JP2016134682A - Reference signal pattern and reference signal generator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reference signal pattern capable of visually confirming which video parameters are used by a video apparatus, in an ultra-high definition television video system.SOLUTION: A reference signal pattern for use in an ultra-high definition television (UHDTV) video system has a first region not included in a colorimetric system defined by BT.709 gamut, and having a first color included in a wide color gamut colorimetric system defined by BT.2020, or has a lamp pattern where the luminance increases at a rate of 1 gray scale per 1 pixel in a video of 12 bit gray scale, or has a region where a region of horizontal stripe structure of 1 pixel wide, a vertical stripe structure of 1 pixel wide, and white lines and block lines draw a spiral shape.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は放送システムに利用される基準信号パターン、及び基準信号発生装置に関する。   The present invention relates to a reference signal pattern and a reference signal generator used in a broadcasting system.

放送システムにおいては、複数の機器を相互に接続して、信号伝送及び信号処理がなされ、機器の間の信号の接続状態を確認するために基準となる信号が用いられる。放送で使用される業務用機器は基準信号を発生することができ、後段の機器との接続テストの際に用いられている。   In a broadcasting system, a plurality of devices are connected to each other, signal transmission and signal processing are performed, and a reference signal is used to check a signal connection state between the devices. Professional equipment used in broadcasting can generate a reference signal and is used in a connection test with a subsequent equipment.

図10にハイビジョンの基準信号の例を示す(非特許文献1)。図10の基準信号パターン500は、大きく4つのパターン501〜504からなり、垂直方向の7/12を占める上側の領域に、両外側の無彩色信号(40%グレイ)、その内側に左から、白、黄、シアン、緑、マゼンタ、赤、青の7本の帯状の75%カラーバーが配置されたパターン501が設けられている。次のパターン502は、モニタのクロマ調整用信号等とその外側のシアン及び青信号で構成され、その次のパターン503は、ランプ信号とその外側の黄、赤信号で構成される。また、一番下のパターン504は、モニタの黒レベル輝度設定用信号等で構成されている。   FIG. 10 shows an example of a high-vision reference signal (Non-Patent Document 1). The reference signal pattern 500 shown in FIG. 10 mainly includes four patterns 501 to 504. In the upper area occupying 7/12 in the vertical direction, both achromatic signals (40% gray) are present on the outer side, and the left side is the inner side. A pattern 501 is provided in which seven strip-shaped 75% color bars of white, yellow, cyan, green, magenta, red, and blue are arranged. The next pattern 502 is composed of a chroma adjustment signal for the monitor and the like, and cyan and blue signals outside it, and the next pattern 503 is composed of a ramp signal and yellow and red signals outside it. The bottom pattern 504 is composed of a monitor black level luminance setting signal and the like.

この基準信号は、通常「カラーバー信号」と呼ばれ、機器と機器の信号の接続テストや映像モニタの輝度調整・色調整などに使用されている。   This reference signal is usually referred to as a “color bar signal” and is used for a connection test between the signals of devices and for brightness adjustment and color adjustment of a video monitor.

近年、スーパーハイビジョン等のハイビジョンを上回る解像度を持つ超高精細度システムの研究開発が進められている。スーパーハイビジョンを含む超高精細度テレビジョン(Ultra High Definition Television : UHDTV)映像システムの映像パラメータは、国内規格(非特許文献2)として制定されている。なお、本明細書において、「超高精細度テレビジョン」とは、上記国内規格(非特許文献2)に規定された精細度を有するテレビジョンを意味する。   In recent years, research and development of ultra-high-definition systems with higher resolution than Hi-Vision such as Super Hi-Vision have been promoted. Video parameters of an Ultra High Definition Television (UHDTV) video system including Super Hi-Vision are established as a domestic standard (Non-patent Document 2). In the present specification, the “ultra-high definition television” means a television having a definition defined in the above domestic standard (Non-patent Document 2).

超高精細度テレビジョンは従来のハイビジョン放送と比較して、高精細な水平7680×垂直4320(いわゆる、8K)又は水平3840×垂直2160(いわゆる、4K)の画素数を有し、ITUの国際規格(勧告)であるITU−R BT.2020で規定される色域の広い表色系(広色域表色系)を採用している。各画素のビット数は、10ビット又は12ビットの2種類の形式、サンプリング構造は、R’G’B’4:4:4形式、Y’Cb’Cr’4:4:4形式、Y’Cb’Cr’4:2:2形式、Y’Cb’Cr’4:2:0形式と複数の形式が規格化されている。また、ベイヤー配列(非特許文献3)を持った映像信号をデモザイキングすることで超高精細映像を得ているケースもある。   Compared with conventional high-definition broadcasting, ultra-high-definition television has a high-definition horizontal 7680 × vertical 4320 (so-called 8K) or horizontal 3840 × vertical 2160 (so-called 4K) pixels, ITU-R BT. A color system having a wide color gamut defined by 2020 (wide color gamut color system) is employed. The number of bits of each pixel is two types of 10 bits or 12 bits, and the sampling structure is R′G′B′4: 4: 4 format, Y′Cb′Cr′4: 4: 4 format, Y ′ A plurality of formats such as Cb′Cr′4: 2: 2 format and Y′Cb′Cr′4: 2: 0 format are standardized. In addition, there is a case where an ultra-high definition video is obtained by demosaicing a video signal having a Bayer array (Non-patent Document 3).

このような超高精細度テレビジョンに対応した基準信号が求められている。   There is a need for a reference signal compatible with such ultra-high definition television.

「マルチフォーマット・カラーバー 標準規格」 ARIB STD−B28、一般社団法人 電波産業会、平成12年12月14日策定"Multi-format color bar standard" ARIB STD-B28, Japan Radio Industry Association, December 14, 2000 「超高精細度テレビジョン方式スタジオ規格 標準規格」 ARIB STD−B56、一般社団法人 電波産業会、平成25年3月19日策定"Ultra-high-definition television system standard standard" ARIB STD-B56, General Electric Association, Radio Industry Association, March 19, 2013 Zhang L, Wu X., "Color demosaicking via directional linear minimum mean square-error estimation.", IEEE Trans Image Process., 2005 Dec, 14(12), pp.2167-78Zhang L, Wu X., "Color demosaicking via directional linear minimum mean square-error estimation.", IEEE Trans Image Process., 2005 Dec, 14 (12), pp.2167-78

超高精細度テレビジョン方式の映像システムは、一般に複数の映像機器を接続して構成されるが、適切な映像システムを構築するためには、それぞれの映像機器がどの映像パラメータを採用しているのか、モニタ上で簡単に確認できるのが望ましい。   Ultra-high-definition television system video systems are generally configured by connecting multiple video devices, but in order to construct an appropriate video system, which video parameters each video device uses It is desirable that it can be easily confirmed on a monitor.

しかしながら、現在のハイビジョンで使用されている図10の基準信号(カラーバー信号)を、画素数を縦横4倍にしてそのままスーパーハイビジョン等の超高精細映像に適用しても、映像機器がどの映像パラメータを用いているか視覚的に確認することが困難である。   However, even if the reference signal (color bar signal) shown in FIG. 10 used in the current high-definition is applied to ultra-high-definition video such as Super Hi-Vision with the number of pixels quadrupled vertically and horizontally, It is difficult to visually check whether parameters are used.

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、超高精細度テレビジョン方式の映像システムにおいて、画像モニタの輝度調整・色調整を視覚的に確認でき、なおかつ、映像機器がどの映像パラメータを用いているか視覚的に確認できる基準信号パターンと、基準信号発生装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention made in view of the above problems is to allow visual confirmation of brightness adjustment and color adjustment of an image monitor in a video system of an ultra-high definition television system, and to provide video equipment. It is an object of the present invention to provide a reference signal pattern and a reference signal generator that can visually confirm which video parameter is used.

