JP7020417B2 - 映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システム - Google Patents

映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システム Download PDF

Info

Publication number
JP7020417B2
JP7020417B2 JP2018540912A JP2018540912A JP7020417B2 JP 7020417 B2 JP7020417 B2 JP 7020417B2 JP 2018540912 A JP2018540912 A JP 2018540912A JP 2018540912 A JP2018540912 A JP 2018540912A JP 7020417 B2 JP7020417 B2 JP 7020417B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
video
sdr
hdr
range
video signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018540912A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018055945A1 (ja
Inventor
智之 遠藤
浩二 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Sony Group Corp
Original Assignee
Sony Corp
Sony Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp, Sony Group Corp filed Critical Sony Corp
Publication of JPWO2018055945A1 publication Critical patent/JPWO2018055945A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7020417B2 publication Critical patent/JP7020417B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
    • H04N5/202—Gamma control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0117—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving conversion of the spatial resolution of the incoming video signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2343—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/4402—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0125—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level one of the standards being a high definition standard
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/67—Circuits for processing colour signals for matrixing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/68—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
    • H04N9/69—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits for modifying the colour signals by gamma correction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/73—Colour balance circuits, e.g. white balance circuits or colour temperature control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
    • H04N9/87—Regeneration of colour television signals
    • H04N9/8722—Regeneration of a colour reference signal, e.g. the colour synchronisaton burst signal, the chrominance signal carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

