JP2016208428A - 映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】映像編集装置と、映像表示装置の処理の違いによる色の誤差を埋める容易な方法を提供する。【解決手段】映像を入力する手段と、所定の画像処理パラメータを取得する手段と、前記取得したパラメータを基に画像処理を施す手段と、映像を出力する手段を有する映像表示装置であって、第一の映像の階調特性情報を、前記映像入力手段から取得する第一の取得手段と、第二の映像の階調特性情報を、所定の画像処理を施した後、前記映像出力手段から取得する第二の取得手段と、第一と第二の階調特性情報を比較し、その差分を補正する補正テーブルを作成する補正テーブル生成手段とを有する。【選択図】図2
Description
本発明は、映像を表示する映像表示装置、及びその制御方法に関するものである。
近年、映像制作業界では、『メタ情報として流通可能な色調整技術』を使って、撮影工程で調整した映像の色の情報を、メタ情報としてファイル化し、それを編集工程に渡すことで、撮影工程と編集工程の映像の色を一致させるワークフローが採用されつつある。
具体的な『メタ情報として流通可能な色調整技術』として、CDL(Color Decision List)が挙げられる。CDLとは、ASC(American Society of Cinematographers)によって策定された色調整技術の規格であり、既に多くの市販の映像編集システムが対応している。
CDLの特長の一つは、Slope, Power, Offset, 及びSaturationという4つの基本的な色調整手段を提供しているところである。このうち、Powerは、入力された映像信号に対して、黒レベルと白レベルを維持したまま中間の階調を変化させる手段である。
CDLのもう一つの特長は、色調整した結果を、メタ情報ファイルとして出力するためのファイルフォーマットを規定していることである。これにより例えば、撮影工程で調整した色の情報を、後工程である編集工程に渡し、本格的な編集作業前に、撮影時の色調整の結果を確認することが可能となる。また同時に、撮影時におけるCDLの色調整は、直接映像を加工しないため、編集工程では従来通り、撮影時のオリジナルの映像から編集を開始することができる。
CDLの利点は、例えば、撮影時にカメラマンや監督が意図した色を、編集工程の作業者に正確に伝えることができるところである。以下、CDLのような『メタ情報として流通可能な色調整技術』を単に『色調整技術』と呼ぶ。
色調整技術を用いた映像制作のワークフロー、及びシステム構成の例を紹介する。一般的に、映像制作では、撮影と編集という二つの工程を少なくとも含む。図15は色調整技術を用いた撮影工程と編集工程のシステム図の例である。撮影工程のシステムは、カメラ700、映像編集装置800、映像表示装置900から成る。編集工程のシステムは、映像サーバ300、映像編集装置200、映像表示装置900から成る。また、撮影工程から編集工程へメタ情報を送信するために、記録メディア400を有する。撮影と編集の現場が、ファイル転送可能なネットワークで接続されている場合、記録メディア400は、ネットワークで代替できる。
撮影工程にて、カメラ700は、撮影した映像を映像編集装置800に出力する。映像編集装置800は、映像を編集できる簡易な装置であり、色調整技術に準拠した色調整手段を有する。更に、入力された撮影映像に対して、ユーザが色調整するためのコントローラを有する。映像編集装置800の具体例として、PCと、その上でPCで動作する映像編集ソフトウェアが挙げられる。映像編集装置800は、ユーザ操作に従って、色調整を行い、その結果を、映像表示装置900に出力する。また、同時に色調整した結果を、メタ情報として、記録メディア400にファイル出力する(以下、メタ情報D100と呼ぶ)。撮影工程の映像表示装置900は、入力した信号を表示する。
ここで、カメラ700が撮影したオリジナルの映像は、一旦、不図示の独立した記録装置に記録される。その後、前記記録装置をハンドキャリーして、もしくはネットワーク経由で、編集工程の映像サーバ300に蓄積される。
一方、編集工程にて、映像サーバ300は、撮影工程で撮影された映像を蓄積し、ユーザの指示に従って、映像編集装置200へ出力する。映像編集装置200は、映像編集装置800と同じの手段を有する。また、メタ情報D100を入力する手段も有する。更に、編集工程で行う作業を実現する多くの手段も有する。つまり、編集や合成、及びカラーグレーディングの作業に必要な手段を有する。編集工程の映像表示装置900は、映像編集装置200から入力した信号を表示する。映像表示装置900は、撮影工程と同じ表示装置である。
