JP6846307B2 - Luminance adjustment signal generator and its program, and video display device - Google Patents
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Description
本発明は、高ダイナミックレンジ(HDR:High Dynamic Range)映像方式の映像表示装置の輝度を調整するための信号を生成する輝度調整用信号生成装置およびそのプログラム、ならびに、輝度調整用信号生成装置を備えた映像表示装置に関する。 The present invention provides a luminance adjustment signal generator and its program for generating a signal for adjusting the luminance of a high dynamic range (HDR) video display device, and a luminance adjustment signal generator. Regarding the provided video display device.
HDRは、標準ダイナミックレンジ(SDR:Standard Dynamic Range)に比べて撮影および表示の輝度のダイナミックレンジを拡大し、被写体の広い明暗範囲をディスプレイ上で階調および色彩を豊かに表現する技術である。
HDRの映像方式の1つとして、国際電気通信連合無線通信部門(ITU−R)の勧告BT.2100において、ハイブリッド・ログ・ガンマ(HLG:Hybrid Log-Gamma)方式が定められている(非特許文献1参照)。
また、勧告BT.2100は、HLG方式の伝達関数として、従来のSDRの映像との互換性を考慮した光−電気伝達関数(OETF:Opto-Electronic Transfer Function)、電気−光伝達関数(EOTF:Electro-Optical Transfer Function)、光−光伝達関数(OOTF:Opto-Optical Transfer Function)を規定している。
HDR is a technology that expands the dynamic range of the brightness of shooting and display compared to the standard dynamic range (SDR), and expresses a wide bright and dark range of a subject richly in gradation and color on a display.
As one of the HDR video systems, the International Telecommunication Union Radiocommunication Sector (ITU-R) Recommendation BT. In 2100, a hybrid log-gamma (HLG: Hybrid Log-Gamma) method is defined (see Non-Patent Document 1).
In addition, Recommendation BT. As the transfer function of the HLG method, the 2100 is an optical transfer function (OETF: Opto-Electronic Transfer Function) and an electric-optical transfer function (EOTF: Electro-Optical Transfer Function) in consideration of compatibility with conventional SDR images. ), The optical transfer function (OOTF: Opto-Optical Transfer Function) is specified.
図7に、HLG方式の伝達関数の関係を示す。
HLG方式のOETFは、図7に示すように、HDR撮像装置(HDR映像方式の撮像装置)5においてシーン光LSを電気信号(HLG方式の映像信号)E′に変換する伝達関数である。
具体的には、OETFは、シーン光LSに対応するリニア信号E(被写体輝度のレベル範囲を[0:12]としたときの正規化値)を、以下の式(1)により、映像信号E′に変換する関数である。
FIG. 7 shows the relationship between the transfer functions of the HLG method.
OETF of HLG method, as shown in FIG. 7, a transfer function that converts the scene light L S to an electrical signal (video signal HLG type) E 'in 5 (imaging apparatus HDR video system) HDR imaging device.
Specifically, OETF is a linear signal E corresponding to the scene light L S (normalized value when the [0:12] the level range of subject luminance), the following equation (1), a video signal It is a function that converts to E'.
また、HLG方式のEOTFは、図7に示すように、HDR表示装置(HDR映像方式の映像表示装置)6において映像信号E′を表示光Lに対応する信号に変換する伝達関数である。EOTFは、OETFの逆関数(Inverse OETF:OETF−1)とOOTFとで構成される。
具体的には、OETF−1は、映像信号E′(映像信号のレベル範囲を[0:1]としたときの正規化値、以下、特にレベルを示す場合、信号レベルE′という)を、以下の式(2)により、シーン光LSに対応するリニア信号Eに変換する関数である。
Further, as shown in FIG. 7, the HLG system EOTF is a transfer function that converts the video signal E'into a signal corresponding to the display light L in the HDR display device (HDR video system video display device) 6. EOTF is composed of an inverse function of OETF (Inverse OETF: OETF -1 ) and OOTF.
Specifically, OETF- 1 sets the video signal E'(normalized value when the level range of the video signal is [0: 1], hereinafter referred to as signal level E'when indicating a level). by the following equation (2) is a function that converts a linear signal E corresponding to the scene light L S.
ただし、a,b,cは、前記式(1)と同じである。
HLG方式のOOTFは、シーン光LSと表示光Lとの間の特性を表す伝達関数である。
具体的には、OOTFは、シーン光LSに対応したリニア信号Eの色信号{RS,GS,BS}を、以下の式(3)により、表示光Lに対応したディスプレイ輝度LDの色信号{RD,GD,BD}に変換する関数である。
However, a, b, and c are the same as those in the above equation (1).
OOTF of HLG scheme is a transfer function representing the characteristic between the display light L and the scene light L S.
Specifically, OOTF the color signal of the linear signal E corresponding to the scene light L S {R S, G S , B S} , and the following equation (3), the display luminance L corresponding to the display light L D color signal which is a function that converts {R D, G D, B D} on.
ここで、αおよびβは、それぞれ、以下の式(4)で表されるコントラスト調整の値、ブライトネス調整の値である。 Here, α and β are the contrast adjustment value and the brightness adjustment value represented by the following equation (4), respectively.
LWは映像信号E′=1(100%レベルの映像信号)が入力されたときのHDR表示装置6のピーク輝度(ディスプレイ輝度;cd/m2)、LBは映像信号E′=0(0%レベルの映像信号)が入力されたときのHDR表示装置6の黒レベル輝度(ディスプレイ輝度;cd/m2)である。
また、γは、シーン光LSと表示光Lとの間の非線形性の程度を示す、以下の式(5)で規定されるシステムガンマである。
L W is the video signal E '= 1 (100% level of the video signal) is the peak intensity of the
Also, gamma indicates the degree of non-linearity between the display light L and the scene light L S, is a system gamma that is defined by the following equation (5).
勧告BT.2100では、標準的な観視条件として、ピーク輝度LWは1000cd/m2以上、黒レベル輝度LBは0.005cd/m2以下と規定されている。特に、黒レベル輝度LBは、観視環境に応じて調整し、設定することが推奨されている。
現行では、この調整のために、ITU−Rの勧告BT.814または電波産業会(ARIB)技術資料BTA S−1002に規定された黒レベル輝度設定用信号(PLUGE〔Picture Line Up Generation Equipment〕信号)が用いられている(非特許文献2,3参照)。
Recommendation BT. In 2100, as a standard viewing conditions, the peak luminance L W is 1000 cd / m 2 or more, the black level luminance L B is defined as 0.005cd / m 2 or less. In particular, the black level luminance L B is adjusted according to the viewing environment, it is recommended to set.
Currently, for this adjustment, ITU-R Recommendation BT. A black level luminance setting signal (PLUGE [Picture Line Up Generation Equipment] signal) specified in 814 or the Association of Radio Industries and Businesses (ARIB) technical data BTA S-1002 is used (see Non-Patent
ここで、図8を参照して、従来のPLUGE信号について簡単に説明しておく。
図8(a)は、PLUGE信号を、輝度調整対象の映像表示装置(例えば、図7のHDR表示装置6)の画面上に表示した画像である。図8(b)は、PLUGE信号の各領域を説明するための図である。図8(b)は、1080I方式の水平1920サンプル、垂直1080ラインのHDTV(High-definition television)に対応したPLUGE信号の輝度の異なる領域の配置を示す図である。なお、サンプル番号およびライン番号は、領域A,B,C(C1,C2),D(D1,D2)の内法を示している。また、ライン番号の括弧内は、第2フィールドのライン番号を示している。
Here, the conventional PLUGE signal will be briefly described with reference to FIG.
FIG. 8A is an image in which the PLUGE signal is displayed on the screen of the image display device (for example, the
領域Aは、映像信号E′=1に相当するピーク輝度(ピーク白)LWを表示する領域である。
領域Bは、映像信号E′=0に相当する黒レベル輝度LBを表示する領域である。
領域C(C1,C2)は、映像信号E′=+0.02に相当する輝度を表示する領域である。この領域C(C1,C2)は、領域Bの黒レベルよりもやや明るい。
ここで、ライン幅の異なる領域C1,C2が存在するのは、様々なディスプレイで輝度の弁別がしやすいパターンが異なるため、輝度調整時にどちらを用いても調整可能にするためである。
領域D(D1,D2)は、映像信号E′=−0.02に相当する輝度を表示する領域である。この領域D(D1,D2)は、領域Bの黒レベルよりもやや暗い。
ここで、ライン幅の異なる領域D1,D2が存在するのは、領域C1,C2と同じ理由である。
The region A is a region for displaying the peak luminance (peak white) L W corresponding to the video signal E'= 1.