上記課題を解決するために本発明に係る基準信号パターンは、超高精細度テレビジョン(UHDTV)方式の映像システムに用いられる基準信号パターンであって、信号処理を行う映像機器の映像パラメータが、BT.2020で規定される広色域表色系、12ビット映像、又は4:4:4方式サンプリングシステムの基準を満たさないときに、色又は構造が変化するパターンを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a reference signal pattern according to the present invention is a reference signal pattern used in an ultra high definition television (UHDTV) video system, and a video parameter of a video device that performs signal processing is: BT. It is characterized by having a pattern whose color or structure changes when it does not meet the criteria of the wide color gamut color system, 2020, or 4: 4: 4 sampling system defined in 2020.

また、前記基準信号パターンは、従来のハイビジョン放送で採用されているITU−R BT.709で規定される表色系に含まれず、BT.2020で規定される広色域表色系に含まれる第1の色を有する第1の領域と、前記第1の領域に隣接し、前記第1の色と同系色でBT.709で規定される表色系に含まれる第2の色の第2の領域を有することが望ましい。   In addition, the reference signal pattern is an ITU-R BT. BT.709 and not included in the color system defined by 709. A first region having a first color included in the wide color gamut color system defined by 2020, and adjacent to the first region and having the same color as the first color. It is desirable to have a second region of the second color included in the color system defined by 709.

また、前記基準信号パターンは、12ビット階調の映像において、1画素あたり1階調の割合で輝度が増加する、ランプパターンを有することが望ましい。   The reference signal pattern preferably has a ramp pattern in which luminance increases at a rate of one gradation per pixel in a 12-bit gradation image.

また、前記基準信号パターンは、幅が1画素の第3の色の横ストライプと幅が1画素の第4の色の横ストライプとを交互に配置した横ストライプ構造の領域と、幅が1画素の第3の色の縦ストライプと幅が1画素の第4の色の縦ストライプとを交互に配置した縦ストライプ構造の領域とを、備えたことが望ましい。   The reference signal pattern includes a horizontal stripe structure region in which horizontal stripes of a third color having a width of 1 pixel and horizontal stripes of a fourth color having a width of 1 pixel are alternately arranged, and a width of 1 pixel. It is desirable to provide a vertical stripe structure region in which vertical stripes of the third color and vertical stripes of the fourth color having a width of one pixel are alternately arranged.

また、前記基準信号パターンは、前記第3の色がマゼンタで、前記第4の色が白であることが望ましい。   In the reference signal pattern, it is preferable that the third color is magenta and the fourth color is white.

また、前記基準信号パターンは、幅が1画素の複数個所で屈折した白色のラインと、幅が1画素の複数個所で屈折した黒色のラインとが隣接してなり、デモザイキングにより偽色が生じるパターンを備えたことが望ましい。   In the reference signal pattern, a white line refracted at a plurality of positions with a width of one pixel and a black line refracted at a plurality of positions with a width of one pixel are adjacent to each other, and a false color is generated by demosaicing. It is desirable to have a pattern.

また、前記基準信号パターンは、前記白色のラインと前記黒色のラインが、螺旋形状を描く領域を備えることが望ましい。   The reference signal pattern preferably includes a region in which the white line and the black line draw a spiral shape.

また、前記基準信号パターンは、少なくとも、水平3840画素×垂直2160画素未満の解像度では、表示できない構造パターンの領域を有することが望ましい。   The reference signal pattern preferably has a structure pattern area that cannot be displayed at least at a resolution of horizontal 3840 pixels × vertical 2160 pixels.

また、上記課題を解決するために本発明に係る基準信号発生装置は、上記基準信号パターンを発生することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a reference signal generator according to the present invention generates the reference signal pattern.

本発明の基準信号パターン及び基準信号発生装置を用いることにより、超高精細度テレビジョン方式の映像システムにおいて、映像機器がどの映像パラメータを用いているか、また、映像がどのような映像パラメータの変換を経て生成されたか等を、画像モニタ上で視覚的に判別することができる。   By using the reference signal pattern and the reference signal generation device of the present invention, in the video system of the ultra-high definition television system, which video parameter is used by the video equipment, and what video parameter is converted by the video It can be visually discriminated on the image monitor whether or not it has been generated through the above.

本発明の基準信号パターンの例である。It is an example of the reference signal pattern of this invention. 映像パラメータの異なる映像機器を接続した映像システムの例である。It is an example of the video system which connected the video equipment from which a video parameter differs. 色域変換を説明する図である。It is a figure explaining color gamut conversion. ハイビジョンの色域を経由した基準信号パターンの例である。It is an example of a reference signal pattern via a high vision color gamut. 本発明の基準信号パターンのランプ波形の例である。It is an example of the ramp waveform of the reference signal pattern of the present invention. 本発明の基準信号パターンの8Kパターンの例である。It is an example of the 8K pattern of the reference signal pattern of the present invention. 色差補間又はデモザイクを経由した基準信号パターンの例である。It is an example of the reference signal pattern which passed through color difference interpolation or demosaic. 本発明の基準信号パターンの4Kパターンの例である。It is an example of the 4K pattern of the reference signal pattern of the present invention. 本発明の基準信号発生装置と映像機器の概念図である。1 is a conceptual diagram of a reference signal generator and video equipment according to the present invention. ハイビジョンの基準信号パターンの例である。It is an example of the reference signal pattern of a high vision.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(実施の形態1)
図1に、本発明の実施の形態1である基準信号パターン100の実施例を示す。実際の基準信号パターン100はカラーパターンである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of a reference signal pattern 100 according to the first embodiment of the present invention. The actual reference signal pattern 100 is a color pattern.

ここでは、超高精細映像の例としてスーパーハイビジョン解像度の動画像(8K解像度:水平7680画素×垂直4320画素)に対応した基準信号パターン100としている。4K解像度の動画像の場合は、図1の縦横2ピクセルごとにサブサンプリングし(すなわち、8K画像の4画素を4K画像の1画素とし)、水平3840画素、垂直2160画素にする。ただし、後述の8Kパターン122、4Kパターン132については別途記載する。   Here, a reference signal pattern 100 corresponding to a super high-definition resolution moving image (8K resolution: horizontal 7680 pixels × vertical 4320 pixels) is used as an example of an ultra-high definition video. In the case of a 4K resolution moving image, sub-sampling is performed every 2 pixels in the vertical and horizontal directions in FIG. However, an 8K pattern 122 and a 4K pattern 132 described later will be described separately.

本実施例における基準信号パターン100は、エリア101からエリア132により構成される。   The reference signal pattern 100 in this embodiment is composed of areas 101 to 132.

図1で基準信号パターン100の周囲に記載された数値は、各エリアの幅と長さを示すピクセル数である。ただし、このピクセル数は一つの例示であって、各エリアの幅と長さは、必要に応じて適宜調節することができる。   The numerical values written around the reference signal pattern 100 in FIG. 1 are the number of pixels indicating the width and length of each area. However, this number of pixels is one example, and the width and length of each area can be adjusted as needed.

表1に、各エリアの色、及び映像信号(R’、G’、B’)の画素値(出力階調)を示す。   Table 1 shows the color of each area and the pixel value (output gradation) of the video signal (R ′, G ′, B ′).

