv , B ′ tv in accordance with the specific γ characteristics of the
以上のように、ビデオカメラ60とテレビジョン受像機70においては、色差信号Cb,Crの有効数値(信号幅)を、BT.709よりも拡張したxvYCC規格を採用することにより、BT.709では表現できない広色域の色を再現することができる。
As described above, in the
なお、ビデオカメラ60で撮影された画像の輝度信号Yは、BT.709に準拠しており、さらに、色差信号Cb,Crも、-0.5乃至0.5の範囲では、BT.709に準拠しているので、その輝度信号Yおよび色差信号Cb,CrをBT.709に準拠したテレビジョン受像機にて処理した場合は、BT.709の色域にて、画像を表示することができる。
The luminance signal Y of the image taken by the
ここで、xvYCC規格では、BT.601に準拠した輝度信号Yと、-0.5乃至0.5の範囲でBT.601に準拠した色差信号Cb,Crとを採用することもできる。この場合、BT.601では表現できない広色域の色を再現することができる。さらに、この場合、輝度信号Yは、BT.601に準拠しており、さらに、色差信号Cb,Crも、-0.5乃至0.5の範囲では、BT.601に準拠しているので、その輝度信号Yおよび色差信号Cb,CrをBT.601に準拠したテレビジョン受像機にて処理した場合は、BT.601の色域にて、画像を表示することができる。 Here, in the xvYCC standard, the luminance signal Y compliant with BT.601 and the color difference signals Cb and Cr compliant with BT.601 in the range of −0.5 to 0.5 can also be adopted. In this case, it is possible to reproduce a color having a wide color gamut that cannot be expressed by BT.601. Further, in this case, the luminance signal Y conforms to BT.601, and the color difference signals Cb and Cr also conform to BT.601 in the range of −0.5 to 0.5. When the color difference signals Cb and Cr are processed by a television receiver compliant with BT.601, an image can be displayed in the BT.601 color gamut.
但し、BT.601に準拠した輝度信号Yと、-0.5乃至0.5の範囲でBT.601に準拠した色差信号Cb,Crとを採用する場合、色信号R'ex601,G'ex601,B'ex601からなるRGB信号を、輝度信号Y'ex601および色差信号Cb'ex601,Cr'ex601からなるYCC信号に変換する際には、式(7)の代わりに、以下に示す式(11)を用いて変換を行う必要がある。 However, when the luminance signal Y compliant with BT.601 and the color difference signals Cb, Cr compliant with BT.601 in the range of −0.5 to 0.5 are used, the color signals R ′ ex601 , G ′ ex601 , B ′ ex601 Is converted into a YCC signal consisting of the luminance signal Y ′ ex601 and the color difference signals Cb ′ ex601 and Cr ′ ex601 using the following equation (11) instead of equation (7): Conversion needs to be done.
また、ビデオカメラ60の原色変換部62と色信号変換部64のそれぞれは、3×3のマトリックス演算を行う回路で実現し、光電変換部63は、1次元のLUT(Look Up Table)などで実現することができる。さらに、原色変換部62、光電変換部63、および色信号変換部64の全ては、まとめて1つの3次元のLUTで実現することができる。
Each of the primary
また、テレビジョン受像機70の輝度・色差信号変換部71と原色変換部73のそれぞれは、3×3のマトリックス演算を行う回路で実現し、逆光電変換部72と固有γ特性補正部75のそれぞれは、1次元のLUTなどで実現することができる。さらに、輝度・色差信号変換部71、逆光電変換部72、原色変換部73、および固有γ特性補正部75の全ては、まとめて1つの3次元のLUTで実現することができる。
Further, each of the luminance / color difference
次に、図10のビデオカメラ60や、図11のテレビジョン受像機70などのように、xvYCC規格の画像データを扱う装置等の性能を評価する手法について説明する。
Next, a method for evaluating the performance of an apparatus that handles image data of the xvYCC standard, such as the
ここで、以下、適宜、アナログ値で表現される色差信号を、Pb,Prと記載し、ディジタル値(整数値)で表現される色差信号を、Cb,Crと記載する。 Here, hereinafter, the color difference signal expressed as an analog value will be described as Pb and Pr, and the color difference signal expressed as a digital value (integer value) will be described as Cb and Cr.
図14は、xvYCC規格の画像データを扱う装置等の評価対象を評価するための評価システムの一実施の形態の構成例を示している。 FIG. 14 shows a configuration example of an embodiment of an evaluation system for evaluating an evaluation object such as an apparatus that handles image data of the xvYCC standard.
図14の評価システムは、評価用チャートデータ生成側と、評価側とに、大きく分けることができる。 The evaluation system of FIG. 14 can be broadly divided into an evaluation chart data generation side and an evaluation side.
図14において、評価用チャートデータ生成側は、チャートデータ生成部101、リサイズ部102、レコーダ103、および出力ユニット104で構成され、xvYCC規格の画像データを扱う評価対象の評価に使用される画像データである評価用チャートデータを生成する。
In FIG. 14, the evaluation chart data generation side includes a chart
即ち、チャートデータ生成部101は、広色域の、例えば、色刺激データのXYZからなる3刺激値から、xvYCC規格の輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'からなるチャートデータを生成する。
That is, the chart
具体的には、チャートデータ生成部101は、BT.709により定義されたRGB原色点に基づき、例えば、XYZ信号を、BT.709の原色に基づくRGB信号に変換し、さらに、そのRGB信号を、式(5)で表される光電変換特性にしたがい、R',G',B'信号(色信号R',G',B')に変換する。そして、チャートデータ生成部101は、そのR',G',B'信号を、式(7)にしたがい、アナログ値の輝度信号Y'および色差信号Pb',Pr'に変換し、さらに、そのアナログ値の輝度信号Y'および色差信号Pb',Pr'を、xvYCC規格に準拠した、例えば、8ビットのディジタル値の輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に変換して、HDTVに対応した評価対象の評価に使用するチャートデータとして、リサイズ部102に供給する。
Specifically, the chart
あるいは、チャートデータ生成部101は、R',G',B'信号を、式(11)にしたがい、アナログ値の輝度信号Y'および色差信号Pb',Pr'に変換し、さらに、そのアナログ値の輝度信号Y'および色差信号Pb',Pr'を、xvYCC規格に準拠した、例えば、8ビットのディジタル値の輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に変換して、SDTVに対応した評価対象の評価に使用するチャートデータとして、リサイズ部102に供給する。
Alternatively, the chart
リサイズ部102は、必要に応じて、チャートデータ生成部101からの輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'によって表示される画像のサイズを、HDTV用またはSDTV用のサイズにリサイズ(変更)し、そのHDTV用またはSDTV用のサイズの画像に対応する輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'を、評価用チャートデータとして得る。
The resizing
ここで、以上のようにして得られる評価用チャートデータは、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'とからなる。 Here, the evaluation chart data obtained as described above expresses chromaticity exceeding the range of chromaticity expressed by the luminance signal and the color difference signal defined by BT.601 or BT.709. It consists of a luminance signal Y ′ and color difference signals Cb ′ and Cr ′ compliant with the xvYCC standard defined in IEC 61966-2-4.