Region B is a region for displaying the black level luminance L B corresponding to the video signal E '= 0.
The region C (C 1 , C 2 ) is a region for displaying the brightness corresponding to the video signal E'= + 0.02. This region C (C 1 , C 2 ) is slightly brighter than the black level of region B.
Here, the regions C 1 and C 2 having different line widths exist because the patterns in which the luminance can be easily discriminated are different in various displays, and therefore, whichever one is used when adjusting the luminance can be adjusted.
The region D (D 1 , D 2 ) is a region for displaying the brightness corresponding to the video signal E'= −0.02. This region D (D 1 , D 2 ) is slightly darker than the black level of region B.
Here, the reason why the regions D 1 and D 2 having different line widths exist is the same reason as the regions C 1 and C 2.
このPLUGE信号を用いて黒レベル輝度LBを設定する場合、調整者は、領域Aのピーク白を観察しながら、領域Bと領域C(C1,C2)とは輝度差を識別できるが、領域Bと領域D(D1,D2)とは輝度差を識別できないように、ディスプレイの輝度を調整することで、黒レベル輝度LBを設定する。
これによって、映像の画質の主観評価を行う際に、統一的な観視条件の下で主観評価を行うことができる。
When setting this PLUGE signal black level luminance L B with adjustment while observing the peak white area A, you can identify the luminance difference between the region B and the region C (C 1, C 2) , the regions B and D (D 1, D 2) so that it can not identify the luminance difference, by adjusting the brightness of the display, set the black level luminance L B.
As a result, when subjectively evaluating the image quality of a video, the subjective evaluation can be performed under unified viewing conditions.
従来のPLUGE信号は、基本的に、SDR表示装置の黒レベル輝度の設定に用いられることを想定したものである。
SDR表示装置のピーク輝度および黒レベル輝度は、ITU−Rの勧告BT.2035において、ピーク輝度が100cd/m2、黒レベル輝度が0.01cd/m2未満と規定されている。
The conventional PLUGE signal is basically assumed to be used for setting the black level luminance of the SDR display device.
The peak brightness and black level brightness of the SDR display device are described in the ITU-R Recommendation BT. In 2035, the peak luminance is 100 cd / m 2, the black level luminance is defined as less than 0.01cd / m 2.
すなわち、SDR表示装置では、従来のPLUGE信号の映像信号E′=1に相当する領域A(図8参照)は、100cd/m2で表示される。
一方、HDR表示装置では、従来のPLUGE信号の映像信号E′=1に相当する領域Aは、1000cd/m2以上で表示され、SDR表示装置の10倍以上の高い輝度となる。
That is, in the SDR display device, the region A (see FIG. 8) corresponding to the video signal E'= 1 of the conventional PLUGE signal is displayed at 100 cd / m 2.
On the other hand, in the HDR display device, the region A corresponding to the video signal E'= 1 of the conventional PLUG signal is displayed at 1000 cd / m 2 or more, and the brightness is 10 times or more higher than that of the SDR display device.
そのため、従来のPLUGE信号を用いて、HDR表示装置の黒レベル輝度を調整した場合、領域Aが高い輝度で表示されることに起因して、黒レベル輝度が高く設定されて、ITU−Rの勧告BT.2100で標準観視条件として規定されている適正な黒レベル輝度(0.005cd/m2以下)を満たさないおそれがある。
このように、従来のPLUGE信号を用いた場合、HDR表示装置では適切な黒レベル輝度を調整することが困難で、統一的な観視条件の下でHDR映像の主観評価を行うことができないという問題がある。
Therefore, when the black level brightness of the HDR display device is adjusted using the conventional PLUGE signal, the black level brightness is set high due to the fact that the area A is displayed with high brightness, and the ITU-R is set to high. Recommendation BT. There is a risk that the appropriate black level brightness (0.005 cd / m 2 or less) specified as the standard viewing condition in 2100 may not be satisfied.
As described above, when the conventional PLUGE signal is used, it is difficult to adjust the appropriate black level brightness with the HDR display device, and it is not possible to perform subjective evaluation of the HDR image under unified viewing conditions. There's a problem.
そこで、本発明は、HLG方式でHDRの映像を表示する映像表示装置において、輝度調整の基準となる最も輝度の高い領域の輝度を調整可能にして、黒レベル輝度を設定することが可能な輝度調整用信号(黒レベル輝度設定用信号)を生成する輝度調整用信号生成装置およびそのプログラム、ならびに、輝度調整用信号生成装置を備えた映像表示装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention makes it possible to adjust the brightness of the region having the highest brightness, which is a reference for brightness adjustment, in a video display device that displays an HDR image by the HLG method, and to set the brightness at the black level. An object of the present invention is to provide a luminance adjustment signal generator for generating an adjustment signal (black level luminance setting signal), a program thereof, and a video display apparatus including the luminance adjustment signal generator.
前記課題を解決するため、本発明に係る輝度調整用信号生成装置は、HLG方式でHDRの映像を表示する映像表示装置の輝度を調整するための輝度調整用信号を生成する輝度調整用信号生成装置であって、指定輝度入力手段と、信号レベル算出手段と、信号生成手段と、を備える構成とした。 In order to solve the above problems, the luminance adjustment signal generation device according to the present invention generates a luminance adjustment signal for generating a luminance adjustment signal for adjusting the luminance of the image display device that displays an HDR image by the HLG method. The apparatus is configured to include a designated luminance input means, a signal level calculation means, and a signal generation means.
かかる構成において、輝度調整用信号生成装置は、指定輝度入力手段によって、輝度調整用信号を表示手段に表示したときの輝度調整の基準となる最も輝度の高い領域の輝度を指定輝度として入力する。
そして、輝度調整用信号生成装置は、信号レベル算出手段によって、HLG方式の伝達関数である光−光伝達関数(OOTF)と光−電気伝達関数(OETF)とにより、指定輝度に対応する映像信号の信号レベルを算出する。すなわち、信号レベル算出手段は、OOTFによって、指定輝度から当該指定輝度に対応する正規化されたリニア信号を算出し、OETFによって、リニア信号から映像信号の信号レベルを算出する。
In such a configuration, the luminance adjustment signal generation device inputs the luminance of the region having the highest luminance, which is a reference of the luminance adjustment when the luminance adjustment signal is displayed on the display means, as the designated luminance by the designated luminance input means.
Then, the luminance adjusting signal generator uses the signal level calculation means to generate a video signal corresponding to the specified luminance by the light-optical transfer function (OOTF) and the optical-electrical transfer function (OETF), which are transfer functions of the HLG method. Calculate the signal level of. That is, the signal level calculating means calculates the normalized linear signal corresponding to the designated luminance from the designated luminance by OOTF, and calculates the signal level of the video signal from the linear signal by OETF.
そして、輝度調整用信号生成装置は、信号生成手段によって、表示手段の黒レベル輝度に対応する第1黒信号レベルの画像領域内に、信号レベル算出手段で算出した信号レベルの領域と、第1黒信号レベルを中心として予め定めたレベル差を有する第2黒信号レベルおよび第3黒信号レベルの各領域とを予め定めた位置に配置した輝度調整用信号を生成する。すなわち、第1黒信号レベルの画像領域内において、信号レベル算出手段で算出した信号レベルの領域の輝度のみが、指定輝度に応じて可変となる。
これによって、輝度調整用信号生成装置は、指定された輝度を最も輝度の高い領域に設定した輝度調整用信号を生成することができる。
Then, the brightness adjusting signal generation device includes the signal level region calculated by the signal level calculation means and the first black signal level region in the image region of the first black signal level corresponding to the black level brightness of the display means by the signal generation means. A brightness adjustment signal is generated in which each region of the second black signal level and the third black signal level having a predetermined level difference centered on the black signal level is arranged at a predetermined position. That is, in the image region of the first black signal level, only the brightness of the signal level region calculated by the signal level calculating means is variable according to the designated luminance.