従来、編集工程では、映像編集装置200に対して、記録メディア400に記録されたメタ情報D100を入力する。そして、その対となる撮影のオリジナル映像を、映像サーバ300から入力することで、撮影工程で行った色調整の結果を確認することができる。
図16は色調整技術を用いたワークフロー、及びシステム構成の別の例である。図16と図15の違いは、撮影工程、及び編集工程の映像表示装置901が、図15の映像編集装置800、及び映像表示装置900が有する手段を内包する点である。その他、カメラ700、映像サーバ300、映像編集装置200、及び記録メディア400は、図15と同様である。
撮影工程にて、カメラ700は、撮影した映像を映像表示装置901に直接出力する。
映像表示装置901は、映像編集装置800と映像表示装置900の手段を有する。そのため、ユーザ操作に従って、色調整を行い、その結果を表示する。また、同時に色調整した結果を、メタ情報として、記録メディア400にファイル出力する(以下、メタ情報D101と呼ぶ)。編集工程にて、映像サーバ300は、撮影工程で撮影された映像を蓄積し、ユーザの指示に従って、映像編集装置200、もしくは映像表示装置901へ出力する。映像編集装置200は、図15の映像編集装置200と同様の動作を行う。
編集工程の映像表示装置901は、映像編集装置200から入力した信号、もしくは映像サーバ300から直接入力した映像を表示する。映像表示装置901は、撮影工程と同じの表示装置として記載しているが、異なる表示パネルサイズを有するものであっても良い。
図16の編集工程にて、撮影工程で行った色調整の結果を確認するには、二つの方法がある。一つは、図15のワークフローと同様の方法である。つまり、映像編集装置200に対して、メタ情報D101を入力すると共に、その対となる撮影のオリジナル映像を、映像サーバ300から入力する方法である。
図16のシステム構成では、映像表示装置901もメタ情報を入力できる手段を有している。このため、もう一つの方法は、撮影工程の映像表示装置901に直接、メタ情報D101を入力すると共に、その対となる撮影のオリジナル映像を、映像サーバ300から直接映像表示装置901に入力する方法である。
編集工程にて、撮影工程で行った色調整の結果を、より正確に確認するには、後者の方法が望ましい。撮影工程と編集工程、共に同じ映像表示装置901を使用しているため、それぞれの工程で同じ色を再現できる。
一方、前者の方法では、映像編集装置200内でメタ情報D101に基づき、色調整処理を実施する。そのため、撮影工程における映像表示装置901と、編集工程における映像編集装置200との間で、色調整処理の違いによって、色の差が生じやすくなる。
色調整技術は、一般的に1D、及び3DのLUT(Look Up Table)を用いて実現される。色の差は、LUTの格子点数や、格子点の色成分のbit精度、及び格子点間の補間方法の違いに起因して生じる。こうした色の差は、CDLにおけるPowerの様な階調処理で顕著になる。例えば、映像編集装置200が、Powerを16個の格子点を持つ1D-LUTで処理し、映像表示装置901が、Powerを1024個の格子点を持つ1D-LUTで処理し、各々格子点の間を直線補間した場合、1024点毎の誤差の平均値は約24%になる(1024毎の差分値/映像表示装置901の値×100の平均値)。
一方、編集工程では、ほとんどの作業が映像編集装置200を介して行われる。このため、利便性の観点でみると、メタ情報D101を、映像編集装置200に入力する方が、編集を行うユーザにとって、作業負担が少ない。実際、図16のシステム構成では、メタ情報D101が、編集工程の映像表示装置901でなく、映像編集装置200に入力されることが多く、撮影工程と編集工程とで、色の誤差が生じやすくなっていた。
この課題を解決する方法として、映像編集装置200と映像表示装置901の処理の違いによる色の誤差を埋めるプロファイル情報を、予め映像表示装置901に用意する方法がある。
特許文献1には、予め入力装置であるデジタルカメラやスキャナの種類、及び出力フィルム機器の種類に応じて、入力プロファイルと出力プロファイルを画像補正装置(映像表示装置含む)の中に保持しておくことで、目標とするフィルムの色を、正確に再現する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1は、未知の入力装置から入力された映像に、容易に対応できない。つまり、特許文献1の画像補正装置の場合、未知の入力装置からの映像に対して、目標とする色を再現するには、予め別の装置を用いて、入力プロファイルを作成する。更に、そのプロファイルを画像補正装置内に保存する必要があり、手間がかかっていた。
