JPWO2019069483A1 - 映像表示装置及び映像表示方法 - Google Patents

Abstract

映像表示装置（１０２Ｂ）は、所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の前記映像の輝度を、当該時間区間の映像の最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理部（１３４）と、表示部（１３５）とを備え、トーンマップ処理部（１３４）は、所定期間における映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて、複数の時間区間で同一の最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第１動作と、複数の時間区間で最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第２動作とを切り替える。

Description

本開示は、映像を表示する映像表示装置及び映像表示方法に関する。

特許文献１には、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）映像において、画像上にグラフィックスをマップするための方法及びシステムについて記載されている。

特許第６１０４４１１号明細書

White Paper Blu-ray Disc Read-Only Format (Ultra HD Blu-ray), Audio Visual Application Format Specifications for BD-ROM Version 3.1, August 2016, http://www.blu-raydisc.com/Assets/Downloadablefile/BD-ROM_Part3_V3.1_WhitePaper_160729_clean.pdf

本開示は、表示する映像の質を向上できる映像表示装置又は映像表示方法を提供する。

本開示の一態様に係る映像表示装置は、所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の前記映像の輝度を、当該時間区間の前記映像の前記最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理を行うトーンマップ処理部と、前記トーンマップ処理後の映像を表示する表示部とを備え、前記トーンマップ処理部は、前記所定期間における前記映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて生成された、前記複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第１動作と、前記複数の時間区間で前記最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第２動作とを切り替える。

本開示は、表示する映像の質を向上できる映像表示装置又は映像表示方法を提供できる。

図１は、映像技術の進化について説明するための図である。 図２は、コンテンツに新たな映像表現を導入するときの、映像制作、配信方式、及び表示装置の関係について説明するための図である。 図３Ａは、トーンマップの一例を示す図である。 図３Ｂは、トーンマップの一例を示す図である。 図４Ａは、スタティックトーンマップの一例を示す図である。 図４Ｂは、ダイナミックトーンマップの一例を示す図である。 図５は、動画にグラフィックスを重畳して表示する例を示す図である。 図６は、従来の映像表示システムの構成を示す図である。 図７は、従来の映像表示システムの構成を示す図である。 図８は、主映像にグラフィックスが重畳されたときのダイナミックトーンマップの影響を示す図である。 図９は、実施の形態に係る映像表示システムの構成を示す図である。 図１０は、実施の形態に係る、各種フラグと映像表示装置の動作との関係を示す図である。 図１１は、実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。 図１２は、実施の形態に係るメタデータ処理部の構成を示す図である。 図１３は、実施の形態に係る映像再生装置の動作を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態に係る映像表示装置の動作を示すフローチャートである。

［１−１．背景］
まず、映像技術の変遷について、図１を用いて説明する。図１は、映像技術の進化について説明するための図である。

これまで、映像の高画質化としては、表示画素数の拡大に主眼がおかれ、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＳＤ）の７２０×４８０画素から、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＨＤ）の１９２０×１０８０画素の映像が普及している。

近年、更なる高画質化を目指して、Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＵＨＤ）の３８４０×１９２０画素、あるいは、４Ｋの４０９６×２０４８画素の、所謂４Ｋ映像の導入が開始された。

４Ｋの導入と共に、ダイナミックレンジ拡張、色域拡大、又は、フレームレートの追加或いは向上なども検討されている。

その中でも、ダイナミックレンジについては、暗部階調を維持しつつ、現行のテレビ信号で表現不能な鏡面反射光などの明るい光を、より現実に近い明るさで表現するための方式として、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）が注目されている。具体的には、これまでのテレビ信号は、ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）と呼ばれ、最高輝度が１００ｎｉｔであった。これに対して、ＨＤＲでは１０００ｎｉｔ以上まで最高輝度を拡大することが想定されている。ＨＤＲは、ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ＆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）、及びＩＴＵ−Ｒ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｎｉｏｎ Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｅｃｔｏｒ）などにおいて、マスタリングディスプレー用規格の標準化が進行中である。

ＨＤＲの具体的な適用先としては、ＨＤ及びＵＨＤと同様に、放送、パッケージメディア（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ等）、及びインターネット配信などが想定されている。

［１−２．マスター生成、配信方式、及び表示装置の関係］
図２は、コンテンツに新たな映像表現を導入するときの、映像制作、配信方式、及び表示装置の関係について説明するための図である。

映像の高画質化のために新たな映像表現（画素数の増加等）を導入する場合には、図２に示すように、（１）映像制作側のＨｏｍｅ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ向けマスターを変更する必要がある。それに応じて、（２）放送、通信、及びパッケージメディア等の配信方式も、（３）その映像を表示するテレビ、又はプロジェクター等の表示装置も更新する必要がある。

［１−３．トーンマップ］
トーンマップ（Ｔｏｎｅ Ｍａｐｐｉｎｇ）は、ＨＤＲ映像の輝度と映像表示装置の最大輝度（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｅａｋ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ：ＤＰＬ）との関係から、映像の最大輝度（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｌｅｖｅｌ：ＭａｘＣＬＬ）がＤＰＬを超える場合に、映像の輝度を変換し、映像の輝度をＤＰＬ以内に収める処理である。この処理により、映像の最大輝度付近の情報を失うことなく映像を表示できる。この変換は、映像表示装置の特性にも依存し、どのように表示するかの考え方にも依存するので、映像表示装置毎に異なった変換カーブが用いられる。

図３Ａ及び図３Ｂは、トーンマップの一例を示す図である。図３Ａは、ＤＰＬが５００ｎｉｔの場合を示し、図３Ｂは、ＤＰＬが１０００ｎｉｔの場合を示す。また、図３Ａ及び図３Ｂは、ＭａｘＣＬＬが１０００ｎｉｔの映像を表示した場合のトーンマップと、ＭａｘＣＬＬが４０００ｎｉｔの映像を表示した場合のトーンマップとの例である。

図３Ａに示すように、ＤＰＬが５００ｎｉｔの場合、どちらの映像も５００ｎｉｔ以下でＭａｘＣＬＬまでを表示できるように、輝度が変換されるが、ＭａｘＣＬＬが高い映像のほうが変換の度合いは大きくなる。

図３Ｂに示すように、ＤＰＬが１０００ｎｉｔの場合、ＭａｘＣＬＬが１０００ｎｉｔの映像では、トーンマップが行われない。ＭａｘＣＬＬが４０００ｎｉｔの映像では、トーンマップが行われ、４０００ｎｉｔの輝度が１０００ｎｉｔに変換されて表示される。

［１−４．ダイナミックメタデータとダイナミックトーンマップ］
図４Ａは、スタティックメタデータを用いたトーンマップの例を示す図である。図４Ｂは、ダイナミックメタデータを用いたダイナミックトーンマップの例を示す図である。

図４Ａに示すように、スタティックメタデータ（ＭａｘＣＬＬ）が用いられる場合、ＭａｘＣＬＬは一連の映像内で最も高い輝度を示すため、映像表示装置は、一連の映像に対して、固定的なトーンマップしか行えない。これに対して、映像表示装置は、図４Ｂの（ａ）に示すように、時間変化する輝度に合わせたメタデータ（ここではＤｙｎａｍｉｃ ＭａｘＣＬＬと称す）を用いることで、輝度が低い場合は、トーンマップを行わず（図４Ｂの（ｂ））、輝度が高い場合はトーンマップを行う（図４Ｂの（ｃ））というように、時間変化する輝度に合わせた最適なトーンマップを実現できる。