As a result, the luminance adjustment signal generator can generate the luminance adjustment signal in which the specified luminance is set in the region having the highest luminance.
また、前記課題を解決するため、本発明に係る輝度調整用信号生成装置は、信号レベル入力手段と、信号生成手段と、を備える構成とした。 Further, in order to solve the above problems, the luminance adjusting signal generation device according to the present invention is configured to include a signal level input means and a signal generation means.
かかる構成において、輝度調整用信号生成装置は、信号レベル入力手段によって、輝度調整用信号を表示手段に表示したときの輝度調整の基準となる最も輝度の高い領域の輝度に対応する映像信号の信号レベルを入力する。 In such a configuration, the luminance adjustment signal generator is a signal of a video signal corresponding to the luminance in the highest luminance region which is a reference for the luminance adjustment when the luminance adjustment signal is displayed on the display means by the signal level input means. Enter the level.
そして、輝度調整用信号生成装置は、信号生成手段によって、表示手段の黒レベル輝度に対応する第1黒信号レベルの画像領域内に、信号レベル入力手段で入力した信号レベルの領域と、第1黒信号レベルを中心として予め定めたレベル差を有する第2黒信号レベルおよび第3黒信号レベルの各領域とを予め定めた位置に配置した輝度調整用信号を生成する。すなわち、第1黒信号レベルの画像領域内において、信号レベル入力手段で入力した信号レベルの領域の輝度のみが、信号レベルに応じて可変となる。
これによって、輝度調整用信号生成装置は、指定された輝度を最も輝度の高い領域に設定した輝度調整用信号を生成することができる。
なお、輝度調整用信号生成装置は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるための輝度調整用信号生成プログラムで動作させることができる。
Then, the brightness adjusting signal generation device uses the signal generation means to include the signal level region input by the signal level input means and the first black signal level region in the image region of the first black signal level corresponding to the black level brightness of the display means. A brightness adjustment signal is generated in which each region of the second black signal level and the third black signal level having a predetermined level difference centered on the black signal level is arranged at a predetermined position. That is, in the image region of the first black signal level, only the brightness of the region of the signal level input by the signal level input means is variable according to the signal level.
As a result, the luminance adjustment signal generator can generate the luminance adjustment signal in which the specified luminance is set in the region having the highest luminance.
The brightness adjustment signal generation device can be operated by a brightness adjustment signal generation program for operating the computer as each of the above-mentioned means.
また、前記課題を解決するため、本発明に係る映像表示装置は、HLG方式でHDRの映像を表示する映像表示装置であって、輝度調整用信号生成装置と、逆光電変換手段と、色成分変換手段と、表示手段と、調整手段と、を備える構成とした。 Further, in order to solve the above problems, the image display device according to the present invention is an image display device that displays an HDR image by the HLG method, and is a brightness adjustment signal generation device, an inverse photoelectric conversion means, and a color component. The configuration includes a conversion means, a display means, and an adjustment means.
かかる構成において、映像表示装置は、輝度調整用信号生成装置によって、最も輝度の高い領域の輝度が外部からの指定で設定された輝度調整用信号を生成する。
そして、映像表示装置は、逆光電変換手段によって、外部から入力される映像信号または輝度調整用信号生成装置で生成された輝度調整用信号を、HLG方式の光−電気伝達関数(OETF)の逆関数により、シーン光に対応するリニア信号に変換する。
そして、映像表示装置は、色成分変換手段によって、逆光電変換手段で変換されたリニア信号を、HLG方式の光−光伝達関数(OOTF)により、表示光に対応するRGBの色信号に変換する。
In such a configuration, the video display device generates a brightness adjustment signal in which the brightness of the region having the highest brightness is set by a designation from the outside by the brightness adjustment signal generation device.
Then, the image display device converts the image signal input from the outside or the luminance adjustment signal generated by the luminance adjustment signal generator by the inverse photoelectric conversion means into the inverse of the HLG optical transfer function (OETF). The function converts it into a linear signal corresponding to the scene light.
Then, the image display device converts the linear signal converted by the inverse photoelectric conversion means by the color component conversion means into an RGB color signal corresponding to the display light by the light-optical transfer function (OOTF) of the HLG method. ..
そして、映像表示装置は、表示手段によって、色成分変換手段で変換されたRGBの色信号を表示する。これによって、HLG方式のHDRの映像として、映像信号や輝度調整用信号が表示されることになる。
そして、映像表示装置は、調整手段によって、色成分別変換手段における光−光伝達関数(OOTF)に用いるブライトネス調整およびコントラスト調整の各値を、外部からの指示により変更し、ブライトネスおよびコントラストを調整する。
これによって、映像表示装置は、表示手段に、輝度調整用信号を表示した状態で輝度調整を行うことができる。
Then, the video display device displays the RGB color signal converted by the color component conversion means by the display means. As a result, the video signal and the brightness adjustment signal are displayed as the HDR video of the HLG system.
Then, the image display device adjusts the brightness and contrast by changing each value of the brightness adjustment and the contrast adjustment used for the light-optical transfer function (OOTF) in the color component-based conversion means by an external instruction by the adjusting means. To do.
As a result, the video display device can adjust the brightness while displaying the brightness adjustment signal on the display means.
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
本発明によれば、ピーク輝度が高いHDR映像であっても、黒レベル輝度に対して、輝度調整の基準となる領域の白領域の輝度を予め低く設定することが可能になる。
これによって、本発明は、輝度調整用信号を表示した画面上での明暗差を抑えることで、黒レベル輝度を高く設定することを防止することができ、観視条件を統一してHDRの映像を主観評価することが可能になる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the present invention, even in an HDR image having a high peak brightness, it is possible to set the brightness of the white area, which is a reference area for brightness adjustment, to be lower than the black level brightness in advance.
As a result, the present invention can prevent the black level brightness from being set high by suppressing the difference in brightness on the screen displaying the brightness adjustment signal, and can unify the viewing conditions for HDR images. Can be subjectively evaluated.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[映像表示装置の構成]
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る映像表示装置1の構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Video display device configuration]
First, the configuration of the
映像表示装置1は、輝度調整用信号(黒レベル輝度設定用信号;以下PLUGE信号という)を表示して輝度(黒レベル輝度)を調整し、HLG方式でHDRの映像を表示するものである。なお、このPLUGE信号は、HDRの映像に対応するように、従来のPLUGE信号のピーク輝度(ピーク白)を表示する領域(図8の領域A)の輝度を、指定可能としたものである。
ここでは、映像表示装置1は、記憶手段10と、切替手段11と、輝度調整用信号生成手段12と、逆光電変換手段13と、色成分変換手段14と、表示手段15と、調整手段16と、を備える。
The
Here, the
記憶手段10は、映像表示装置1で使用する各種情報を記憶するものであって、半導体メモリ等で構成することができる。
この記憶手段10には、ピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγ、コントラスト調整の値αおよびブライトネス調整の値βを予め定めた初期値で記憶し、調整手段16で調整された場合、その更新値もあわせて記憶する。
The storage means 10 stores various information used in the
The
ピーク輝度LWは、映像信号のレベル範囲における最大レベル(E′=1)の映像信号が入力されたときのディスプレイ(表示手段15)の輝度である。
黒レベル輝度LBは、映像信号のレベル範囲における最小レベル(E′=0)の映像信号が入力されたときのディスプレイ(表示手段15)の輝度である。
例えば、表示手段15を、ピーク輝度LW=1000(cd/m2)、黒レベル輝度LB=0(cd/m2)のディスプレイとした場合、記憶手段10には、予めピーク輝度LWとして1000cd/m2、黒レベル輝度LBとして0cd/m2を初期値として設定しておく。
The peak luminance L W is the luminance of the display (display means 15) when the video signal of the maximum level (E'= 1) in the level range of the video signal is input.
Black level luminance L B is the brightness of the display (display unit 15) when the video signal of minimum level (E '= 0) in the level range of the video signal is input.