リサイズ部102は、以上のような評価用チャートデータとしての輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'を、後段のレコーダ103で読み込み可能な形式に変換して、レコーダ103に転送する。
The resizing
レコーダ103は、例えば、(株)計測技術研究所のUDRと呼ばれるシリーズの、コンポーネット信号を記録再生することができるディスクレコーダ等であり、リサイズ部102からの評価用チャートデータである輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'を、その内蔵するHD(Hard Disk)に記録する。さらに、レコーダ103は、内蔵するHDから、評価用チャートデータである輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'を再生し、出力ユニット104に供給する。
The
出力ユニット104は、例えば、HD-SDI(Signal Digital Interface)ユニットやSDIユニット、アナログコンポーネントユニットなどの出力ユニットであり、レコーダ103からの評価用チャートデータである輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'を、様々な信号形式で送出する。
The
出力ユニット104が送出した評価用チャートデータは、例えば、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、出力ユニット104が送出した評価用チャートデータは、記録媒体111に記録して配布することができる。なお、評価用チャートデータがHDTV用のデータであれば、記録媒体111としては、例えば、HDCAM(R)用やHDCAM-SR用のテープ、ディスク状記録媒体、半導体メモリ等を採用することができる。また、評価用チャートデータがSDTV用のデータであれば、記録媒体111としては、例えば、DV(Digital Video)用やベータカム用のテープ、ディスク状記録媒体、半導体メモリ等を採用することができる。
The chart data for evaluation sent out by the
図14において、評価側は、評価対象121と評価部122とで構成され、評価用チャートデータ生成側から記録媒体111の提供を受け、その記録媒体111に記録されている評価用チャートデータを使用して、評価対象121の評価を行う。
In FIG. 14, the evaluation side includes an
即ち、評価対象121は、xvYCC規格に準拠した画像データを扱う装置その他の物であり、記録媒体111に記録されている評価用チャートデータを処理する。ここで、評価対象121となり得るものとしては、例えば、画像データに対応する画像を表示する表示装置や、画像データの編集を行う編集装置、画像データのエンコードとデコードとを行うコーデック、画像データを保存するストレージ、画像データを伝送する伝送装置または伝送媒体、記録媒体に対する画像データの記録と再生とを行う記録再生装置、記録媒体から画像データを再生する再生装置等がある。
That is, the
評価部122は、評価対象121で評価用チャートデータを処理した結果に基づき、評価対象121を評価し、評価結果を出力する。
The
即ち、評価対象121が、例えば、表示装置である場合には、評価対象121は、評価用チャートデータに必要な処理を施し、対応する画像を表示する。この場合、評価部122は、評価対象121としての表示装置で評価用チャートデータを処理することにより得られるデータに対応する画像に基づき、評価対象121を評価する。
That is, when the
具体的には、評価部122は、例えば、色度計を有し、評価対象121としての表示装置が表示した画像の色度を、色度計で測定し、その測定値と、記録媒体111に記録されている評価用チャートデータとを比較することで、測定値の、評価用チャートデータに対する誤差を求め、その誤差を、評価対象121の評価の結果として出力する。
Specifically, the
その他、評価対象121の評価は、評価対象121としての表示装置が表示した画像を、評価対象121の評価を行おうとする人(評価者)が目視により確認することによって行うことができる。
In addition, the evaluation of the
次に、図15は、xvYCC規格の画像データを扱う装置等の評価対象を評価するための評価システムの他の実施の形態の構成例を示している。 Next, FIG. 15 shows a configuration example of another embodiment of an evaluation system for evaluating an evaluation object such as a device that handles image data of the xvYCC standard.
なお、図中、図14の評価システムと対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。 In the figure, portions corresponding to those in the evaluation system of FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted below as appropriate.
図15の評価システムは、評価側に、評価部122に代えて、波形モニタ131と画像モニタ132とが設けられている点で、図14の評価システムと異なっている。
The evaluation system of FIG. 15 differs from the evaluation system of FIG. 14 in that a waveform monitor 131 and an image monitor 132 are provided on the evaluation side instead of the
図15の評価システムでは、評価対象121において、記録媒体111に記録されている評価用チャートデータが処理され、その処理の結果得られるデータが、波形モニタ131と画像モニタ132の一方または両方に供給される。
In the evaluation system of FIG. 15, evaluation chart data recorded on the recording medium 111 is processed in the
波形モニタ131は、評価対象121からのデータの波形を表示し、画像モニタ132は、評価対象121からのデータに対応する画像を表示する。
The waveform monitor 131 displays a waveform of data from the
評価者は、波形モニタ131に表示された波形や、画像モニタ132に表示された画像を目視により確認し、評価対象121の評価を行う。
The evaluator visually confirms the waveform displayed on the waveform monitor 131 and the image displayed on the image monitor 132, and evaluates the
次に、図16および図17のフローチャートを参照して、図14と図15の評価システムを用いた評価対象121の評価の方法について説明する。
Next, a method for evaluating the
まず、図16のフローチャートを参照して、評価システム(図14、図15)の評価用チャートデータ生成側の処理について説明する。 First, the process on the evaluation chart data generation side of the evaluation system (FIGS. 14 and 15) will be described with reference to the flowchart of FIG.
評価用チャートデータ生成側では、ステップS1において、評価用チャートデータが生成されて、記録媒体111に記録され、処理を終了する。 On the evaluation chart data generation side, in step S1, evaluation chart data is generated and recorded in the recording medium 111, and the process ends.