そこで本発明は、未知の入力装置、つまり未知の映像編集装置200と、映像表示装置901の処理の違いによる色の誤差を埋める容易な方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の映像表示装置は、映像を入力する手段と、所定の画像処理パラメータを取得する手段と、前記取得したパラメータを基に画像処理を施す手段と、映像を出力する手段を有する映像表示装置であって、第一の映像の階調特性情報を、前記映像入力手段から取得する第一の取得手段と、第二の映像の階調特性情報を、所定の画像処理を施した後、前記映像出力手段から取得する第二の取得手段と、第一と第二の階調特性情報を比較し、その差分を補正する補正テーブルを作成する補正テーブル生成手段とを有することを特徴とする。
また、補正テーブル作成手段は、所定の画像処理の内、階調変化に関わるパラメータを、所定のステップ幅で順次変化させ、各々のパラメータ値で、左記記載の処理を実行し、複数の補正テーブルを作成することを特徴とする。
また、第一の映像、及び第二の映像は、グレー、もしくはRGBいずれかの色成分で構成された所定の階調を有するランプ画像であることを特徴とする。
本発明によれば、未知の映像編集装置と、映像表示装置の色調整技術の処理の違いによる色の誤差を埋める容易な装置、及び方法を提供できる。
以下、本発明の実施例について説明する。本発明の実施例では、映像表示装置として、一般的に普及している液晶映像表示装置を例に挙げて、以下に具体的に説明する。
図1は本発明の実施例1に係る映像表示装置100を用いた映像制作の編集工程におけるシステム構成図である。図1と従来例である図16の編集工程との違いは、映像表示装置901が、本発明の映像表示装置100に置き換わったことである。映像サーバ300、映像編集装置200、及び記録メディア400は、図16と同様である。
図2は本発明の実施例1に係る映像表示装置100の構成図である。映像表示装置100は、映像入力部102、画質処理部103、映像出力部104、表示パネル部105、入力信号階調解析部106、出力信号階調解析部107、補正テーブル生成部108、メモリ部109、制御部110、記録メディアI/F部111、及びユーザ操作I/F部112を備える。これらは、各々内部バス101によって接続されており、制御部110の制御によって動作し、相互にデータを送受信することができる。
映像入力部102は、映像サーバ300、もしくは映像編集装置200からの映像データを入力する。映像データとは、撮影時のオリジナル映像や編集中の映像を示す。映像入力部102は、具体的にはDVI, Displayport, HDMI(登録商標), SDIなどのストリーム形式の画像を入力するI/Fである。映像入力部102は、内部で処理するための信号形式に変換し、後段の画質処理部103、及び入力信号解析部106へ出力する。
画質処理部103は、映像入力部102より出力された映像データに対して、所定の画質処理を施す。画質処理部103の中には、色調整技術を処理するための色調整処理部がある。色調整処理部は、少なくとも階調を処理する1D-LUT処理部を含む。詳細は後述する。画像処理部103は、先述の処理を映像データに施した後、映像出力部104へ出力する。
映像出力部104は、画質処理部103によって処理された映像データを、後段の出力信号階調解析部107へ出力する。まだ、同時に前記映像データを、後段の表示パネル部105に表示可能なデータ配列に変換し、同表示パネル部へ出力する。
表示パネル部105は、映像出力部104から入力された映像データを、所定のフレームレートで表示する。表示パネル部105は、液晶とバックライトから成る。バックライトは、白色、もしくはRGBのLEDと、種々の光学フィルタから成る。バックライトは、LEDではなく蛍光管を用いてもよい。
入力信号階調解析部106は、映像入力部102より出力された映像データの階調特性を解析し、その解析結果を補正テーブル生成部108へ出力する。図3は解析結果の例である。ここでは、1024階調分の信号値が記載される。
ここでは12bitの信号値として表している。これらは、RGB毎の信号値が記載されても良い。
ここでは12bitの信号値として表している。これらは、RGB毎の信号値が記載されても良い。