For example, if the
システムガンマγは、シーン光と表示光との間の非線形性の程度を示すガンマ値である。例えば、表示手段15を、ピーク輝度LW=1000(cd/m2)のディスプレイとした場合、記憶手段10には、前記式(5)で求められる値“1.2” を初期値として設定しておく。 The system gamma gamma is a gamma value indicating the degree of non-linearity between the scene light and the display light. For example, when the display means 15 is a display having a peak brightness of L W = 1000 (cd / m 2 ), the storage means 10 is set to the value "1.2" obtained by the above equation (5) as an initial value. I will do it.
コントラスト調整の値αは、表示手段15が表示する映像のコントラスト(明暗比)を調整するための調整値である。
ブライトネス調整の値βは、表示手段15が表示する映像のブライトネス(明るさ、輝度)を調整するための調整値である。
このαおよびβは、ピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγから前記式(4)により求められる値であって、ピーク輝度LW=1000(cd/m2)、黒レベル輝度LB=0(cd/m2)、システムガンマγ=1.2の場合、α=50.69702849、β=0を、予め初期値として設定しておく。
The contrast adjustment value α is an adjustment value for adjusting the contrast (brightness ratio) of the image displayed by the display means 15.
The brightness adjustment value β is an adjustment value for adjusting the brightness (brightness, brightness) of the image displayed by the display means 15.
The α and beta, the peak luminance L W, black level luminance L B, a value obtained by the equation from the system gamma gamma (4), the peak luminance L W = 1000 (cd / m 2), the black level luminance L B = 0 (cd / m 2), if the system gamma γ = 1.2, α = 50.69702849, a beta = 0, is set in advance as an initial value.
切替手段11は、映像信号またはPLUGE信号のいずれかを表示対象に切り替えるものである。例えば、切替手段11は、表示手段15を介して設定画面を表示し、映像信号またはPLUGE信号の切り替えの指示を受け付けることとしてもよいし、外部の図示を省略したスイッチ等によって、切り替えの指示を受け付けることとしてもよい。 The switching means 11 switches either the video signal or the PLUGE signal to the display target. For example, the switching means 11 may display the setting screen via the display means 15 and receive an instruction for switching the video signal or the PLUGE signal, or the switching instruction may be given by an external switch or the like (not shown). It may be accepted.
この切替手段11は、基本的に外部から入力される映像信号を逆光電変換手段13に出力するが、切り替えの指示を受け付けた段階で、輝度調整用信号生成手段12に、PLUGE信号(輝度調整用信号)の生成を指示する。
切替手段11は、表示対象となった映像信号またはPLUGE信号を逆光電変換手段13に出力する。なお、ここでは、切替手段11から出力される信号(映像信号またはPLUGE信号)をE′で示す。
The switching means 11 basically outputs a video signal input from the outside to the inverse photoelectric conversion means 13, but when the switching instruction is received, the luminance adjusting signal generating means 12 is notified of the PLUGE signal (luminance adjustment). Signal) is instructed to be generated.
The switching means 11 outputs the video signal or the PLUGE signal to be displayed to the inverse photoelectric conversion means 13. Here, the signal (video signal or PLUGE signal) output from the switching means 11 is indicated by E'.
輝度調整用信号生成手段(輝度調整用信号生成装置)12は、HLG方式に対応したPLUGE信号を生成するものである。ここでは、輝度調整用信号生成手段12は、指定輝度入力手段12aと、信号レベル算出手段12bと、信号生成手段12cと、を備える。 The brightness adjustment signal generation means (brightness adjustment signal generation device) 12 generates a PLUGE signal corresponding to the HLG method. Here, the luminance adjusting signal generating means 12 includes a designated luminance input means 12a, a signal level calculating means 12b, and a signal generating means 12c.
指定輝度入力手段12aは、PLUGE信号を表示手段15に表示したときの輝度調整の基準となる最も輝度の高い輝度(ディスプレイ輝度)を指定輝度LREFとして入力するものである。
例えば、指定輝度入力手段12aは、表示手段15を介して設定画面を表示し、指定輝度を入力することとしてもよいし、図示を省略したスライダ等の輝度のレベルを変更する手段を介して、指定輝度を入力することとしてもよい。
The designated luminance input means 12a inputs the highest luminance (display luminance) as a reference for the luminance adjustment when the PLUGE signal is displayed on the display means 15 as the designated luminance L REF .
For example, the designated luminance input means 12a may display the setting screen via the display means 15 and input the designated luminance, or may use means for changing the luminance level such as a slider (not shown). The specified brightness may be input.
なお、指定輝度LREFとして、例えば、SDR表示装置のピーク輝度である100cd/m2が入力された場合、映像表示装置1は、SDR表示装置とほぼ同等の観視環境で黒レベル輝度を設定することができる。
この指定輝度入力手段12aは、指定輝度LREFを信号レベル算出手段12bに出力する。
When, for example, 100 cd / m 2, which is the peak brightness of the SDR display device, is input as the specified brightness L REF , the
The designated luminance input means 12a outputs the designated luminance L REF to the signal level calculating means 12b.
信号レベル算出手段12bは、指定輝度入力手段12aから入力された指定輝度を表示するための映像信号の信号レベル(映像信号レベル)を算出するものである。
この信号レベル算出手段12bは、HLG方式の伝達関数であるOOTFおよびOETFにより、指定輝度LREFに対応する信号レベルを算出する。
具体的には、信号レベル算出手段12bは、以下の式(6)および式(7)により、指定輝度LREFに対応する信号レベルE′を算出する。
The signal
The signal
Specifically, the signal
ただし、α,β,γ,a,b,cは前記式(1)、式(4)および式(5)と同じである。
前記式(6)は、伝達関数OOTF(前記式(3)参照)において、対象となる色が白黒の濃淡色であり、前記式(3)の色信号{RS,GS,BS}がそれぞれ同一であることから得られる式である。
However, α, β, γ, a, b, and c are the same as those in the above equations (1), (4), and (5).
Formula (6), in the transfer function OOTF (Formula (3)) and a gray color of a color to be black and white, the color signal of the formula (3) {R S, G S, B S} Is an equation obtained from the fact that each is the same.
例えば、信号レベル算出手段12bは、指定輝度LREFとしてSDR表示装置のピーク輝度である100cd/m2が入力された場合、前記式(6)により、記憶手段10に記憶されているコントラスト調整の値α(=50.69702849)、ブライトネス調整の値β(=0)、システムガンマγ(=1.2)を用いて、リニア信号ES=1.761359121を算出する。
そして、信号レベル算出手段12bは、前記式(7)により、信号レベルE′=0.629620322≒0.63を算出する。
For example, when the signal level calculation means 12b inputs 100 cd / m 2, which is the peak brightness of the SDR display device, as the designated brightness L REF , the contrast adjustment is stored in the storage means 10 according to the above equation (6). the value α (= 50.69702849), the value β (= 0) of brightness adjustment using a system gamma gamma (= 1.2), calculates a linear signal E S = 1.761359121.
Then, the signal level calculation means 12b calculates the signal level E'= 0.629620322≈0.63 by the above equation (7).
これによって、信号レベル算出手段12bは、ピーク輝度の信号レベルE′=1、黒レベル輝度の信号レベルE′=0としたときの指定輝度の信号レベルを算出することができる。なお、信号レベル算出手段12bは、調整手段16によって、α、β等が更新されている場合、更新値を用いて、E′を算出する。
信号レベル算出手段12bは、算出した指定輝度の信号レベルを、信号生成手段12cに出力する。
As a result, the signal level calculating means 12b can calculate the signal level of the designated luminance when the signal level E'= 1 of the peak luminance and the signal level E'= 0 of the black level luminance are set. When α, β, etc. are updated by the adjusting means 16, the signal
The signal level calculating means 12b outputs the calculated signal level of the designated luminance to the signal generating means 12c.
信号生成手段12cは、最も輝度の高い白領域の信号レベルを、信号レベル算出手段12bで算出した指定輝度の信号レベルとするPLUGE信号を生成するものである。
ここで、図2を参照して、信号生成手段12cが生成するPLUGE信号のパターンについて説明する。図2(a)は、PLUGE信号を、表示手段15の画面上に表示した画像であって、輝度の異なる各領域の位置は、図8と同じである。図2(b)は、図2(a)に示したPLUGE信号の輝度の異なる各領域の信号レベルを示す。
The signal generation means 12c generates a PLUGE signal in which the signal level in the white region having the highest brightness is set to the signal level of the designated brightness calculated by the signal level calculation means 12b.
