JP7369574B2 - Video conversion device and its program - Google Patents
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Description
本発明は、HDR映像をSDR映像に変換する映像変換装置及びそのプログラムに関する。 The present invention relates to a video conversion device and program for converting HDR video to SDR video.
高ダイナミックレンジ(HDR: High Dynamic Range)映像方式の標準化と放送方式への導入によって、HDR番組の制作及び放送が増加している。HDR番組制作においては、HDRカメラを用いて撮影したHDR映像と共に、SDR(Standard Dynamic Range)カメラで撮影した映像を用いることや、過去に制作されたSDR番組素材をHDR番組中に挿入することがある。 With the standardization of High Dynamic Range (HDR) video formats and their introduction into broadcasting formats, the production and broadcasting of HDR programs is increasing. In HDR program production, it is possible to use video shot with an SDR (Standard Dynamic Range) camera in addition to HDR video shot with an HDR camera, and to insert previously produced SDR program materials into the HDR program. be.
従来、SDR映像をHDR映像らしく見えるように変換してからHDR番組に利用することが行われている。このような変換方式は、「逆トーンマッピング(ITM: Inverse Tone Mapping)」と呼ばれており、非特許文献1に3つの方式が例示されている。このITMで変換した場合、HDR映像らしくは見えても、元のSDR番組の制作意図を損なう可能性がある。そこで、元のSDR番組の制作意図を維持しつつHDR番組で利用できるように、「直接マッピング(DM: Direct Mapping)」が用いられることがある(図9、非特許文献2,3)。この直接マッピングでは、図10に示すように、例えば、元のSDR映像で0-100%の信号レベルが、変換後のHDR映像で0-75%の信号レベルにマッピングされる。ここで、この75%の信号レベルは、HDR映像の基準白レベルと規定されている(非特許文献3)。
なお、HDR映像に変換する前のSDR映像を「元のSDR映像」と記載し、HDR映像から変換されたSDR映像を「変換後のSDR映像」と記載する。
Conventionally, SDR video is converted to look like HDR video and then used in an HDR program. Such a conversion method is called "Inverse Tone Mapping (ITM)," and three methods are exemplified in
Note that an SDR video before being converted to an HDR video will be referred to as an "original SDR video," and an SDR video that has been converted from an HDR video will be referred to as a "converted SDR video."
放送方式としてSDRしか規定のないハイビジョン放送(例えば、地上デジタル放送)でHDR番組を放送する場合、HDR映像をSDR映像に変換する必要がある。HDR映像をSDR映像に変換する方式は、「トーンマッピング(TM: Tone mapping)」と呼ばれており、非特許文献1に3つの方式が例示されている。また、前記した非特許文献3には、トーンマッピングの基本的な考え方(図11)が示されている。このトーンマッピングの特性例を図12に示す。
When broadcasting an HDR program using high-definition broadcasting (for example, digital terrestrial broadcasting) that only specifies SDR as a broadcasting method, it is necessary to convert HDR video to SDR video. A method for converting HDR video into SDR video is called "tone mapping (TM)," and three methods are exemplified in
以上をまとめると、図13に示すように、HDR映像には「HDR制作されたHDR映像」と「SDR映像から変換されたHDR映像」が含まれる。また、SDR映像からHDR映像への変換には、「直接マッピング」と「逆トーンマッピング」が用いられる。そして、これら由来の異なるHDR映像を「トーンマッピング」によってSDR映像に変換することになる。 To summarize the above, as shown in FIG. 13, HDR video includes "HDR video produced in HDR" and "HDR video converted from SDR video." Furthermore, "direct mapping" and "inverse tone mapping" are used to convert SDR video to HDR video. Then, these different HDR images are converted into SDR images by "tone mapping."
由来の異なるHDR映像を「トーンマッピング」によって一律にSDR映像に変換した場合、変換後のSDR映像が、元のSDR映像とは見え方が異なってしまうという問題がある。図14には、元のSDR映像と変換後のSDR映像との信号レベルの関係を図示した。元のSDR映像の階調特性が正しく再現されている場合、両SDR映像の信号レベルは、図14の破線で表されるように線形の関係となり、元のSDR映像と変換後のSDR映像の階調特性は一致する。 When HDR videos of different origins are uniformly converted into SDR videos using "tone mapping," there is a problem in that the converted SDR video looks different from the original SDR video. FIG. 14 illustrates the relationship between signal levels between the original SDR video and the converted SDR video. If the gradation characteristics of the original SDR video are correctly reproduced, the signal levels of both SDR videos will have a linear relationship as shown by the broken line in FIG. The gradation characteristics match.
