JP2019041329A - 映像処理装置、表示装置、映像処理方法、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】パネルピーク輝度よりも低い最大輝度の信号が示す映像を表示する際に、パネルのダイナミックレンジを活かし、且つ映像品位を向上させることができる技術を提供する。【解決手段】映像処理装置（２、１１）は、映像信号において各画素が取る階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換する変換部（６）と、上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する調整部（７）と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号において各画素が取る階調値を変換する映像処理装置等に関する。

ＨＤＲ信号（ＳＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４：ＰＱ（絶対輝度方式））は、最大１０，０００ｃｄ／ｍ^２の輝度情報を有する。一般に、そこまで高輝度の映像を表示できるパネル（ディスプレイ）はないため、信号の意図する輝度をパネル上で忠実に再現しようとした場合、表現できる輝度以下の信号が示す映像のみを忠実に表示することになる。

上記のようなＨＤＲ信号が示す輝度値を調整する技術を開示した文献としては、例えば、特許文献１が挙げられる。特許文献１には、ＨＤＲ信号が示す映像を表示する際、ディスプレイのピーク輝度に応じて信号のガンマ曲線を変換する画像処理装置が記載されている。

国際公開第２０１７／０５１６１２号（２０１７年３月３０日公開）

しかし、上述の技術において、全ての映像コンテンツが１０，０００ｃｄ／ｍ^２の高輝度信号を含んでいるわけではなく、ある程度の輝度までの信号しか含まれていないコンテンツが多数である。実際のコンテンツ中に含まれる最大輝度をＭａｘ＿ＣＬＬと呼ぶ（通常、映像信号に含まれるメタデータがＭａｘ＿ＣＬＬを示す）。

そして、入力信号のＭａｘ＿ＣＬＬよりパネルピーク輝度のほうが高い場合、信号の意図する輝度を忠実に再現すると、パネルが表示できるピーク輝度より低い輝度で映像を表示することになり、パネルのダイナミックレンジを活かすことができない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、パネルピーク輝度よりも低い最大輝度の信号が示す映像を表示する際に、パネルのダイナミックレンジを活かし、且つ映像品位を向上させることができる技術を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る映像処理装置は、映像信号において各画素が取る階調値を変換する映像処理装置であって、上記階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換する変換部と、上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する調整部と、を備えている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る映像処理方法は、映像信号において各画素が取る階調値を変換する映像処理装置による映像処理方法であって、上記階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換する変換工程と、上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する調整工程と、を含む。

本発明によれば、パネルピーク輝度よりも低い最大輝度の信号を参照して映像を表示する際に、パネルのダイナミックレンジを活かし、且つ映像品位を向上させることができる。

本発明の実施形態１に係る階調値変換装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。 上記表示装置の外観を示す図である。 本発明の実施形態１に係る映像処理方法を説明するフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る映像処理方法を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値がパネルピーク輝度以上である場合の映像処理方法を説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）は、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値がパネルピーク輝度よりも低い場合の映像処理方法を説明するための図である。 本発明の実施形態２に係る階調値変換装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２に係る映像処理方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る映像処理方法の一例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。ただし、本実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

〔実施形態１〕
（表示装置１）
本発明の第１の実施形態に係る映像処理装置２を備えた表示装置１について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る映像処理装置２を備えた表示装置１の構成を示すブロック図である。また、図２は、表示装置１の外観を示す斜視図である。図１が示すように、表示装置１は、映像処理装置２、表示制御部３、および表示部４を備えている。映像処理装置２は、取得部５、変換部６、及び調整部７を備えている。

取得部５は、ＨＤＲ信号（請求項における第１の映像フォーマットに相当）を取得する。なお、取得部５が取得するＨＤＲ信号は、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface：高精細度マルチメディアインターフェース）規格に基づくＨＤＭＩ信号、Ｔｕｎｅｒ信号（チューナーによって受信した信号）およびＣＶＢＳ（Composite Video, Blanking, and Sync：コンポジット映像信号）信号等であり得る。また、ＨＤＲ信号には、各画素が取る階調値の他に、コンテンツの最大輝度レベルを示すＭａｘ＿ＣＬＬ等が、メタデータとして含まれる。