［１−５．映像とグラフィックスとの合成］
図５は、動画にメニュー及び字幕などのグラフィックスを重畳して、映像表示装置で表示する例を示す図である。ここでは、Ｕｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙの例を示す。

グラフィックスを重畳する前の動画を主映像と表現する。Ｕｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙではグラフィックスは、ＨＤ解像度で準備される。映像再生装置は、ＨＤのグラフィックスに対してＨＤ−ＵＨＤ変換を行うことでＵＨＤのグラフィックスを生成する。そして、映像再生装置は、得られたＵＨＤのグラフィックスと、ＵＨＤ解像度の主映像とを合成する。そして、映像再生装置は、合成後の映像を、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を通じて映像表示装置に送る。映像表示装置は、送られてきた映像をＨＤＲとして表示する。

また、映像再生装置は、ダイナミックメタデータを、主映像の輝度の時間変化に基づいて決定し、ＨＤＭＩを通じて、映像表示装置に送る。映像表示装置は、送られてきたダイナミックメタデータに基づき、主映像に字幕及びメニューが重畳された映像信号に対して、ダイナミックトーンマップを施す。

この状況は、放送又は通信によるＯＴＴ（Ｏｖｅｒ Ｔｈｅ Ｔｏｐ）サービスでのＨＤＲ映像を表示する場合でも、主映像にメニュー又は字幕が重畳され、得られた映像が映像表示装置で表示される場合は同様である。

［１−６．従来の映像再生装置］
従来のＨＤＲ対応の映像再生装置の構成について説明する。まず、スタティックメタデータのみに対応している映像再生装置（ＨＤＲ１０、ＢＤＡで定めるマンダトリＨＤＲの場合）について説明する。

図６は、従来の映像表示システム１００の構成を示す図である。この映像表示システム１００は、映像再生装置１０１と、映像表示装置１０２とを含む。映像再生装置１０１は、ＨＤＲ対応の映像再生装置であり、ディスク１１１と、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２と、デマルチプレクサ１１３と、ＰＧデコーダ（ＰＧ Ｄｅｃ）１１４と、映像デコーダ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｅｃ）１１５と、メニュー制御部１１６と、スタティックメタデータ抽出部１１７と、映像合成部１１８と、映像情報出力部１１９とを備える。

ディスク１１１は、映像及び必要なその他の情報を記録した記録媒体であり、例えば、ＢＤ−ＲＯＭメディアである。ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２は、ディスク１１１から情報を読み取る。デマルチプレクサ１１３は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報から、字幕情報、映像情報、及び音声情報（図示せず）を抽出する。

ＰＧデコーダ１１４は、デマルチプレクサ１１３で抽出された字幕情報から字幕グラフィックスを生成する。映像デコーダ１１５は、デマルチプレクサ１１３で抽出された映像情報から映像信号を生成する。

メニュー制御部１１６は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報を用いて、メニューグラフィックスの生成及びその制御を行う。スタティックメタデータ抽出部１１７は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報からスタティックメタデータを抽出する。

映像合成部１１８は、メニュー制御部１１６で生成されたメニューグラフィックス、ＰＧデコーダ１１４で生成された字幕グラフィックス、及び、映像デコーダ１１５で生成された映像情報を合成することで映像信号を生成する。映像情報出力部１１９は、映像合成部１１８で生成された映像信号、デマルチプレクサ１１３で抽出された音声信号（図示せず）、及び、スタティックメタデータ抽出部１１７で抽出されたスタティックメタデータをＨＤＭＩなどの伝送部を経由して、映像表示装置１０２へ送る。

次に、ダイナミックメタデータを持つＨＤＲに対応した映像再生装置の構成を説明する。図７は、ダイナミックメタデータを持つＨＤＲに対応した映像再生装置１０１Ａを含む映像表示システム１００Ａの構成を示す図である。この映像表示システム１００は、映像再生装置１０１Ａと、映像表示装置１０２Ａとを含む。

この映像再生装置１０１Ａは、図６に示す映像再生装置１０１の構成に加え、ダイナミックメタデータ抽出部１２０と、メタデータ切替部１２１とを備える。

ダイナミックメタデータ抽出部１２０は、映像デコーダ１１５で生成された映像情報に含まれるダイナミックメタデータを抽出する。メタデータ切替部１２１は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータと、スタティックメタデータ抽出部１１７で抽出されたスタティックメタデータとうち、出力するメタデータを切り替える、又は双方を出力するなどの処理を行う。映像情報出力部１１９は、メタデータ切替部１２１から出力されたメタデータを映像信号とともに、ＨＤＭＩなどの伝送部を経由して、映像表示装置１０２Ａへ送る。

なお、ここでは、ダイナミックメタデータが映像情報に含まれるとしたが、ダイナミックメタデータは、別途、ディスク１１１に記録されており、映像情報に同期して、メタデータ切替部１２１へ送られてもよい。このような構成により、映像表示装置１０２で、ダイナミックメタデータに基づくダイナミックトーンマップを実現できる。

なお、Ｂｌｕ−ｒａｙ、Ｕｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙの詳細は、例えば、非特許文献１に記載されている。

［１−７．動画にグラフィックスを重畳した映像データにダイナミックトーンマップを行う場合の課題］
ダイナミックメタデータ方式では、ＨＤＲ映像の輝度分布などの輝度に関わるメタデータがフレーム毎に指定され、映像信号とともに、そのようなメタデータが、映像表示装置に送られる。映像表示装置は、当該映像表示装置の最大輝度などの表示能力に応じて、送られてきたメタデータを参考にして、輝度を変換するなどの処理を行う。このようなダイナミックメタデータ方式は、映像表示装置の輝度などの表示性能によらずできるだけ一定の品質の映像を表示する方式として、注目されている。

しかしながら、ダイナミックメタデータは、時間的に変化するために、本来一定であるべき映像の表示が、安定しないという問題がある。

表示すべき映像が、同時に編集、又は監修された映像、いわゆる動画だけであるならば、ある程度、映像の状況を考慮した処理が可能である。このような動画を主映像とし、同時に、本来一定であり、まったく変動しない、字幕又はメニューなどのグラフィックスデータが主映像に重畳されて表示されると、ダイナミックメタデータを使用した処理により、一定であるべきグラフィックスの輝度又は色が変化するという悪影響が出てくる。この悪影響は、主映像の輝度が高く、映像表示装置の輝度が低いほど顕著となる。

図８は、主映像にグラフィックスが重畳されたときのダイナミックトーンマップの影響を示す図である。ここで、図８の（ａ）に示すように、重畳されるグラフィックスの輝度を３５０ｎｉｔ仮定する。図８の（ｂ）に示すように主映像の輝度が低い区間では、トーンマップが行われず、グラフィックスは本来の輝度である３５０ｎｉｔで映像表示装置に表示される。一方、図８の（ｃ）に示すように、主映像の輝度が高い区間では、トーンマップが行われ、グラフィックスの輝度は、３５０ｎｉｔより低い輝度で映像表示装置に表示される。このように、本来一定であるべきグラフィックスの輝度が時間的に変動することになり、好ましくない状態となる。ここでは輝度だけの影響としたが、実際の映像表示装置では、色成分も影響を受けるために色も影響を受けることもある。