即ち、評価用チャートデータ生成側では、チャートデータ生成部101が、上述したように、アナログ値の輝度信号Y'および色差信号Pb',Pr'を生成する。さらに、チャートデータ生成部101は、アナログ値の輝度信号Y'および色差信号Pb',Pr'を、xvYCC規格に準拠したディジタル値の輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に変換し、HDTVまたはSDTVに対応した評価対象121の評価に使用するチャートデータとして、リサイズ部102に供給する。
That is, on the evaluation chart data generation side, the chart
そして、リサイズ部102が、チャートデータ生成部101からのxvYCC規格に準拠したディジタル値の輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'をリサイズし、その結果得られるHDTV用またはSDTV用のサイズの画像に対応する輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'を、評価用チャートデータとして得る。
Then, the resizing
以上のようにしてリサイズ部102で得られた評価用チャートデータは、レコーダ103で、内蔵するHDに記録される。そして、レコーダ103では、必要に応じて、内蔵するHDに記録された評価用チャートデータが再生され、出力ユニット104を介して、例えば、記録媒体111に記録される。評価用チャートデータが記録された記録媒体111は、必要に応じて、有償または無償で配布される。
The evaluation chart data obtained by the resizing
次に、図17のフローチャートを参照して、評価システム(図14、図15)の評価側の処理について説明する。 Next, processing on the evaluation side of the evaluation system (FIGS. 14 and 15) will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS11において、評価対象121が、記録媒体111に記録された評価用チャートデータを処理する。
In step S <b> 11, the
そして、ステップS12において、評価対象121で評価用チャートデータを処理した結果に基づき、評価部122または評価者が、評価対象121の評価を行う。
In step S <b> 12, the
次に、図18は、図14と図15のチャートデータ生成部101の構成例を示している。
Next, FIG. 18 illustrates a configuration example of the chart
チャートデータ生成部101は、取得部161、原色変換部162、光電変換部163、および色信号変換部164から構成される。また、色信号変換部164は、補正部164Aを内蔵している。
The chart
そして、チャートデータ生成部101は、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる画像データを、チャートデータとして生成する。
Then, the chart
即ち、取得部161は、後段の原色変換部162での原色変換の対象となるXYZ信号やRGB信号その他の色信号を取得し、原色変換部162に供給する。
That is, the
ここで、チャートデータ生成部101では、例えば、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を含んだカラーチャートを基に、xvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなるチャートデータを生成することができる。
Here, in the chart
この場合、取得部161は、例えば、CCDやCMOSセンサ等の画像を撮影するための光電変換素子を有し、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を含んだカラーチャートを撮影し、これにより、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を取得する。
In this case, the
なお、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を含んだカラーチャートとしては、例えば、グレタクマクベス社のマクベスカラーチェッカ(R)と呼ばれるカラーチャートや、さらには、そのカラーチャートに、彩度がより高い色を追加したカラーチャート等を採用することができる。 As a color chart including chromaticity exceeding the range of chromaticity expressed by the luminance signal and chrominance signal specified in BT.601 or BT.709, for example, Macbeth Color Checker of Gretagma Kubes A color chart called (R), a color chart in which a color with higher saturation is added to the color chart, or the like can be adopted.
また、取得部161では、カラーチャート以外の物体の物体色を基に、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を取得することが可能である。
Further, the
即ち、取得部161が、例えば、色度を測定する色度計を有する場合には、その色度計において、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の、彩度が高い色材を用いて作成された色票の色度を測定し、その測定結果を用いて、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を生成することができる。
That is, when the
また、取得部161が、例えば、色度を測定する色度計を有する場合には、物体色ではなく、光源色を基に、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を取得することができる。
In addition, when the
即ち、取得部161では、色度計において、例えば、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の透過物体光や光源の色度を測定し、その測定結果を用いて、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を生成することができる。
That is, in the
なお、その他、取得部161では、例えば、標準色空間や均等色空間等の所定の色空間の色度図上の1以上の座標に基づき、その座標に対応する色を表現する色信号を生成することにより、所定の色空間の色度図上の所定の座標に対応する色(色度)を含み、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を取得することができる。
In addition, the
また、所定の色空間の色度図上の所定の座標に対応する色(色度)を含み、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号は、その他、例えば、所定の色空間の色度図上の所定の座標に対応する色を含み、ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の画像を基に、即ち、例えば、その画像を撮影することにより生成することも可能である。 In addition, the color (chromaticity) corresponding to the predetermined coordinates on the chromaticity diagram of the predetermined color space, and the chromaticity represented by the luminance signal and the color difference signal defined by BT.601 or BT.709. The color signal having a chromaticity exceeding the range includes, for example, a color corresponding to a predetermined coordinate on a chromaticity diagram in a predetermined color space, and a luminance defined by ITU-R BT.601 or BT.709. It is also possible to generate the image based on an image having a chromaticity exceeding the range of chromaticity expressed by the signal and the color difference signal, that is, for example, by photographing the image.
さらに、取得部161では、例えば、オペレータが図示せぬ操作部を操作すること等によって、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号の値として入力した値を受信することにより、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を取得することができる。
Furthermore, in the
取得部161は、上述したように、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号を取得し、原色変換部162に供給する。
As described above, the
そして、原色変換部162、光電変換部163、色信号変換部164は、それぞれ、図11の原色変換部62、光電変換部63、色信号変換部64と同様の処理を行い、これにより、取得部161で取得された、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度の色信号から、BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、xvYCC規格に準拠した、例えば、8ビットのディジタル値の輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'とからなる画像データが、チャートデータとして生成される。
Then, the primary
以上のようにして生成されたチャートデータとしての輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'は、チャートデータ生成部101からリサイズ部102に供給される。そして、リサイズ部102では、上述したように、チャートデータ生成部101からの輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に対応する画像のサイズが、必要に応じてリサイズされる。
The luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ generated as described above are supplied from the chart
なお、リサイズ部102としては、例えば、Adobe社のPhotoShop(R)と呼ばれる画像処理用のソフトウェアを採用することができる。ここで、図19に、PhotoShop(R)(を実行するコンピュータ)によって、xvYCC規格に準拠した8ビットのディジタル値の輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'に対応する画像を表示した表示例を示す。即ち、図19は、PhotoShop(R)のRチャンネルに輝度信号Y'を入力するとともに、GとBチャンネルに、それぞれ色差信号Cb'とCr'を入力して得られる画像を示している。
As the
次に、評価用チャートデータの具体例について説明する。 Next, a specific example of the evaluation chart data will be described.
なお、ここでは、評価用チャートデータとしての輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'が、いずれも8ビットで表現されることとするが、評価用チャートデータとしての輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'のビット数は8ビットに限定されるものではない。 Note that, here, the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ as the evaluation chart data are both represented by 8 bits, but the luminance signal Y ′ and the color difference as the evaluation chart data are both represented. The number of bits of the signals Cb ′ and Cr ′ is not limited to 8 bits.
ここで、xvYCC規格に準拠した輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'を、それぞれ8ビット以上のnビットで表現する場合には、そのnビットにより表現することができる整数範囲に対して、以下のように信号レベルが割り当てられる。 Here, when the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ compliant with the xvYCC standard are each expressed by n bits of 8 bits or more, the integer range that can be expressed by the n bits is used. The signal level is assigned as follows.