Here, with reference to FIG. 2, the pattern of the PLUGE signal generated by the signal generation means 12c will be described. FIG. 2A is an image in which the PLUGE signal is displayed on the screen of the display means 15, and the positions of the regions having different brightness are the same as those in FIG. FIG. 2B shows the signal levels of the PLUGE signals shown in FIG. 2A in which the brightness of each region is different.
信号生成手段12cは、図2に示すように、信号レベルの異なる領域A,B,C(C1,C2),D(D1,D2)を有するPLUGE信号を生成する。
領域Aは、信号レベル算出手段12bで算出した信号レベルE′(例えば、0.63)に相当する輝度を表示する領域である。ここで、信号レベルE′=1のピーク白レベルは、8ビットシステムで画素値“235”に相当し、信号レベルE′=0の黒レベル輝度は、8ビットシステムで画素値“16”に相当する。すなわち、8ビットシステムであれば、領域Aは、画素値“154”に相当する。
As shown in FIG. 2, the signal generation means 12c generates a PLUGE signal having regions A, B, C (C 1 , C 2 ) and D (D 1 , D 2 ) having different signal levels.
The area A is an area for displaying the brightness corresponding to the signal level E'(for example, 0.63) calculated by the signal level calculating means 12b. Here, the peak white level of the signal level E'= 1 corresponds to the pixel value "235" in the 8-bit system, and the black level luminance of the signal level E'= 0 becomes the pixel value "16" in the 8-bit system. Equivalent to. That is, in the case of an 8-bit system, the area A corresponds to the pixel value "154".
領域B,C(C1,C2),D(D1,D2)は、図8で説明した従来のPLUGE信号と同じものである。
すなわち、領域Bは、信号レベルE′=0(第1黒信号レベル)に相当する黒レベル輝度LBを表示する領域である。例えば、8ビットシステムであれば、画素値“16”に相当する。
Regions B, C (C 1 , C 2 ) and D (D 1 , D 2 ) are the same as the conventional PLUGE signal described with reference to FIG.
In other words, the region B is a region for displaying the black level luminance L B corresponding to the signal level E '= 0 (the first black signal level). For example, in the case of an 8-bit system, it corresponds to the pixel value "16".
領域C(C1,C2)および領域D(D1,D2)は、信号レベルE′=0(第1黒信号レベル)を中心として予め定めたレベル差(±0.02)を有する。
領域C(C1,C2)は、信号レベルE′=+0.02(第2黒信号レベル)に相当する輝度を表示する領域である。例えば、8ビットシステムであれば、画素値“20”に相当する。この領域C(C1,C2)は、領域Bの黒レベル輝度よりもやや明るい。
Regions C (C 1 , C 2 ) and D (D 1 , D 2 ) have a predetermined level difference (± 0.02) centered on the signal level E'= 0 (first black signal level). ..
The region C (C 1 , C 2 ) is a region for displaying the luminance corresponding to the signal level E'= + 0.02 (second black signal level). For example, in the case of an 8-bit system, it corresponds to the pixel value "20". This region C (C 1 , C 2 ) is slightly brighter than the black level luminance of region B.
領域D(D1,D2)は、信号レベルE′=−0.02(第3黒信号レベル)に相当する輝度を表示する領域である。例えば、8ビットシステムであれば、画素値“12”に相当する。この領域D(D1,D2)は、領域Bの黒レベル輝度よりもやや暗い。
なお、図2に示した領域の配置は一例であって、各領域の大きさや位置は、これに限定されるものではない。
このように、輝度調整用信号生成手段12は、PLUGE信号における最も輝度の高い白領域の映像信号の信号レベル(映像信号レベル)を、外部からの指示により設定することができる。
The area D (D 1 , D 2 ) is an area for displaying the luminance corresponding to the signal level E'= −0.02 (third black signal level). For example, in the case of an 8-bit system, it corresponds to the pixel value "12". This region D (D 1 , D 2 ) is slightly darker than the black level luminance of region B.
The arrangement of the regions shown in FIG. 2 is an example, and the size and position of each region are not limited to this.
As described above, the brightness adjusting signal generation means 12 can set the signal level (video signal level) of the video signal in the white region having the highest brightness in the PLUGE signal by an instruction from the outside.
図1に戻って、映像表示装置1の構成について説明を続ける。
信号生成手段12cは、生成したPLUGE信号を切替手段11に出力する。すなわち、PLUGE信号は、切替手段11を経由して、逆光電変換手段13に出力される。
Returning to FIG. 1, the configuration of the
The signal generation means 12c outputs the generated PLUGE signal to the switching means 11. That is, the PLUGE signal is output to the inverse photoelectric conversion means 13 via the switching means 11.
逆光電変換手段13は、切替手段11を経由して入力されるHLG方式のHDRの映像信号(またはPLUGE信号)E′(以下、単に信号E′という)を、シーン光に対応するリニア信号Eに変換するものである。この逆光電変換手段13の処理は、伝達関数OETFの逆関数(OETF−1)処理に相当する。 The inverse photoelectric conversion means 13 converts the HLG system HDR video signal (or PLUGE signal) E'(hereinafter, simply referred to as signal E') input via the switching means 11 into a linear signal E corresponding to the scene light. It is to convert to. The processing of the inverse photoelectric conversion means 13 corresponds to the inverse function (OETF -1 ) processing of the transfer function OETF.
具体的には、逆光電変換手段13は、前記式(2)により、信号E′をシーン光に対応するリニア信号Eに変換する。
なお、信号E′は画素ごとにRGBの色信号{RS′,GS′,BS′}で構成され(E′={RS′,GS′,BS′})、逆光電変換手段13は、それぞれの色信号ごとに前記式(2)を演算し、シーン光に対応する色信号{RS,GS,BS}で構成されるリニア信号Eを生成する。
逆光電変換手段13は、変換後のリニア信号E{RS,GS,BS}を、色成分変換手段14に出力する。
Specifically, the inverse photoelectric conversion means 13 converts the signal E'into a linear signal E corresponding to the scene light by the above equation (2).
The signal E 'is RGB color signals for each pixel {R S', G S ' , B S'} is composed of (E '= {R S' , G S ', B S'}), the inverse photoelectric converting
Inverse
色成分変換手段14は、逆光電変換手段13で変換されたシーン光に対応するリニア信号に対して、色成分ごとにシステムガンマを適用することで、リニア信号を表示光の強度に比例した信号に変換するものである。この色成分変換手段14の処理は、伝達関数OOTFの処理に相当する。
The color component conversion means 14 applies a system gamma for each color component to the linear signal corresponding to the scene light converted by the inverse photoelectric conversion means 13, so that the linear signal is proportional to the intensity of the display light. It is to convert to. The processing of the color
具体的には、色成分変換手段14は、前記式(3)により、リニア信号E{RS,GS,BS}を表示光に対応するディスプレイ輝度LDの色信号{RD,GD,BD}に変換する。
この色成分変換手段14は、記憶手段10に記憶されているコントラスト調整の値α、ブライトネス調整の値βおよびシステムガンマγを用いて、色信号{RD,GD,BD}を生成する。このとき、色成分変換手段14は、記憶手段10に初期値のみが記憶されている場合は、初期値を用い、更新値が記憶されている場合は、更新値を用いて、色信号{RD,GD,BD}を生成する。
Specifically, the color
The color
なお、色成分変換手段14は、基本的に、記憶手段10からα、β、γを一旦読み込んだ後、その値を保持して色信号を生成する。しかし、色成分変換手段14は、調整手段16からコントラスト等の調整が行われた旨の通知を受けた場合、再度、記憶手段10からα、β、γを読み込む。
これによって、色成分変換手段14は、調整されたブライトネスおよびコントラストを反映した色信号を生成することができる。
色成分変換手段14は、生成した色信号{RD,GD,BD}を表示手段15に出力する。
The color component converting means 14 basically reads α, β, and γ from the storage means 10 once, and then holds the values to generate a color signal. However, when the color
As a result, the color component converting means 14 can generate a color signal that reflects the adjusted brightness and contrast.