［１−８．解決方法］
上記課題を避ける手段として、重畳するグラフィックスの位置情報を映像表示装置に送り、グラフィックスが表示されている部分のみ、ダイナミックメタデータを適用しない方法が考えられる。しかし、この方法は、表示画面の全領域において、グラフィックスが表示されているかどうかの情報の伝送が必要であり、映像表示装置での処理も、表示ピクセル単位での判断が必要など、実現はかなり困難である。

また、上記のように、映像表示装置側で正しい処理をするための追加情報を映像再生装置が映像表示装置に送り、映像表示装置側で、グラフィックスが重畳されたＨＤＲ映像の表示処理を行う場合、映像表示装置側の実装により、映像の見え方が変わる可能性がある。コンテンツ製作者としては、これは大きな課題と認識されている。このため、常に正しく処理を行えるように、ブルーレイ規格でなどの映像再生装置の動作を定めた規定に従い、映像再生装置側で処理を行い、映像表示装置に送るダイナミックメタデータを加工する。これにより、映像表示装置で適切な映像を表示できる。ただし、映像表示装置側の処理によっては、画質劣化が起こる可能性があるため、映像表示装置側の処理も含めた方式が必要である。

本開示では以下の解決方法を用いる。ＨＤＲ映像の再生時に、メニューを重畳して表示しているかどうかを示すフラグ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ＿Ｍｅｎｕ＿Ｏｎ＿Ｆｌａｇ：ＧＭＯＦ）を、メニューグラフィックスを表示する時に、必要に応じて設定する。この設定は、ブルーレイディスクの場合、ＨＤＭＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｏｖｉｅ Ｍｏｄｅ）のコマンド又はＢＤ−Ｊ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｊａｖａ（登録商標））のコマンドで行われる。

ＨＤＲ映像データなどが記録されたディスク又はＨＤＲデータを再生する場合に、メニューなどのグラフィックスがＨＤＲ映像に重畳表示された場合、映像再生装置は、ＧＭＯＦフラグをＯＮに設定する。また、映像再生装置は、映像再生装置の内部で、トーンマップの処理、又はグラフィックスの変換を行った場合、映像表示装置にＧＭＯＦを伝送しない。

映像表示装置でトーンマップの処理を行う場合、映像再生装置は、スタティックメタデータに相当する値をダイナミックメタデータとして映像表示装置に送る。これにより、映像表示装置はトーンマップを固定するので、グラフィックスへの影響を低減できる。

映像再生装置は、ダイナミックメタデータをスタティックメタデータに相当する値に変更するとき、また、スタティックメタデータに相当する値をもとのダイナミックメタデータに戻すときに、スムーズな遷移のため、メタデータの値を少しずつ変化させる。これにより、メタデータが変わることによるトーンマップの変化の違和感を低減できる。

映像再生装置は、ディスク又はＨＤＲデータにメニューグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）が指定されている場合には、当該ＭａｘＬＬＧＭを取得する。または、映像再生装置は、ＭａｘＬＬＧＭに相当する値をメニューグラフィックスを分析することで生成する。また、映像再生装置は、映像表示装置から表示装置の最大輝度情報（ＭＡＸＴＶＬＬ）を受け取る。そして、映像再生装置は、ＭａｘＬＬＧＭとＭＡＸＴＶＬＬを比較することで、メニューグラフィックスにダイナミックトーンマップの影響がないかを判断する。映像再生装置は、当該影響がないと判断した場合、ＧＭＯＦフラグがＯＮであっても、ダイナミックメタデータの変換処理を行わない。これにより、映像表示装置でできる限りダイナミックなトーンマップを実施できるので、よりよい映像表示を実現できる。

ＧＭＯＦが映像表示装置に送られた場合、映像表示装置は、ＨＤＲ映像にグラフィックスが重畳されていることを認識できるので、適切なトーンマップ処理を行うことができる。すなわち、映像表示装置は、映像表示装置（例えばＴＶ）の輝度レベル、コンテンツの輝度レベル、及びグラフィックスの輝度レベル（ＭａｘＬＬＧＭ）に基づき、ダイナミックメタデータに従ったトーンマップをそのまま行うか、トーンマップを固定するか、スタティックメタデータに応じたトーンマップを行うか、輝度レベルに応じてそれらの処理を組み合わせた処理を行うかなどを切り替える。これにより、映像表示装置は適切な処理を行える。

このとき、映像表示装置は、ディスク又はＨＤＲデータで指定されたメニューグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）、又は、映像再生装置内で生成されたＭａｘＬＬＧＭを、トーンマップ処理に用いることで、より適切な処理を行うことが可能となる。

また、ＧＭＯＦがＯＮの場合に、映像再生装置は、ＴＶ側処理優先フラグ（ＴＶＰＡＦ）を設定する。ＴＶＰＡＦがＯＮの場合、映像再生装置は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｔａｄａｔａ Ｂｌｏｃｋ Ｍｏｄｅ Ｆｌａｇ （ＤＭＢＭ）をＯＦＦに設定し、ＤＭＢＭを映像表示装置に送付する。この場合、映像表示装置で、自身の輝度に応じた適切な処理が許可される。

ＴＶＰＡＦがＯＦＦに設定された場合は、映像再生装置は、ＤＭＢＭをＯＮに設定し、ＤＭＢＭを映像表示装置に送付する。この場合、映像表示装置は、ダイナミックメタデータに従った処理を行うことが強制される。すなわち、映像表示装置は、映像再生装置側で処理されたダイナミックメタデータに従うことになる。よって、映像再生装置におけるダイナミックメタデータへの対応が明確であれば、ほとんどの映像表示装置で同様な映像が表示される。

以上により、放送、Ｂｌｕ−ｒａｙ等のパッケージメディア、又はＯＴＴ等のインターネット配信により送られてきたＨＤＲ映像信号に対して、ダイナミックトーンマップを行う場合において、メニュー及び字幕などのグラフィックスに対するダイナミックトーンマップの影響を低減できる。これにより、安定したグラフィックスの表示と映像表示装置の最大輝度（ＤＰＬ）と動画の最大輝度に応じたダイナミックトーンマップの効果を得ることができる。

上記により、特に、映像の輝度に比較して低い最大輝度の映像表示装置におけるＨＤＲ効果大きくする一方、スタティックトーンマップと同様な品位が高いグラフィックスの表示が実現できる。

さらに、ＴＶなどの映像表示装置の処理によらないスタティックトーンマップ相当のダイナミックメタデータを映像再生装置が映像表示装置に送出することで、コンテンツ製作者の意図をより再現できる。一方、コンテンツ製作者が許可すれば、映像表示装置での処理も選択可能である。よって、グラフィックスの状態に応じた適切な処理の選択により、ダイナミックトーンマップの効果を最大限としつつ、グラフィックスへの影響を抑えることが可能となる。

［２−１．映像表示システムの構成］
図９は、本実施の形態に係る映像表示システム１００Ｂの構成を示す図である。映像表示システム１００Ｂは、映像再生装置１０１Ｂと、映像表示装置１０２Ｂとを含む。

映像再生装置１０１Ｂは、ディスク１１１と、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２と、デマルチプレクサ１１３と、ＰＧデコーダ（ＰＧ Ｄｅｃ）１１４と、映像デコーダ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｅｃ）１１５と、メニュー制御部１１６Ｂと、スタティックメタデータ抽出部１１７と、映像合成部１１８と、映像情報出力部１１９と、ダイナミックメタデータ抽出部１２０と、メタデータ処理部１２２とを備える。