出力信号階調解析部107は、映像出力部104より出力された映像データの階調特性を解析し、その解析結果を補正テーブル生成部108へ出力する。解析結果は、図3と同様の形式である。
補正テーブル生成部108は、出力信号階調解析部107より得られた解析結果を目標値として、入力信号階調解析部106から得られた結果を、出力信号階調解析部107の結果に補正するための補正テーブルを生成する。図4は補正テーブルの例である。補正テーブル内の値は、符号付きの差分値を格納した1D-LUTとして格納される。補正テーブル生成部108は、生成した補正テーブルをメモリ部109へ記録する。
メモリ部109は、補正テーブル生成部108によって生成された補正テーブルを記録する。また、制御部110上で動作する制御プログラムも記録する。更に、制御部110が後述のメタ情報を基に生成した色調整テーブルも記録する。メモリ部109は、不揮発型の記録装置であり、映像表示装置100の電源が切れても、記録された補正テーブルは保持される。
制御部110は、予めメモリ部109に保存されている制御プログラムを実行する。そして、実行された制御プログラムと、後述のユーザ操作I/F部112から受信したユーザ操作に基づき、各構成部に制御指示を出す。プログラムの具体的な制御として、ユーザ操作に従って、メモリ部109に記録されている複数の補正テーブルを取捨選択し、その補正テーブルを画質処理部103に適用する。
また、記録メディアI/F部111から入力された情報に、色調整技術のメタ情報がある場合、ユーザ操作に従って、前記メタ情報から画質処理部103に適用する色調整テーブルを生成する。制御部110は、生成された色調整テーブルをメモリ部109へ記録する。色調整テーブルの例は、図4の補正テーブル例と同様である。
記録メディアI/F部111は、制御部110からの制御に基づき、記録メディアに記録されたファイル形式のメタ情報を読み出す。読み出したメタ情報は、制御部110へ出力する。記録メディアとは具体的には、SDカードやCFカードである。図5は記録メディア400から入力されるメタ情報の例である。色調整技術の階調情報が、RGB色成分ごとに、数値(階調係数)として記載されている。具体的には、<階調>タグの中に、左から順にR信号2.0, B信号2.2, G信号2.3と乗数が記載される。
ユーザ操作I/F部112は、ユーザの操作情報を受信し、その情報を制御部110に通知する。ユーザ操作情報は、例えば、映像表示装置100に付随するボタン類を押下することによって発生する。具体的なユーザ操作情報として、電源オンオフ、映像データの入力切替がある。更に、記録メディアにあるメタ情報から色調整テーブルを生成するための操作情報や、メモリ部108に記録されているテーブル情報の中から、どのテーブルを画質処理部103に適用するか指示する操作情報もある。
ここで画質処理部103の詳細を説明する。図6、及び図7は画質処理部107を詳細に示した構成図である。画質処理部103の中には、色調整技術を処理するための色調整処理部113があり、更に、色調整処理部113は、少なくとも階調を処理する1D-LUT処理部114〜116を含む。1D-LUT処理部114〜116は、RGB色成分毎に、個別の1D-LUTを持つ。各々の1D-LUT処理部ごとに、メモリ部109に蓄積されている1D-LUTである補正テーブルや色調整テーブルを適用することができる。
なお、色調整技術には、RGB色成分毎に、黒レベルや白レベルを調整できるものがある。また、彩度や色相、明度を調整できるものもある。そのため、色調整処理部113は、1D-LUT処理部の他に、信号のオフセットやゲインを調整する手段や、3D-LUT処理を行う手段を有しても良い。
ここで制御部110の詳細を説明する。図8は制御部110を詳細に示した図である。制御部110の中には、記録メディア部111から取得したメタ情報から色調整テーブルを生成する色調整テーブル生成部117を有する。先述したとおり、色調整テーブル生成部117は、生成して色調整テーブルを、メモリ部109へ記録する。
本実施の形態では、映像表示装置100が上述の構成を持つことで、色調整技術に準拠した色調整を、映像編集装置200で行った場合と、映像表示装置100で行った場合とで生じる色の差を補正する。図9、図10及び図11は色の差を補正するための補正テーブルを作成するシステムフロー図である。システムフローは、大きく3つの手順を踏む。一つ目は、映像編集装置200で、色調整技術に準拠した色調整を行った場合の階調特性を、映像表示装置100が取得するまでのフローである。