表1の各欄の数値は、各画素が12ビットシステムで示される場合の画素値であり、カッコ内の数値は、10ビットの場合である。映像信号R’、G’、B’の信号レベルと画素値(出力階調:量子化レベル)の関係は、100%が3760(940)であり、0%が256(64)としている。なお、各エリアの画素値は、一つの例示であって、この数値に限定されるものではない。   The numerical values in each column of Table 1 are pixel values when each pixel is shown in a 12-bit system, and the numerical values in parentheses are for 10 bits. Regarding the relationship between the signal level of the video signals R ′, G ′, and B ′ and the pixel value (output gradation: quantization level), 100% is 3760 (940), and 0% is 256 (64). In addition, the pixel value of each area is an example, Comprising: It is not limited to this numerical value.

表1の画素値は、さらに8ビットへの変換の容易性を考慮して選択されたものであり、例えば、エリア102〜108は、厳密に75%信号レベルを表示するものではない。   The pixel values in Table 1 are selected in consideration of the ease of conversion to 8 bits. For example, the areas 102 to 108 do not strictly display the 75% signal level.

図2は、映像パラメータの異なる複数の映像機器が接続された映像システムについて説明する図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a video system in which a plurality of video devices having different video parameters are connected.

図2で、8K機器10は、BT.2020で規定される広色域表色系、12ビット映像、4:4:4方式サンプリングシステムの映像パラメータで信号処理を行う映像機器(これを、「フルスペックSHV」の映像機器ということがある。)であり、また、画像モニタ11も、8K機器10の出力映像に対応した表示機能を有している。ここで、8K機器10と画像モニタ11との間に、フルスペックSHVの基準を満たさない映像パラメータの機器が介在すると、画像モニタ11上の画質が劣化する。   In FIG. 2, the 8K device 10 is BT. Wide-gamut color system defined by 2020, 12-bit video, video equipment that performs signal processing with video parameters of a 4: 4: 4 system sampling system (this may be referred to as “full-spec SHV” video equipment) The image monitor 11 also has a display function corresponding to the output video of the 8K device 10. Here, if an image parameter device that does not satisfy the standard of the full spec SHV is interposed between the 8K device 10 and the image monitor 11, the image quality on the image monitor 11 deteriorates.

例えば、図2(a)のように、BT.2020で規定される広色域表色系の8K機器10の信号を、従来のハイビジョン色域(BT.709色域)しか処理できない機器21を介して接続した場合、その後の機器22で超高精細映像システム色域(BT.2020色域)へ変換したとしても、8K対応のモニタ11で表示したとき、元の8K機器10の出力した色が失われる場合がある。   For example, as shown in FIG. When the signal of the 8K device 10 in the wide color gamut color system defined by 2020 is connected via the device 21 that can only process the conventional high vision color gamut (BT.709 color gamut), Even if converted to the fine video system color gamut (BT.2020 color gamut), when displayed on the 8K compatible monitor 11, the color output from the original 8K device 10 may be lost.

また、図2(b)のように、12ビット映像に対応した8K機器10の信号を、10ビット映像しか処理できない機器31を介して接続した場合、10ビットへの変換により2ビット分のデータが失われ、その後の機器32で12ビットの映像へ再変換したとしても、8K対応のモニタ11で表示したとき、元の8K機器10の出力した高階調の画像として表示されない場合がある。   Further, as shown in FIG. 2B, when the signal of the 8K device 10 corresponding to 12-bit video is connected via the device 31 that can process only 10-bit video, the data for 2 bits is converted to 10 bits. Even if the image is lost and re-converted to 12-bit video by the subsequent device 32, it may not be displayed as a high gradation image output from the original 8K device 10 when displayed on the 8K compatible monitor 11.

また、図2(c)のように、サンプリング構造が4:4:4方式に対応した8K機器10の信号を、4:2:2方式又は4:2:0方式の機器41を介して接続した場合、方式変換により一部の色差情報が失われ、その後の機器42で4:4:4方式の画像へ再変換を行ったとしても、8K対応のモニタ11で表示したとき、元の8K機器10の出力した高精細な画像や色彩が変化する場合がある。   Further, as shown in FIG. 2C, the signal of the 8K device 10 whose sampling structure is compatible with the 4: 4: 4 method is connected via the device 41 of the 4: 2: 2 method or the 4: 2: 0 method. In this case, part of the color difference information is lost due to the system conversion, and even if the device 42 subsequently converts the image back to the 4: 4: 4 system image, the original 8K is displayed when displayed on the 8K compatible monitor 11. The high-definition image and color output from the device 10 may change.

また、図2(d)のように、全画素が3原色を有する画像に対応した8K機器10の信号を、ベイヤー変換した機器51を介して接続した場合、その後の機器52でデモザイク変換をしたとしても、8K対応のモニタ11で表示したとき、元の8K機器10の出力した高精細な画像や色彩が変化する場合がある。   Further, as shown in FIG. 2D, when the signal of the 8K device 10 corresponding to the image in which all pixels have the three primary colors is connected through the device 51 subjected to Bayer conversion, demosaic conversion is performed by the subsequent device 52. However, when displayed on the 8K-compatible monitor 11, the high-definition image or color output from the original 8K device 10 may change.

本発明の基準信号パターン100は、信号処理を行う映像機器の映像パラメータの少なくとも一つが所定の基準(BT.2020で規定される広色域表色系、12ビット映像、4:4:4方式サンプリングシステム)を満たさないときに、パターンの色又は形状が変化する。   In the reference signal pattern 100 of the present invention, at least one of video parameters of a video device that performs signal processing is a predetermined reference (wide color gamut color system defined by BT.2020, 12-bit video, 4: 4: 4 system). When the sampling system is not satisfied, the color or shape of the pattern changes.

したがって、8K機器10から基準信号パターン100を発生し、その後、8K対応のモニタ11で基準信号パターンを表示させたときに、信号がどのような映像パラメータの変換経路を経たかが視覚的に把握できる。   Therefore, when the reference signal pattern 100 is generated from the 8K device 10 and then the reference signal pattern is displayed on the 8K compatible monitor 11, it is possible to visually grasp what video parameter conversion path the signal has passed. .

以下、基準信号パターン100と映像パラメータとの関係を説明する。   Hereinafter, the relationship between the reference signal pattern 100 and the video parameters will be described.

(色域変換の検出)
図1において、基準信号パターン100のエリア101から109まで、110から113まではハイビジョンの基準信号パターンと同様である。すなわち、両外側に無彩色信号(40%グレイ)のエリア101と109が配置され、その内側に、エリア102から108まで、左から、白、黄、シアン、緑、マゼンタ、赤、青の7本の帯からなる75%カラーバーが並んでいる。また、エリア110から113は、100%のシアン、黄、青、赤のパターンである。これらのエリア103〜108,110〜113の純色は、従来のハイビジョン機器の色域(BT.709色域)では表示できない色である。なお、ここでは色の異なる7本のカラーバーを用いているが、これらのすべての色をこの順で配置することは必須ではなく、適宜選択することができる。
(Detection of color gamut conversion)
In FIG. 1, the areas 101 to 109 and 110 to 113 of the reference signal pattern 100 are the same as the reference signal pattern for high vision. That is, areas 101 and 109 of achromatic signal (40% gray) are arranged on both outer sides, and areas 102 to 108 are arranged on the inner side, and white, yellow, cyan, green, magenta, red, and blue 7 from the left. There are 75% color bars made up of strips of books. Areas 110 to 113 are 100% cyan, yellow, blue, and red patterns. The pure colors in these areas 103 to 108 and 110 to 113 are colors that cannot be displayed in the color gamut (BT.709 color gamut) of conventional high-vision devices. Although seven color bars having different colors are used here, it is not essential to arrange all these colors in this order, and they can be selected as appropriate.