即ち、輝度信号Y'については、例えば、上述したように、輝度信号Y'を8ビットで表現する場合には、その8ビットで表現することができる0乃至255のうちの、16乃至235の整数範囲の整数値に、0乃至1.0の輝度信号Y'の信号レベルが割り当てられるが、輝度信号Y'が8ビットより大のnビットで表現される場合には、そのnビットで表現することができる整数範囲である0乃至2n-1のうちの、輝度信号Y'が8ビットで表現される場合の16乃至235に対応する整数範囲に、0乃至1.0の数値範囲の輝度信号Y'の信号レベルが割り当てられる。
That is, for the luminance signal Y ′, for example, as described above, when the luminance signal Y ′ is represented by 8 bits, 16 to 235 out of 0 to 255 that can be represented by the 8 bits. The signal level of the luminance signal Y ′ from 0 to 1.0 is assigned to an integer value in the integer range. If the luminance signal Y ′ is expressed by n bits larger than 8 bits, it should be expressed by the n bits. In the integer range corresponding to 16 to 235 when the luminance signal Y ′ is expressed by 8 bits, the luminance signal Y ′ in the numerical range of 0 to 1.0 in the
色差信号Cb'についても(色差信号Cr'についても同様)、nビットで表現することができる整数範囲である0乃至2n-1のうちの、色差信号Cb'が8ビットで表現される場合の1乃至254に対応する整数範囲に、-0.57乃至0.56の数値範囲の色差信号Pb'の信号レベルが割り当てられる。
Also for the color difference signal Cb ′ (the same applies to the color difference signal Cr ′), when the color difference signal Cb ′ in the
ここで、BT.709やBT.601の色差信号Pb',Pr'の信号レベルの最小値と最大値は、それぞれ-0.5と+0.5であり、xvYCC規格の色差信号Pb',Pr'の信号レベルの最小値と最大値は、それぞれ、-0.57乃至0.56である。したがって、xvYCC規格の色差信号Pb',Pr'は、BT.709やBT.601の色差信号Pb',Pr'が取り得ない-0.57乃至-0.5(正確には、-0.57以上-0.5未満)の信号レベルと、0.5乃至0.56(0.5より大で0.56以下)の信号レベルを取り得る。 Here, the minimum and maximum signal levels of the color difference signals Pb ′ and Pr ′ of BT.709 and BT.601 are −0.5 and +0.5, respectively, and the signals of the color difference signals Pb ′ and Pr ′ of the xvYCC standard The minimum and maximum levels are -0.57 to 0.56, respectively. Therefore, the color difference signals Pb 'and Pr' of the xvYCC standard are -0.57 to -0.5 (exactly -0.57 or more and less than -0.5) that the color difference signals Pb 'and Pr' of BT.709 and BT.601 cannot take. The signal level can be between 0.5 and 0.56 (greater than 0.5 and less than 0.56).
そして、xvYCC規格の色差信号Cb'が8ビット以上のnビットで表現される場合、-0.57乃至-0.5の信号レベルは、2n-8以上15×2n-8以下の整数範囲に割り当てられ、0.5乃至0.56の信号レベルは、241×2n-8以上255×2n-8-1以下の整数範囲に割り当てられる。 When the color difference signal Cb of xvYCC standard 'is represented by n bits of 8 bits or more, -0.57 to -0.5 signal level is assigned to the 2 n-8 or 15 × 2 n-8 an integer ranging , 0.5 to 0.56 is assigned to an integer range from 241 × 2 n−8 to 255 × 2 n−8 −1.
広色域の動画を扱う評価対象121(図14、図15)の評価に使用する評価用チャートデータとしての色差信号Cb',Cr'は、-0.57乃至-0.5の信号レベルに割り当てられる2n-8以上15×2n-8以下の整数範囲内の整数値と、0.5乃至0.56の信号レベルに割り当てられる241×2n-8以上255×2n-8-1以下の整数範囲内の整数値とのうちの一方または両方を少なくとも含むことが望ましい。 The color difference signals Cb ′ and Cr ′ as the evaluation chart data used for the evaluation of the evaluation object 121 (FIGS. 14 and 15) handling a moving image with a wide color gamut are assigned to a signal level of −0.57 to −0.5 2 n. An integer value in the integer range between -8 and 15 x 2 n-8 and an integer in the integer range between 241 x 2 n-8 and 255 x 2 n-8 -1 assigned to a signal level between 0.5 and 0.56 It is desirable to include at least one or both of the numerical values.
図20は、評価用チャートデータの第1の例によって表示されるカラーチャートの画像を示している。 FIG. 20 shows an image of a color chart displayed according to the first example of the evaluation chart data.
図20において、左部分の5×5の小さな正方形では、輝度信号Y'は16(8ビット換算値)になっている。また、図20において、左部分の5×5の小さな正方形では、色差信号Cb'が、左から右方向に、順に、1,16,128,240,254(8ビット換算値)となっており、色差信号Cr'が、上から下方向に、順に1,16,128,240,254(8ビット換算値)となっている。 In FIG. 20, the luminance signal Y ′ is 16 (8-bit conversion value) in the 5 × 5 small square in the left part. In FIG. 20, in the left 5 × 5 small square, the color difference signal Cb ′ is 1,16,128,240,254 (8-bit conversion value) in order from the left to the right, and the color difference signal Cr ′ is From the top to the bottom, the numbers are 1,16,128,240,254 (8-bit converted values) in this order.
さらに、図20において、右部分の大きな正方形では、輝度信号Y'は16(8ビット換算値)になっている。また、図20において、右部分の大きな正方形では、色差信号Cb'が左から右方向に、色差信号Cr'が上から下方向に、それぞれ、1から254(8ビット換算値)まで連続的に変化している。 Further, in FIG. 20, the luminance signal Y ′ is 16 (8-bit converted value) in the large square in the right part. In FIG. 20, in the large square in the right part, the color difference signal Cb ′ is continuously from left to right and the color difference signal Cr ′ is continuously from 1 to 254 (8-bit conversion value) from top to bottom. It has changed.
図21は、図20のカラーチャートの評価用チャートデータを波形モニタに入力することによって表示される波形、即ち、図20のカラーチャートの評価用チャートデータの波形を示す波形図である。 21 is a waveform diagram showing a waveform displayed by inputting the evaluation chart data of the color chart of FIG. 20 to the waveform monitor, that is, a waveform of the evaluation chart data of the color chart of FIG.
ここで、波形モニタとしては、テクトロニクス社のWFM700Mと呼ばれる波形モニタを用いた。 Here, a waveform monitor called WFM700M manufactured by Tektronix was used as the waveform monitor.
また、図21の波形図において(後述する他の波形図でも同様)、左端の目盛の700が、輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'の240の整数値に対応し、左端の目盛の0(100と-100との間の中点)が、輝度信号Y'と色差信号Cb',Cr'の16の整数値に対応する。さらに、波形図においては、波形図を水平方向に略3等分して3つの領域に分けたときに、左から1番目の領域の波形が、輝度信号Y'の波形を示す。また、左から2番目の領域の波形が、色差信号Cb'の波形を示し、左から3番目の領域(右から1番目の領域)の波形が、色差信号Cr'の波形を示す。
In the waveform diagram of FIG. 21 (the same applies to other waveform diagrams described later), the
図20のような評価用チャートデータは、様々な整数値の輝度信号Y'について生成することができる。 The evaluation chart data as shown in FIG. 20 can be generated for luminance signals Y ′ having various integer values.