ディスク１１１は、映像及び必要なその他の情報を記録した記録媒体であり、例えば、ＢＤ−ＲＯＭメディアである。ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２は、ディスク１１１から情報を読み取る。デマルチプレクサ１１３は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報から、字幕情報、映像情報、及び音声情報（図示せず）を抽出する。

ＰＧデコーダ１１４は、デマルチプレクサ１１３で抽出された字幕情報から字幕グラフィックスを生成する。映像デコーダ１１５は、デマルチプレクサ１１３で抽出された映像情報から映像信号を生成する。

メニュー制御部１１６Ｂは、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報を用いて、メニューグラフィックスの生成及びその制御を行う。また、メニュー制御部１１６Ｂは、メニューグラフィックス状態情報（ＧＭＯＦ、ＴＶＰＡＦ、ＭａｘＬＬＧＭ）をメタデータ処理部１２２に出力する。

スタティックメタデータ抽出部１１７は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報からスタティックメタデータを抽出する。スタティックメタデータは、映像の輝度（例えば、最大輝度及び平均輝度）を示す情報を含む。このスタティックメタデータで示される映像の輝度は、所定期間における映像の輝度（固定値）である。

映像合成部１１８は、メニュー制御部１１６Ｂで生成されたメニューグラフィックス、ＰＧデコーダ１１４で生成された字幕グラフィックス、及び、映像デコーダ１１５で生成された映像情報を合成することで映像信号を生成する。つまり、映像合成部１１８は、映像情報にメニューグラフィックス及び字幕グラフィックスを重畳する。

ダイナミックメタデータ抽出部１２０は、映像デコーダ１１５で生成された映像情報からダイナミックメタデータを抽出する。なお、ダイナミックメタデータは、別途、ディスク１１１に記録されており、映像情報に同期して、メタデータ処理部１２２へ送られてもよい。また、ダイナミックメタデータは、映像の輝度（例えば、最大輝度及び平均輝度）を示す情報を含む。このダイナミックメタデータで示される映像の輝度は、所定期間において時系列に変化する。つまり、ダイナミックメタデータは、スタティックメタデータにおける上記所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示す。

メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータと、スタティックメタデータ抽出部１１７で抽出されたスタティックメタデータとを、メニュー制御部１１６Ｂから出力されたメニューグラフィックス状態情報と、映像表示装置１０２Ｂの輝度情報（ＭＡＸＴＶＬＬ）とを用いて処理し、メニューグラフィックスの状態に応じたダイナミックメタデータの変更を行う。また、メタデータ処理部１２２は、ＭＡＸＴＶＬＬを、例えば、映像表示装置１０２ＢからＥＤＩＤとして取得する。

映像情報出力部１１９は、映像合成部１１８で生成された映像信号、デマルチプレクサ１１３で抽出された音声信号（図示せず）、並びに、メタデータ処理部１２２で処理されたダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータをＨＤＭＩなどの伝送部を経由して、映像表示装置１０２Ｂへ送る。

メニュー制御部１１６Ｂは、例えば、ＢＤ−ＪというＪａｖａコマンドを処理するＢＤ−Ｊエンジン、又は、ストリーム中にＩＧとして記載されたＨＤＭＶコマンドを処理するＨＤＭＶコマンドインタープリタにより実現される。

［２−２．フラグ及び状態］
以下、各フラグ及び状態の詳細を説明する。Ｇｒａｐｈｉｃｓ＿Ｍｅｎｕ＿Ｏｎ＿Ｆｌａｇ（ＧＭＯＦ）は、ＨＤＲ映像の再生時に、メニューグラフィックスを重畳して表示しているかどうかを示すフラグである。このＧＭＯＦは、ＢＤ−Ｊ又はＨＤＭＶのコマンドで設定される。メニューグラフィックス表示されていても、メニューグラフィックスが透明な場合、メニューグラフィックスの表示領域が狭い場合、又は、メニューグラフィックスの輝度が十分低い場合などの、メニューグラフィックスがダイナミックトーンマップの影響を受けない場合には、ＧＭＯＦはＯＦＦに設定される。

ＧＭＯＦ＝ＯＦＦは、ＨＤＲ映像の再生時に、メニューグラフィックスが重畳されていないか、ダイナミックトーンマップによる影響を考慮しないでよい範囲のメニューグラフィックスが表示されていることを示す。

ＧＭＯＦ＝ＯＮは、ＨＤＲ映像の再生時に、ダイナミックトーンマップにより影響を受ける可能性があるメニューグラフィックスが重畳されていることを示す。つまり、ＧＭＯＦ＝ＯＮは、映像再生装置又は映像表示装置でのなんらかの処理により、メニューグラフィックスへのダイナミックトーンマップの影響を低減することをコンテンツ製作者は意図していることを示す。

Ｍａｘｉｍｕｍ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ＿Ｌｅｖｅｌ＿ｏｆ＿Ｇｒａｐｈｉｃｓ＿Ｍｅｎｕ（ＭａｘＬＬＧＭ）は、メニューグラフィックスの最大輝度を示す。ＭａｘＬＬＧＭは、ＧＭＯＦのパラメータとして設定される。よって、ＧＭＯＦがＯＦＦの場合は、ＭａｘＬＬＧＭは設定されない。

ＭａｘＬＬＧＭ＝０は、メニューグラフィックスの最大輝度が不明である、又はメニューグラフィックスが透明であることを示す。

ＭａｘＬＬＧＭ＝１〜最大値により、メニューグラフィックスの最大輝度が示される。なお、最大値は任意に定義される。例えば、最大値が、通常使用されるマスタリングモニタの最大輝度である１０００ｎｉｔの場合において、ＭａｘＬＬＧＭが８ビットであれば、メニューグラフィックスの最大輝度が約４ｎｉｔ単位で示される。また、ＭａｘＬＬＧＭが１０ビットであれば、メニューグラフィックスの最大輝度が約１ｎｉｔ単位で示される。

Ｍａｘｉｍｕｍ＿ＴＶ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ＿Ｌｅｖｅｌ（ＭＡＸＴＶＬＬ）は、映像表示装置が表示可能な最大輝度を示す。映像再生装置１０１Ｂは、ＭＡＸＴＶＬＬを、例えば、映像表示装置１０２ＢからＥＤＩＤとして取得する。または、ユーザが映像再生装置１０１Ｂの初期設定としてＭＡＸＴＶＬＬを設定してもよい。

ＭＡＸＴＶＬＬは、具体的な輝度を数値で示してもよいし、映像表示装置の最大輝度が属する輝度範囲を示してもよい。つまり、ＭＡＸＴＶＬＬに、以下に示す複数のフォーマットいずれかを用いることができる。

ＭＡＸＴＶＬＬ＝０は、映像表示装置の最大輝度が不明であることを示す。ＭＡＸＴＶＬＬ＝１〜最大値により、映像再生装置の最大輝度の具体的な数値が示される。この場合、例えば、ＭＡＸＬＬＧと同様に、最大輝度とビット数で、単位が決まる。例えば、最大値が１０００ｎｉｔであり、８ビットで表現する場合には、映像再生装置の最大輝度が４ｎｉｔ単位で示される。