本技術は、ＨＤＲ映像信号およびＳＤＲ映像信号を処理可能な映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システムに関する。
ＨＤＲ（High Dynamic Range）イメージングでは、ダイナミックレンジの広い映像の表現が可能であり、通常のモニターで表示可能な標準的なダイナミックレンジを持つＳＤＲ（Standard Dynamic Range)の映像信号で表現しきれなかった、高輝度の表現や、輝度の高い色の表現が可能である。
ＨＤＲ撮像のワークフローの中でＯＯＴＦ（Opto-Optical Transfer Function）が注目されている。ＯＯＴＦは、現実のシーンとディスプレイの光との間の変換関数であり、両者の見えの印象を決定する「画作り」の目的で用いられる。
ＳＤＲでは、ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦ（Opto-Electronic Transfer Function）と、ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.１８８６のＥＯＴＦ（Electronic-Opto Transfer Function）により、撮像装置で得られたリニアな画素信号が、ディスプレイ上ではノンリニアなＯＯＴＦ特性をもつＳＤＲ映像となって出力される。
一方、ＨＤＲでは、ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.２１００に規定されたＯＥＴＦとＥＯＴＦは完全対称な特性を持つため、意図的にＯＯＴＦ特性を加えることが規定されている。現在ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.２１００に定義されているＯＯＴＦには、ＨＬＧ ＯＯＴＦとＰＱ ＯＯＴＦの２種類がある。
特許文献１には、ＨＤＲビデオとＳＤＲビデオとを合わせてエンコードする方法が開示される。
特表２０１５－５０６６２３号公報
近年、ＨＤＲ映像を対象としたワークフローが立ち上がってきているとはいえ、未だＳＤＲ映像を対象とするワークフローが主体となる環境に変わりはない。そのため、ＨＤＲ映像とＳＤＲ映像が両立するようなワークフローが望まれている。
本技術は、ＨＤＲ映像とＳＤＲ映像とを両立させたワークフローの実現に寄与する映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システムの提供を目的とする。
上記の課題を解決するために、本技術に係る一形態の映像信号処理装置は、
ＳＤＲ映像の入力信号レベルの表現範囲を１００％として、０％の点から、１００％乃至５００％の範囲内で任意に決められた変化点までの範囲のＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、１００％を１として１．２のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記べき乗関数を用いて求められる前記変化点の部分での計算結果の変化率を維持するように所定の係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う第１の変換部を有するＨＤＲ映像生成部を具備する。
上記の映像信号処理装置は、
入力映像信号に対してＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦ変換を行ってＳＤＲ映像を生成する第２の変換部を有するＳＤＲ映像生成部を
さらに具備するものであってよい。
上記の映像信号処理装置は、入力映像信号に対して、前記ＨＤＲ映像と前記ＳＤＲ映像を同時に生成するように構成されたものであってよい。
本技術に係る他の一形態の映像信号処理方法は、
ＳＤＲ映像の入力信号レベルの表現範囲を１００％として、０％の点から、１００％乃至５００％の範囲内で任意に決められた変化点までの範囲のＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、１００％を１として１．２のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記べき乗関数を用いて求められる前記変化点の部分での計算結果の変化率を維持するように所定の係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う。
本技術に係る他の一形態の映像信号処理システムは、
ＨＤＲ映像およびＳＤＲ映像を生成する映像信号生成装置と、前記映像信号生成装置により生成された前記ＨＤＲ映像を第１のモニターに表示するための信号処理を行うＨＤＲモニターと、前記映像信号生成装置により生成された前記ＳＤＲ映像を第２のモニターに表示するための信号処理を行うＳＤＲモニターとを具備し、