ここで、SDR映像が「直接マッピング」でHDR映像に変換され、このHDR映像を「トーンマッピング」を用いてSDR映像に変換した場合を考える。この場合、元のSDR映像と変換後のSDR映像との信号レベルは、図14の実線で表されるように非線形な関係となり、元のSDR映像と変換後のSDR映像の階調特性は異なる。つまり、全体的に変換後のSDR映像が元のSDR映像よりも明るく、明るい部分の階調が失われている。このように、変換後のSDR映像の階調特性は元のSDR映像の階調特性から変化しており、変換後のSDR映像は元のSDR映像とは異なる見え方になってしまう。 Here, consider a case where an SDR video is converted to an HDR video using "direct mapping", and this HDR video is converted to an SDR video using "tone mapping". In this case, the signal levels of the original SDR video and the converted SDR video have a nonlinear relationship as shown by the solid line in Figure 14, and the gradation characteristics of the original SDR video and the converted SDR video are different. . In other words, the converted SDR video is overall brighter than the original SDR video, and the gradation of the bright parts is lost. In this way, the gradation characteristics of the SDR video after conversion have changed from the gradation characteristics of the original SDR video, and the SDR video after conversion looks different from the original SDR video.
そこで、本発明は、変換後のSDR映像の見え方が元のSDR映像と同様になる映像変換装置及びそのプログラムを提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a video conversion device and a program for the same, in which a converted SDR video looks the same as the original SDR video.
前記した課題に鑑みて、本発明に係る映像変換装置は、HDR映像がHDR制作されたか又は元のSDR映像から変換されたかを示す映像ソース識別子と、元のSDR映像からHDR映像に変換された場合の変換方式及び変換特性を示す変換方式・特性識別子とに基づいて、HDR映像を変換後のSDR映像に変換する映像変換装置であって、映像変換手段を備える構成とした。 In view of the above-mentioned problems, the video conversion device according to the present invention includes a video source identifier indicating whether the HDR video was produced in HDR or converted from the original SDR video, and a video source identifier indicating whether the HDR video was converted from the original SDR video. The present invention is a video conversion device that converts an HDR video into a converted SDR video based on a conversion method and a conversion method/characteristic identifier indicating the conversion characteristics of the case, and includes a video conversion means.
かかる構成によれば、映像変換手段は、HDR映像と共に映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子が入力され、入力された映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子に基づいて変換方式及び変換特性を識別し、識別した変換方式及び変換特性によってHDR映像を変換後のSDR映像に変換する。映像変換手段は、映像ソース識別子がHDR制作されたことを示す場合、トーンマッピングによってHDR映像を変換後のSDR映像に変換し、映像ソース識別子が元のSDR映像から変換されたことを示し、かつ、変換方式・特性識別子が逆トーンマッピングで変換されたことを示す場合、逆トーンマッピングの逆特性を与えるトーンマッピングによってHDR映像を変換後のSDR映像に変換し、映像ソース識別子が元のSDR映像から変換されたことを示し、かつ、変換方式・特性識別子が直接マッピングで変換されたことを示す場合、直接マッピングの逆特性を与える変換関数によってHDR映像を変換後のSDR映像に変換する。このように、映像変換装置は、元のSDR映像の変換方式及び変換特性を考慮し、HDR映像を変換後のSDR映像に変換する。 According to this configuration, the video conversion means receives the video source identifier and the conversion method/characteristic identifier along with the HDR video, and identifies the conversion method and conversion characteristics based on the input video source identifier and conversion method/characteristic identifier. , converts the HDR video into a converted SDR video using the identified conversion method and conversion characteristics. The video conversion means converts the HDR video into a converted SDR video by tone mapping when the video source identifier indicates that the video was produced in HDR, and the video source identifier indicates that the video was converted from the original SDR video, and , if the conversion method/characteristic identifier indicates that the conversion was performed by inverse tone mapping, the HDR video is converted to the converted SDR video by tone mapping that gives the inverse characteristics of the inverse tone mapping, and the video source identifier is the original SDR video. If the conversion method/characteristic identifier indicates that the conversion was performed using direct mapping, the HDR video is converted to the converted SDR video using a conversion function that provides the inverse characteristics of direct mapping. In this way, the video conversion device converts the HDR video into the converted SDR video, taking into consideration the conversion method and conversion characteristics of the original SDR video.
また、前記した課題に鑑みて、本発明に係る映像変換装置は、HDR映像レベルに基づいて、HDR映像を変換後のSDR映像に変換する映像変換装置であって、映像判定手段と、映像変換手段と、を備える構成とした。 Further, in view of the above-mentioned problems, a video conversion device according to the present invention is a video conversion device that converts an HDR video to a converted SDR video based on an HDR video level, and includes a video determination unit, a video conversion device, and a video conversion device. The configuration includes a means.
かかる構成によれば、映像判定手段は、HDR映像が入力され、入力されたHDR映像に所定の映像レベル以上の成分が含まれないか否かを判定する。
映像変換手段は、映像判定手段の判定結果に基づいてHDR映像の由来を判定し、判定したHDR映像の由来に基づいて、HDR映像を変換後のSDR映像に変換する。
According to this configuration, the video determining means receives the HDR video and determines whether or not the input HDR video does not include a component higher than a predetermined video level.
The video conversion means determines the origin of the HDR video based on the determination result of the video determination means, and converts the HDR video into a converted SDR video based on the determined origin of the HDR video.