本実施例の基準信号パターン100は、さらに、BT.2020で規定される広色域表色系のエリア103から108のカラーバーに隣接して、同系色の領域であるエリア115から120が配置されている。エリア115から120は、それぞれ、従来のハイビジョン機器の色域(BT.709色域)の黄、シアン、緑、マゼンタ、赤、青のパターンである。なお、エリア102と114は75%白であって完全に同色である。   The reference signal pattern 100 of the present embodiment further includes BT. Adjacent to the color bars of the wide color gamut color system areas 103 to 108 defined by 2020, areas 115 to 120, which are regions of similar colors, are arranged. Areas 115 to 120 are patterns of yellow, cyan, green, magenta, red, and blue, respectively, in the color gamut (BT.709 color gamut) of a conventional high-vision device. Areas 102 and 114 are 75% white and completely the same color.

既に述べたように、超高精細度テレビジョン方式の映像システムは、従来のハイビジョン放送と比較して、色域の広い表色系(BT.2020で規定される広色域表色系)を採用している。そのため、図2(a)のように、従来のハイビジョン機器の色域(BT.709色域)システムを使用するためには色域の変換を行う必要がある。また、BT.709色域に変換された信号は、広色域システムで使用する場合に、再度色域を広色域に変換する必要がある。   As already described, the video system of the ultra-high definition television system has a color system with a wider color gamut (wide color gamut color system defined by BT.2020) compared to conventional high-definition broadcasting. Adopted. Therefore, as shown in FIG. 2A, in order to use the color gamut (BT.709 color gamut) system of the conventional high-vision device, it is necessary to perform color gamut conversion. BT. When the signal converted to the 709 color gamut is used in the wide color gamut system, the color gamut needs to be converted again to the wide color gamut.

図3に、BT.2020色域210とBT.709色域220との関係を示す。   In FIG. 2020 color gamut 210 and BT. 709 shows the relationship with the 709 color gamut 220.

図3で、スペクトル軌跡200は、単色可視光の波長を変えたすべての色を表す色度図上の曲線である。BT.2020色域210は、スペクトル軌跡200上の色を赤、緑、青の3原色としており、広い色域の色を表示でき、従来のハイビジョンの色域であるBT.709色域220をすべて包含している。   In FIG. 3, a spectrum locus 200 is a curve on the chromaticity diagram that represents all the colors with different wavelengths of monochromatic visible light. BT. The 2020 color gamut 210 uses the three primary colors of red, green, and blue as the colors on the spectrum locus 200, can display colors in a wide color gamut, and is a BT. All of the 709 color gamut 220 is included.

BT.2020色域で表現された色をBT.709色域に変換する方法は、多くが考案されているが、基本的コンセプトとしてBT.709色域の外側にある広い色域の色を狭い色域(BT.709色域)に押し込み、BT.709色域内のものはそのまま再配置する方法を用いているものが多い。反対に、BT.709色域から、BT.2020色域へ変換する方法は色域を広げるのでなく、そのまま割り当てる場合が多数である。   BT. The color expressed in the 2020 color gamut is changed to BT. Many methods for converting to the 709 color gamut have been devised, but the basic concept is BT. The color of a wide color gamut outside the 709 color gamut is pushed into a narrow color gamut (BT.709 color gamut). Many of those in the 709 color gamut use the method of rearrangement as they are. Conversely, BT. From the 709 color gamut, BT. There are many cases where the conversion to the 2020 color gamut does not extend the color gamut but assigns it as it is.

したがって、BT.2020で規定される広色域表色系の色であるエリア113からエリア118、及びエリア115からエリア120は、一度ハイビジョン色域(BT.709色域)への変換を行なうと色が変化し、その後、BT.2020で規定される広色域表色系への再変換を行っても、もとの色には戻らない。   Therefore, BT. The colors of the area 113 to the area 118 and the area 115 to the area 120, which are the colors of the wide color gamut color system defined by 2020, change once they are converted to the high vision color gamut (BT.709 color gamut). BT. Even if re-conversion to the wide color gamut color system defined by 2020 is performed, the original color is not restored.

図4は、図1の基準信号パターン100に対し、従来のハイビジョン機器の色域(BT.709色域)への色域変換を行った後の、変化したパターン100’を示す。   4 shows a changed pattern 100 ′ after color gamut conversion to the color gamut (BT.709 color gamut) of the conventional high-vision device with respect to the reference signal pattern 100 of FIG.

BT.709色域の外側にあるBT.2020色域の色であるブロック1の領域230(エリア103からエリア108)の色は、一度BT.709色域に押し込まれて元に戻らないため、色の鮮やかさが抜ける。一方、ブロック2の領域240(エリア115からエリア120)の色は、もともとBT.709色域の色であるから、ほとんど変化しないこととなる。結果として、ブロック1の領域230とブロック2の領域240の色が、ほぼ同一となる。   BT. BT.709 outside the color gamut. The color of the area 230 (area 103 to area 108) of the block 1 which is a color of the 2020 color gamut is once changed to BT. Since it is pushed back into the 709 color gamut and does not return to its original state, the vividness of the color is lost. On the other hand, the color of the area 240 (area 115 to area 120) of the block 2 is originally BT. Since it is a color in the 709 color gamut, it hardly changes. As a result, the colors of the block 230 area 230 and the block 2 area 240 are substantially the same.

本発明の基準信号パターン100は、従来のハイビジョン機器の色域(BT.709色域)では表示できない、BT.2020で規定される広色域表色系の色の領域(エリア103〜108,110〜113)を設けており、この色の鮮やかさが変化したかで、ハイビジョンの色域を経由したかどうかを目視で確認できる。   The reference signal pattern 100 of the present invention cannot be displayed in the color gamut (BT.709 color gamut) of a conventional high-vision device. A wide color gamut color system color area (areas 103 to 108, 110 to 113) defined in 2020 is provided, and whether the vividness of the color has changed or not has passed through the high vision color gamut. Can be confirmed visually.

特に、本実施例においては、BT.2020色域の色であるブロック1の領域230(エリア103からエリア108)に隣接して、それぞれ同系色のBT.709色域の色であるブロック2の領域240(エリア115からエリア120)を設けているので、ブロック1の領域230の色が変化したかを、両者の色の比較により視認性良く判断することができる。   In particular, in this embodiment, BT. Adjacent to the area 230 (area 103 to area 108) of the block 1 which is a color of the 2020 color gamut, BT. Since the block 240 area 240 (area 115 to area 120), which is the color of the 709 color gamut, is provided, whether the color of the block 230 area 230 has changed is determined with good visibility by comparing both colors. Can do.

このように、本発明の基準信号パターン100は、映像がハイビジョンの色域(BT.709色域)を経由してきたか、容易に識別できる。   As described above, the reference signal pattern 100 of the present invention can easily identify whether an image has passed through the high vision color gamut (BT.709 color gamut).

(ビット数変換の検出)
基準信号パターン100のエリア121は、ビット落ちをチェックするためのランプ(Ramp)信号の例である。ランプ信号は、0%から100%の輝度信号である。
(Detection of bit number conversion)
An area 121 of the reference signal pattern 100 is an example of a ramp (Ramp) signal for checking bit dropping. The ramp signal is a luminance signal from 0% to 100%.

図5に、8K解像度のランプ波形の設定を示す。   FIG. 5 shows the setting of an 8K resolution ramp waveform.

12ビットシステムにおいては、0%の信号レベルの画素値が256であり、100%の信号レベルの画素値が3760であるから、その間の画素値は3504段階ある。そこで、本実施例では、水平方向に5760ピクセルのエリア121のうち、左側の1128ピクセルの領域を画素値256(0%黒)、右側の1128ピクセルの領域を画素値3760(100%白)とし、その間の3504ピクセルの領域を、水平方向1ピクセルごとに値が1上昇するように設定する。なお、各画素において、映像信号R’、G’、B’は、すべて同じ画素値とする。   In the 12-bit system, the pixel value of 0% signal level is 256 and the pixel value of 100% signal level is 3760, so there are 3504 pixel values in between. Therefore, in the present embodiment, among the area 121 of 5760 pixels in the horizontal direction, the left 1128 pixel region has a pixel value 256 (0% black) and the right 1128 pixel region has a pixel value 3760 (100% white). , An area of 3504 pixels is set so that the value increases by 1 for each pixel in the horizontal direction. In each pixel, the video signals R ′, G ′, and B ′ are all set to the same pixel value.