または、ＭＡＸＴＶＬＬは、輝度範囲を示す。この場合、例えば、ＭＡＸＴＶＬＬは、輝度範囲の中心値を現す。例えば、１０００ｎｉｔが最大値の場合、ＭＡＸＴＶＬＬは、１０００ｎｉｔ、５００ｎｉｔ、及び２００ｎｉｔのいずれかを示す。ＭＡＸＴＶＬＬで１０００ｎｉｔが示される場合、映像表示装置の最大輝度が７００ｎｉｔ以上であることを示す。ＭＡＸＴＶＬＬで５００ｎｉｔが示される場合、映像表示装置の最大輝度が３００ｎｉｔから８００ｎｉｔまでの輝度範囲に含まれることを示す。ＭＡＸＴＶＬＬで２００ｎｉｔが示される場合、映像表示装置の最大輝度が４００ｎｉｔ以下であることを示す。なお、上記のように輝度範囲がオーバーラップして定義されてもよいし、オーバーラップしないように定義されてもよい。また、ＭＡＸＴＶＬＬは、中心値等の輝度の数値を示すのではなく、輝度範囲に割り当てられたインデックス等を示してもよい。例えば、ＭＡＸＴＶＬＬ＝１により４００ｎｉｔ以下の輝度範囲が示され、ＭＡＸＴＶＬＬ＝２により、３００〜８００ｎｉｔの輝度範囲が示され、ＭＡＸＴＶＬＬ＝３により７００ｎｉｔ以上の輝度範囲が示される。

ＴＶ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ Ｆｌａｇ（ＴＶＰＡＦ）は、映像表示装置での処理を優先するか否かを示すフラグであり、映像表示装置でのメタデータの処理が許可されているかどうかを示す。

このＴＶＰＡＦは、ＧＭＯＦのパラメータとして設定される。よって、ＧＭＯＦがＯＦＦの場合は、ＴＶＰＡＦは設定されない。

ＴＶＰＡＦ＝ＯＦＦは、映像表示装置での処理を認めないことを示す。すなわち、これは、映像再生装置で、ダイナミックメタデータを適切な値に設定することを意味する。

ＴＶＰＡＦ＝ＯＮは、映像表示装置での処理を優先することを示す。すなわち、映像再生装置は、ダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータを変更せず、ＨＤＲ映像に記録されているままのダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータを出力する。

Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｔａｄａｔａ Ｂｌｏｃｋ Ｍｏｄｅ Ｆｌａｇ （ＤＭＢＭ）は、映像表示装置でダイナミックメタデータの処理を行わなくてよいかどうかを示す。ＤＭＢＭは、映像再生装置から映像表示装置にメタデータとともに送られるフラグである。

ＤＭＢＭ＝ＯＦＦは、映像表示装置でダイナミックメタデータを変更可能であることを示す。つまり、この場合、映像表示装置は、ＧＭＯＦ＝ＯＮである場合に、ダイナミックメタデータではなく、スタティックメタデータによるトーンマップを行うこと、又は、ＨＤＲ映像データを解析し、映像表示装置の特性に応じた処理を行うことができる。

ＤＭＢＭ＝ＯＮは、映像表示装置では、映像再生装置から送られたダイナミックメタデータに従った処理を行うことが求められることを示す。

図１０は、これらの値の組み合わせと映像表示装置でのトーンマップ処理の関係を示す図である。

Ｍｏｄｅ０は、メニューグラフィックスが重畳されておらず、ダイナミックメタデータに従いダイナミックトーンマップが行われる場合である。Ｍｏｄｅ１は、メニューグラフィックスが重畳されているが、映像表示装置で、適切なトーンマップを選択する場合である。Ｍｏｄｅ２は、メニューグラフィックスは重畳されているが、映像再生装置で、ダイナミックトーンマップの影響を受けないと判断し、映像表示装置では、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う場合である。Ｍｏｄｅ３は、映像再生装置でメニューグラフィックスがダイナミックトーンマップの影響を受けると判断し、映像表示装置に送るダイナミックメタデータをスタティックメタデータ相当に設定することで、トーンマップを固定し、スタティックトーンマップが行われる場合である。

まず、Ｊａｖａ ＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインタフェース）又はＨＤＭＶ ＩＧが呼び出された場合において、Ｍｏｄｅ１では、スタジオ（コンテンツ製作者）は映像表示装置（例えばＴＶ）による追加処理を認めており、ＴＶＰＡＦ＝ＯＮ（１）に設定される。

映像再生装置は、ＨＤＭＩ ＶＳＩＦ（Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩｎｆｏＦｒａｍｅ）により、ＧＭＯＦ＝１（ＯＮ）、ＤＭＢＭ）＝０（ＯＦＦ）、ＭａｘＬＬＧＭを映像表示装置に送る。この場合、映像表示装置（ＴＶ）は、ＭａｘＬＬＧＭに影響しないように映像表示装置のトーンマップカーブを変更し、ダイナミックメタデータモード（ダイナミックトーンマップ）を継続してもよい。

Ｍｏｄｅ２では、スタジオ（コンテンツ製作者）は映像表示装置（例えばＴＶ）による追加処理を認めておらず、ＴＶＰＡＦ＝ＯＦＦ（０）に設定される。また、ＨＤＲ１０＋のアルゴリズムによりＭＡＸＴＶＬＬが十分に高い、又は、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬ比べて十分に低いと判定される。この場合、Ｍｏｄｅ１と同様の動作が行われる。

Ｍｏｄｅ３では、ＴＶＰＡＦ＝ＯＦＦ（０）であり、かつ、ＨＤＲ１０＋アルゴリズムによりＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分に低くないと判定される。

この場合、映像再生装置は、ＨＤＭＩ ＶＳＩＦにより、ＧＭＯＦ＝１（ＯＮ）、ＤＭＢＭ＝１（ＯＮ）、ＭａｘＬＬＧＭを映像表示装置に送る。また、ＶＳＩＦ内のダイナミックメタデータは、固定スタティック値に設定される。また、映像再生装置のオプションとして、メタデータの値を少しずつ変化させる機能がある。

［２−３．映像表示装置の構成］
図１１は、本実施の形態に係る映像表示装置１０２Ｂの構成を示すブロック図である。映像表示装置１０２Ｂは、輝度情報保持部１３１と、映像受信部１３２と、メタデータ取得部１３３と、トーンマップ処理部１３４と、表示部１３５とを備える。

ＨＤＭＩなどの映像情報伝送部を通じて、映像再生装置１０１Ｂから映像表示装置１０２Ｂに映像信号、ダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータが入力される。また、映像表示装置１０２Ｂは、映像表示装置１０２Ｂの能力を等を示す情報を、ＥＤＩＤとして映像再生装置１０１Ｂに送る。

輝度情報保持部１３１は、画像を表示する場合の最大輝度情報（ＭＡＸＴＶＬＬ）を保持する。映像表示装置１０２Ｂは、このＭＡＸＴＶＬＬをＥＤＩＤを通じて、映像再生装置１０１Ｂに送る。このとき同時に、映像表示装置１０２Ｂは、映像表示装置１０２Ｂが、規定のダイナミックメタデータに対応し、ダイナミックトーンマップ処理が可能なことなどを示す情報も映像再生装置１０１Ｂに送る。

映像受信部１３２は、映像信号、及びメタデータを受信する。映像受信部１３２は、映像信号をトーンマップ処理部１３４に送り、メタデータをメタデータ取得部１３３に送る。メタデータ取得部１３３は、ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ、及びＤＭＢＭなどの情報を含むダイナミックメタデータの種々のパラメータ、並びにスタティックメタデータの種々のパラメータを取得し、取得したパラメータをトーンマップ処理部１３４に送る。

トーンマップ処理部１３４は、ＭＡＸＴＶＬＬと、表示部１３５の属性と、メタデータ取得部１３３から送られるメタデータとを用い、入力された映像信号に適切なトーンマップ処理を行い、処理後の映像信号を表示部１３５へ出力する。表示部１３５は、処理後の映像信号に基づく映像を表示する。