ここで、直接マッピングで変換されたHDR映像には所定の映像レベル(一般にはHDR基準レベル)以上の成分が含まれないので、所定の映像レベル以上の成分の有無により元のSDR映像の変換方式を判定できる。映像変換手段は、判定結果がHDR映像に前記所定の映像レベル以上の成分が含まれないことを示す場合、直接マッピングの逆特性を与える変換関数によってHDR映像を変換後のSDR映像に変換し、判定結果がHDR映像に所定の映像レベル以上の成分が含まれることを示す場合、トーンマッピングによってHDR映像を変換後のSDR映像に変換する。このように、映像変換装置は、元のSDR映像の変換方式を考慮し、HDR映像を変換後のSDR映像に変換する。 Here, since the HDR video converted by direct mapping does not contain components higher than a predetermined video level (generally the HDR reference level), the conversion method of the original SDR video depends on the presence or absence of components higher than the predetermined video level. can be determined. The video converting means converts the HDR video into a converted SDR video using a conversion function that provides an inverse characteristic of direct mapping when the determination result indicates that the HDR video does not contain components higher than the predetermined video level; If the determination result indicates that the HDR video contains components of a predetermined video level or higher, the HDR video is converted to a converted SDR video by tone mapping. In this way, the video conversion device converts the HDR video into the converted SDR video, taking into consideration the conversion method of the original SDR video.
なお、本発明は、コンピュータが備えるCPU、メモリ、ハードディスクなどのハードウェア資源を、前記した映像変換装置として動作させるプログラムで実現することもできる。 Note that the present invention can also be realized by a program that causes hardware resources such as a CPU, memory, and hard disk included in a computer to operate as the above-mentioned video conversion device.
本発明によれば、変換後のSDR映像の見え方が元のSDR映像と同様になる。 According to the present invention, the SDR video after conversion looks the same as the original SDR video.
(第1実施形態)
[映像変換装置の構成]
以下、本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の手段には同一の符号を付し、説明を省略した。
図1を参照し、第1実施形態に係る映像変換装置1の構成について説明する。
映像変換装置1は、HDR映像をSDR映像に変換するものであり、図1に示すように、HDR映像制作手段10と、記憶手段20と、SDR映像変換手段30とを備える。
(First embodiment)
[Configuration of video conversion device]
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In addition, in each embodiment, the same code|symbol was attached|subjected to the same means, and description was abbreviate|omitted.
With reference to FIG. 1, the configuration of a
The
<HDR映像制作手段>
HDR映像制作手段10は、SDR映像やHDR映像といった映像素材からHDR番組制作を行うものであり、図2に示すように、HDR変換手段11と、切替手段12と、識別子付加手段13とを備える。なお、図2では、HDR変換手段11を「SDR→HDR変換」と図示し、識別子付加手段13を「識別子付加」と図示した。
<HDR video production means>
The HDR video production means 10 is for producing an HDR program from video materials such as SDR video and HDR video, and includes an HDR conversion means 11, a switching means 12, and an identifier adding means 13, as shown in FIG. . In addition, in FIG. 2, the HDR conversion means 11 is illustrated as "SDR→HDR conversion", and the identifier addition means 13 is illustrated as "identifier addition".
HDR変換手段11は、映像素材としてSDR映像が入力された場合、このSDR映像をHDR映像に変換するものである。例えば、HDR変換手段11は、映像変換装置1の利用者より、SDR映像からHDR映像への変換方式の指示を受け付けて、指示された変換方式でSDR映像をHDR映像に変換する。この変換方式は、「逆トーンマッピング」又は「直接マッピング」の何れかである。ここで、「逆トーンマッピング」には、非特許文献1に示されるように複数の方式があり、また、それぞれの方式では異なる変換特性の設定が可能であるため、変換特性も識別する必要がある。「直接マッピング」においても、基準レベルの設定によって変換特性が変わるため、変換特性を識別する必要がある。そして、HDR変換手段11は、変換したHDR映像を切替手段12に出力し、前記した変換方式及び変換特性を生成して識別子付加手段13に出力する。
The HDR conversion means 11 converts the SDR video into an HDR video when an SDR video is input as a video material. For example, the HDR conversion means 11 receives an instruction for a conversion method from SDR video to HDR video from the user of the
切替手段12は、HDR変換手段11で変換されたHDR映像、又は、切替手段12に直接入力されたHDR映像を切り替えて、識別子付加手段13に出力するものである。ここで、切替手段12によるHDR映像の切り替えは、番組制作の過程で番組制作者が行う操作である。切替手段12は、HDR変換手段11からのHDR映像に切り替えられた場合、元のSDR映像から変換されたHDR映像であることを示す映像ソース識別子を生成し、識別子付加手段13に出力する。一方、切替手段12は、直接入力されたHDR映像に切り替えられた場合、HDR制作されたHDR映像であることを示す映像ソース識別子を生成し、識別子付加手段13に出力する。
The switching means 12 switches the HDR video converted by the HDR converting means 11 or the HDR video directly input to the switching means 12 and outputs it to the
識別子付加手段13は、切替手段12から入力されたHDR映像のフレーム毎に映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子を付加するものである。そして、識別子付加手段13は、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子が付加されたHDR映像を記憶手段20(図1)に書き込む。
なお、映像ソース識別子がHDR制作されたHDR映像であることを示す場合、変換方式・特性識別子が「変換なし」であることを示すよう設定する。
The identifier adding means 13 adds a video source identifier and a conversion method/characteristic identifier to each frame of the HDR video input from the switching means 12. Then, the identifier adding means 13 writes the HDR video to which the video source identifier and the conversion method/characteristic identifier have been added into the storage means 20 (FIG. 1).