前記映像信号生成装置は、
前記ＳＤＲ映像の入力信号レベルの表現範囲を１００％として、０％の点から、１００％乃至５００％の範囲内で任意に決められた変化点までの範囲のＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、１００％を１として１．２のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記べき乗関数を用いて求められる前記変化点の部分での計算結果の変化率を維持するように所定の係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う第１の変換部を有するＨＤＲ映像生成部と、
入力映像信号に対してＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦ変換を行って前記ＳＤＲ映像を生成する第２の変換部を有するＳＤＲ映像生成部と、
を具備し、
前記ＳＤＲモニターは、前記映像信号生成装置により生成された前記ＳＤＲ映像に対して、ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.１８８６のＥＯＴＦによるガンマ処理を行うＳＤＲ映像信号処理部を有する
映像信号処理システム。
以上のように、本技術によれば、ＨＤＲ映像とＳＤＲ映像とを両立させたワークフローの実現に寄与する映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システムを提供することが可能になる。
本技術に係る第１の実施形態の映像信号処理システムの全体的な構成を示すブロック図である。 図１の映像信号生成装置におけるＨＤＲ映像生成部およびＳＤＲ映像生成部の機能的な構成を示すブロック図である。 ＳＤＲ映像のＯＯＴＦ特性と、ＨＬＧのＯＯＴＦ特性およびＰＱのＯＯＴＦ特性とを比較したグラフである。 図３のグラフを１０００％の範囲まで拡大したグラフである。 図１の映像信号処理システムにおけるＳＤＲ映像に対するＯＥＴＦ変換およびＥＯＴＦ変換を説明するためのブロック図である。 変化点を１００％、３００％、５００％の位置に与えた場合各々のＯＯＴＦ特性を、ＳＤＲ映像用のＯＯＴＦ特性と比較して示したグラフである。 本技術に係る変形例を示すブロック図である。
以下、本技術に係る実施の形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
［映像信号処理システムの構成］
図１は、本技術に係る第１の実施形態の映像信号処理システム１の全体的な構成を示すブロック図である。
この映像信号処理システム１は、撮像装置２から伝送された画素信号を受信し、ＨＤＲ映像信号およびＳＤＲ映像信号を同時生成することが可能な映像信号生成装置１０と、映像信号生成装置１０より伝送されたＨＤＲ映像信号を表示するＨＤＲモニター２０、および映像信号生成装置１０より伝送されたＳＤＲ映像信号を表示するＳＤＲモニター３０とを有する。
撮像装置２は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）素子、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）などのイメージセンサを有する。イメージセンサは光学系を通じて取り込んだ光を光強度に対応した電気的な画素信号に変換する。撮像装置において、イメージセンサより出力された画素信号は欠陥補正、およびレンズ収差補正などの信号補正処理などの処理が施され、カメラケーブル３を通じて映像信号生成装置１０に伝送される。
映像信号生成装置１０は、ＨＤＲ映像生成部１１０およびＳＤＲ映像生成部１２０を備える。カメラケーブル３を通じて撮像装置２から映像信号生成装置１０に伝送された画素信号は、ＨＤＲ映像生成部１１０およびＳＤＲ映像生成部１２０に供給される。
ＨＤＲ映像生成部１１０は、撮像装置２から供給された画素信号に対して、ＨＤＲ調整用のパラメータ情報をもとに各種の調整を加えながらＨＤＲ映像信号を生成する処理を行う。ＨＤＲ映像生成部１１０により生成されたＨＤＲ映像信号は、ＨＤＲ伝送路４を通じてＨＤＲモニター２０に伝送される。
ＳＤＲ映像生成部１２０は、撮像装置２から供給された画素信号に対して、ＳＤＲ調整のパラメータ情報をもとに各種の調整を加えながらＳＤＲ映像信号を生成する処理を行う。ＳＤＲ映像生成部１２０により生成されたＳＤＲ映像信号はＳＤＲ伝送路５を通じてＳＤＲモニター３０に伝送される。
ＨＤＲ映像生成部１１０およびＳＤＲ映像生成部１２０は１つあるいは複数の集積回路などによって構成される。
［ＨＤＲ映像生成部１１０およびＳＤＲ映像生成部１２０の構成］
図２はＨＤＲ映像生成部１１０およびＳＤＲ映像生成部１２０の機能的な構成を示すブロック図である。