変換部６は、取得部５が取得したＨＤＲ信号において各画素が取る階調値を、第１の階調値から第２の階調値に変換する。この際、変換部６は、ＨＤＲ信号において各画素が取り得る階調値のうち、映像信号に含まれるメタデータが示すＭａｘ＿ＣＬＬ（最大輝度レベル）に対応する階調値以下の値を、ＳＤＲ信号（第２の映像フォーマットに従う映像信号）用のＥＯＴＦの定義域内の各階調値に対応させるマッピングが用いられる。

また、変換部６は、変換した第２の階調値を、輝度値に変換する。この変換のために、変換部６は、ＳＤＲ用のＥＯＴＦ、例えば、γ２．２相当のＥＯＴＦを用いる。

調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、所定の値（閾値）以上の輝度値を持ち上げるように調整する。なお、ここにおける「所定の値以上の輝度値を持ち上げる」とは、各画素に対応する所定の値以上の輝度値をそれぞれ上昇させることを示す。また、ここにおける「所定の値」（閾値）は、当該所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整することによって、調整後の輝度値で表示した映像の映像品位を向上させるような値であることが好ましい。

表示制御部３は、表示部４の各画素の輝度を、調整部７が調整した輝度値に制御する。

表示部４は、表示制御部３の制御に基づく輝度で、映像信号が示す映像を表示する。

（映像処理方法）
本実施形態に係る映像処理装置２を備えた表示装置１により実行される映像処理方法の流れを、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る映像処理方法の一例を説明するフローチャート図である。

まず、取得部５は、ＨＤＲ信号を取得する（ステップＳ０）。取得部５は、取得したＨＤＲ信号において処理対象フレームを構成する各画素が取る階調値を変換部６に送信する。

次に、変換部６は、処理対象フレームを構成する各画素が取る階調値を取得部５から取得し、取得した階調値を第１の階調値から第２の階調値に変換する（ステップＳ１）。この変換のために、変換部６は、ＨＤＲ信号において各画素が取り得る階調値のうち、映像信号に含まれるメタデータが示すＭａｘ＿ＣＬＬ（最大輝度レベル）に対応する階調値以下の値を、ＳＤＲ信号用のＥＯＴＦの定義域内の各階調値Ｘに対応させるマッピングを用いる。より具体的に言うと、Ｍａｘ＿ＣＬＬ以下の各輝度レベルｙに対応する階調値ｘを、ＳＤＲ信号用のＥＯＴＦにおいて輝度レベルＹ＝（ＭＡＸ＿Ｙ／ＭＡＸ＿ｙ）ｙに対応する階調値Ｘに対応させるマッピングを用いる。ここで、ＭＡＸ＿ｙは、Ｍａｘ＿ＣＬＬを表し、ＭＡＸ＿Ｙは、ＳＤＲ信号用のＥＯＴＦの値域の最大値を表す。

次に、変換部６は、変換した第２の階調値（第２の映像フォーマットに従う映像信号において各画素が取る階調値）を、輝度値に変換する（ステップＳ２）。この変換のために、変換部６は、ＳＤＲ用のＥＯＴＦ、例えば、γ２．２相当のＥＯＴＦを用いる。

次に、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値が、表示部４が表示可能な最大輝度（パネルピーク輝度）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ３）。調整部７が、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値がパネルピーク輝度よりも低いと判定した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。調整部７が、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値がパネルピーク輝度以上の値であると判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、ステップＳ５に進む。

ステップＳ４において、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する。当該調整の詳細については後述する。

ステップＳ５において、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、パネルピーク輝度以上の値に対して、パネルピーク輝度以下の値に調整する。

次に、表示制御部３は、表示部４の各画素の輝度を、調整部７が調整した輝度値に制御する（ステップＳ６）。

（具体例）
以下で、本実施形態に係る映像処理装置２を備えた表示装置１により実行される映像処理方法の具体例を、図４〜６を参照して説明する。まず、本実施形態に係る映像処理方法の概略を、図４を参照して説明する。図４の（ａ）は、上述のステップＳ４の工程を実行しない場合における映像処理方法の概略を説明するための概念図である。