Note that when the video source identifier indicates that the video is an HDR video produced using HDR, the conversion method/characteristic identifier is set to indicate "no conversion."
図1に戻り、映像変換装置1の構成の説明を続ける。
記憶手段20は、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子が付加されたHDR映像を記憶するメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置である。このHDR映像は、後記するSDR映像変換手段30によって参照される。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the
The storage means 20 is a storage device such as a memory, an HDD (Hard Disk Drive), or an SSD (Solid State Drive) that stores an HDR video to which a video source identifier and a conversion method/characteristic identifier are added. This HDR video is referred to by SDR video conversion means 30, which will be described later.
<SDR映像変換手段>
SDR映像変換手段30は、記憶手段20に記憶されているHDR映像をSDR映像に変換するものである。図3に示すように、SDR映像変換手段30は、識別子抽出手段31と、映像変換手段32と、切替手段33とを備える。
なお、図3では、識別子抽出手段31を「識別子抽出」と図示し、トーンマッピングによって変換されたSDR映像を「SDRTM映像」と図示し、直接マッピングの逆特性を与える変換関数によって変換されたSDR映像を「SDRDM映像」と図示した。
<SDR video conversion means>
The SDR video conversion means 30 converts the HDR video stored in the storage means 20 into SDR video. As shown in FIG. 3, the SDR video conversion means 30 includes an identifier extraction means 31, a video conversion means 32, and a switching means 33.
In addition, in FIG. 3, the
識別子抽出手段31は、HDR映像に付加されている映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子を抽出するものである。そして、識別子抽出手段31は、HDR映像と、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子とを映像変換手段32に出力する。
The
映像変換手段32は、識別子抽出手段31から入力された映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子に基づいて変換方式及び変換特性を識別し、識別した変換方式及び変換特性によってHDR映像をSDR映像に変換するものである。本実施形態では、3通りの変換方式があるので、順次説明する。 The video conversion means 32 identifies a conversion method and conversion characteristics based on the video source identifier and conversion method/characteristic identifier input from the identifier extraction means 31, and converts the HDR video into an SDR video using the identified conversion method and conversion characteristics. It is something to do. In this embodiment, there are three conversion methods, so they will be explained one by one.
<<第1の変換方式:HDR制作されたHDR映像の場合>>
第1の変換方式では、映像ソース識別子がHDR制作されたことを示している。この場合、映像変換手段32は、トーンマッピングによってHDR映像をSDR映像に変換する。ここで、映像変換手段32では、HDR映像を最適なSDR映像に変換できるように任意の特性を予め設定しておき、その特性でトーンマッピングを行う。
なお、第1の変換方式では、変換方式・特性識別子が「変換なし」を示しており、映像変換手段32は、変換方式・特性識別子を参照する必要はない。
<<First conversion method: For HDR video produced by HDR>>
In the first conversion method, the video source identifier indicates that HDR production has been performed. In this case, the video conversion means 32 converts the HDR video into an SDR video by tone mapping. Here, in the video conversion means 32, arbitrary characteristics are set in advance so that the HDR video can be converted into an optimal SDR video, and tone mapping is performed using the characteristics.
Note that in the first conversion method, the conversion method/characteristic identifier indicates "no conversion", and the video conversion means 32 does not need to refer to the conversion method/characteristic identifier.
<<第2の変換方式:逆トーンマッピングに由来するHDR映像の場合>>
第2の変換方式では、映像ソース識別子がSDR映像から変換されたことを示し、かつ、変換方式・特性識別子が逆トーンマッピングで変換されたことを示している。この場合、映像変換手段32は、逆トーンマッピングの逆特性を与えるトーンマッピングによってHDR映像をSDR映像に変換する。この逆トーンマッピングの逆特性は、変換方式・特性識別子が示す逆トーンマッピングの特性に基づき、その逆特性を求めて逐次設定する。逆トーンマッピングの特性が既知であれば、その逆特性を予め設定しておけばよい。
<<Second conversion method: For HDR video derived from inverse tone mapping>>
In the second conversion method, the video source identifier indicates that the SDR video was converted, and the conversion method/characteristic identifier indicates that the conversion was performed by inverse tone mapping. In this case, the
<<第3の変換方式:直接マッピングに由来するHDR映像の場合>>
第3の変換方式では、映像ソース識別子がSDRから変換されことを示し、かつ、変換方式・特性識別子が直接マッピングで変換されたことを示している。この場合、映像変換手段32は、直接マッピングの逆特性を与える変換関数を用いて、HDR映像をSDR映像に変換する。例えば、直接マッピングの特性が図10で表される場合、直接マッピングの逆特性を与える変換関数として、図10の逆関数を映像変換手段32に予め設定しておけばよい。
<<Third conversion method: For HDR video derived from direct mapping>>
The third conversion method indicates that the video source identifier was converted from SDR, and that the conversion method/characteristic identifier was converted by direct mapping. In this case, the video conversion means 32 converts the HDR video into an SDR video using a conversion function that provides the inverse characteristics of direct mapping. For example, if the characteristics of direct mapping are shown in FIG. 10, the inverse function of FIG. 10 may be set in advance in the video conversion means 32 as a conversion function that provides the inverse characteristics of direct mapping.