ＨＤＲ映像生成部１１０は、ＨＤＲゲイン調整部１１１、マトリクス処理部１１２、ブラックレベル補正部１１３、ディテール処理部１１４、ＯＯＴＦ部１１５、ＯＥＴＦ部１１６、フォーマッター１１７を有する。
ＨＤＲゲイン調整部１１１は、マスターゲインの制御の他、ホワイトバランス調整のためのＲＧＢゲインの制御を行う。
マトリクス処理部１１２は、ＨＤＲ調整用のパラメータ情報の一部である色域情報（HDR-Color Gamut）をもとに、ＨＤＲゲイン調整部１１１を通過した画素信号に対するデベイヤー処理、リニアマトリクス処理などを行ってカラー画像データを得る。
ブラックレベル補正部１１３は、ＨＤＲ調整用のパラメータ情報の一部であるブラックレベル補正のための情報（HDR-Black）をもとにカラー画像データのブラックレベルの補正を行う。
ディテール処理部１１４は、カラー画像データのディテールの処理を行う。
ＯＯＴＦ部１１５（第１の変換部）は、ＨＤＲモニター２０のディスプレイでのＨＤＲ映像の見え方を現実シーンに近付けるために、カラー画像データに対して、ＨＤＲ調整用のパラメータ情報の一部であるＯＯＴＦ（Opto-Optical Transfer Function：光－光伝達関数）による変換処理を行う。
ＯＥＴＦ部１１６は、ＨＤＲ調整用のパラメータ情報の一部であるＯＥＴＦ情報をもとに、カラー画像データに対してＯＥＴＦ（Optical-Electro Transfer Function：光－電気伝達関数）のガンマ信号処理を行う。
フォーマッター１１７は、ＯＥＴＦ部１１６を通過したカラー画像データをＨＤＲ映像の伝送フォーマットに変換する。
一方、ＳＤＲ映像生成部１２０は、解像度変換部１２１、ＳＤＲゲイン調整部１２２、マトリクス処理部１２３、ブラックレベル補正部１２４、ニー・ディテール処理部１２５、ガンマ処理部１２６、フォーマッター１２７を有する。
解像度変換部１２１は、撮像装置２より伝送された画素信号の解像度（例えば４Ｋ解像度）をＨＤの解像度に変換する。
ＳＤＲゲイン調整部１２２は、ＳＤＲ調整用のパラメータ情報の一部であるリレイティブゲイン（Relative-Gain）をもとにマスターゲインの制御を行うとともに、ホワイトバランス調整のためのＲＧＢゲインの制御を行う。
リレイティブゲインとはＨＤＲ映像とＳＤＲ映像とのコントラスト比を調整することを可能とするために、ＨＤＲプロセスでの画素信号に対するゲインとＳＤＲプロセスでの画素信号に対するゲインとの比率を示すパラメータである。例えば、リレイティブレンジは、ＳＤＲ映像のダイナミックレンジに対してＨＤＲ映像のダイナミックレンジを何倍に設定するかを定義する。このリレイティブレンジによって、ＨＤＲプロセス側のマスターゲインに対してＳＤＲプロセス側のマスターゲインの比を例えば１、１／２などのように任意の比に設定することができる。このようにＨＤＲプロセス側のマスターゲインとＳＤＲプロセス側のマスターゲインとの比が設定されていれば、ＳＤＲ映像のダイナミックレンジと相関を有するＨＤＲ映像のダイナミックレンジが得られる。
より具体的には、ＳＤＲ映像のダイナミックレンジの上限基準は制作者により選定された基準白（Diffuse-White）により与えられる。本実施形態では、このＳＤＲ映像の基準白（Diffuse-White）が選定されることによって、リレイティブレンジに基づく相関をもとに、ＨＤＲ映像のダイナミックレンジの上限基準（ＨＤＲ映像の基準白（Diffuse-White））も決定される。
なお、ＨＤＲ映像の持つ輝度ダイナミックレンジはＳＤＲ映像の持つ輝度ダイナミックレンジよりも広い。例として、ＳＤＲ映像の持つ輝度ダイナミックレンジを０～１００％とすると、ＨＤＲ映像の持つ輝度ダイナミックレンジは例えば１００％～１０００％あるいは１００％～１００００％などである。撮像装置２の出力の輝度レンジは０～６００％などである。
マトリクス処理部１２３は、ＳＤＲ映像の色に関する情報である色域情報（SDR-Color Gamut）をもとに、ＳＤＲゲイン調整部１２２を通過した画素信号に対するデベイヤー処理、リニアマトリクス処理などを行ってカラー画像データを得る。
ブラックレベル補正部１２４は、ブラックレベル補正のための情報（SDR-Black）をもとにカラー画像データのブラックレベルの補正を行う。
ニー・ディテール処理部１２５は、ニー補正に関する情報（KNEE）をもとにカラー画像データに対するニー補正を行い、また、ディテールの処理を行う。
ガンマ処理部１２６（第２の変換部）は、ダイナミックレンジの圧縮に関する情報（SDR-D-Range-Gamma）をもとに、ＳＤＲゲイン調整部１２２に設定されたダイナミックレンジに対するガンマ信号処理を行い、同時に、ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のディスプレイ用のガンマ信号処理を行う。
フォーマッター１２７は、カラー画像データをＳＤＲ映像の伝送フォーマットに変換する。