既に述べたように、12ビット映像に対応した信号を、10ビット映像に対応した機器に接続した場合(図2(b))、2ビット分の情報が削除され、その後に12ビットの映像へ再変換したとしても、一般に失われた2ビット分の情報は復元できない。   As described above, when a signal corresponding to 12-bit video is connected to a device corresponding to 10-bit video (FIG. 2 (b)), information of 2 bits is deleted, and then to 12-bit video. Even if re-conversion is performed, generally lost information of 2 bits cannot be restored.

10ビットシステムにおいては、0%の信号レベルの画素値が64であり、100%の信号レベルの画素値が940であるから、その間の画素値は876段階である。したがって、図5のランプ波形を10ビットシステムで表示した場合、水平方向4ピクセルごとに値が1上昇することになる。このことから12ビットシステムと10ビットシステムの違いが分かる。また、12ビットシステムが10ビットシステムを経由して再び12ビットシステムに変換された場合にも、水平方向4ピクセルごとに値が1上昇することになる。   In the 10-bit system, the pixel value of 0% signal level is 64 and the pixel value of 100% signal level is 940, so the pixel value between them is 876 steps. Therefore, when the ramp waveform of FIG. 5 is displayed in a 10-bit system, the value increases by 1 every 4 pixels in the horizontal direction. This shows the difference between the 12-bit system and the 10-bit system. Also, when a 12-bit system is converted back to a 12-bit system via a 10-bit system, the value increases by 1 every 4 pixels in the horizontal direction.

このように、本発明の基準信号パターン100は、映像機器のパラメータが10ビット、12ビットのどちらの信号となっているか、または、映像が10ビット映像を経由してきたかが、容易に識別できる。   In this way, the reference signal pattern 100 of the present invention can easily identify whether the parameter of the video equipment is a 10-bit or 12-bit signal, or whether the video has passed through a 10-bit video.

なお、図5では、8K解像度のランプ波形について説明したが、図1のエリア111、エリア121、エリア113に隣接して、4K解像度に対応したランプ波形を設けることもできる(図示せず)。   In FIG. 5, the 8K resolution ramp waveform has been described, but a ramp waveform corresponding to 4K resolution can be provided adjacent to the area 111, area 121, and area 113 in FIG. 1 (not shown).

例えば、エリア111及びエリア113の水平方向の長さを336ピクセルに狭めて、エリア121の水平方向を、8K解像度で7008ピクセルとする。そして、水平方向2ピクセルで画素値が1ずつ上昇するように構成する。4K解像度の動画像の場合は、8K画像の縦横2ピクセルが4K画像の1画素となるから、8K解像度の水平7008ピクセルは、4K解像度では、水平3504画素となる。したがって、12ビット映像において、この4Kの水平1画素ごとに画素値が1上昇するように設定する。このように設定することにより、4K解像度においても、12ビットシステムと10ビットシステムの違いが分かるように、設計できる。   For example, the horizontal length of the area 111 and the area 113 is narrowed to 336 pixels, and the horizontal direction of the area 121 is set to 7008 pixels at 8K resolution. And it is comprised so that a pixel value may increase 1 each at 2 pixels in the horizontal direction. In the case of a 4K resolution moving image, two pixels in the vertical and horizontal directions of the 8K image become one pixel of the 4K image. Therefore, the horizontal 7008 pixel in the 8K resolution becomes 3504 pixels in the 4K resolution. Accordingly, in a 12-bit video, the pixel value is set to increase by 1 for each 4K horizontal pixel. By setting in this way, the design can be made so that the difference between the 12-bit system and the 10-bit system can be understood even at 4K resolution.

(色差補間又はデモザイキングの検出)
基準信号パターン100のエリア122は、色差補間(サンプリング方式の変換)又はデモザイキング(ベイヤー配列からの変換)を検出するためのパターンであり、特に、8K解像度に対応した検査パターン(以下、「8Kパターン」ということがある。)が設定されている。また、エリア132は、同様に色差補間又はデモザイキングを識別するためのパターンであり、特に、4K解像度に対応した検査パターン(以下、「4Kパターン」ということがある。)が設定されている。
(Detection of color difference interpolation or demosaicing)
The area 122 of the reference signal pattern 100 is a pattern for detecting color difference interpolation (sampling method conversion) or demosaicing (conversion from the Bayer array), and in particular, an inspection pattern corresponding to 8K resolution (hereinafter referred to as “8K”). "Pattern") is set. Similarly, the area 132 is a pattern for identifying color difference interpolation or demosaicing, and in particular, an inspection pattern corresponding to 4K resolution (hereinafter also referred to as “4K pattern”) is set.

なお、エリア122とエリア132に挟まれた、エリア123からエリア131は、表1に示すとおり、白又は所定の濃度の黒パターンが配置されており、ハイビジョンの基準信号の黒レベル輝度設定用信号と同じものが設定されている。   In addition, as shown in Table 1, white or a black pattern with a predetermined density is arranged in areas 123 to 131 sandwiched between the areas 122 and 132, and a black level luminance setting signal as a high-definition reference signal. The same thing is set.

図6に、エリア122のパターン構造の例を示す。図6(a)に示されるように、エリア122は、マゼンタの水平方向のストライプ構造のパターン(Horizontal magenta stripe)310、マゼンタの垂直方向のストライプ構造のパターン(Vertical magenta stripe)320、サイクロン構造パターン(Cyclone)330、100%マゼンタ340、及び100%白350から構成される。図6に示された各パターン領域の広さは一例である。   FIG. 6 shows an example of the pattern structure of the area 122. As shown in FIG. 6A, the area 122 includes a magenta horizontal stripe structure pattern (Horizontal magenta stripe) 310, a magenta vertical stripe structure pattern (Vertical magenta stripe) 320, and a cyclone structure pattern. (Cyclone) 330, 100% magenta 340, and 100% white 350. The width of each pattern area shown in FIG. 6 is an example.

図6(b)に、水平方向のストライプ構造のパターン(Horizontal magenta stripe)310の概要と、その隣接する2×2ピクセルの拡大図を示す。パターン310は、100%マゼンタでなる画素が水平方向に連続した、垂直方向1ピクセル、水平方向400ピクセルの水平方向のマゼンタライン311と、100%白でなる画素が水平方向に連続した、垂直方向1ピクセル、水平方向400ピクセルの水平方向の白ライン312とが交互に配置された、ストライプ構造のパターンである。   FIG. 6B shows an outline of a horizontal stripe structure pattern 310 (Horizontal magenta stripe) 310 and an enlarged view of adjacent 2 × 2 pixels. The pattern 310 is a vertical direction in which 100% magenta pixels are continuous in the horizontal direction, one vertical pixel is 400 pixels in the horizontal direction, magenta line 311 in the horizontal direction, and 100% white pixels are in the horizontal direction. This is a stripe structure pattern in which horizontal white lines 312 of 1 pixel and 400 pixels in the horizontal direction are alternately arranged.