The color component conversion means 14 outputs the generated color signals { RD , G D , BD } to the display means 15.
表示手段(ディスプレイ)15は、色成分変換手段14で生成された表示光の強度に比例した信号(色信号)を表示する一般的なディスプレイであって、例えば、液晶ディスプレイ等である。この表示手段15によって、映像表示装置1は、映像信号(またはPLUGE信号)を映像として観察者に視認させることができる。
The display means (display) 15 is a general display that displays a signal (color signal) proportional to the intensity of the display light generated by the color component conversion means 14, and is, for example, a liquid crystal display or the like. By the display means 15, the
調整手段16は、表示手段15で表示される映像のブライトネスおよびコントラストを外部からの指示により、変更するものである。ここでは、調整手段16は、ブライトネス調整手段16aと、コントラスト調整手段16bと、を備える。 The adjusting means 16 changes the brightness and contrast of the image displayed by the display means 15 by an instruction from the outside. Here, the adjusting means 16 includes a brightness adjusting means 16a and a contrast adjusting means 16b.
ブライトネス調整手段16aは、表示手段15で表示される映像のブライトネスを調整するものである。
具体的には、ブライトネス調整手段16aは、図示を省略したロータリーエンコーダ、スライダ等のレベル変更手段を介して、調整者によって変更された調整値(ブライトネス調整の値β)を入力する。そして、ブライトネス調整手段16aは、調整されたブライトネス調整の値βと黒レベル輝度LBとを更新値として記憶手段10に書き込み記憶する。なお、前記式(4)に示すように、ブライトネス調整の値βと、黒レベル輝度LBとは同じ値である。
The brightness adjusting means 16a adjusts the brightness of the image displayed by the display means 15.
Specifically, the brightness adjustment means 16a inputs an adjustment value (brightness adjustment value β) changed by the adjuster via a level changing means such as a rotary encoder or a slider (not shown). The
このとき、ブライトネス調整手段16aは、黒レベル輝度LBの更新に伴い、コントラスト調整の値αを変化させないように、前記式(4)および式(5)により、ピーク輝度LWとシステムガンマγとを算出し、更新値として記憶手段10に書き込み記憶する。
At this time,
このように、ブライトネス調整手段16aは、ブライトネス調整により変更されるピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγおよびブライトネス調整の値βを、それぞれの更新値として記憶手段10に書き込み、調整が行われた旨を色成分変換手段14に通知する。
Thus,
コントラスト調整手段16bは、表示手段15で表示される映像のコントラストを調整するものである。
具体的には、コントラスト調整手段16bは、図示を省略したロータリーエンコーダ、スライダ等のレベル変更手段を介して、調整者によって変更された調整値(コントラスト調整の値α)を入力する。そして、コントラスト調整手段16bは、調整されたコントラスト調整の値αを更新値として記憶手段10に書き込み記憶する。
The contrast adjusting means 16b adjusts the contrast of the image displayed by the display means 15.
Specifically, the contrast adjusting means 16b inputs an adjusting value (contrast adjusting value α) changed by the adjuster via a level changing means such as a rotary encoder or a slider (not shown). Then, the contrast adjusting means 16b writes and stores the adjusted contrast adjustment value α as an update value in the storage means 10.
このとき、コントラスト調整手段16bは、コントラスト調整の値αの更新に伴い、前記式(4)および式(5)により、ピーク輝度LWとシステムガンマγとを算出し、更新値として記憶手段10に書き込み記憶する。 At this time, the contrast adjusting means 16b calculates the peak luminance L W and the system gamma γ by the above equations (4) and (5) as the contrast adjusting value α is updated, and the storage means 10 is used as the updated value. Write and memorize in.
このように、コントラスト調整手段16bは、コントラスト調整により変更されるピーク輝度LW、システムガンマγおよびコントラスト調整の値αを、それぞれの更新値として記憶手段10に書き込み、調整が行われた旨を色成分変換手段14に通知する。 In this way, the contrast adjusting means 16b writes the peak luminance L W , the system gamma γ, and the contrast adjusting value α changed by the contrast adjustment to the storage means 10 as the respective update values, and indicates that the adjustment has been performed. Notify the color component conversion means 14.
以上説明したように映像表示装置1を構成することで、映像表示装置1は、PLUGE信号の最も輝度の高い白領域を外部から設定した輝度で表示させることができる。これによって、白領域の輝度を、例えば、SDR表示装置と同じ100cd/m2に設定すれば、映像表示装置1は、SDR表示装置とほぼ同様の白と黒の輝度差で輝度調整を行うことができ、黒レベル輝度を不要に高く調整してしまうことを防止することができる。
なお、映像表示装置1は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるためのプログラム(映像表示プログラム)で動作させることができる。
By configuring the
The
[映像表示装置の動作]
次に、本発明の実施形態に係る映像表示装置1の動作について説明する。ここでは、映像表示装置1の動作として、PLUGE信号を生成し、表示する動作と、輝度を調整する動作とに分けて説明する。
[Operation of video display device]
Next, the operation of the
(PLUGE信号生成・表示動作)
まず、図3を参照(構成については適宜図1参照)して、映像表示装置1のPLUGE信号を生成し、表示する動作について説明する。なお、記憶手段10には、予めピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγ、コントラスト調整の値αおよびブライトネス調整の値βが記憶されているものとする。
また、切替手段11は、PLUGE信号を逆光電変換手段13に出力するように切り替えられているものとする。
(PLUGE signal generation / display operation)
First, an operation of generating and displaying a PLUGE signal of the
Further, it is assumed that the switching means 11 is switched so as to output the PLUGE signal to the inverse photoelectric conversion means 13.
映像表示装置1は、輝度調整用信号生成手段12の指定輝度入力手段12aによって、PLUGE信号における最も輝度の高い白領域の輝度となる指定輝度LREFを入力する(ステップS1)。 The image display device 1 inputs the designated luminance L REF, which is the luminance of the white region having the highest luminance in the PLUGE signal, by the designated luminance input means 12a of the luminance adjusting signal generating means 12 (step S1).
そして、映像表示装置1は、輝度調整用信号生成手段12の信号レベル算出手段12bによって、指定輝度LREFに対応する映像信号の信号レベルを算出する(ステップS2)。
すなわち、信号レベル算出手段12bは、記憶手段10に記憶されているシステムガンマγ、コントラスト調整の値αおよびブライトネス調整の値βを用いて、前記式(6)および式(7)の連立方程式を解くことで、指定輝度LREFに対応する信号レベルE′を求める。
Then, the
That is, the signal level calculation means 12b uses the system gamma γ, the contrast adjustment value α, and the brightness adjustment value β stored in the storage means 10 to perform simultaneous equations of the above equations (6) and (7). By solving, the signal level E'corresponding to the specified luminance L REF is obtained.
そして、映像表示装置1は、輝度調整用信号生成手段12の信号生成手段12cによって、PLUGE信号を生成する(ステップS3)。
このとき、信号生成手段12cは、図2に示すように、映像信号の黒レベル輝度の信号レベルを“0”、ピーク白の輝度の信号レベルを“1”としたときに、黒レベル輝度の画像(領域B)上に、黒レベル輝度よりやや明るい“+0.02”の信号レベルの領域(領域C1,C2)と、黒レベル輝度よりやや暗い“−0.02”の信号レベルの領域(領域D1,D2)とを配置し、さらに、画面中央にステップS2で算出された信号レベルの白領域(領域A)を配置したPLUGE信号を生成する。
Then, the
At this time, as shown in FIG. 2, the signal generation means 12c determines the black level luminance when the signal level of the black level luminance of the video signal is “0” and the signal level of the peak white luminance is “1”. images on (region B), the region of the signal level slightly bright "+0.02" than the black level luminance (
そして、映像表示装置1は、逆光電変換手段13によって、ステップS3で生成されたPLUGE信号を、逆光電変換、すなわち、伝達関数OETFの逆関数(OETF−1)の演算を行うことで、シーン光に対応するリニア信号に変換する(ステップS4)。
Then, the
そして、映像表示装置1は、色成分変換手段14によって、ステップS4で生成されたリニア信号Eに対して、前記式(3)により、色成分ごとにシステムガンマを適用して、表示光の強度に比例した色信号{RD,GD,BD}を生成する(ステップS5)。
Then, the
そして、映像表示装置1は、表示手段15によって、ステップS5で生成された色信号{RD,GD,BD}を画像表示する(ステップS6)。
以上の動作によって、映像表示装置1は、PLUGE信号の最も輝度の高い白領域を外部から指定された輝度で表示することができる。
Then, the
By the above operation, the
(輝度調整動作)
次に、図4を参照(構成については適宜図1参照)して、映像表示装置1の輝度調整動作について説明する。ここでは、PLUGE信号が画像として表示された状態で、黒レベル輝度を設定する動作について説明する。
(Brightness adjustment operation)
Next, the brightness adjusting operation of the
映像表示装置1は、調整手段16のブライトネス調整手段16aによって、調整者が設定したブライトネス調整の値βにより、表示手段15が表示するPLUGE信号の画像のブライトネス(輝度)を調整する(ステップS10)。
すなわち、調整者は、図2に示す領域Aの最も輝度の高い白領域を観察しながら、領域Bと領域C(C1,C2)とは輝度差を識別できるが、領域Bと領域D(D1,D2)とは輝度差を識別できないように、輝度を調整する。
The
That is, the adjuster can discriminate the brightness difference between the area B and the area C (C 1 , C 2 ) while observing the white area having the highest brightness in the area A shown in FIG. 2, but the area B and the area D The brightness is adjusted so that the difference in brightness cannot be distinguished from (D 1 , D 2).