上記のＨＤＲ映像生成部１１０およびＳＤＲ映像生成部１２０で用いられる各パラメータ情報は、映像信号生成装置１０内の図示しないＣＰＵとＬＡＮ（Local Area Network）などの通信路を介して接続された操作装置を操作するＶＥ（Video Engineer）などの制作者によって設定される。
［ＯＯＴＦについて］
ＯＯＴＦ（Opto-Optical Transfer Function）は、現実のシーンとモニターの光との間の変換関数であり、現実のシーンとモニター上の映像の見えの印象を決定する「画作り」の目的で用いられる。ＨＤＲ映像用の典型的なＯＥＴＦにはＨＬＧ(Hybrid Log-Gamma） ＯＥＴＦとＰＱ（Perceptual Quantization） ＯＥＴＦが知られる。しかし、これらの典型的なＯＯＴＦの特性はＳＤＲ映像のＯＯＴＦ特性とは異なる。
図３は、図５に示すように、ＳＤＲ映像生成部１２０のガンマ処理部１２６でＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦによるガンマ処理が行われ、ＳＤＲモニター３０のＳＤＲ映像信号処理部３１でフラットパネルディスプレイ用の推奨ガンマであるＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.１８８６のＥＯＴＦによるガンマ処理が行われる場合のＳＤＲ映像のＯＯＴＦ特性と、ＨＬＧのＯＯＴＦ特性およびＰＱのＯＯＴＦ特性とを比較したグラフである。このグラフは、ＳＤＲ映像の表現範囲を１００％として、この１００％の範囲でのＨＬＧのＯＯＴＦ特性およびＰＱのＯＯＴＦ特性を示したものである。また、図４は図３のグラフを１０００％の範囲まで拡大したグラフである。
これらのグラフから分かるように、ＨＬＧのＯＯＴＦ特性およびＰＱのＯＯＴＦ特性は、ＳＤＲ映像のＯＯＴＦ特性との間に乖離があるため、モニター上でのＨＤＲ映像とＳＤＲ映像の見え方にずれが生じていた。
このような課題を解決するために、本実施形態の映像信号処理システム１では、ＨＤＲ映像用のＯＯＴＦを、以下のべき乗関数と一次関数とで構成した。
べき乗関数は、ＳＤＲ映像の入力信号レベルの表現範囲を１００％として、ＨＤＲ映像の入力信号レベルが０％から、１００％乃至５００％の範囲内で任意に決められた変化点までの範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、１００％を１として１．２のべき乗を求める。
一次関数は、前記変化点より高い範囲のＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、べき乗関数を用いて求められる前記変化点の部分での計算結果の変化率を維持するように所定の係数を乗じる。
一次関数の例としては、変化点を３００％の点とし、ＥをＨＤＲ映像の入力信号レベル（１００％を１として正規化した値）、Ｅ'を計算結果であるディスプレイ輝度値とした場合、
Ｅ'＝－０．２×３１．２＋１．２×３０．２×Ｅ
また、変化点を５００％の点とし、ＥをＨＤＲ映像の入力信号レベル（１００％を１として正規化した値）、Ｅ'を計算結果であるディスプレイ輝度値とした場合は、
Ｅ'＝－０．２×５１．２＋１．２×５０．２×Ｅ
となる。
次に、上記の変化点について検討する。
図６は変化点を１００％、３００％、５００％の位置に与えた場合各々のＯＯＴＦ特性を、ＳＤＲ映像用のＯＯＴＦ特性と比較して示したグラフである。
このように、上記のべき乗関数により、入力信号レベル０％から入力信号レベル１００％までの範囲のＨＤＲ映像用のＯＯＴＦ特性はＳＤＲ映像用のＯＯＴＦ特性に近似したものとなる。このため、入力信号レベル０％から１００％までの範囲のモニター上でのＨＤＲ映像とＳＤＲ映像の見え方のずれが解消される。
また、上記の一次関数により、入力信号レベルが変化点より高い範囲ではリニアな特性が与えられる。これにより次のような利点が得られる。べき乗関数のみを用いて全範囲の入力信号レベルに対して１．２のべき乗を計算することによって得られる特性は、入力信号レベルが高い範囲になるほどディスプレイの輝度値の上昇率が大きくなり、また、入力信号レベルのクリップ領域がそれだけ広くなる。変化点よりも高い入力信号レベルの領域を上記のリニアな特性にすることによって、入力信号レベルが高い範囲においてディスプレイの輝度値の上昇率を一定にでき、また、入力信号レベルのクリップ領域を縮小できる。
＜変形例１＞