切替手段33は、映像変換手段32で変換されたSDR映像(SDRTM映像、SDRDM映像)を、映像ソース識別子に従ってフレーム毎に切り替えて外部(例えば、図示を省略した番組送出装置)に出力するものである。
なお、図3では、第1又は第2の変換方式で変換されたSDR映像がSDRTM映像となり、第3の変換方式で変換されたSDR映像がSDRDM映像となる。また、第1及び第2の変換方式では、トーンマッピングで変換する点は同じであるが、トーンマッピングで変換するときの特性が異なることになる。
The switching
Note that in FIG. 3, the SDR video converted using the first or second conversion method becomes the SDR TM video, and the SDR video converted using the third conversion method becomes the SDR DM video. Furthermore, although the first and second conversion methods are the same in that they perform conversion using tone mapping, the characteristics when performing conversion using tone mapping are different.
[映像変換装置の動作]
図4を参照し、映像変換装置1の動作について説明する。
図4に示すように、ステップS1において、HDR変換手段11は、映像素材としてSDR映像が入力された場合、そのSDR映像をHDR映像に変換する。なお、映像素材としてHDR映像が入力された場合、ステップS1の処理を行わずに、ステップS2の処理に進めばよい。
[Operation of video conversion device]
The operation of the
As shown in FIG. 4, in step S1, when an SDR video is input as a video material, the
ステップS2において、識別子付加手段13は、HDR映像に映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子を付加する。映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子が付加されたHDR映像は、記憶手段20に記憶される。
ステップS3において、識別子抽出手段31は、記憶手段20からHDR映像を読み出して、そのHDR映像に付加されている映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子を抽出する。
In step S2, the identifier adding means 13 adds a video source identifier and a conversion method/characteristic identifier to the HDR video. The HDR video to which the video source identifier and the conversion method/characteristic identifier have been added is stored in the storage means 20.
In step S3, the identifier extraction means 31 reads the HDR video from the storage means 20 and extracts the video source identifier and conversion method/characteristic identifier added to the HDR video.
ステップS4において、映像変換手段32は、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子に基づいて変換方式を判定し、判定した変換方式によってHDR映像をSDR映像に変換する。前記したように、映像変換手段32は、第1~第3の変換方式の何れかにより、HDR映像をSDR映像に変換する。
In step S4, the video conversion means 32 determines a conversion method based on the video source identifier and the conversion method/characteristic identifier, and converts the HDR video into an SDR video using the determined conversion method. As described above, the
[作用・効果]
以上のように、映像変換装置1では、HDR映像がSDRから変換されている場合に元のSDR映像の変換方式を考慮し、HDR映像をSDR映像に変換するので、変換後のSDR映像の見え方が元のSDR映像と同様になる。つまり、映像変換装置1では、映像素材がHDR制作されたか又はSDR映像から変換されたか、逆トーンマッピング又は直接マッピングの何れで変換されたかによらず、明るさや階調再現特性の違いがなく、元のSDR映像と変換後のSDR映像との見え方に差異がない。このように、映像変換装置1では、高品質なSDR番組を制作することができる。
[Action/Effect]
As described above, in the
以上、第1実施形態を詳述してきたが、本発明は前記した第1実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
前記した第1実施形態では、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子が別々の識別子であることとして説明したが、これに限定されない。つまり、映像変換装置1では、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子をまとめて、1つの映像ソース・変換方式・特性識別子としてもよい。
Although the first embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to the first embodiment described above, and includes design changes within a range that does not depart from the gist of the present invention.
Although in the first embodiment described above, the video source identifier and the conversion method/characteristic identifier are separate identifiers, the present invention is not limited to this. That is, in the
前記した第1実施形態では、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子をHDR映像に付加し、識別子が付加されたHDR映像を記憶手段20に一端記憶することとして説明したが、これに限定されない。例えば、デジタルインターフェースを介して、HDR映像制作手段とSDR映像変換手段とを直接接続し、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子をデジタルインターフェースの補助データ領域に多重することとしてもよい。また、映像変換装置1Bは、図5に示すように、切替手段12から出力されるHDR映像及び映像ソース識別子とHDR変換手段11から出力される変換方式・特性識別子とを映像変換手段32に直接入力してもよい。この場合、映像変換装置1Bは、映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子をHDR映像に付加せずともよい。なお、図5では、映像変換手段32を「HDR→SDR変換」と図示した。
In the first embodiment described above, the video source identifier and the conversion method/characteristic identifier are added to the HDR video, and the HDR video to which the identifier is added is temporarily stored in the
(第2実施形態)
[映像変換装置の構成]
図6を参照し、第2実施形態に係る映像変換装置1Cについて、第1実施形態と異なる点を説明する。
第2実施形態では、映像ソース識別子や変換方式・特性識別子を用いずに、HDR映像レベルにより変換方式を判定する点が、第1実施形態と異なる。
(Second embodiment)
[Configuration of video conversion device]
With reference to FIG. 6, differences from the first embodiment regarding a video conversion device 1C according to the second embodiment will be described.