図４の（ａ）のグラフＡは、上述のステップＳ０で取得部５が取得したＨＤＲ信号（ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）−ＳＴ２０８４）における輝度値（横軸）と階調値（縦軸）との対応関係（ＯＥＴＦ）を示す。また、図４の（ａ）のグラフＢは、上述のステップＳ１における変換後の輝度値Ｘと階調値Ｙとの関係（ＳＤＲ信号用のＯＥＴＦ）を表すグラフである。ステップＳ１において、変換部６は、図４の（ａ）のグラフＡが示す第１の階調値を、図４の（ｂ）のグラフＢが示す第２の階調値に変換する。

また、図４の（ａ）のグラフＣは、ステップＳ４において調整部７が調整しない場合の輝度値（横軸）と、ステップＳ６において表示部４が表示した映像の輝度（縦軸）との対応関係を表すグラフである。図４の（ａ）のグラフＤは、ステップＳ０〜ステップＳ４の映像処理（階調値変換）が行われる前のＨＤＲ信号が示す階調値に対応する輝度値（横軸）と、ステップＳ０〜ステップＳ４の映像処理が行われた後の輝度値（縦軸）との対応関係を表すグラフである。図４の（ａ）のグラフＤの実線が示すように、Ｍａｘ＿ＣＬＬよりパネルピーク輝度のほうが高い場合、表示部４が表示できるパネルピーク輝度より低い輝度で映像を表示することになり、表示部４のダイナミックレンジを活かすことができない。

一方、図４の（ｂ）は、上述のステップＳ４の工程を実行した場合における映像処理方法の概略を説明するための概念図である。

図４の（ｂ）のグラフＥ及びグラフＦは、それぞれ、上述の図４の（ａ）のグラフＡ及びグラフＢと同様のグラフであり、ステップＳ０及びステップＳ１は、それぞれ、上述の方法と同様である。そして、図４の（ｂ）のグラフＧは、ステップＳ４において調整部７が調整する前の輝度値（横軸）と、ステップＳ４において調整部７が調整した後の輝度値（つまり、ステップＳ６において表示部４が表示した映像の輝度）（縦軸）との対応関係を表すグラフである。ステップＳ４において、図４の（ｂ）のグラフＧが示すように、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、所定の値ｐ以上の輝度値を持ち上げるように調整する。

なお、当該ステップＳ４において、調整部７は、図４の（ｂ）のグラフＧが示すように、調整前の輝度値と調整後の輝度値とのグラフにおいて、調整前の輝度値が大きくなるのに従って、調整後の輝度値が次第に大きくなるように、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整することが好ましい。これにより、調整後の輝度値は、調整前の輝度値に応じた値になるため、調整後の輝度値で映像を表示した場合でも、映像信号の意図する階調表現を大きく損なうことがないという効果を奏する。

また、当該ステップＳ４において、調整部７は、変換部６がＭａｘ＿ＣＬＬに対応する階調値を変換することにより得られた輝度値を、Ｍａｘ＿ＣＬＬ以上であり、且つパネルピーク輝度以下の範囲の輝度値まで持ち上げるように調整し得る。好ましくは、調整部７は、変換部６がＭａｘ＿ＣＬＬに対応する階調値を変換することにより得られた輝度値を、パネルピーク輝度（表示部４が表示可能な最大輝度値）まで持ち上げるように調整する。これにより、表示部４のダイナミックレンジを最大限に活かすことができる。

図４の（ｂ）のグラフＨは、ステップＳ０〜ステップＳ４の映像処理（階調値変換）が行われる前のＨＤＲ信号が示す階調値に対応する輝度値（横軸）と、ステップＳ０〜ステップＳ４の映像処理が行われた後の輝度値（縦軸）との対応関係を表すグラフである。図４の（ａ）のグラフＨの実線が示すように、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値を、パネルピーク輝度まで持ち上げることにより、表示部４のダイナミックレンジを活かすことができる。