このとき、ブライトネス調整手段16aは、コントラスト調整の値αを変化させないように、前記式(4)および式(5)により、ピーク輝度LWとシステムガンマγとを算出し、更新値として記憶手段10に書き込み記憶する。そして、色成分変換手段14が新たなα、β、γが適用することで、PLUGE信号の画像のブライトネスが調整されることになる。
At this time, the brightness adjusting means 16a calculates the peak luminance L W and the system gamma γ by the above equations (4) and (5) so as not to change the contrast adjustment value α, and stores the system gamma γ as updated values. Write and memorize in 10. Then, the brightness of the image of the PLUGE signal is adjusted by applying the new α, β, and γ to the color
そして、映像表示装置1は、調整手段16のコントラスト調整手段16bによって、調整者が設定したコントラスト調整の値αにより、表示手段15が表示するPLUGE信号の画像のコントラスト(明暗比)を調整する(ステップS11)。
ステップS10の動作によって、ピーク輝度LWが変化するため、PLUGE信号の最も高い輝度も変化する。そこで、ステップS11では、調整者は、画面中央の白領域の輝度が設定した輝度(ブライトネス調整前の輝度)とほぼ同じになるように、コントラストを調整する。
Then, the
Since the peak luminance L W changes depending on the operation of step S10, the highest luminance of the PLUGE signal also changes. Therefore, in step S11, the adjuster adjusts the contrast so that the brightness of the white area in the center of the screen is substantially the same as the set brightness (brightness before brightness adjustment).
なお、映像表示装置1の輝度調整動作は、必ずしも、このステップS10およびステップS11の1回の動作で終了するわけではない。調整者が、図2に示すPLUGE信号の画像において、中央の領域Aの輝度が所望の輝度となり、領域Bと領域C(C1,C2)とは輝度差を識別できるが、領域Bと領域D(D1,D2)とは輝度差を識別できないように、適宜、ステップS10およびステップS11の動作を繰り返すことで、調整を行う。
The brightness adjustment operation of the
以上の動作によって、映像表示装置1は、最も輝度の高い白領域を外部から指定された輝度で表示したPLUGE信号の画像を提示して、調整者によって適切な輝度の調整を行うことができる。
以上、本発明の実施形態に係る映像表示装置1の構成および動作について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
By the above operation, the
Although the configuration and operation of the
[変形例]
(変形例1)
ここでは、輝度調整用信号生成手段(輝度調整用信号生成装置)12を、映像表示装置1の内部に備える構成とした。しかし、この輝度調整用信号生成手段12は、映像表示装置1から分離して構成してもよい。
例えば、図5に示すように、映像表示装置1から分離した輝度調整用信号生成手段12を、輝度調整用信号生成装置12Bとして構成してもよい。
[Modification example]
(Modification example 1)
Here, the luminance adjusting signal generating means (luminance adjusting signal generating device) 12 is provided inside the
For example, as shown in FIG. 5, the luminance adjusting signal generating means 12 separated from the
輝度調整用信号生成装置12Bは、HLG方式に対応したPLUGE信号を生成するもので、指定輝度入力手段12Baと、信号レベル算出手段12Bbと、信号生成手段12cと、を備える。なお、信号生成手段12cは、図1で説明したものと同じであるため、説明を省略する。
The luminance adjustment
指定輝度入力手段12Baは、PLUGE信号を表示手段15に表示したときの輝度調整の基準となる最も輝度の高い白領域の輝度を指定輝度LREFとして入力するものである。この機能は、図1で説明した指定輝度入力手段12aと同じである。
ただし、指定輝度入力手段12Baは、輝度調整用信号生成装置12Bを独立した装置としたことに伴い、指定輝度LREFに加え、ピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγを入力する、あるいは、予め記憶しておくこととする。
The designated luminance input means 12Ba inputs the luminance of the white region having the highest luminance, which is a reference for the luminance adjustment when the PLUGE signal is displayed on the display means 15, as the designated luminance L REF . This function is the same as the designated luminance input means 12a described with reference to FIG.
However, specifying the brightness input means 12Ba is due to that it has an independent device luminance
信号レベル算出手段12Bbは、指定輝度入力手段12Baから入力された指定輝度を表示するための映像信号の信号レベル(映像信号レベル)を算出するものである。この機能は、図1で説明した信号レベル算出手段12bと同じである。
ただし、信号レベル算出手段12Bbは、信号レベルを算出するために必要なピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγを、指定輝度入力手段12Baを介して取得する。そして、信号レベル算出手段12Bbは、ピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγから、前記式(4)により、コントラスト調整の値αおよびブライトネス調整の値βを算出する。
The signal level calculating means 12Bb calculates the signal level (video signal level) of the video signal for displaying the designated luminance input from the designated luminance input means 12Ba. This function is the same as the signal level calculating means 12b described with reference to FIG.
However, the signal level calculating unit 12Bb, the peak luminance L W required for calculating the signal level, the black level luminance L B, the system gamma gamma, to get through the specified luminance input means 12Ba. Then, the signal level calculating unit 12Bb, the peak luminance L W, black level luminance L B, the system gamma gamma, according to the equation (4) to calculate the value β values α and brightness adjustment of contrast adjustment.
信号レベル算出手段12Bbのコントラスト調整の値αおよびブライトネス調整の値βを求めた後の信号レベルを算出する処理は、図1で説明した信号レベル算出手段12bと同じであるため、説明を省略する。
なお、信号レベル算出手段12Bbは、映像表示装置1Bと連携して、ピーク輝度LW、黒レベル輝度LB、システムガンマγ、コントラスト調整の値αおよびブライトネス調整の値βを、映像表示装置1Bから取得することとしてもよい。
Since the process of calculating the signal level after obtaining the contrast adjustment value α and the brightness adjustment value β of the signal level calculation means 12Bb is the same as that of the signal level calculation means 12b described with reference to FIG. 1, the description thereof will be omitted. ..
The signal level calculating unit 12Bb, in cooperation with the
また、図1の輝度調整用信号生成手段12を分離した映像表示装置として、図5では、切替手段11を省略して映像表示装置1Bを構成している。
この場合、映像表示装置1Bは、輝度調整時には、輝度調整用信号生成装置12Bと信号線で接続し、映像表示時には、図示を省略した映像信号を送信する機器と信号線で接続すればよい。もちろん、切替手段11を映像表示装置1Bの内部または外部に備えることで、映像信号またはPLUGE信号の切り替えを行うこととしてもよい。
Further, as an image display device in which the brightness adjusting signal generation means 12 of FIG. 1 is separated, the
In this case, the
(変形例2)
また、ここでは、輝度調整用信号生成手段12(図1参照)や輝度調整用信号生成装置12B(図5参照)に、信号レベル算出手段12b,12Bbを備える構成とした。
しかし、信号レベル算出手段12b,12Bbが行う指定輝度の信号レベルの算出は、予め外部で算出しておくことも可能である。
(Modification 2)
Further, here, the luminance adjusting signal generating means 12 (see FIG. 1) and the luminance adjusting
However, the calculation of the signal level of the designated luminance performed by the signal level calculation means 12b and 12Bb can be calculated externally in advance.