［２−４．メタデータ処理部の構成］
図１２は、本実施の形態に係る映像再生装置１０１Ｂが備えるメタデータ処理部１２２の構成を示すブロック図である。このメタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ保持部１４１と、スタティックメタデータ保持部１４２と、メタデータ演算部１４３と、メタデータ判断部１４４と、切替部ＳＷ１とを備える。

ダイナミックメタデータ保持部１４１は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０からのダイナミックメタデータを、必要なタイミングで保持すると同時に、切替部ＳＷ１の端子Ａに送る。

スタティックメタデータ保持部１４２は、スタティックメタデータ抽出部１１７からのスタティックメタデータを、ダイナミックメタデータ保持部１４１と同じタイミングで保持すると同時に、映像情報出力部１１９へ送る。このスタティックメタデータは映像表示装置１０２Ｂへ送られる。

メタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータ保持部１４１で保持されているダイナミックメタデータと、スタティックメタデータ保持部１４２で保持されているスタティックメタデータとを、メタデータ判断部１４４からの情報に基づき、処理することで、ダイナミックメタデータの形式の情報を生成し、生成されたダイナミックメタデータを切替部ＳＷ１の端子Ｂへ送る。

メタデータ判断部１４４は、メニュー制御部１１６Ｂからのメニューグラフィックス状態情報（ＧＭＯＦ、ＴＶＰＡＦ、及びＭａｘＬＬＧＭなど）と映像表示装置１０２ＢからのＥＤＩＤ（対応映像方式の情報、及びＭＡＸＴＶＬＬなど）とを受け取り、これらの情報に基づき、出力するダイナミックメタデータとしてダイナミックメタデータ抽出部１２０からのダイナミックメタデータを選択（切替部ＳＷ１で端子Ａを選択）するか、メタデータ演算部１４３で演算したダイナミックメタデータを選択（切替部ＳＷ１で端子Ｂを選択）するために切替部ＳＷ１を制御する。また、メタデータ判断部１４４は、メタデータ演算部１４３に、入力されたメニューグラフィックス状態情報、及びＭＡＸＴＶＬＬを送る。また、メタデータ判断部１４４は、ダイナミックメタデータ保持部１４１とスタティックメタデータ保持部１４２で、メタデータの保持を行うかどうかの制御を行う。切替部ＳＷ１で選択して出力されたダイナミックメタデータは、映像情報出力部１１９を経由して、映像表示装置１０２Ｂへ送られる。

メタデータ判断部１４４での判断基準を、図１０を用いて説明する。図１０において、ＶＳＩＦに含まれるダイナミックメタデータの値が、「ダイナミック値」である場合は、ダイナミックに変化するダイナミックメタデータが出力される。具体的には、切替部ＳＷ１が端子Ａに接続される（Ｃａｓｅ１）。または、切替部ＳＷ１が端子Ｂに接続される。このとき、メタデータ演算部１４３は、入力されたダイナミックメタデータに何も演算を行わず、入力されたダイナミックメタデータにＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ及びＤＭＢＭなどの値を追加した情報を、端子Ｂに出力する。これにより、ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ及びＤＭＢＭを含むダイナミックメタデータが出力される（Ｃａｓｅ２〜４、６）。

ＶＳＩＦに含まれるダイナミックメタデータの値が、固定スタティック値（Ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｃ ｖａｌｕｅ）の場合、切替部ＳＷ１が端子Ｂに接続される。また、メタデータ演算部１４３は、所定の演算方式により固定の値を示すダイナミックメタデータを演算し、得られたダイナミックメタデータに、ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ、及びＤＭＢＭなどの値を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する。

Ｃａｓｅ３では、ＭａｘＬＬＧＭが記録媒体又はＨＤＲデータ内に、ＪＡＶＡ（登録商標）又はＨＤＭＶのコマンドとして記載されていない。この場合、メニュー制御部１１６Ｂは、表示されるメニューグラフィックスからＭａｘＬＬＧＭを生成する。

Ｃａｓｅ６とＣａｓｅ７では、メタデータ処理部１２２は、ＭａｘＬＬＧＭとＭＡＸＴＶＬＬを比較する。メタデータ処理部１２２は、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬに対して、十分に高い輝度の場合（ＭＡＸＴＶＬＬがＬｏｗ）、ダイナミックメタデータを固定する（Ｃａｓｅ７）。

［２−５．動作］
まず、映像再生装置１０１Ｂの動作を説明する。図１３は、本実施の形態に係る映像再生装置１０１Ｂに含まれるメタデータ処理部１２２の動作を示すフローチャートである。

映像再生装置１０１Ｂは、ディスク１１１などに記録されたＨＤＲ映像の再生開始する。映像にメニューグラフィックスが重畳表示されるまでは、ＧＭＯＦはＯＦＦである（Ｓ１０１でＯＦＦ）。よって、切替部ＳＷ１が端子Ａに接続され、メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータをそのまま、映像情報出力部１１９に出力する（Ｓ１０２）。映像情報出力部１１９は、このダイナミックメタデータを、ＨＤＭＩなどを介して、映像表示装置１０２Ｂに送る。なお、有効なＧＭＯＦが存在しない場合も、ＧＭＯＦがＯＦＦである場合と同様の動作が行われる。

映像にメニューグラフィックスが重畳表示されると、ＧＭＯＦがＯＮになる（Ｓ１０１でＯＮ）。これにより、切替部ＳＷ１は端子Ｂに接続され、メタデータ処理部１２２は、メタデータ演算部１４３から出力されたダイナミックメタデータを映像情報出力部１１９に出力する。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＴＶＰＡＦがＯＮである場合（Ｓ１０３でＯＮ）、ダイナミックメタデータ保持部１４１は、入力されたダイナミックメタデータを保持せず、そのままメタデータ演算部１４３に出力する。メタデータ演算部１４３は、入力されたダイナミックメタデータに追加のメタデータ（ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ，ＤＭＢＭ）を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する（Ｓ１０４）。つまり、メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータをほぼそのまま出力する。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＴＶＰＡＦがＯＦＦ又は無効の場合（Ｓ１０３でＯＦＦ）、メタデータ処理部１２２は、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいかを判定する（Ｓ１０５）。ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなされた場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、ＴＶＰＡＦがＯＦＦである場合と同様に、メタデータ演算部１４３は、入力されたダイナミックメタデータに追加のメタデータ（ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ，ＤＭＢＭ）を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する（Ｓ１０４）。つまり、メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータをほぼそのまま出力する。

ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなされない場合、又はＭＡＸＴＶＬＬ或いはＭａｘＬＬＧＭがない（無効である）場合（Ｓ１０５でＮｏ）、ダイナミックメタデータ保持部１４１は、入力されたダイナミックメタデータを保持し、スタティックメタデータ保持部１４２は、入力されたスタティックメタデータを保持する。メタデータ演算部１４３は、保持されているスタティックメタデータと、保持されているダイナミックメタデータとを用いて、固定されたダイナミックメタデータを生成し、生成したダイナミックメタデータに、追加のメタデータ（ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ，ＤＭＢＭ）を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する（Ｓ１０６）。映像表示装置１０２Ｂが、この固定されたダイナミックメタデータを用いて処理を行うことで、スタティックメタデータを用いた場合と同等な効果を得ることができる。