即ち、図22は、評価用チャートデータの第2の例によって表示されるカラーチャートの画像を示している。 That is, FIG. 22 shows an image of a color chart displayed by the second example of the evaluation chart data.
図22の評価用チャートデータは、輝度信号Y'が16(8ビット換算値)ではなく、254になっている他は、図20と同様の評価用チャートデータになっている。 The evaluation chart data in FIG. 22 is the same as the evaluation chart data in FIG. 20 except that the luminance signal Y ′ is not 254 (equivalent 8-bit value) but 254.
ここで、図23に、図22のカラーチャートの評価用チャートデータの波形を示す。 Here, FIG. 23 shows a waveform of the chart data for evaluation of the color chart of FIG.
輝度信号Y'の値として、1以上254以下の範囲の適当な間隔の整数値を採用して、図20や図22のような評価用チャートデータを生成することにより、様々な値の輝度について、評価対象121の評価を行うことが可能となる。
By adopting integer values at appropriate intervals in the range of 1 to 254 as the value of the luminance signal Y ′, and generating the chart data for evaluation as shown in FIG. 20 and FIG.
図24は、評価用チャートデータの第3の例によって表示されるカラーチャートの画像を示している。 FIG. 24 shows an image of a color chart displayed by the third example of the evaluation chart data.
図24の左側は、輝度信号Y'、色差信号Cb',Cr'のぞれぞれを軸とする3次元座標系上の、輝度信号Y'、色差信号Cb',Cr'からなる信号立体を、Y'−Cb'平面(輝度信号Y'の軸と、色差信号Cb'の軸とで規定される平面)(Cr'=0の平面)で切断したときに見える断面(Y'−Cb'断面)である。また、図24の右側は、輝度信号Y'、色差信号Cb',Cr'のぞれぞれを軸とする3次元座標系上の、輝度信号Y'、色差信号Cb',Cr'からなる信号立体を、Y'−Cr'平面(輝度信号Y'の軸と、色差信号Cr'の軸とで規定される平面)(Cb'=0の平面)で切断したときに見える断面(Y'−Cr'断面)である。 The left side of FIG. 24 shows a signal solid composed of the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ on the three-dimensional coordinate system having the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ as axes. Taken along the Y′-Cb ′ plane (the plane defined by the axis of the luminance signal Y ′ and the axis of the color difference signal Cb ′) (the plane of Cr ′ = 0) (Y′−Cb 'Cross section). Further, the right side of FIG. 24 includes the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ on a three-dimensional coordinate system having the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ as axes. A cross section (Y ′) that is visible when the signal solid is cut along a Y′−Cr ′ plane (a plane defined by the axis of the luminance signal Y ′ and the axis of the color difference signal Cr ′) (the plane of Cb ′ = 0) -Cr 'cross section).
なお、図24のカラーチャートの画像には、左側のY'−Cb'断面と、右側のY'−Cr'断面のそれぞれとともに、sRGBの境界線が表示されている。 In the color chart image of FIG. 24, sRGB boundary lines are displayed together with the left Y′-Cb ′ section and the right Y′-Cr ′ section.
ここで、図25に、図24のカラーチャートの評価用チャートデータの波形を示す。 Here, FIG. 25 shows a waveform of the chart data for evaluation of the color chart of FIG.
図20乃至図25に示した評価用チャートデータは、例えば、評価対象121が、xvYCC規格の輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'を正常に通過させるかどうかの通過確認の評価を行うのに使用することができる。
The evaluation chart data shown in FIGS. 20 to 25 evaluate, for example, whether or not the
図26乃至図30は、各種の色空間の色度図の画像を表示する評価用チャートデータの第4乃至第8の例を、それぞれ示している。 FIGS. 26 to 30 show fourth to eighth examples of evaluation chart data for displaying images of chromaticity diagrams in various color spaces.
即ち、図26は、CIE1931標準色空間のxy色度図の画像を表示する評価用チャートデータを、図27は、CIE1976UCS空間のu'v'色度図の画像を表示する評価用チャートデータを、図28は、CIE1976 L*a*b*色空間のL*a*b*色度図の画像を表示する評価用チャートデータを、それぞれ示している。 26 shows evaluation chart data for displaying an image of an xy chromaticity diagram in the CIE1931 standard color space, and FIG. 27 shows evaluation chart data for displaying an image of a u'v 'chromaticity diagram in the CIE1976UCS space. FIG. 28 shows the chart data for evaluation displaying the image of the L * a * b * chromaticity diagram in the CIE1976 L * a * b * color space.
図26乃至図28の左側は、輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に対応する色信号を、スペクトラルローカス(スペクトル軌跡)の範囲内の値に制限した場合の色度図である。また、図26乃至図28の右側は、輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に対応する色信号が、スペクトラルローカスの範囲外の値であっても、その色信号に対応する輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'がxvYCC規格で許される範囲の値であれば、その色信号を制限しないようにした場合の色度図である。 The left side of FIGS. 26 to 28 is a chromaticity diagram in a case where the color signals corresponding to the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ are limited to values within the range of the spectral locus (spectral locus). The right side of FIGS. 26 to 28 shows the luminance signal corresponding to the color signal even if the color signal corresponding to the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ is outside the range of the spectral locus. If Y ′ and color difference signals Cb ′ and Cr ′ are values in a range allowed by the xvYCC standard, the chromaticity diagram is obtained when the color signals are not limited.
図26乃至図28の評価用チャートデータでは、輝度Y値は一定の値になっているが、輝度Y値として、様々な数値を採用して、図26乃至図28の評価用チャートデータ生成することにより、様々な値の輝度について、評価対象121の評価を行うことが可能になる。輝度Y値としては、例えば、1.5から0.1までは0.1間隔ごとの値を採用し、0.1以下については、例えば、0.05,0.03,0.01,0.005, 0.001を採用することができる。但し、図26乃至図28の評価用チャートデータを生成するにあたって採用する輝度Y値は、これに限定されるものではない。
In the evaluation chart data of FIGS. 26 to 28, the luminance Y value is a constant value, but various numerical values are adopted as the luminance Y value to generate the evaluation chart data of FIGS. This makes it possible to evaluate the
図29と図30は、CIE1931標準色空間上における、スペクトラルローカス内の色度座標について、xvYCC規格で許される最大輝度の色を表示する評価用チャートデータを示している。 FIG. 29 and FIG. 30 show the chart data for evaluation that displays the color of the maximum luminance permitted by the xvYCC standard for the chromaticity coordinates in the spectral locus on the CIE1931 standard color space.
図29では、中央部分に、スペクトラルローカスの範囲内の色が表示され、そのスペクトラルローカスの範囲の周囲に、スペクトラルローカス上の複数の点(座標)上の色の長方形が表示されており、これにより、評価対象121の評価において、色味の確認を容易に行うことができるようになっている。
In FIG. 29, a color within the range of the spectral locus is displayed in the center portion, and a color rectangle on a plurality of points (coordinates) on the spectral locus is displayed around the range of the spectral locus. Thus, in the evaluation of the
図30では、左側に、スペクトラルローカスの範囲内の色が表示され、右側に、赤色の複数の長方形が表示されている。 In FIG. 30, a color within the range of the spectral locus is displayed on the left side, and a plurality of red rectangles are displayed on the right side.