上記の実施形態では、ＨＤＲ映像に対するＯＯＴＦ変換を映像信号生成装置１０で行うこととした。しかし、このＯＯＴＦ変換は、図７に示すように、ＨＤＲモニター２０のＨＤＲ映像信号処理部２１で行うことも可能である。この場合、ＯＯＴＦ変換は、ＨＤＲモニター２０のＨＤＲ映像信号処理部２１においてＥＯＴＦ変換が行われたＨＤＲ映像信号に対して行われる。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）ＳＤＲ映像の入力信号レベルの表現範囲を１００％として、０％の点から、１００％乃至５００％の範囲内で任意に決められた変化点までの範囲のＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、１００％を１として１．２のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記べき乗関数を用いて求められる前記変化点の部分での計算結果の変化率を維持するように所定の係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う第１の変換部を有するＨＤＲ映像生成部
を具備する映像信号処理装置。
（２）上記（１）に記載の映像信号処理装置であって、
入力映像信号に対してＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦ変換を行ってＳＤＲ映像を生成する第２の変換部を有するＳＤＲ映像生成部を
さらに具備する映像信号処理装置。
（３）上記（１）または（２）に記載の映像信号処理装置であって、
入力映像信号に対して、前記ＨＤＲ映像と前記ＳＤＲ映像を同時に生成するように構成された
映像信号処理装置。
（４）ＳＤＲ映像の入力信号レベルの表現範囲を１００％として、０％の点から、１００％乃至５００％の範囲内で任意に決められた変化点までの範囲のＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、１００％を１として１．２のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記べき乗関数を用いて求められる前記変化点の部分での計算結果の変化率を維持するように所定の係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う
映像信号処理方法。
（５）上記（４）に記載の映像信号処理方法であって、
入力映像信号に対してＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦ変換を行ってＳＤＲ映像を生成する
映像信号処理方法。
（６）上記（４）または（５）に記載の映像信号処理方法であって、
入力映像信号に対して、前記ＨＤＲ映像と前記ＳＤＲ映像を同時に生成する
映像信号処理方法。
（７）ＨＤＲ映像およびＳＤＲ映像を生成する映像信号生成装置と、前記映像信号生成装置により生成された前記ＨＤＲ映像を第１のモニターに表示するための信号処理を行うＨＤＲモニターと、前記映像信号生成装置により生成された前記ＳＤＲ映像を第２のモニターに表示するための信号処理を行うＳＤＲモニターとを具備し、
前記映像信号生成装置は、
前記ＳＤＲ映像の入力信号レベルの表現範囲を１００％として、０％の点から、１００％乃至５００％の範囲内で任意に決められた変化点までの範囲のＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、１００％を１として１．２のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記べき乗関数を用いて求められる前記変化点の部分での計算結果の変化率を維持するように所定の係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う第１の変換部を有するＨＤＲ映像生成部と、
入力映像信号に対してＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦ変換を行って前記ＳＤＲ映像を生成する第２の変換部を有するＳＤＲ映像生成部と、
を具備し、
前記ＳＤＲモニターは、
前記映像信号生成装置により生成された前記ＳＤＲ映像に対して、ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.１８８６のＥＯＴＦによるガンマ処理を行うＳＤＲ映像信号処理部を有する
映像信号処理システム。
（８）上記（７）に記載の映像信号処理システムであって、
入力映像信号に対してＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.７０９のＯＥＴＦ変換を行ってＳＤＲ映像を生成する第２の変換部を有するＳＤＲ映像生成部を
さらに具備する映像信号処理システム。
（９）上記（７）または（８）に記載の映像信号処理システムであって、
入力映像信号に対して、前記ＨＤＲ映像と前記ＳＤＲ映像を同時に生成するように構成された
映像信号処理システム。
１…映像信号処理システム
１０…映像信号生成装置
２０…ＨＤＲモニター
２１…ＨＤＲ映像信号処理部
３０…ＳＤＲモニター
３１…ＳＤＲ映像信号処理部
１１０…ＨＤＲ映像生成部
１１５…ＯＯＴＦ部
１１６…ＯＥＴＦ部
１２０…ＳＤＲ映像生成部
１２６…ガンマ処理部