一方、図５の（ａ）及び（ｂ）は、上述のステップＳ５（Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値がパネルピーク輝度以上の場合）において調整部７が調整する前の輝度値（横軸）と、ステップＳ５において調整部７が調整した後の輝度値（縦軸）との対応関係を表すグラフである。図５の（ａ）が示すように、ステップＳ５において、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、パネルピーク輝度未満の値を調整せずに、パネルピーク輝度以上の値に対して、一定のパネルピーク輝度に調整してもよい。また、図５の（ｂ）が示すように、ステップＳ５において、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、任意の値以下の輝度値を調整せずに、任意の値以上の輝度値（高輝度領域の輝度値）に対して、調整後の輝度値が徐々にパネルピーク輝度に近づくように調整を行ってもよい。

また、図６の（ａ）が示すグラフは、図４の（ａ）のグラフＣと同様に、ステップＳ４において調整部７が調整しない場合の輝度値（横軸）と、ステップＳ６において表示部４が表示した映像の輝度（縦軸）との対応関係を表すグラフである。これでは、Ｍａｘ＿ＣＬＬよりパネルピーク輝度のほうが高い場合、表示部４が表示できるパネルピーク輝度より低い輝度で映像を表示することになり、表示部４のダイナミックレンジを活かすことができない。

また、図６の（ｂ）が示すグラフは、ステップＳ４の代わりに、調整部７が、変換部６が変換した輝度値のうち、全ての輝度範囲の輝度値を持ち上げた場合のグラフを示す。より詳細には、図６の（ｂ）が示すグラフは、調整部７が当該調整を行う前の輝度値（横軸）と、ステップＳ４において調整部７が当該調整を行った後の輝度値（縦軸）との対応関係を表すグラフである。これによっても、表示部４のダイナミックレンジを活かすことができるが、全ての輝度範囲の輝度値を持ち上げているため、調整後の輝度値で映像を表示した場合、映像信号の意図する階調表現を損なってしまう可能性がある。

一方、図６の（ｃ）が示すグラフは、ステップＳ４において調整部７が調整する前の輝度値（横軸）と、ステップＳ４において調整部７が調整した後の輝度値（縦軸）との対応関係を表すグラフである。ステップＳ４において、図６の（ｃ）のグラフが示すように、調整部７は、調整前の輝度値に対する調整後の輝度値の傾きが一定になるように、変換部６が変換した輝度値のうち、所定の値ｐ以上の輝度値を持ち上げて調整してもよい。

また、図６の（ｄ）が示すグラフも同様に、ステップＳ４において調整部７が調整する前の輝度値（横軸）と、ステップＳ４において調整部７が調整した後の輝度値（縦軸）との対応関係を表すグラフである。ステップＳ４において、図６の（ｄ）のグラフが示すように、調整部７は、調整前の輝度値に対する調整後の輝度値の傾きが徐々に大きくなるように、変換部６が変換した輝度値のうち、所定の値ｐ以上の輝度値を持ち上げて調整してもよい。

（付記事項）
なお、本実施形態は、取得部５が取得したＨＤＲ信号において処理対象フレームを構成する各画素が取る階調値に、Ｍａｘ＿ＣＬＬよりも大きい輝度値に対応する階調値が含まれる場合の構成に対しても適用可能である。その場合、Ｍａｘ＿ＣＬＬよりも大きい輝度値に対応する階調値のうちで、最も大きい階調値に対応する輝度値を最大輝度値（請求項における最大輝度レベルに相当）として、上述の各構成におけるＭａｘ＿ＣＬＬを最大輝度値に置き換えればよい。

具体的には、ステップＳ１で、変換部６は、ＨＤＲ信号において各画素が取り得る階調値のうち、当該最大輝度値に対応する階調値以下の値を、ＳＤＲ信号用のＥＯＴＦの定義域内の各階調値Ｘに対応させるマッピングを用いて変換する。また、ステップＳ３において、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、最大輝度値に対応する輝度値が、表示部４が表示可能な最大輝度（パネルピーク輝度）よりも低いか否かを判定する。