即ち、図30において、右側には、等色度で輝度が低くなっていく赤色の長方形が上から下方向に並び、等輝度かつ等色相で彩度が高くなっていく赤色の長方形が左から右方向に並んでいる。 That is, in FIG. 30, on the right side, red rectangles whose luminance decreases at the same chromaticity are arranged from top to bottom, and red rectangles whose luminance increases at the same luminance and equal hue from the left. Lined up to the right.
図30の評価用チャートデータを使用して、評価対象121の評価を行うことにより、赤色に関して、詳細な評価を行うことができる。
By evaluating the
なお、図30のような評価用チャートデータとしては、右側に、赤色の長方形を並べたものではなく、緑や、青、シアン、マゼンタ、黄色、その他の色の長方形を並べたものを生成することができる。この場合、各種の色に関して、詳細な評価を行うことが可能となる。 In addition, as the chart data for evaluation as shown in FIG. 30, not the red rectangles arranged on the right side, but the green, blue, cyan, magenta, yellow, and other color rectangles are generated. be able to. In this case, detailed evaluation can be performed for various colors.
また、図30のような、特定の色の長方形を並べた評価用チャートデータは、xy色度図の他、L*a*b*空間内の特定の色について生成することも可能である。 In addition to the xy chromaticity diagram, the evaluation chart data in which rectangles of specific colors are arranged as shown in FIG. 30 can be generated for specific colors in the L * a * b * space.
図31は、評価用チャートデータの第9の例によって表示されるカラーチャートの画像を示している。 FIG. 31 shows an image of a color chart displayed according to the ninth example of the evaluation chart data.
図31は、グレタクマクベス社のマクベスカラーチェッカ(R)と呼ばれるカラーチャートの24色(2Aから5Fの部分)に、その24色より彩度が高い色の16色(1行目とG,Hの列)が付け加えられた合計40色のカラーチャートである。 Fig. 31 shows 24 colors (2A to 5F) of a color chart called Macbeth Color Checker (R) of Greta Kumak Beth Co., Ltd., and 16 colors with higher saturation than the 24 colors (first line and G, This is a color chart of a total of 40 colors to which (column H) is added.
図31のような評価用チャートデータは、市販されているカラーチャート(例えば、グレタクマクベス社のマクベスカラーチェッカ(R)など)や、自ら作成したオリジナルの広色域のカラーチャートなどの実在するカラーチャート(実物のカラーチャート)の色度を測定して生成することができる。かかる評価用チャートデータを使用しての、評価対象121の評価は、例えば、評価対象121で、評価用チャートデータを処理して得られるデータに対応する画像(カラーチャートの画像)を表示して、実物のカラーチャートの色と見比べること、あるいは、表示されたカラーチャートの画像と、実物のカラーチャートとの色度を測定して比較すること等によって行うことができる。
The evaluation chart data as shown in FIG. 31 actually exists as a commercially available color chart (for example, Macbeth Color Checker (R) manufactured by Gretagma Kubes) or an original wide color gamut color chart created by itself. It can be generated by measuring the chromaticity of a color chart (actual color chart). The evaluation of the
図32は、評価用チャートデータの第10の例によって表示されるカラーチャートの画像を示している。 FIG. 32 shows an image of a color chart displayed by the tenth example of the evaluation chart data.
図32では、赤(R)、青(B)、緑(G)の3原色について、xvYCC規格において色信号がとることがで許される最大値と最小値、その最大値から最小値までの範囲の1以上の値のそれぞれに対応する色が並んでいる。 In FIG. 32, for the three primary colors of red (R), blue (B), and green (G), the maximum and minimum values allowed by the color signal in the xvYCC standard, and the range from the maximum value to the minimum value The colors corresponding to each of the one or more values are arranged.
以上のような評価用チャートデータによれば、例えば、xvYCC規格に準拠した画像データを保存するストレージや、画像データを伝送する伝送媒体その他の装置などの評価対象121について、例えば、テクトロニクス社の波形モニタ「WFM700M」などのように、信号(データ)をディジタル的に読み取ることができる装置を使って、信号を解析することにより、信号(xvYCC規格に準拠した画像データ)が評価対象121を、正常に(歪むことなく)通過しているかどうか等を確認することができる。
According to the evaluation chart data as described above, for example, a waveform of Tektronix, Inc. for the
即ち、例えば、図20の評価用チャートデータの波形を、波形モニタで表示すると、図21に示したようになる。 That is, for example, when the waveform of the chart data for evaluation in FIG. 20 is displayed on the waveform monitor, it is as shown in FIG.
従って、評価対象121で評価用チャートデータを処理して得られるデータ(例えば、評価対象121を通過した評価用チャートデータ)の波形を、波形モニタで表示し、その波形を、図21の波形と比較することにより、評価対象121において、xvYCC規格に準拠した画像データが正常に処理される(扱われる)かどうかといった、評価対象121の性能を評価することができる。
Therefore, the waveform of the data obtained by processing the evaluation chart data in the evaluation target 121 (for example, the evaluation chart data that has passed through the evaluation target 121) is displayed on the waveform monitor, and the waveform is the waveform shown in FIG. By comparing, it is possible to evaluate the performance of the
また、評価対象121が、例えば、ノンリニア編集を行う編集装置である場合には、評価用チャートデータの編集前の波形と、編集後の波形とを比較することにより、編集前から編集後に亘って、xvYCC規格に準拠した画像データが適切に保存されるかどうかを一目で確認することができる。
Further, when the
さらに、評価対象121が、例えば、MPEG方式のコーデックである場合には、評価用チャートデータの符号化前の波形と、符号化し、さらに復号した後の波形とを比較することにより、符号化前から、復号後に亘って、xvYCC規格に準拠した画像データが適切に保存されるかどうかを一目で確認することができる。
Further, when the
ここで、図33は、コンピュータで実行される、ノンリニア編集を行うソフトウェアを使用して、図20の評価用チャートデータを、QuickTime(R)形式のデータに変換した、そのQuickTime(R)形式のデータの波形を示す波形図である。 Here, FIG. 33 shows the QuickTime (R) format data obtained by converting the evaluation chart data shown in FIG. 20 into QuickTime (R) format data using software for nonlinear editing executed on a computer. It is a wave form diagram which shows the waveform of data.
図21の評価用チャートデータの波形と、図33の波形とを比較することにより、図20の評価用チャートデータを、QuickTime(R)形式のデータに変換することで、波形がどのように変化するかを調査することができる。 The waveform of the evaluation chart data in FIG. 21 is compared with the waveform in FIG. 33 to convert the evaluation chart data in FIG. 20 into data in the QuickTime (R) format, thereby changing the waveform. You can investigate what to do.