二つ目は、映像表示装置100内で、色調整技術に準拠した色調整を行った場合の階調特性を取得するまでのフローである。最後は、映像表示装置100が、取得した2つの階調特性から、映像編集装置200で色調整を行った場合でも、映像表示装置100で色調整した場合と同一の色を再現できる補正テーブルを作成するまでのフローである。図9から図11は、先述のそれぞれのフローに対応している。
また、図13は上記フローの中で登場する映像データの種別を示した図である。映像サーバ300から映像編集装置200、及び映像表示装置100に出力される映像データを映像データD200とする。また、映像編集装置200から映像表示装置100に出力される映像データを映像データD201とする。更に、映像表示装置100内の画質処理部103が出力する映像データを映像データD202とする。
以下、図9から図11のフローを説明する。映像サーバ300は、評価用映像データD200を映像編集装置200へ出力する(S100)。前記評価用映像データは、予め映像サーバ300に蓄積してある。図13に当該映像データの例を示した。映像データD200は、静止映像であり、水平方向にグレー、もしくはRGB毎に階調変化がわかるランプ映像である。
映像編集装置200は、映像サーバ300から出力された映像データD200を入力する(S101)。その後、記録メディア400に記録されているメタ情報を取得する(S102)。S102は、S101より前のステップであっても良い。なお、記録メディア400は、予めユーザによって映像編集装置200に接続しておく。
次に、映像編集装置200は、取得したメタ情報に基づき、映像データD200に色調整処理を実施する(S103)。以下、映像編集装置200によって色調整された映像データをD201とする。
映像編集装置200は、市販の編集装置を想定しており、色調整の処理は、各社によって違いがある。例えば、その一つは、階調処理を含めた色調整技術を一つの3D-LUTとして処理するものもある。その場合、映像データD200は、色調整技術に基づいた3D-LUTの入力値になり、その出力結果が、映像データD201となる。この場合、3D-LUTの格子点数や、格子点の色成分のビット精度、及び格子点間の補間方法などにより、映像データD201に違いが出てくる。
その後、映像編集装置200は、映像データD201を映像表示装置100へ出力する(S104)。映像表示装置100は、映像編集装置200から出力された映像データD201を入力する(S105)。
前記映像データD201を入力すると、映像表示装置100は、映像データD201から階調特性を取得する(S106)。詳しく述べると、映像入力部102によって、入力された映像データD201は、入力信号階調解析部106に出力される。入力信号階調解析部106は、ランプ映像である映像データD201を、水平方向に暗部から明部に向かって所定のステップ幅で、階調の値を記録していく。階調の値の例は、先述した図3参照のこと。
以降、図10を用いて説明する。映像サーバ300は、評価用映像データD200を映像表示装置100へ直接出力する(S107)。この映像データは、S100と同様のデータである。
映像表示装置100は、映像サーバ300から出力された映像データD200を入力する(S108)。その後、記録メディア400に記録されているメタ情報を取得する(S109)。S109は、S108より前のステップであっても良い。なお、記録メディア400は、予めユーザによって映像表示装置100に接続しておく。
次に、映像表示装置100は、取得したメタ情報に基づき、映像データD200に色調整処理を実施する(S110)。以下、映像編集装置100によって色調整された映像データをD202とする。
より具体的には、S109にて、映像表示装置100内の制御部110は、記録メディア111からメタ情報を取得すると、色調整テーブルを作成し、メモリ部108に蓄積する。同時に、そのテーブルを、画質処理部103に適用する。S110にて、画質処理部103は、映像データD201が入力されると、先述の色調整テーブルを使って、映像データD202を出力する。
その後、映像表示装置100は、映像データD202から階調特性を取得する(S111)。詳しく述べると、画質処理部103、及び映像出力部104を経て、映像データD202は、出力信号階調解析部107に入力される。出力信号階調解析部107は、ランプ映像である映像データD202を、水平方向に暗部から明部に向かって所定のステップ幅で、階調の値を記録していく。階調の値の例は、先述した図3参照のこと。