具体的には、例えば、メタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータ保持部１４１で保持されたダイナミックメタデータを、所定の期間において継続して出力することで、当該期間においてダイナミックメタデータを固定する。なお、この場合、スタティックメタデータは用いられない。

または、メタデータ演算部１４３は、保持されているダイナミックメタデータと、保持されているスタティックメタデータとを合成し、得られたメタデータをダイナミックメタデータとして継続して出力する。例えば、メタデータ演算部１４３は、保持されているダイナミックメタデータに示される映像の最大輝度と、保持されているスタティックメタデータで示される映像の最大輝度とに所定の演算（例えば、平均又は重み付け加算等）を行い、得られた最大輝度を示すダイナミックメタデータを継続して出力する。

または、メタデータ演算部１４３は、スタティックメタデータに相当する値をダイナミックメタデータとして算出してもよい。つまり、メタデータ演算部１４３は、スタティックメタデータ保持部１４２で保持されたスタティックメタデータで示される最大輝度を示すダイナミックメタデータを、所定の期間において継続して出力することで、当該期間においてダイナミックメタデータを固定してもよい。このようにメタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータ保持部１４１で保持されたダイナミックメタデータ、及びスタティックメタデータ保持部１４２で保持されたスタティックメタデータの少なくとも一方を用いて所定の期間において同じ映像の輝度値（固定値）を示すダイナミックメタデータを生成する。

また、メタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータを固定値に遷移させる場合に、出力するダイナミックメタデータの値を現在の値から固定値に徐々に変化させてもよい。また、メタデータ演算部１４３は、出力するダイナミックメタデータの値を固定値からダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータに戻す場合に、出力するダイナミックメタデータの値を固定値から現在の値に徐々に変化させてもよい。これにより、映像表示装置１０２Ｂにおけるトーンマップの急激な変化を抑制できる。

なお、徐々に変化するとは、予め定められた期間において、連続的又は段階的に値が変化することを意味する。つまり、ダイナミックメタデータを固定値に遷移させる場合では、上記期間において、現在の値と固定値との間の１以上の値を経て、現在の値から固定値に値が変更される。また、予め定められた期間とは、例えば、複数フレームが表示される期間である。

ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなす条件とは、例えば、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬの５０％より小さいなどの条件である。つまり、この条件は、ＭＡＸＴＶＬＬに対するＭａｘＬＬＧＭの割合（ＭａｘＬＬＧＭ／ＭＡＸＴＶＬＬ）が予め定められた割合（例えば０．５）より小さいことである。

この割合を小さくすると、メニューグラフィックスがＨＤＲ映像に重畳されたときに、ダイナミックメタデータによる影響を少なくできるが、トーンマップが固定になりやすくなるため、高品位なＨＤＲ映像とならない場合が増えることになる。よって、メニューグラフィックスの輝度を落とすことにより、ダイナミックトーンマップのメニューグラフィックスへの影響を少なくし、できるだけダイナミックなトーンマップが用いられるようにすることで、高品位なＨＤＲ映像の表示を実現できる。ただし、メニューグラフィックスの作成に対する制限が大きくなることから、適切な値とする必要がある。

これらの一連の処理が、映像の再生が終了するまで繰り返し行われる（Ｓ１０７）。例えば、この処理は、１フレーム単位又は複数フレーム単位で繰り返し行われる。

次に、映像表示装置１０２Ｂの動作を説明する。図１４は、本実施の形態に係る映像表示装置１０２Ｂに含まれるトーンマップ処理部１３４の動作を示すフローチャートである。

映像表示が開始されると、映像受信部１３２は、映像信号及びメタデータを受信する。映像信号とメタデータとは分離され、それぞれトーンマップ処理部１３４に送られる。

（１）メタデータが、スタティックメタデータを含み、ダイナミックメタデータを含まない場合、（２）ダイナミックメタデータが存在し、ＧＭＯＦがＯＦＦ、又はＧＭＯＦが存在しない場合、トーンマップ処理部１３４は、メタデータに従ったトーンマップを実行する（Ｓ１１２）。そしてトーンマップ後の映像信号が表示部１３５へ送られ、表示部１３５は、当該映像信号に基づくＨＤＲ映像を表示する。

具体的には、メタデータが、スタティックメタデータを含み、ダイナミックメタデータを含まない場合、トーンマップ処理部１３４は、スタティックメタデータに従ったスタティックなトーンマップ、又は映像信号を解析した結果を用いたトーンマップを行う。

また、メタデータにダイナミックメタデータが存在する場合、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う。この場合にも、トーンマップ処理部１３４は、映像信号を解析した結果を用いてもよい。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＤＭＢＭがＯＮである又は定義されていない場合（Ｓ１１１でＯＮ、かつＳ１１３でＯＮ）、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う（Ｓ１１４）。この場合にも、トーンマップ処理部１３４は、映像信号を解析した結果を用いてもよい。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＤＭＢＭがＯＦＦであり（Ｓ１１１でＯＮ、かつＳ１１３でＯＮ）、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに含まれるＭａｘＬＬＧＭと、ＭＡＸＴＶＬＬとを比較する（Ｓ１１５）。ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分に小さいとみなされる場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う（Ｓ１１４）。なお、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分に小さいとみなす条件は、例えば、上述したステップＳ１０５と同様である。また、トーンマップ処理部１３４は、この判定に、ＭＡＸＴＶＬＬ以外のパラメータを用いてもよい。

ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなされない場合、又はＭａｘＬＬＧＭが送られてきていない場合（Ｓ１１５でＮｏ）、トーンマップ処理部１３４は、スタティックメタデータに従ったトーンマップを行う（Ｓ１１６）。なお、ＭａｘＬＬＧＭが送られてきている場合は、トーンマップ処理部１３４は、ＭａｘＬＬＧＭ以上の輝度に対してはダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行い、ＭａｘＬＬＧＭ未満の輝度に対してはスタティックメタデータに従ったスタティックトーンマップを行ってもよい。

これらの一連の処理が、映像の表示が終了するまで繰り返し行われる（Ｓ１１７）。例えば、この処理は、１フレーム単位又は複数フレーム単位で繰り返し行われる。

以上のように、トーンマップ処理部１３４は、所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の映像の輝度を、当該時間区間の映像の最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理（ダイナミックトーンマップ処理）を行う。表示部１３５は、トーンマップ処理後の映像を表示する。メタデータ処理部１２２は、前記所定期間における映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて、複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを生成する。映像表示システム１００Ｂは、（ｉ）メタデータ処理部１２２が、スタティックメタデータを用いて第１ダイナミックメタデータを生成し（Ｓ１０６）、（ｉｉ）トーンマップ処理部１３４が、第１ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う（Ｓ１１４）第１動作と、トーンマップ処理部１３４が、複数の時間区間で最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う（Ｓ１１２）第２動作とを切り替える。

これにより、トーンマップ処理部における動作を変更することなく、ダイナミックトーンマップを行うか、トーンマップを固定するかを切り替えることができる。つまり、トーンマップ処理部の構成を変更することなく、トーンマップを固定する機能を実現できる。また、トーンマップ処理部は、映像表示装置に含まれる可能性がある。よって、映像表示装置に変更を加えることなく、又は、変更を低減しつつ、映像再生装置に対する変更のみで上記の機能を実現できる。また、映像表示装置における処理により画質が劣化することを抑制できる。このように、本実施の形態の手法により、表示する映像の質を向上できる。