The second embodiment differs from the first embodiment in that the conversion method is determined based on the HDR video level without using a video source identifier or a conversion method/characteristic identifier.
図6に示すように、映像変換装置1Cは、映像ソース解析・判定手段(映像判定手段)40と、SDR映像変換手段(映像変換手段)50とを備える。
なお、映像変換装置1Cに入力されるHDR映像は、第1実施形態における切替手段12から出力されるHDR映像と同等であり、HDR制作されたものと、SDR映像から変換されたものとが混在している。なお、SDR映像をHDR映像に変換する手法は第1実施形態と同様のため、説明を省略する。
As shown in FIG. 6, the video conversion device 1C includes a video source analysis/determination means (video determination means) 40 and an SDR video conversion means (video conversion means) 50.
Note that the HDR video input to the video conversion device 1C is equivalent to the HDR video output from the switching means 12 in the first embodiment, and includes a mixture of HDR video and video converted from SDR video. are doing. Note that the method for converting SDR video into HDR video is the same as that in the first embodiment, so the explanation will be omitted.
<映像ソース解析・判定手段>
映像ソース解析・判定手段40は、HDR映像が入力され、入力されたHDR映像に所定の映像レベル以上の成分が含まれるか否かをHDR映像のフレーム毎に判定するものである。つまり、映像ソース解析・判定手段40は、公知の手法でHDR映像の信号レベルを解析し、所定の映像レベル以上の成分が含まれないか否かを判定する。そして、映像ソース解析・判定手段40は、HDR映像と共に、その判定結果をSDR映像変換手段50に出力する。
<Video source analysis/judgment means>
The video source analysis/determination means 40 receives an HDR video and determines for each frame of the HDR video whether or not the input HDR video contains a component of a predetermined video level or higher. In other words, the video source analysis/determination means 40 analyzes the signal level of the HDR video using a known method, and determines whether a component higher than a predetermined video level is included. Then, the video source analysis/judgment means 40 outputs the determination result to the SDR video conversion means 50 together with the HDR video.
ここで、所定の映像レベルをHDR基準レベルとすることが好ましい。HDR基準レベルとは、非特許文献3で定義されているHDR映像の基準白レベル(HLG方式のHDR映像の場合、75%信号レベルのHLG基準白)のことである。この所定の映像レベルは、映像ソース解析・判定手段40に予め設定しておくこととする。 Here, it is preferable to set the predetermined video level as the HDR reference level. The HDR reference level is the reference white level of HDR video defined in Non-Patent Document 3 (in the case of HDR video using the HLG method, HLG reference white of 75% signal level). This predetermined video level is set in advance in the video source analysis/judgment means 40.
<SDR映像変換手段>
SDR映像変換手段50は、映像ソース解析・判定手段40から入力された判定結果に基づいてHDR映像の由来を判定し、判定したHDR映像の由来に基づいて、HDR映像をSDR映像に変換するものである。図7に示すように、SDR映像変換手段50は、変換映像出力手段51と、切替手段52とを備える。
<SDR video conversion means>
The SDR video conversion means 50 determines the origin of the HDR video based on the determination result input from the video source analysis/determination means 40, and converts the HDR video into an SDR video based on the determined origin of the HDR video. It is. As shown in FIG. 7, the SDR video conversion means 50 includes a converted video output means 51 and a switching means 52.
変換映像出力手段51は、HDR映像をSDR映像に変換し、変換後のSDR映像を切替手段52に出力する。本実施形態では、2通りの変換方式があるので、順次説明する。 Converted video output means 51 converts HDR video into SDR video and outputs the converted SDR video to switching means 52. In this embodiment, there are two conversion methods, so they will be explained one by one.
<<第1の変換方式:直接マッピングに由来するHDR映像の場合>>
第1の変換方式は、HDR映像が直接マッピングによってSDR映像から変換されている場合に対応する。この場合、所定の映像レベル以上の成分が含まれないと判定されることから、HDR映像からSDR映像への変換に直接マッピングを用いたと推定できる。従って、変換映像出力手段51は、直接マッピングの逆特性を与える変換関数によってHDR映像をSDR映像に変換する。
<<First conversion method: For HDR video derived from direct mapping>>
The first conversion method corresponds to a case where HDR video is converted from SDR video by direct mapping. In this case, since it is determined that components of a predetermined video level or higher are not included, it can be presumed that direct mapping was used to convert the HDR video to the SDR video. Therefore, the converted video output means 51 converts the HDR video into an SDR video using a conversion function that provides the inverse characteristics of direct mapping.
<<第2の変換方式:直接マッピングに由来しないHDR映像の場合>>
第2の変換方式は、HDR映像が直接マッピングによってSDR映像から変換されているものではない、すなわち、HDR制作されているか、又は、逆トーンマッピングによってSDR映像から変換されている場合に対応する。この場合、所定の映像レベル以上の成分が含まれると判定されることから、HDR映像からSDR映像への変換に直接マッピング以外を用いたと推定できる。従って、変換映像出力手段51は、トーンマッピングによってHDR映像をSDR映像に変換する。
<<Second conversion method: For HDR video not derived from direct mapping>>
The second conversion method corresponds to the case where the HDR video is not converted from the SDR video by direct mapping, that is, the HDR video is produced in HDR, or the HDR video is converted from the SDR video by reverse tone mapping. In this case, since it is determined that components of a predetermined video level or higher are included, it can be presumed that a method other than direct mapping was used to convert the HDR video to the SDR video. Therefore, the converted video output means 51 converts the HDR video into an SDR video by tone mapping.