（まとめ）
以上のように、本実施形態に係る映像処理装置２は、映像信号において各画素が取る階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換し、当該輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する。

上記の構成により、パネルピーク輝度よりも低い輝度の信号が示す映像を表示する際に、所定の値以上の輝度値が調整によってパネルピーク輝度に近づくため、パネルのダイナミックレンジを活かし、且つ映像品位を向上させることができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施形態１にて説明した表示装置１が備えている部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（映像処理装置２）
本実施形態に係る映像処理装置１１を備えた表示装置１０について、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る映像処理装置１１を備えた表示装置１０の構成を示すブロック図である。図７が示すように、表示装置１０は、映像処理装置１１が生成部１２（請求項における調整部に相当）をさらに備えていること以外は、実施形態１に係る表示装置１と同様の構成を有している。従って、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

生成部１２は、変換部６が変換した輝度値のヒストグラムを生成する。

（映像処理方法）
本実施形態に係る映像処理装置２を備えた表示装置１による画像処理方法について、図８を参照して、詳細に説明する。図８は、本実施形態に係る映像処理装置１１を備えた表示装置１０による映像処理方法の一例を説明するフローチャート図である。なお、実施形態１に係る映像処理方法と同様の工程については、詳細な説明は省略する。

まず、取得部５は、ＨＤＲ信号を取得する（ステップＳ１０）。取得部５は、取得したＨＤＲ信号において処理対象フレームを構成する各画素が取る階調値を変換部６に送信する。

次に、変換部６は、処理対象フレームを構成する各画素が取る階調値を取得部５から取得し、取得した階調値を第１の階調値から第２の階調値に変換する（ステップＳ１１）。

次に、変換部６は、変換した第２の階調値（第２の映像フォーマットに従う映像信号において各画素が取る階調値）を、輝度値に変換する（ステップＳ１２）。

次に、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値が、表示部４が表示可能な最大輝度（パネルピーク輝度）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１３）。調整部７が、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値がパネルピーク輝度よりも低いと判定した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。調整部７が、Ｍａｘ＿ＣＬＬに対応する輝度値がパネルピーク輝度以上の値であると判定した場合（ステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１４において、生成部１２は、変換部６が変換した輝度値のヒストグラムを生成する。なお、図８は、生成部１２がステップＳ１４で生成したヒストグラムの例を示す図である。

次に、調整部７は、生成部１２が生成したヒストグラムを参照して、次のステップ１６で用いられる所定の値（閾値）を設定する（ステップＳ１５）。例えば、調整部７は、ステップＳ１５において、図８が示すような所定の頻度の輝度値ｑ（例えば、頻度が０の輝度値）を、次のステップ１６で用いられる所定の値に設定してもよい。

次に、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、ステップＳ１５で設定した所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する（ステップＳ１６）。

一方、ステップＳ１７において、調整部７は、変換部６が変換した輝度値のうち、パネルピーク輝度以上の値に対して、パネルピーク輝度以下の値に調整する（ステップＳ１７）。

表示制御部３は、表示部４の各画素の輝度を、調整部７が調整した輝度値に制御する（ステップＳ１８）。

（変形例）
本実施形態に係る映像信号処理装置１１は、変換部６が変換した輝度値のヒストグラムを生成し、当該ヒストグラムを参照することによって、所定の値を設定する構成について説明した。しかし、当該構成の代わりに、変換部６が変換する前の階調値のヒストグラムを生成し、当該ヒストグラムを参照することによって、所定の値を設定する構成を採用してもよい。より具体的には、当該ヒストグラムにおける所定の頻度の階調値に対応する輝度値を、所定の値に設定する構成を採用してもよい。