また、図6(c)に、垂直方向のストライプ構造のパターン(Vertical magenta stripe)320の概要と、その隣接する2×2ピクセルの拡大図を示す。パターン320は、100%マゼンタでなる画素が垂直方向に連続した、水平方向1ピクセル、垂直方向540ピクセルの垂直方向のマゼンタライン321と、100%白でなる画素が垂直方向に連続した、水平方向1ピクセル、垂直方向540ピクセルの垂直方向の白ライン322とが交互に配置された、ストライプ構造のパターンである。   FIG. 6C shows an outline of a vertical stripe structure pattern (Vertical magenta stripe) 320 and an enlarged view of adjacent 2 × 2 pixels. The pattern 320 is a horizontal direction in which pixels of 100% magenta continue in the vertical direction, vertical magenta lines 321 of 1 pixel in the horizontal direction and vertical direction of 540 pixels, and pixels of 100% white continue in the vertical direction. This is a stripe structure pattern in which vertical white lines 322 of 1 pixel and 540 pixels in the vertical direction are alternately arranged.

図6(d)は、サイクロン構造パターン(Cyclone)330の概要と、その1つの渦巻状のパターン(10×9ピクセル)の拡大図を示す。パターン330は、100%白の画素が連続して形成された、幅が1画素の複数個所で屈折したライン331と、100%黒の画素が連続して形成された、幅が1画素の複数個所で屈折したライン332とが隣接して、白黒が互いに渦巻きを描くように構成されたパターンを、単位パターンとしている。なお、図6(d)では、単位パターンとして10×9ピクセルの螺旋形状のパターンが示されているが、正確な螺旋形状である必要はなく、不規則に折れ曲がる白と黒のラインが組み合わされたパターンであって、デモザイキングにより偽色が生じるパターンであれば良い。また、単位パターンのサイズも、任意のn×mピクセルのパターンであって良い。パターン330は、この単位パターンが縦横に繰り返されて構成されている。   FIG. 6D shows an outline of the cyclone structure pattern (Cyclone) 330 and an enlarged view of one spiral pattern (10 × 9 pixels). The pattern 330 includes a plurality of lines 331 refracted at a plurality of portions having a width of one pixel, which are formed by 100% white pixels continuously, and a plurality of pixels having a width of 100% black, which are continuously formed by 100% black pixels. A pattern configured such that a line 332 refracted at a part is adjacent and black and white draws a spiral is defined as a unit pattern. In FIG. 6D, a spiral pattern of 10 × 9 pixels is shown as a unit pattern. However, it is not necessary to have an accurate spiral shape, and a combination of irregularly bent white and black lines is combined. Any pattern may be used as long as it is a pattern in which a false color is generated by demosaicing. The unit pattern size may also be an arbitrary n × m pixel pattern. The pattern 330 is configured by repeating this unit pattern vertically and horizontally.

これらのパターン310〜330は、後述のように、色差補間やデモザイク変換を経たときに変化する。他方、100%マゼンタ340、及び100%白350は、パターン310〜330の色彩の変化を確認するための参照色である。   As will be described later, these patterns 310 to 330 change when color difference interpolation or demosaic conversion is performed. On the other hand, 100% magenta 340 and 100% white 350 are reference colors for confirming the color change of the patterns 310 to 330.

パターン310〜350の領域の大きさは、適宜設定することができ、また、このパターンを構成するマゼンタ、白、黒の各画素値は、例えば次のように設定される。
・マゼンタ: 100% Magenta R':3760(940) G':256(64) B':3760 (940)
・白 : 100% White R':3760(940) G':3760(940) B':3760(940)
・黒 : 0% Black R':256(64) G':256(64) B':256 (64)
The sizes of the areas of the patterns 310 to 350 can be set as appropriate, and the magenta, white, and black pixel values constituting the pattern are set as follows, for example.
・ Magenta: 100% Magenta R ': 3760 (940) G': 256 (64) B ': 3760 (940)
・ White: 100% White R ': 3760 (940) G': 3760 (940) B ': 3760 (940)
・ Black: 0% Black R ': 256 (64) G': 256 (64) B ': 256 (64)

なお、ストライプ構造パターンの色は白とマゼンタに限定されるものではないが、白は輝度Yが大きくて色差がなく、他方、マゼンタは色差(Cb,Cr)が大きい値を持つので、色差補間されたときに、パターンの色の変化を感知しやすいという利点がある。   The color of the stripe structure pattern is not limited to white and magenta, but white has a large luminance Y and no color difference, while magenta has a large color difference (Cb, Cr). When this is done, there is an advantage that it is easy to sense a change in the color of the pattern.

図7は、図6の各パターンが異なるサンプリング方式、又はベイヤー変換を経て、再び4:4:4方式サンプリング構造に変換されたときのパターンの変化を示している。   FIG. 7 shows a change in pattern when each pattern of FIG. 6 is converted to a 4: 4: 4 sampling structure again through a different sampling method or Bayer conversion.

図7において、一番左側の列が、R’G’B’4:4:4方式サンプリング構造のオリジナルのパターンであり、Y’Cb’Cr’4:4:4システムの機器を経由する場合には、パターンは変化しない。次の列より左側から順に、ベイヤー変換後にデモザイク変換されたとき、Y’Cb’Cr’4:2:2方式を経て再びR’G’B’4:4:4方式に変換されたとき、Y’Cb’Cr’4:2:0方式を経て再びR’G’B’4:4:4方式に変換されたときのそれぞれのパターン変化を示している。各列において、一番上の行が水平方向ストライプ構造のパターンであり、2番目の行が垂直方向ストライプ構造のパターンであり、一番下の行がサイクロンパターンである。   In FIG. 7, the leftmost column is an original pattern of the R′G′B′4: 4: 4 system sampling structure and passes through the equipment of the Y′Cb′Cr′4: 4: 4 system. The pattern does not change. When demosaic conversion is performed after Bayer conversion in order from the left side of the next column, when converted to R'G'B'4: 4: 4 method again through Y'Cb'Cr'4: 2: 2 method, Each pattern change when converted to the R′G′B ′ 4: 4: 4 system again through the Y′Cb′Cr ′ 4: 2: 0 system is shown. In each column, the top row is a horizontal stripe structure pattern, the second row is a vertical stripe structure pattern, and the bottom row is a cyclone pattern.

水平方向ストライプパターン310は、4:2:2方式を経ても変化が生じない。しかしながら、4:2:0方式を経た場合は、白ラインの部分にマゼンタの色が混ざり、パターンがぼやける。   The horizontal stripe pattern 310 does not change even when the 4: 2: 2 method is used. However, when the 4: 2: 0 system is used, the magenta color is mixed with the white line portion, and the pattern is blurred.

垂直方向ストライプパターン320は、4:2:2システムを経た場合と、4:2:0システムを経た場合とで、同様のパターンの変化(ラインパターンの色のぼやけ)が発生する。   In the vertical stripe pattern 320, the same pattern change (blurred line pattern color) occurs between the 4: 2: 2 system and the 4: 2: 0 system.

したがって、水平パターン、垂直パターンと白・マゼンタの4か所を比較することで、システムが4:2:2方式を経由(垂直パターンのみ変化した場合)、4:2:0方式を経由(水平パターンと垂直パターンが共に変化した場合)、あるいは4:4:4方式のまま(パターン変化なしの場合)であることを目視で判別することができる。   Therefore, by comparing the horizontal pattern, vertical pattern, and white / magenta, the system passes through the 4: 2: 2 system (when only the vertical pattern changes), and passes through the 4: 2: 0 system (horizontal It is possible to visually determine that the pattern and the vertical pattern are both changed) or that the 4: 4: 4 system is maintained (no pattern change).