Claims (5)

  1. ＳＤＲ映像の入力信号レベルのレンジを０％から１００％の範囲とし、ＨＤＲ映像の入力信号レベルが０からＨＤＲ映像の入力信号レベルのレンジにおいて任意に決められた変化点までの入力信号レベルについて、ＨＤＲ映像の入力信号レベルのレンジにおいて１００％のときの入力信号レベルを１として正規された値に対して１．２の指数のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記変化点の前後での変化率に対応する係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う第１の変換部を有する映像信号処理装置。
  2. 請求項１に記載の映像信号処理装置であって、
    入力映像信号に対してＯＥＴＦ変換を行ってＳＤＲ映像を生成する第２の変換部を
    さらに具備する映像信号処理装置。
  3. 請求項２に記載の映像信号処理装置であって、
    入力映像信号に対して、前記ＨＤＲ映像と前記ＳＤＲ映像を同時に生成するように構成された
    映像信号処理装置。
  4. ＳＤＲ映像の入力信号レベルのレンジを０％から１００％の範囲とし、ＨＤＲ映像の入力信号レベルが０からＨＤＲ映像の入力信号レベルのレンジにおいて任意に決められた変化点までの入力信号レベルについて、ＨＤＲ映像の入力信号レベルのレンジにおいて１００％のときの入力信号レベルを１として正規された値に対して１．２の指数のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記変化点の前後での変化率に対応する係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う
    映像信号処理方法。
  5. ＨＤＲ映像およびＳＤＲ映像を生成する映像信号生成装置と、前記映像信号生成装置により生成された前記ＨＤＲ映像を第１のモニターに表示するための信号処理を行うＨＤＲモニターと、前記映像信号生成装置により生成された前記ＳＤＲ映像を第２のモニターに表示するための信号処理を行うＳＤＲモニターとを具備し、
    前記映像信号生成装置は、
    ＳＤＲ映像の入力信号レベルのレンジを０％から１００％の範囲とし、ＨＤＲ映像の入力信号レベルが０からＨＤＲ映像の入力信号レベルのレンジにおいて任意に決められた変化点までの入力信号レベルについて、ＨＤＲ映像の入力信号レベルのレンジにおいて１００％のときの入力信号レベルを１として正規された値に対して１．２の指数のべき乗を求めるべき乗関数と、前記変化点より高い範囲の前記ＨＤＲ映像の入力信号レベルに対して、前記変化点の前後での変化率に対応する係数を乗じる一次関数とを用いて前記ＨＤＲ映像のＯＯＴＦ変換を行う第１の変換部を有するＨＤＲ映像生成部と、
    入力映像信号に対してＯＥＴＦ変換を行って前記ＳＤＲ映像を生成する第２の変換部を
    有するＳＤＲ映像生成部と、
    を具備し、
    前記ＳＤＲモニターは、
    前記映像信号生成装置により生成された前記ＳＤＲ映像に対してＥＯＴＦによるガンマ
    処理を行うＳＤＲ映像信号処理部を有する
    映像信号処理システム。
JP2018540912A 2016-09-20 2017-08-10 映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システム Active JP7020417B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016183533 2016-09-20
JP2016183533 2016-09-20
PCT/JP2017/029124 WO2018055945A1 (ja) 2016-09-20 2017-08-10 映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018055945A1 JPWO2018055945A1 (ja) 2019-08-29
JP7020417B2 true JP7020417B2 (ja) 2022-02-16