なお、第1実施形態と異なり、映像変換装置1Cでは、HDR制作されたHDR映像であるか、又は、逆トーンマッピングで変換されたHDR映像であるかを判定できない。このため、映像変換装置1Cでは、HDR制作されたHDR映像、及び、逆トーンマッピングで変換されたHDR映像の両方を、同一特性のトーンマッピングでSDR映像に変換している。 Note that, unlike the first embodiment, the video conversion device 1C cannot determine whether the video is an HDR video produced in HDR or an HDR video converted using inverse tone mapping. For this reason, the video conversion device 1C converts both the HDR video produced in HDR and the HDR video converted by inverse tone mapping into SDR video using tone mapping with the same characteristics.
切替手段52は、映像ソース解析・判定手段40の判定結果に基づいて、変換映像出力手段51から入力されたSDR映像を切り替えて外部(例えば、図示を省略した番組送出装置)に出力するものである。具体的には、切替手段52は、所定の映像レベル以上の成分が含まれないという判定結果の場合、直接マッピングの逆特性を与える変換関数によりHDR映像からSDR映像に変換されたSDRDM映像出力に切り替える。一方、切替手段52は、所定の映像レベル以上の成分が含まれるという判定結果の場合、トーンマッピングによりHDR映像からSDR映像に変換されたSDRTM映像出力に切り替える。
なお、図7では、第1の変換方式で変換されたSDR映像がSDRDM映像となり、第2の変換方式で変換されたSDR映像がSDRTM映像となる。
The switching means 52 switches the SDR video input from the converted video output means 51 based on the determination result of the video source analysis/determination means 40 and outputs it to the outside (for example, a program transmission device not shown). be. Specifically, when the switching means 52 determines that a component higher than a predetermined video level is not included, the switching means 52 outputs an SDR DM video that has been converted from an HDR video to an SDR video using a conversion function that provides the inverse characteristics of direct mapping. Switch to On the other hand, if the switching
Note that in FIG. 7, the SDR video converted using the first conversion method becomes the SDR DM video, and the SDR video converted using the second conversion method becomes the SDR TM video.
[映像変換装置の動作]
図8を参照し、映像変換装置1Cの動作について説明する。
図8に示すように、ステップS10において、映像ソース解析・判定手段40は、HDR映像の信号レベルを解析する。
ステップS11において、映像ソース解析・判定手段40は、HDR映像に所定の映像レベル以上の成分が含まれないか否かを判定する。
[Operation of video conversion device]
Referring to FIG. 8, the operation of the video conversion device 1C will be described.
As shown in FIG. 8, in step S10, the video source analysis/determination means 40 analyzes the signal level of the HDR video.
In step S11, the video source analysis/determination means 40 determines whether the HDR video does not include components higher than a predetermined video level.
ステップS12において、変換映像出力手段51は、トーンマッピングによってHDR映像をSDR映像(SDRTM映像)に変換すると共に、直接マッピングの逆特性を与える変換関数によってHDR映像をSDR映像(SDRDM映像)に変換する。 In step S12, the converted video output means 51 converts the HDR video into an SDR video (SDR TM video) by tone mapping, and converts the HDR video into an SDR video (SDR DM video) by using a conversion function that provides the inverse characteristics of direct mapping. Convert.
所定の映像レベル以上の成分が含まれない場合(ステップS13でYes)、直接マッピングによって変換されていると推定できるので、切替手段52は、SDRDM映像の出力に切り替える(ステップS14)。
所定の映像レベル以上の成分が含まれる場合(ステップS13でNo)、直接マッピングによって変換されていないと推定できるので、切替手段52は、SDRTM映像の出力に切り替える(ステップS15)。
If a component of a predetermined video level or higher is not included (Yes in step S13), it can be estimated that the conversion has been performed by direct mapping, so the switching means 52 switches to the output of SDR DM video (step S14).
If a component of a predetermined video level or higher is included (No in step S13), it can be estimated that the conversion has not been performed by direct mapping, so the switching means 52 switches to the output of the SDR TM video (step S15).
[作用・効果]
以上のように、映像変換装置1Cでは、HDR映像がSDR映像から変換されている場合、元のSDR映像の変換方式を考慮し、HDR映像をSDR映像に変換するので、変換後のSDR映像の見え方が元のSDR映像と同様になる。さらに、映像変換装置1Cでは、HDR映像に映像ソース識別子及び変換方式・特性識別子が付加されていなくても、HDR映像をSDR映像に変換できる。このようにして、映像変換装置1Cでは、高品質なSDR番組を制作することができる。
[Action/Effect]
As described above, in the video conversion device 1C, when HDR video is converted from SDR video, the HDR video is converted to SDR video by considering the conversion method of the original SDR video. The appearance will be similar to the original SDR image. Furthermore, the video conversion device 1C can convert an HDR video to an SDR video even if a video source identifier and a conversion method/characteristic identifier are not added to the HDR video. In this way, the video conversion device 1C can produce a high quality SDR program.