サイクロン構造パターン330は、ベイヤー変換とデモザイク変換を経由しているかどうかを判別するために用いる。図6(c)のように、白黒のラインが交互に隣接すると共に不規則に屈折するパターンは、ベイヤー配列画像からの各画素の色の復元が困難である。図7に示す例ではデモザイクの手法として非特許文献3の方法を用いたが、どのデモザイクの方法を用いてもこのサイクロン構造パターンでは偽色が生じることが非常に高いため目視による判断が容易である。   The cyclone structure pattern 330 is used to determine whether or not the Bayer transformation and demosaic transformation are performed. As shown in FIG. 6C, in a pattern in which black and white lines are alternately adjacent and refracted irregularly, it is difficult to restore the color of each pixel from the Bayer array image. In the example shown in FIG. 7, the method of Non-Patent Document 3 is used as the demosaic method, but any demosaic method can be used to make a false color in this cyclone structure pattern, so it is easy to make a visual judgment. is there.

さらに、エリア122は1ピクセル構造を用いているため、8K解像度に満たない機器を経由した場合に、特にサイクロン構造パターン330が正確に再現されないため、機器の解像度の識別にも用いることができる。そのため、4K解像度の基準信号としてはこのエリアは信号種類を定義しない。   In addition, since the area 122 uses a 1-pixel structure, the cyclone structure pattern 330 is not accurately reproduced particularly when a device that does not satisfy the 8K resolution is used. Therefore, the area 122 can also be used to identify the resolution of the device. Therefore, this area does not define the signal type as a 4K resolution reference signal.

図8に、エリア132のパターン構造の例を示す。図8(a)に示されるように、エリア132は、マゼンタの水平方向のストライプ構造のパターン(Double Horizontal magenta stripe)410、マゼンタの垂直方向のストライプ構造のパターン(Double Vertical magenta stripe)420、サイクロン構造パターン(Double Cyclone)430、100%マゼンタ440、及び100%白450から構成される。このエリア132は、4K解像度の基準としても用いる。   FIG. 8 shows an example of the pattern structure of the area 132. As shown in FIG. 8A, the area 132 includes a magenta horizontal stripe structure pattern (Double Horizontal magenta stripe) 410, a magenta vertical stripe structure pattern (Double Vertical magenta stripe) 420, and a cyclone. It is composed of a structure pattern (Double Cyclone) 430, 100% magenta 440, and 100% white 450. This area 132 is also used as a reference for 4K resolution.

図8(b)に、水平方向のストライプ構造のパターン(Double Horizontal magenta stripe)410の概要と、その隣接する4×4ピクセルの拡大図を示す。パターン410は、100%マゼンタでなる画素が水平方向に連続した、垂直方向2ピクセル、水平方向400ピクセルの水平方向のマゼンタライン411と、100%白でなる画素が水平方向に連続した、垂直方向2ピクセル、水平方向400ピクセルの水平方向の白ライン412とが交互に配置された、ストライプ構造のパターンである。なお、ここでは8K(7680×4320)のピクセルを前提にパターンを示しているが、4K解像度の基準信号パターンとしてはこのエリアは縦横2ピクセルごとにサブサンプルされる。すなわち、4K解像度の映像では、このパターンは、1画素幅のマゼンタラインと1画素幅の白ラインが交互に並んだ水平方向のストライプパターンとなる。   FIG. 8B shows an outline of a horizontal stripe structure pattern 410 (double horizontal magenta stripe) 410 and an enlarged view of the adjacent 4 × 4 pixels. The pattern 410 has a vertical magenta line 411 of 2 pixels in the vertical direction and 400 pixels in the horizontal direction, and 100% white pixels in the horizontal direction. This is a stripe structure pattern in which horizontal white lines 412 of 2 pixels and 400 pixels in the horizontal direction are alternately arranged. Here, the pattern is shown on the premise of 8K (7680 × 4320) pixels, but this area is subsampled every 2 pixels vertically and horizontally as a reference signal pattern of 4K resolution. That is, in a 4K resolution image, this pattern is a horizontal stripe pattern in which magenta lines having a width of one pixel and white lines having a width of one pixel are alternately arranged.

また、図8(c)に、垂直方向のストライプ構造のパターン(Double Vertical magenta stripe)420の概要と、その隣接する4×4ピクセルの拡大図を示す。パターン420は、100%マゼンタでなる画素が垂直方向に連続した、水平方向2ピクセル、垂直方向540ピクセルの垂直方向のマゼンタライン421と、100%白でなる画素が垂直方向に連続した、水平方向2ピクセル、垂直方向540ピクセルの垂直方向の白ライン422とが交互に配置された、ストライプ構造のパターンである。パターン410と同様に、4K解像度の基準信号パターンとしてはこのエリアは縦横2ピクセルごとにサブサンプルした構造とする。これにより、4K解像度の映像では、このパターンは、1画素幅のマゼンタラインと1画素幅の白ラインが交互に並んだ垂直方向のストライプパターンとなる。   FIG. 8C shows an outline of a vertical stripe structure pattern (Double Vertical magenta stripe) 420 and an enlarged view of the adjacent 4 × 4 pixels. The pattern 420 has a horizontal magenta line 421 of 2 pixels in the horizontal direction and 540 pixels in the vertical direction, and pixels of 100% magenta in the vertical direction, and a horizontal direction in which pixels of 100% white are continuous in the vertical direction. This is a pattern of a stripe structure in which vertical white lines 422 of 2 pixels and 540 pixels in the vertical direction are alternately arranged. Similar to the pattern 410, this area has a structure in which this area is subsampled every two pixels in the vertical and horizontal directions as a reference signal pattern of 4K resolution. Thus, in a 4K resolution image, this pattern is a vertical stripe pattern in which magenta lines having a width of one pixel and white lines having a width of one pixel are alternately arranged.

図8(d)は、サイクロン構造パターン(Double Cyclone)430の概要と、その1つの渦巻状のパターン(20×18ピクセル)の拡大図を示す。パターン430は、100%白の画素で形成された、幅が2ピクセルの複数個所で屈折したライン431と、100%黒の画素で形成された、幅が2ピクセルの複数個所で屈折したライン432とが組み合わされて、白黒が互いに渦巻きを描くように構成されたパターンを、単位パターンとしている。パターン410,420と同様に、4K解像度の画像では、このパターンは、1画素幅のマゼンタラインと1画素幅の白ラインが交互に螺旋状に並んだサイクロンパターンとなる。パターン430は、この単位パターンが縦横に繰り返されて構成されている。   FIG. 8D shows an outline of the cyclone structure pattern (Double Cyclone) 430 and an enlarged view of one spiral pattern (20 × 18 pixels). The pattern 430 includes a line 431 refracted at a plurality of pixels having a width of 2 pixels formed by 100% white pixels, and a line 432 formed by a plurality of portions having a width of 2 pixels formed by 100% black pixels. A unit pattern is a pattern in which black and white draw a spiral with each other. Similar to the patterns 410 and 420, in a 4K resolution image, this pattern is a cyclone pattern in which a magenta line having a width of one pixel and a white line having a width of one pixel are alternately arranged in a spiral pattern. The pattern 430 is configured by repeating this unit pattern vertically and horizontally.

これらの各パターン410,420,430は、サンプリング方式等により、図7と同様のパターン変化を生じるので、4K解像度のシステムにおいて、ベイヤー配列からのデモザイキングを経由しているかどうか、或いは、4:2:2方式、又は4:2:0方式の色差補間を経由しているかどうかを目視で判別可能である。   Each of these patterns 410, 420, and 430 causes the same pattern change as in FIG. 7 depending on the sampling method or the like. Therefore, in the 4K resolution system, whether or not the demosaicing from the Bayer array is passed, or 4: It is possible to visually determine whether the color difference interpolation of 2: 2 method or 4: 2: 0 method is performed.

また、システムが4K解像度未満の場合はこれらのパターンが正確に再現されない。したがって、4K以上の解像度を備えているかを、このエリア132により、視覚的に容易に判断できる。   Also, if the system is less than 4K resolution, these patterns are not accurately reproduced. Therefore, it can be easily visually determined from this area 132 whether the resolution is 4K or more.