その場合、図6に示すように、輝度調整用信号生成装置(輝度調整用信号生成手段)12Cを構成すればよい。
すなわち、輝度調整用信号生成装置(輝度調整用信号生成手段)12Cは、信号レベル入力手段12dと、信号生成手段12cと、を備える構成とすればよい。信号生成手段12cは、図1で説明した信号生成手段12cと同じであるため、説明を省略する。
In that case, as shown in FIG. 6, the brightness adjustment signal generation device (luminance adjustment signal generation means) 12C may be configured.
That is, the luminance adjusting signal generating device (luminance adjusting signal generating means) 12C may be configured to include the signal level input means 12d and the signal generating means 12c. Since the signal generating means 12c is the same as the signal generating means 12c described with reference to FIG. 1, the description thereof will be omitted.
信号レベル入力手段12dは、PLUGE信号を表示手段15に表示したときの輝度調整の基準となる最も輝度の高い領域の輝度に対応する映像信号の信号レベルを入力するものである。例えば、PLUGE信号の最も輝度の高い領域A(図2参照)の輝度を、SDR表示装置のピーク輝度である100cd/m2とする場合、図1の信号レベル算出手段12bで説明した信号レベルE′=0.63を用いればよい。 The signal level input means 12d inputs the signal level of the video signal corresponding to the brightness of the region having the highest brightness, which is a reference for the brightness adjustment when the PLUGE signal is displayed on the display means 15. For example, when the brightness of the region A (see FIG. 2) having the highest brightness of the PLUGE signal is 100 cd / m 2 , which is the peak brightness of the SDR display device, the signal level E described in the signal level calculation means 12b of FIG. ′ = 0.63 may be used.
なお、変形例1,2で説明した輝度調整用信号生成装置12B,12Cは、コンピュータを、前記した各手段として機能させるためのプログラム(輝度調整用信号生成)で動作させることができる。
The brightness adjustment
(変形例3)
また、ここでは、指定輝度LREFをSDR表示装置のピーク白(=ピーク輝度)である100cd/m2とする例で説明した。
しかし、これは、あくまで、PLUGE信号の領域A(図2参照)の高輝度に起因して、黒レベル輝度が高く設定されることを防止するためで、必ずしもSDR表示装置のピーク白と同じ100cd/m2である必要はない。例えば、200cd/m2程度であっても十分その目的を達成することができる。
(Modification example 3)
Further, here, an example has been described in which the designated luminance L REF is set to 100 cd / m 2 , which is the peak white (= peak luminance) of the SDR display device.
However, this is to prevent the black level brightness from being set high due to the high brightness in the area A (see FIG. 2) of the PLUGE signal, and is necessarily 100 cd, which is the same as the peak white of the SDR display device. It does not have to be / m 2. For example, even if it is about 200 cd / m 2 , the purpose can be sufficiently achieved.
1,1B 映像表示装置
10 記憶手段
11 切替手段
12,12B,12C 輝度調整用信号生成手段(輝度調整用信号生成装置)
12a,12Ba 指定輝度入力手段
12b,12Bb 信号レベル算出手段
12c 信号生成手段
12d 信号レベル入力手段
13 逆光電変換手段
14 色成分変換手段
15 表示手段(ディスプレイ)
16 調整手段
16a ブライトネス調整手段
16b コントラスト調整手段
1,1B
12a, 12Ba Designated luminance input means 12b, 12Bb Signal level calculation means 12c Signal generation means 12d Signal level input means 13 Inverse photoelectric conversion means 14 Color component conversion means 15 Display means (display)
16 Adjusting means 16a Brightness adjusting means 16b Contrast adjusting means
Claims (4)
前記輝度調整用信号を表示手段に表示したときの輝度調整の基準となる最も輝度の高い領域の輝度を指定輝度として入力する指定輝度入力手段と、
前記HLG方式の伝達関数である光−光伝達関数と光−電気伝達関数とにより、前記指定輝度に対応する映像信号の信号レベルを算出する信号レベル算出手段と、
前記表示手段の黒レベル輝度に対応する第1黒信号レベルの画像領域内に、前記信号レベル算出手段で算出した信号レベルの領域と、前記第1黒信号レベルを中心として予め定めたレベル差を有する第2黒信号レベルおよび第3黒信号レベルの各領域とを予め定めた位置に配置した前記輝度調整用信号を生成する信号生成手段と、
を備えることを特徴とする輝度調整用信号生成装置。 A brightness adjustment signal generator that generates a brightness adjustment signal for adjusting the brightness of an image display device that displays HDR images in the HLG system.
A designated luminance input means for inputting the luminance of the region having the highest luminance as a reference for the luminance adjustment when the luminance adjusting signal is displayed on the display means as the designated luminance, and a designated luminance input means.
A signal level calculating means for calculating the signal level of the video signal corresponding to the specified luminance by the light-optical transfer function and the optical-electric transfer function which are the transfer functions of the HLG method.
Within the image region of the first black signal level corresponding to the black level brightness of the display means, a predetermined level difference between the region of the signal level calculated by the signal level calculation means and the first black signal level is set. A signal generation means for generating the luminance adjusting signal in which the regions of the second black signal level and the third black signal level are arranged at predetermined positions, and
A signal generation device for luminance adjustment, which comprises.
前記輝度調整用信号を表示手段に表示したときの輝度調整の基準となる最も輝度の高い領域の輝度に対応する映像信号の信号レベルを入力する信号レベル入力手段と、
前記表示手段の黒レベル輝度に対応する第1黒信号レベルの画像領域内に、前記信号レベル入力手段で入力した信号レベルの領域と、前記第1黒信号レベルを中心として予め定めたレベル差を有する第2黒信号レベルおよび第3黒信号レベルの各領域とを予め定めた位置に配置した前記輝度調整用信号を生成する信号生成手段と、
を備えることを特徴とする輝度調整用信号生成装置。 A brightness adjustment signal generator that generates a brightness adjustment signal for adjusting the brightness of an image display device that displays HDR images in the HLG system.
A signal level input means for inputting a signal level of a video signal corresponding to the brightness of the region having the highest brightness, which is a reference for brightness adjustment when the brightness adjustment signal is displayed on the display means, and a signal level input means.
Within the image region of the first black signal level corresponding to the black level brightness of the display means, a predetermined level difference between the region of the signal level input by the signal level input means and the first black signal level is set. A signal generation means for generating the brightness adjustment signal in which the regions of the second black signal level and the third black signal level are arranged at predetermined positions, and
A signal generation device for luminance adjustment, which comprises.
請求項1または請求項2に記載の輝度調整用信号生成装置と、
外部から入力される映像信号または前記輝度調整用信号生成装置で生成された輝度調整用信号を、前記HLG方式の光−電気伝達関数の逆関数により、シーン光に対応するリニア信号に変換する逆光電変換手段と、
前記逆光電変換手段で変換されたリニア信号を、前記HLG方式の光−光伝達関数により、表示光に対応する色信号に変換する色成分変換手段と、
前記色成分変換手段で変換された色信号を表示する表示手段と、
前記色成分変換手段における前記光−光伝達関数に用いるブライトネス調整およびコントラスト調整の各値を変更する調整手段と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。 It is a video display device that displays HDR video in the HLG system.
The luminance adjusting signal generator according to claim 1 or 2.
The inverse function of converting the video signal input from the outside or the brightness adjustment signal generated by the brightness adjustment signal generator into a linear signal corresponding to the scene light by the inverse function of the light-electric transmission function of the HLG method. Photoelectric conversion means and
A color component converting means for converting a linear signal converted by the inverse photoelectric conversion means into a color signal corresponding to display light by the light-optical transfer function of the HLG method.
A display means for displaying the color signal converted by the color component conversion means, and
An adjustment means for changing each value of brightness adjustment and contrast adjustment used for the light-light transfer function in the color component conversion means, and an adjustment means.
An image display device characterized by being provided with.
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