上記の構成を採用した場合、例えば、上述のステップＳ１０の次の工程として、生成部１２は、取得部５が取得したＨＤＲ信号において処理対象フレームを構成する各画素が取る階調値のヒストグラムを生成する。また、ステップＳ１４及びステップＳ１５の代わりに、調整部７は、生成部１２が生成した階調値のヒストグラムを参照して、次のステップ１６で用いられる所定の値（閾値）を設定する。より具体的には、ステップＳ１５において、所定の頻度の階調値（例えば、頻度が０の階調値）に対応する輝度値を、次のステップ１６で用いられる所定の値に設定してもよい。

（まとめ）
以上のように、本実施形態に係る映像処理装置１１は、変換する前の階調値のヒストグラム、又は変換した輝度値のヒストグラムを生成し、当該ヒストグラムを参照することによって、輝度値の調整に用いる閾値（所定の値）を設定する。これにより、階調値のヒストグラム又は輝度値のヒストグラムに応じた輝度範囲で、輝度値を調整することができる。

また、本実施形態に係る映像処理装置２は、生成したヒストグラムにおける、所定の頻度の階調値に対応する輝度値、又は所定の頻度の輝度値を、輝度値の調整に用いる閾値（所定の値）に設定する。これにより、ヒストグラムにおける所定の頻度を適宜設定することにより、所望の輝度範囲で、輝度値を調整することができる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
映像処理装置２の制御ブロック（特に取得部５、変換部６及び調整部７）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、映像処理装置２は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る映像処理装置（２、１１）は、映像信号において各画素が取る階調値を変換する映像処理装置であって、上記階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換する変換部（６）と、上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する調整部（７）と、を備えている。

上記の構成によれば、パネルピーク輝度よりも低い輝度の信号が示す映像を表示する際に、所定の値以上の輝度値が調整によってパネルピーク輝度に近づくため、パネルのダイナミックレンジを活かし、且つ映像品位を向上させることができる。

本発明の態様２に係る映像処理装置（２、１１）は、上記態様１において、上記映像信号は、第２の映像フォーマットよりも輝度範囲の広い第１の映像フォーマットに従う映像信号であり、上記変換部は、上記映像信号が従う第１の映像フォーマットにおいて各画素が取り得る階調値のうち、上記最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、上記第２の映像フォーマットにおいて各画素が取り得る階調値に変換し、変換後の階調値を輝度値に変換してもよい。

上記の構成によれば、第２の映像フォーマットに従う映像信号が示す映像を表示するのに適したディスプレイにおいて、第１の映像フォーマットに従う映像信号を参照して映像を表示する場合に、当該ディスプレイに適した輝度で映像を表示することができる。

本発明の態様３に係る映像処理装置（２、１１）は、上記態様２において、上記第１の映像フォーマットは、ＥＯＴＦがＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）−ＳＴ２０８４であるフォーマットであり、上記第２の映像フォーマットは、ＥＯＴＦがγ２．２相当のフォーマットであってもよい。

上記の構成によれば、ＥＯＴＦがγ２．２相当のフォーマットに従う映像信号が示す映像を表示するのに適したディスプレイにおいて、ＥＯＴＦがＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）−ＳＴ２０８４であるフォーマットに従う映像信号を参照して映像を表示する場合に、当該ディスプレイに適した輝度で映像を表示することができる。

本発明の態様４に係る映像処理装置（２、１１）は、上記態様１〜３において、上記調整部は、調整前の輝度値と調整後の輝度値とのグラフにおいて、調整前の輝度値が大きくなるのに従って調整後の輝度値が次第に大きくなるように、上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整してもよい。

上記の構成によれば、調整後の輝度値は、調整前の輝度値に応じた値になるため、調整後の輝度値で映像を表示した場合でも、映像信号の意図する階調表現を大きく損なうことがないという効果を奏する。

本発明の態様５に係る映像処理装置（１１）は、上記態様１〜４において、上記調整部は、上記変換部が変換する前の階調値のヒストグラム、又は上記変換部が変換した輝度値のヒストグラムを生成し、当該ヒストグラムを参照することによって、上記所定の値を設定してもよい。