また、例えば、図24の評価用チャートデータによれば、Y'−Cb'断面およびY'−Cr'断面とともに、sRGBの境界線が表示されるので、評価対象121を、xvYCC規格に準拠した画像データが正常に通過するかどうかの確認の他、評価対象121を通過したxvYCC規格に準拠した画像データに対応する画像の表示時の色が、不自然でないかどうかを、目視で確認することができる。
Further, for example, according to the chart data for evaluation in FIG. 24, the sRGB boundary line is displayed together with the Y′-Cb ′ section and the Y′-Cr ′ section, and therefore the
さらに、評価対象121が表示装置である場合には、図24の評価用チャートデータに対応する画像を表示することにより、目視によって、直感的に、xvYCC規格に準拠した画像データに対応する画像が適切に表示されているかの判断を行うことができる。
Furthermore, when the
また、評価対象121が表示装置である場合には、xvYCC規格の輝度信号Y'および色差信号Cr',Cb'によって表現することができる色の中に、評価対象121が表示できない色があるときに、そのような色に対応する信号が評価対象121においてどのように処理されているのかを、評価用チャートデータを使用することにより、容易に確認することができる。
When the
さらに、評価対象121が表示装置である場合には、輝度が高い色については、評価対象121で表示することができるが、xvYCC規格の輝度信号Y'および色差信号Cr',Cb'によって表現することができないことがある。そのような色に対応する信号が評価対象121においてどのように処理されているのかを、評価用チャートデータを使用することにより、容易に確認することができる。
Further, when the
また、図26乃至図28の評価用チャートデータによれば、評価対象121において、xvYCC規格に準拠した画像データが処理されることにより、色相のずれや、輝度の変化が生じるかどうかを確認することができる。
In addition, according to the evaluation chart data in FIGS. 26 to 28, it is confirmed whether or not a hue shift or a luminance change is caused by processing image data compliant with the xvYCC standard in the
さらに、図26乃至図28の評価用チャートデータによれば、上述したように、左側には、輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に対応する色信号を、スペクトラルローカスの範囲内の値に制限した場合の色度図が表示され、右側には、輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'に対応する色信号が、スペクトラルローカスの範囲外の値であっても、その色信号に対応する輝度信号Y'および色差信号Cb',Cr'がxvYCC規格で許される範囲であれば、その色信号を制限しないようにした場合の色度図が表示されるので、評価対象121の評価を、現実に存在する色の範囲内と範囲外とについて場合を分けて行うことができる。
Further, according to the chart data for evaluation in FIGS. 26 to 28, as described above, on the left side, the color signals corresponding to the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ are within the spectral locus range. A chromaticity diagram is displayed when the value is limited, and the color signal corresponding to the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ is displayed on the right side even if the color signal is outside the spectral locus range. If the luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ and Cr ′ corresponding to the signal are within the range permitted by the xvYCC standard, a chromaticity diagram when the color signal is not limited is displayed, and therefore the
また、例えば、L*a*b*色度図やu’v’色度図のような均等色空間の色度図が表示される図27や図28の評価用チャートデータによれば、各色相の彩度を確認することができる。 Further, for example, according to the chart data for evaluation in FIG. 27 and FIG. 28 in which chromaticity diagrams in a uniform color space such as L * a * b * chromaticity diagrams and u′v ′ chromaticity diagrams are displayed, The hue saturation can be confirmed.
さらに、図29の評価用チャートデータによれば、中央部分の、スペクトラルローカスの範囲内の色によって、スペクトラルローカス内における色の表示を目視で確認することができ、周辺部分の、スペクトラルローカス上の複数の点上の色の長方形によって、スペクトラルローカス上の色の色味を確認することができる。 Furthermore, according to the chart data for evaluation in FIG. 29, the display of the color in the spectral locus can be visually confirmed by the color in the range of the spectral locus in the central portion, and the peripheral portion on the spectral locus is visually confirmed. The color of the color on the spectral locus can be confirmed by the color rectangles on the dots.
また、図30の評価用チャートデータによれば、赤色などの特定の色に関して詳細な評価、特に、例えば、右側の赤色の長方形の並びによって、明るさや色相のずれのチェックを行うことができる。 In addition, according to the evaluation chart data of FIG. 30, it is possible to perform a detailed evaluation regarding a specific color such as red, and in particular, check for deviations in brightness and hue by, for example, the arrangement of red rectangles on the right side.
さらに、図31の評価用チャートデータは、実在の色材から作成されるので、実在の色材(カラーチャート)と見比べたり測色したりすることにより色を比較することが可能である。 Further, since the evaluation chart data in FIG. 31 is created from the actual color material, it is possible to compare the colors by comparing or measuring the color with the actual color material (color chart).
また、例えば、Rや、G,Bの色信号が0よりも大きい場合には、その色信号の値に対応した明るさの赤や、緑、青の色が表示されるが、色信号が0以下の値である場合には、輝度が0である(ない)ので、本来、黒が表示される。但し、表示装置によっては、輝度信号がなくても、色差信号があると、黒の表示がされるのではなく、明るい表示がされることがある。図32の評価用チャートデータによれば、評価対象121が表示装置である場合に、その表示装置において、上述のような表示を含め、どのような表示が行われるのかを確認することができる。
For example, when the color signal of R, G, and B is larger than 0, red, green, and blue colors with brightness corresponding to the value of the color signal are displayed. If the value is less than or equal to 0, the luminance is 0 (none), so black is originally displayed. However, depending on the display device, even if there is no luminance signal, if there is a color difference signal, a bright display may be displayed instead of displaying black. According to the evaluation chart data of FIG. 32, when the
以上のように、評価用チャートデータを使用することにより、様々な信号の評価、再生、通過のチェック、画像表示の評価を行うことが可能になる。 As described above, by using the evaluation chart data, various signals can be evaluated, reproduced, checked for passage, and image display can be evaluated.
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。 Next, the series of processes described above can be performed by hardware or software. When a series of processing is performed by software, a program constituting the software is installed in a general-purpose computer or the like.
そこで、図34は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。 Therefore, FIG. 34 shows a configuration example of an embodiment of a computer in which a program for executing the above-described series of processing is installed.