以降、図11を用いて説明する。映像表示装置100は、S106、及びS111で取得した階調特性を基に、補正テーブルを作成する(S112)。ここでは、S111で取得した階調特性を目標値として、S106の階調特性を補正する補正テーブルを作成する。作成した補正テーブルは、メモリ部108に保存(記録)される(S113)。
これまでの一連のフローは、各色成分、及び階調値毎に行う。例えば、階調のメタ情報として2.20と2.34の二つが記載されている場合、各階調値毎にS100〜S113を行う。なお、この作業を複数回繰り返す場合、まず、S100〜S106までのステップを繰り返し、その後、S107~111までのステップを繰り返し、最後にS112〜S113の作業を行っても良い。
図14は映像表示装置100における補正テーブルの切替フロー図である。ユーザは、映像サーバ300内の映像を、映像編集装置200にて色調整を施して、映像表示装置100に表示する際、映像表示装置100に対して、明示的に補正テーブルを切り替える指示を、ユーザ操作I/F部112を介して行う。
図14にて、映像表示装置100は、ユーザからの補正テーブル切替操作指示を受け付ける(S200)。なお、S200の事前状態として、画質処理部103内の1D-LUT処理部には、補正テーブルとは異なる予め設定されたテーブルが設定されている。映像表示装置100は、ユーザからの補正テーブル切替指示を受け付けると、メモリ部108から補正テーブルを読み出し、画質処理部103の予め設定されているテーブルと、前記補正テーブルを入れ替える(S201)。
以上に本実施例によれば、画像表示装置100は、映像編集装置200が行う色調整と、画像表示装置100が行う色調整の処理の違いから発生する色のズレを補正する手段を内部に持つことで、多様な映像編集装置からの入力に対しても、容易に撮影工程と同じ絵を確認することができる。
100 映像表示装置、101 内部バス、102 映像入力部、103 画質処理部、
104 映像出力部、105 表示パネル部、106 入力信号階調解析部、
107 出力信号階調解析部、108 補正テーブル生成部、109 メモリ部、
110 制御部、111 記録メディアI/F部、112 ユーザ操作I/F部、
113 色調整処理部、114 1D-LUT処理部、115 1D-LUT処理部、
116 1D-LUT処理部、117 色調整テーブル生成部
104 映像出力部、105 表示パネル部、106 入力信号階調解析部、
107 出力信号階調解析部、108 補正テーブル生成部、109 メモリ部、
110 制御部、111 記録メディアI/F部、112 ユーザ操作I/F部、
113 色調整処理部、114 1D-LUT処理部、115 1D-LUT処理部、
116 1D-LUT処理部、117 色調整テーブル生成部
Claims (4)
- 映像を入力する手段と、所定の画像処理パラメータを取得する手段と、前記取得したパラメータを基に画像処理を施す手段と、映像を出力する手段を有する映像表示装置であって、
第一の映像の階調特性情報を、前記映像入力手段から取得する第一の取得手段と、第二の映像の階調特性情報を、所定の画像処理を施した後、前記映像出力手段から取得する第二の取得手段と、第一と第二の階調特性情報を比較し、その差分を補正する補正テーブルを作成する補正テーブル生成手段とを有することを特徴とする映像表示装置。 - 前記補正テーブルを記録する記録手段と、ユーザの操作指示を受け付けるユーザ操作入力手段を、更に有する映像表示装置であって、
ユーザの操作指示に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記補正テーブルを読み出し、前記画像処理手段に適用することで、第一の映像が入力された際、その階調を、第二の映像の階調に一致させることを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 - 前記補正テーブル作成手段は、所定の画像処理の内、階調変化に関わるパラメータを、所定のステップ幅で順次変化させ、各々のパラメータ値で、左記記載の処理を実行し、複数の補正テーブル(1D-LUT)を作成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の映像表示装置。
- 前記第一の映像、及び第二の映像は、グレー、もしくはRGBいずれかの色成分で構成された所定の階調を有するランプ画像であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の映像表示装置。
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