上記の構成によれば、輝度値のヒストグラムに応じた輝度範囲で、輝度値を調整することができる。

本発明の態様６に係る映像処理装置（１１）は、上記態様５において、上記調整部は、生成した上記ヒストグラムにおける、所定の頻度の階調値に対応する輝度値、又は所定の頻度の輝度値を、上記所定の値に設定してもよい。

上記の構成によれば、ヒストグラムにおける所定の頻度を適宜設定することにより、所望の輝度範囲で、輝度値を調整することができる。

本発明の態様７に係る表示装置（１、１０）は、上記態様１〜６の何れか１つの映像処理装置と、上記変換部が変換した輝度値で、上記映像信号が示す映像を表示する表示部（４）と、を備えている。

上記の構成によれば、上記態様１〜６の何れか１つの映像処理装置が奏する効果を、表示装置において実現することができる。

本発明の態様８に係る表示装置（１、１０）は、上記態様７において、上記調整部は、上記変換部が上記最大輝度レベルに対応する階調値を変換することにより得られた輝度値を、上記表示部が表示可能な最大輝度値に調整してもよい。

上記の構成によれば、パネルのダイナミックレンジを最大限に活かすことができる。

本発明の態様９に係る映像処理方法は、映像信号において各画素が取る階調値を変換する映像処理装置による映像処理方法であって、上記階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換する変換工程と、上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する調整工程と、を含む。

上記の構成によれば、上記態様１と同様の効果を奏する。

本発明の各態様に係る映像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記映像処理装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記映像処理装置をコンピュータにて実現させる映像処理装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１、１０ 表示装置
２、１１ 映像処理装置
３ 表示制御部
４ 表示部
５ 取得部
６ 変換部
７ 調整部
１２ 生成部

Claims (11)

1. 映像信号において各画素が取る階調値を変換する映像処理装置であって、
   上記階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換する変換部と、
   上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する調整部と、を備えていることを特徴とする、映像処理装置。
2. 上記映像信号は、第２の映像フォーマットよりも輝度範囲の広い第１の映像フォーマットに従う映像信号であり、
   上記変換部は、上記映像信号が従う第１の映像フォーマットにおいて各画素が取り得る階調値のうち、上記最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、上記第２の映像フォーマットにおいて各画素が取り得る階調値に変換し、変換後の階調値を輝度値に変換することを特徴とする、請求項１に記載の映像処理装置。
3. 上記第１の映像フォーマットは、ＥＯＴＦがＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ）−ＳＴ２０８４であるフォーマットであり、
   上記第２の映像フォーマットは、ＥＯＴＦがγ２．２相当のフォーマットであることを特徴とする、請求項２に記載の映像処理装置。
4. 上記調整部は、調整前の輝度値と調整後の輝度値とのグラフにおいて、調整前の輝度値が大きくなるのに従って調整後の輝度値が次第に大きくなるように、上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の映像処理装置。
5. 上記調整部は、上記変換部が変換する前の階調値のヒストグラム、又は上記変換部が変換した輝度値のヒストグラムを生成し、当該ヒストグラムを参照することによって、上記所定の値を設定することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の映像処理装置。
6. 上記調整部は、生成した上記ヒストグラムにおける、所定の頻度の階調値に対応する輝度値、又は所定の頻度の輝度値を、上記所定の値に設定することを特徴とする、請求項５に記載の映像処理装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の映像処理装置と、上記変換部が変換した輝度値で、上記映像信号が示す映像を表示する表示部と、を備えている表示装置。
8. 上記調整部は、上記変換部が上記最大輝度レベルに対応する階調値を変換することにより得られた輝度値を、上記表示部が表示可能な最大輝度値に調整することを特徴とする、請求項７に記載の表示装置。
9. 映像信号において各画素が取る階調値を変換する映像処理装置による映像処理方法であって、
   上記階調値のうち、最大輝度レベルに対応する階調値以下の値を、輝度値に変換する変換工程と、
   上記輝度値のうち、所定の値以上の輝度値を持ち上げるように調整する調整工程と、を含むことを特徴とする、映像処理方法。
10. 請求項１に記載の映像処理装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記変換部および上記調整部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
11. 請求項１０に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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