本発明の基準信号パターンは、上述したカラーバーパターン、ランプ信号パターン、水平及び垂直ストライプ構造パターン、サイクロン構造パターンの、少なくとも何れか一つを備えていればよい。これにより、少なくともBT.2020で規定される広色域表色系、12ビット映像、4:4:4方式サンプリングシステムのいずれかの基準について、基準を満たしているか否かを、パターンの色又は構造の変化で検出できる。   The reference signal pattern according to the present invention may include at least one of the color bar pattern, the ramp signal pattern, the horizontal and vertical stripe structure pattern, and the cyclone structure pattern described above. As a result, at least BT. Whether any of the wide color gamut color system specified in 2020, 12-bit video, 4: 4: 4 sampling system is satisfied, can be detected by a change in pattern color or structure. .

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2である基準信号発生装置について説明をする。図9は、本発明の基準信号発生装置とそれを用いた放送機器の概念図である。
(Embodiment 2)
A reference signal generator according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 9 is a conceptual diagram of the reference signal generator of the present invention and a broadcasting device using the same.

放送機器(放送で使用される業務用機器)10は、フルスペックSHVの8K機器であり、その内部に基準信号発生装置90を備えており、独自に基準信号を発生することができる。   The broadcasting device (business device used in broadcasting) 10 is a full-spec SHV 8K device and includes a reference signal generator 90 inside thereof, and can independently generate a reference signal.

ここで、基準信号発生装置90は、図1ないし図8で説明された基準信号パターン100を生成する。生成された基準信号により、モニタ11の輝度調整・色調整が視覚的に確認できる。また、基準信号発生装置90を備えた放送機器10に、図2で示す映像機器21〜52を接続してその画像を表示することにより、各映像機器のパラメータ(色域、ビット数、サンプリング方式等)を視覚的に確認することができる。なお、基準信号発生装置90は、機器の識別のため基準信号に機器10を表すIDコードを付加することができる(図示せず)。   Here, the reference signal generator 90 generates the reference signal pattern 100 described with reference to FIGS. The brightness adjustment / color adjustment of the monitor 11 can be visually confirmed by the generated reference signal. Further, by connecting the video equipments 21 to 52 shown in FIG. 2 to the broadcasting equipment 10 provided with the reference signal generator 90 and displaying the images, parameters (color gamut, bit number, sampling method) of each video equipment are displayed. Etc.) can be visually confirmed. Note that the reference signal generator 90 can add an ID code representing the device 10 to the reference signal for device identification (not shown).

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention.

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。   Although the above embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.

10 8K機器
11 画像モニタ
90 基準信号発生装置
100 基準信号パターン
101〜132 エリア
200 スペクトル軌跡
210 BT.2020色域
220 BT.709色域
310 水平方向ストライプ構造パターン
320 垂直方向ストライプ構造パターン
330 サイクロン構造パターン
410 水平方向ストライプ構造パターン
420 垂直方向ストライプ構造パターン
430 サイクロン構造パターン
500 ハイビジョンの基準信号パターン
10 8K equipment 11 Image monitor 90 Reference signal generator 100 Reference signal patterns 101-132 Area 200 Spectral trajectory 210 BT. 2020 color gamut 220 BT. 709 Color gamut 310 Horizontal stripe structure pattern 320 Vertical stripe structure pattern 330 Cyclone structure pattern 410 Horizontal stripe structure pattern 420 Vertical stripe structure pattern 430 Cyclone structure pattern 500 Hi-Vision reference signal pattern

Claims (9)

超高精細度テレビジョン(UHDTV)方式の映像システムに用いられる基準信号パターンであって、信号処理を行う映像機器の映像パラメータが、BT.2020で規定される広色域表色系、12ビット映像、又は4:4:4方式サンプリングシステムの基準を満たさないときに、色又は構造が変化するパターンを有することを特徴とする基準信号パターン。   A reference signal pattern used in an ultra high definition television (UHDTV) video system, and a video parameter of a video device that performs signal processing is BT. A reference signal pattern characterized by having a pattern whose color or structure changes when it does not satisfy the standard of a wide color gamut color system, 12-bit video, or 4: 4: 4 system sampling system defined in 2020 . 請求項1に記載の基準信号パターンであって、BT.709で規定される色域表色系に含まれず、BT.2020で規定される広色域表色系に含まれる第1の色を有する第1の領域と、前記第1の領域に隣接し、前記第1の色と同系色でBT.709色域で規定される表色系に含まれる第2の色の第2の領域を有することを特徴とする基準信号パターン。   The reference signal pattern according to claim 1, wherein BT. BT.709, which is not included in the color gamut color system defined by 709. A first region having a first color included in the wide color gamut color system defined by 2020, and adjacent to the first region and having the same color as the first color. A reference signal pattern having a second region of a second color included in a color system defined by a 709 color gamut. 請求項1又は2に記載の基準信号パターンであって、12ビット階調の映像において、1画素あたり1階調の割合で輝度が増加する、ランプパターンを有することを特徴とする基準信号パターン。   3. The reference signal pattern according to claim 1, wherein the reference signal pattern has a ramp pattern in which luminance increases at a rate of one gradation per pixel in a 12-bit gradation image. 請求項1から3のいずれか一項に記載の基準信号パターンであって、幅が1画素の第3の色の横ストライプと幅が1画素の第4の色の横ストライプとを交互に配置した横ストライプ構造の領域と、幅が1画素の第3の色の縦ストライプと幅が1画素の第4の色の縦ストライプとを交互に配置した縦ストライプ構造の領域とを、備えたことを特徴とする基準信号パターン。   4. The reference signal pattern according to claim 1, wherein a third color horizontal stripe having a width of one pixel and a fourth color horizontal stripe having a width of one pixel are alternately arranged. A horizontal stripe structure region, and a vertical stripe structure region in which a third color vertical stripe having a width of 1 pixel and a fourth color vertical stripe having a width of 1 pixel are alternately arranged. Reference signal pattern characterized by 請求項4に記載の基準信号パターンであって、前記第3の色がマゼンタで、前記第4の色が白であることを特徴とする基準信号パターン。   5. The reference signal pattern according to claim 4, wherein the third color is magenta and the fourth color is white. 請求項1から5のいずれか一項に記載の基準信号パターンであって、幅が1画素の複数個所で屈折した白色のラインと、幅が1画素の複数個所で屈折した黒色のラインとが隣接してなり、デモザイキングにより偽色が生じるパターンを備えたことを特徴とする基準信号パターン。   6. The reference signal pattern according to claim 1, wherein a white line refracted at a plurality of portions having a width of one pixel and a black line refracted at a plurality of portions having a width of one pixel are included in the reference signal pattern according to claim 1. A reference signal pattern comprising a pattern that is adjacent and generates a false color by demosaicing. 請求項6に記載の基準信号パターンであって、前記白色のラインと前記黒色のラインが、螺旋形状を描く領域を備えたことを特徴とする基準信号パターン。   7. The reference signal pattern according to claim 6, wherein the white line and the black line have a spiral-shaped region. 請求項1から7のいずれか一項に記載の基準信号パターンであって、少なくとも、水平3840画素×垂直2160画素未満の解像度では、表示できない構造パターンの領域を有することを特徴とする基準信号パターン。   8. The reference signal pattern according to claim 1, wherein the reference signal pattern has a structure pattern region that cannot be displayed at least at a resolution of less than horizontal 3840 pixels × vertical 2160 pixels. . 請求項1から8のいずれか一項に記載の基準信号パターンを発生する基準信号発生装置。   A reference signal generator for generating a reference signal pattern according to claim 1.
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