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク205やROM203に予め記録しておくことができる。
The program can be recorded in advance in a
あるいはまた、プログラムは、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体211に、一時的あるいは永続的に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体211は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
Alternatively, the program is stored temporarily on a
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体211からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを、通信部208で受信し、内蔵するハードディスク205にインストールすることができる。
The program is installed on the computer from the
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)202を内蔵している。CPU202には、バス201を介して、入出力インタフェース210が接続されており、CPU202は、入出力インタフェース210を介して、ユーザによって、キーボードや、マウス、マイク等で構成される入力部207が操作等されることにより指令が入力されると、それにしたがって、ROM(Read Only Memory)203に格納されているプログラムを実行する。あるいは、また、CPU202は、ハードディスク205に格納されているプログラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部208で受信されてハードディスク205にインストールされたプログラム、またはドライブ209に装着されたリムーバブル記録媒体211から読み出されてハードディスク205にインストールされたプログラムを、RAM(Random Access Memory)204にロードして実行する。これにより、CPU202は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU202は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース210を介して、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される出力部206から出力、あるいは、通信部208から送信、さらには、ハードディスク205に記録等させる。
The computer includes a CPU (Central Processing Unit) 202. An input /
ここで、本明細書において、コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むものである。 Here, in this specification, the processing steps for describing a program for causing a computer to perform various types of processing do not necessarily have to be processed in time series according to the order described in the flowchart, but in parallel or individually. This includes processing to be executed (for example, parallel processing or processing by an object).
また、プログラムは、1のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。 Further, the program may be processed by a single computer, or may be processed in a distributed manner by a plurality of computers. Furthermore, the program may be transferred to a remote computer and executed.
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 ビデオカメラ, 2 テレビジョン受像機, 11 記録媒体, 12 ネットワーク, 21 操作部, 22 撮影部, 23 A/D変換部, 24 原色変換部, 25 色信号補正部, 26 光電変換部, 27 色信号変換部, 28 エンコーダ, 29 制御部, 30 記録部, 31 通信部, 41 画像信号入力部, 42
輝度・色差信号変換部, 43 固有γ特性補正部, 44 D/A変換部, 45 表示機構, 60 ビデオカメラ, 61 撮影部, 62 原色変換部, 63 光電変換部, 64 色信号変換部, 64A 補正部, 70 テレビジョン受像機, 71 輝度・色差信号変換部, 72 逆光電変換部, 73 原色変換部, 74 色信号補正部, 75 固有γ特性補正部, 76 表示機構, 101 チャートデータ生成部, 102 リサイズ部, 103 レコーダ, 104 出力ユニット, 111 記録媒体, 121 評価対象, 122 評価部, 131 波形モニタ, 132 画像モニタ, 161 取得部, 162 原色変換部, 163 光電変換部, 164 色信号変換部, 164A 補正部, 201 バス, 202 CPU, 203 ROM, 204 RAM, 205 ハードディスク, 206 出力部, 207 入力部, 208 通信部, 209 ドライブ, 210 入出力インタフェース, 211 リムーバブル記録媒体
DESCRIPTION OF
Luminance / color difference signal conversion unit, 43 intrinsic γ characteristic correction unit, 44 D / A conversion unit, 45 display mechanism, 60 video camera, 61 shooting unit, 62 primary color conversion unit, 63 photoelectric conversion unit, 64 color signal conversion unit, 64A Correction unit, 70 television receiver, 71 luminance / color difference signal conversion unit, 72 inverse photoelectric conversion unit, 73 primary color conversion unit, 74 color signal correction unit, 75 intrinsic γ characteristic correction unit, 76 display mechanism, 101 chart data generation unit , 102 Resizing unit, 103 recorder, 104 output unit, 111 recording medium, 121 evaluation target, 122 evaluation unit, 131 waveform monitor, 132 image monitor, 161 acquisition unit, 162 primary color conversion unit, 163 photoelectric conversion unit, 164 color signal conversion Section, 164A correction section, 201 bus, 202 CPU, 203 ROM, 204 RAM, 205 hard disk, 20 Output unit, 207 input unit, 208 communication unit, 209 drive, 210 input-output interface, 211 removable recording medium
Claims (9)
ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる
画像データ。 In the image data of the video used for the evaluation of the evaluation target that handles the video,
XvYCC standard specified in IEC 61966-2-4 that expresses chromaticity beyond the range of chromaticity expressed by the luminance signal and color difference signal specified by ITU-R BT.601 or BT.709 Image data consisting of luminance signal and color difference signal conforming to
請求項1に記載の画像データ。 Including the color corresponding to the predetermined coordinates on the chromaticity diagram of the predetermined color space, it exceeds the chromaticity range expressed by the luminance signal and color difference signal specified by ITU-R BT.601 or BT.709. The image data according to claim 1, wherein the image data includes a luminance signal and a color difference signal compliant with the xvYCC standard that expresses the chromaticity.
請求項1に記載の画像データ。 Compliant with the xvYCC standard generated based on the color chart including chromaticity exceeding the range of chromaticity expressed by the luminance signal and color difference signal specified by ITU-R BT.601 or BT.709 The image data according to claim 1, wherein the image data comprises a luminance signal and a color difference signal.
請求項1に記載の画像データ。 A color chart created using a highly saturated color material with a chromaticity exceeding the range of chromaticity expressed by the luminance signal and color difference signal specified by ITU-R BT.601 or BT.709. The image data according to claim 1, comprising a luminance signal and a color difference signal compliant with the xvYCC standard, which measure chromaticity and express the chromaticity.
請求項1に記載の画像データ。 Measure chromaticity of transmitted object light or light source with chromaticity exceeding the range of chromaticity expressed by luminance signal and color difference signal specified by ITU-R BT.601 or BT.709, and calculate the chromaticity The image data according to claim 1, wherein the image data includes a luminance signal and a color difference signal compliant with the xvYCC standard.
請求項1に記載の画像データ。 The color difference signal according to the xvYCC standard, when expressed by n bits of 8 bits or more, the color difference signal, a value in the range of 2 n-8 or 15 × 2 n-8 or less, 241 × 2 n The image data according to claim 1, comprising at least one or both of a value within a range of −8 to 255 × 2 n−8 −1.
ITU-R BT.601またはBT.709で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色度の範囲を超えた色度を表現する、IEC 61966-2-4において規定されているxvYCC規格に準拠した輝度信号と色差信号とからなる評価用の画像データを、前記評価対象で処理し、
前記評価対象で前記評価用の画像データを処理した結果に基づき、前記評価対象を評価する
ステップを含む評価方法。 In an evaluation method for evaluating an evaluation object that handles a video,
XvYCC standard specified in IEC 61966-2-4 that expresses chromaticity beyond the range of chromaticity expressed by the luminance signal and color difference signal specified by ITU-R BT.601 or BT.709 Image data for evaluation consisting of a luminance signal and a color difference signal compliant with the above-mentioned evaluation object,
An evaluation method including a step of evaluating the evaluation object based on a result of processing the image data for evaluation on the evaluation object.
請求項7に記載の評価方法。 The evaluation method according to claim 7, wherein the evaluation object is evaluated based on a waveform of data obtained by processing the image data for evaluation with the evaluation object.
請求項7に記載の評価方法。 The evaluation method according to claim 7, wherein the evaluation object is evaluated based on an image corresponding to data obtained by processing the image data for evaluation with the evaluation object.
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