前記した各実施形態では、映像変換装置を独立したハードウェアとして説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、本発明は、コンピュータが備えるCPU、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を、前記した映像変換装置として動作させるプログラムで実現することもできる。これらのプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、CD-ROMやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。 In each of the embodiments described above, the video conversion device has been described as independent hardware, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be realized by a program that causes hardware resources such as a CPU, memory, and hard disk included in a computer to operate as the above-mentioned video conversion device. These programs may be distributed via communication lines, or may be written and distributed on recording media such as CD-ROMs and flash memories.
1,1B,1C 映像変換装置
10 HDR映像制作手段
11 HDR変換手段
12 切替手段
13 識別子付加手段
20 記憶手段
30 SDR映像変換手段
31 識別子抽出手段
32 映像変換手段
33 切替手段
40 映像ソース解析・判定手段(映像判定手段)
50 SDR映像変換手段(映像変換手段)
51 変換映像出力手段
52 切替手段
1, 1B, 1C
50 SDR video conversion means (video conversion means)
51 Converted video output means 52 Switching means
Claims (4)
前記HDR映像と共に前記映像ソース識別子及び前記変換方式・特性識別子が入力され、入力された前記映像ソース識別子及び前記変換方式・特性識別子に基づいて変換方式及び変換特性を識別し、識別した変換方式及び変換特性によって前記HDR映像を前記変換後のSDR映像に変換する映像変換手段、
を備え、
前記映像変換手段は、
前記映像ソース識別子がHDR制作されたことを示す場合、トーンマッピングによって前記HDR映像を前記変換後のSDR映像に変換し、
前記映像ソース識別子が前記元のSDR映像から変換されたことを示し、かつ、前記変換方式・特性識別子が逆トーンマッピングで変換されたことを示す場合、前記逆トーンマッピングの逆特性を与えるトーンマッピングによって前記HDR映像を前記変換後のSDR映像に変換し、
前記映像ソース識別子が前記元のSDR映像から変換されたことを示し、かつ、前記変換方式・特性識別子が直接マッピングで変換されたことを示す場合、前記直接マッピングの逆特性を与える変換関数によって前記HDR映像を前記変換後のSDR映像に変換することを特徴とする映像変換装置。 A video source identifier indicating whether the HDR video was produced as HDR or converted from the original SDR video, and a conversion method/characteristic identifier indicating the conversion method and conversion characteristics when the original SDR video was converted to the HDR video. A video conversion device that converts the HDR video to a converted SDR video based on,
The video source identifier and the conversion method/characteristic identifier are input together with the HDR video, and the conversion method and conversion characteristics are identified based on the input video source identifier and the conversion method/characteristic identifier, and the identified conversion method and video conversion means for converting the HDR video into the converted SDR video according to conversion characteristics;
Equipped with
The video conversion means includes:
If the video source identifier indicates that the video was produced in HDR, converting the HDR video into the converted SDR video by tone mapping;
If the video source identifier indicates that the video has been converted from the original SDR video, and the conversion method/characteristic identifier indicates that the conversion has been performed by inverse tone mapping, tone mapping that provides an inverse characteristic of the inverse tone mapping. Converting the HDR video to the converted SDR video by
If the video source identifier indicates that the original SDR video was converted, and the conversion method/characteristic identifier indicates that the conversion was performed by direct mapping, the A video conversion device that converts an HDR video into the converted SDR video .
前記HDR映像が入力され、入力された前記HDR映像に所定の映像レベル以上の成分が含まれないか否かを判定する映像判定手段と、
前記映像判定手段の判定結果に基づいて前記HDR映像の由来を判定し、判定した前記HDR映像の由来に基づいて、前記HDR映像を前記変換後のSDR映像に変換する映像変換手段と、
を備え、
前記映像変換手段は、
前記判定結果が前記HDR映像に前記所定の映像レベル以上の成分が含まれないことを示す場合、直接マッピングの逆特性を与える変換関数によって前記HDR映像を前記変換後のSDR映像に変換し、
前記判定結果が前記HDR映像に前記所定の映像レベル以上の成分が含まれることを示す場合、トーンマッピングによって前記HDR映像を前記変換後のSDR映像に変換することを特徴とする映像変換装置。 A video conversion device that converts an HDR video to a converted SDR video based on an HDR video level,
a video determining means for receiving the HDR video and determining whether or not the input HDR video does not include a component higher than a predetermined video level;
a video conversion unit that determines the origin of the HDR video based on a determination result of the video determination unit, and converts the HDR video to the converted SDR video based on the determined origin of the HDR video;
Equipped with
The video conversion means includes:
If the determination result indicates that the HDR video does not contain a component higher than the predetermined video level, converting the HDR video to the converted SDR video using a conversion function that provides an inverse characteristic of direct mapping;
If the determination result indicates that the HDR video contains a component higher than the predetermined video level, the HDR video is converted to the converted SDR video by tone mapping.
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