Family

ID=61689414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018540912A Active JP7020417B2 (ja) 2016-09-20 2017-08-10 映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システム

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11356633B2 (ja)
EP (1) EP3518517B1 (ja)
JP (1) JP7020417B2 (ja)
KR (1) KR102340082B1 (ja)
CN (1) CN109891869B (ja)
WO (1) WO2018055945A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110447051B (zh) * 2017-03-20 2023-10-31 杜比实验室特许公司 在感知上保持参考场景的对比度和色度
TW201946445A (zh) * 2018-04-30 2019-12-01 圓剛科技股份有限公司 影像處理方法
KR102369148B1 (ko) * 2018-06-18 2022-03-02 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 이미지 캡처 방법 및 시스템
JP2020177087A (ja) * 2019-04-16 2020-10-29 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント ディスプレイコントローラおよび画像表示方法
KR20210059466A (ko) * 2019-11-15 2021-05-25 삼성전자주식회사 영상 제공 장치 및 이에 의한 영상 제공 방법, 및 디스플레이 장치 및 이에 의한 디스플레이 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015190044A1 (ja) 2014-06-10 2015-12-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示システム、表示方法および表示装置
WO2016047085A1 (ja) 2014-09-22 2016-03-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 再生方法および再生装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3674297B2 (ja) 1997-03-14 2005-07-20 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法並びに液晶表示装置及び電子機器
TWI479898B (zh) * 2010-08-25 2015-04-01 Dolby Lab Licensing Corp 擴展影像動態範圍
EP2613532A1 (en) 2012-01-06 2013-07-10 Thomson Licensing Method of and device for encoding an HDR video together with an LDR video, method of and device for reconstructing one of an HDR video and an LDR video coded together and non-transitory storage medium
CN105393525B (zh) * 2013-07-18 2019-04-12 皇家飞利浦有限公司 创建用于对hdr图像编码的代码映射函数的方法和装置以及使用这样的编码图像的方法和装置
EP3678359A1 (en) * 2014-05-16 2020-07-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Converting method and converting apparatus
WO2016021809A1 (ko) * 2014-08-08 2016-02-11 엘지전자 주식회사 디스플레이 적응적 영상 재생을 위한 비디오 데이터 처리 방법 및 장치
US9369739B2 (en) * 2014-10-28 2016-06-14 Avid Technology, Inc. Preserving dynamic range precision in integer image formats
JP6601729B2 (ja) * 2014-12-03 2019-11-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 データ生成方法、データ再生方法、データ生成装置及びデータ再生装置
JP6834939B2 (ja) * 2015-02-17 2021-02-24 ソニー株式会社 送信装置、送信方法、受信装置および受信方法
GB2539917B (en) * 2015-06-30 2021-04-07 British Broadcasting Corp Method and apparatus for conversion of HDR signals
CN105336290B (zh) * 2015-11-18 2018-06-01 青岛海信电器股份有限公司 伽马Gamma校正方法及装置
US9754363B2 (en) * 2016-01-21 2017-09-05 Astral Images Corporation Method and system for processing image content for enabling high dynamic range (UHD) output thereof and computer-readable medium comprising UHD content created using same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015190044A1 (ja) 2014-06-10 2015-12-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示システム、表示方法および表示装置
WO2016047085A1 (ja) 2014-09-22 2016-03-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 再生方法および再生装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
High dynamic range television for production and international programme exchange，Report ITU-R BT. 2390-0，ITU，2016年02月，p.16-17，[online], [検索日2021.08.13],インターネットURL:https://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-BT. 2390-2016-PDF-E.pdf

Also Published As

Publication number Publication date
US11956568B2 (en) 2024-04-09
US20220256112A1 (en) 2022-08-11
EP3518517A1 (en) 2019-07-31
WO2018055945A1 (ja) 2018-03-29
CN109891869A (zh) 2019-06-14
US11356633B2 (en) 2022-06-07
EP3518517B1 (en) 2024-07-03
CN109891869B (zh) 2021-12-07
JPWO2018055945A1 (ja) 2019-08-29
KR20190046860A (ko) 2019-05-07
KR102340082B1 (ko) 2021-12-15
EP3518517A4 (en) 2019-07-31
US20200296323A1 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7020417B2 (ja) 映像信号処理装置、映像信号処理方法および映像信号処理システム
US11895408B2 (en) Image pickup system, image pickup method, and computer readable storage medium for generating video signals having first and second dynamic ranges
CN108476326B (zh) 视频系统及方法、介质、摄像机系统和视频转换器
KR20180039053A (ko) Hdr 신호 변환을 위한 방법 및 장치
US11483487B2 (en) Evaluation device, evaluation method, and camera system
JP2017167402A (ja) 情報処理装置および情報処理方法
JP6753386B2 (ja) カメラシステム、ビデオ処理方法およびプログラム
JP6750594B2 (ja) 撮像システムおよび撮像方法
US20060038827A1 (en) Simple and robust color saturation adjustment for digital images
JP6852821B2 (ja) カメラシステム、ビデオ処理方法、プログラム、ビデオシステムおよびビデオコンバーター
JP6673424B2 (ja) 信号処理装置、信号処理方法およびカメラシステム
JP6791223B2 (ja) 信号処理装置、信号処理方法およびカメラシステム
JP2017135600A (ja) 画像処理装置、およびプログラム
JP6292870B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
JP2022135678A (ja) 画像処理装置、撮像装置、制御方法及びプログラム
JP2012134574A (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP2008227955A (ja) 画像処理装置、画像処理方法および画像処理システム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200630

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211101

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20211101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220117

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7020417

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151