また、映像表示システム１００Ｂは、さらに、主映像にグラフィックスを合成することで前記映像を生成する映像合成部１１８を備える。主映像にグラフィックスが合成された場合（Ｓ１０１でＯＮ、かつＳ１１１でＯＮ）、前記第１動作が行われる。（Ｓ１０６かつＳ１１４）、主映像にグラフィックスが合成されていない場合、第２動作、又は、スタティックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第３動作が行われる（Ｓ１１２）。これにより、グラフィックスの輝度の変化を抑制できる。

また、主映像にグラフィックスが合成され（Ｓ１０１でＯＮ）、かつ、表示部１３５が表示可能な最大輝度（ＭＡＸＴＶＬＬ）に対するグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）の割合が予め定められた値より高い場合（Ｓ１０５でＮｏ）、第１動作が行われる（Ｓ１０６かつＳ１１４）。主映像にグラフィックスが合成され（Ｓ１０１でＯＮ）、かつ、前記割合が予め定められた値より低い場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、第２動作が行われる（Ｓ１０４かつＳ１１４）。

これによれば、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が高い場合には、トーンマップを固定し、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が低い場合には、ダイナミックトーンマップを継続できる。これにより、グラフィックスの輝度の変化を抑制しつつ、適切にダイナミックトーンマップを行うことができる。

また、主映像にグラフィックスが合成され（Ｓ１０１でＯＮ）、かつ、前記割合が予め定められた値より高い場合（Ｓ１０５でＮｏ、又はＳ１１５でＮｏ）に、映像に付随している情報（例えばＴＶＰＡＦ）に基づき第１動作（Ｓ１０６かつＳ１１４）又は第３動作（Ｓ１１６）が行われる。

これによれば、コンテンツ作成者がトーンマップ処理部（例えば映像表示装置）においてトーンマップ処理を変更することを許可するか否かを設定できる。

また、メタデータ処理部１２２は、スタティックメタデータで示される映像の最大輝度と、第２ダイナミックメタデータで示される、第１動作が開始された時間区間における映像の最大輝度とを演算することで、第１ダイナミックメタデータで示される前記同一の最大輝度を演算する。これにより、第２ダイナミックメタデータとスタティックメタデータとを加味した第１ダイナミックメタデータを作成できる。

また、第２動作から第１動作への切り替え時において、メタデータ処理部１２２は、第１ダイナミックメタデータで示される最大輝度を、第２ダイナミックメタデータ示される最大輝度から前記同一の最大輝度に、複数フレームにおいて連続的又は段階的に変更する。これにより、動作の切り替え時において、トーンマップを滑らかに変更できる。

また、映像表示装置１０２Ｂは、所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の映像の輝度を、当該時間区間の前記映像の前記最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理を行うトーンマップ処理部１３４と、トーンマップ処理後の映像を表示する表示部１３５とを備える。トーンマップ処理部１３４は、所定期間における映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて生成された、複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第１動作（Ｓ１１４）と、複数の時間区間で最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第２動作（Ｓ１１２）とを切り替える。

これにより、トーンマップ処理部における動作を変更することなく、ダイナミックトーンマップを行うか、トーンマップを固定するかを切り替えることができる。つまり、トーンマップ処理部の構成を変更することなく、トーンマップを固定する機能を実現できる。また、映像表示装置における処理により画質が劣化することを抑制できる。このように、本実施の形態の手法により、表示する映像の質を向上できる。

また、トーンマップ処理部１３４は、映像にグラフィックスが含まれる場合（Ｓ１１１でＯＮ）、第１動作を行い（Ｓ１１４）、映像に前記グラフィックスが含まれない場合（Ｓ１１１でＯＦＦ）、第２動作、又は、スタティックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第３動作を行う（Ｓ１１２）。

また、トーンマップ処理部１３４は、映像にグラフィックスが含まれる場合（Ｓ１１１でＯＮ）、トーンマップ処理部１３４が、ダイナミックメタデータを用いた第１トーンマップ処理と、スタティックメタデータを用いた第２トーンマップ処理とのうち、第１トーンマップ処理を行うことを強制することを示すフラグ（ＤＭＢＭ）により、第１トーンマップ処理を行うことが強制されている場合（Ｓ１１３でＯＮ）、第１トーンマップ処理を行い、フラグ（ＤＭＢＭ）により、第１トーンマップ処理を行うことが強制されていない場合（Ｓ１１３でＯＦＦ）、第１トーンマップ処理（Ｓ１１４）又は第２トーンマップ処理（Ｓ１１６）を行う。第１動作が行われる場合（Ｓ１０６かつＳ１１４）には、フラグ（ＤＭＢＭ）により第１トーンマップ処理を行うことが強制される。

これにより、映像再生装置において強制的に第１ダイナミックメタデータを用いた処理を行うようにできるので、確実に第１ダイナミックメタデータを用いてトーンマップを固定する処理を実現できる。

また、トーンマップ処理部１３４は、映像にグラフィックスが含まれ、かつ、フラグ（ＤＭＢＭ）により、第１トーンマップ処理を行うことが強制されていない場合（Ｓ１１１でＯＮかつＳ１１３でＯＦＦ）において、表示部１３５が表示可能な最大輝度（ＭＡＸＴＶＬＬ）に対するグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）の割合が予め定められた値より高い場合（Ｓ１１５でＮｏ）、第２トーンマップ処理を行い（Ｓ１１６）、前記割合が予め定められた値より低い場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）、第１トーンマップ処理を行う（Ｓ１１４）。

これによれば、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が高い場合には、トーンマップを固定し、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が低い場合には、ダイナミックトーンマップを継続できる。これにより、グラフィックスの輝度の変化を抑制しつつ、適切にダイナミックトーンマップを行うことができる。

［３．変形例］
映像再生装置が再生するＨＤＲ映像は、例えばＢｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、Ｉｎｔｅｒｎｅｔの動画配信サイト、放送、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）内の映像であってもよい。

上記映像再生装置は、ディスクプレイヤー、ディスクレコーダ、セットトップボックス、テレビ、パーソナルコンピュータ、又はスマートフォンなど、記録媒体、放送又はインターネットからの圧縮された映像信号を復号し、映像表示装置に送る装置でもよい。また、映像再生装置１０１Ｂの機能の一部又は全てが、映像表示装置１０２Ｂに含まれてもよい。例えば、映像再生装置１０１Ｂに含まれる処理部のうち、ディスク１１１及びＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２以外の処理部が映像表示装置１０２Ｂに含まれてもよい。また、映像表示装置１０２Ｂに含まれる映像受信部１３２、メタデータ取得部１３３及びトーンマップ処理部１３４が映像再生装置１０１Ｂに含まれてもよい。また、トーンマップ処理部１３４に含まれる機能のうち一部の機能が映像再生装置１０１Ｂに含まれてもよい。

映像再生装置からの映像信号を映像表示装置に伝送する映像信号伝送手段は、ＨＤＭＩ、ＤＶＩ、又はＤＰなどの映像信号を非圧縮の状態で伝送する手段であってもよいし、ネットワークを通じた伝送のように映像信号を圧縮した形式で伝送する手段であってもよい。

映像表示装置の最大輝度情報又はトーンマップ情報の映像再生装置への設定は、利用者が映像再生装置にリモートコントローラなどを用いて入力することで行われてもよいし、利用者が映像再生装置が備える操作装置を用いて入力することで行われてもよい。または、利用者は、インターネット又はその他の手段を用いて、これらの情報を取得し、取得した情報をポータブル記憶媒体に保存し、ポータブル記憶媒体を介して、これらの情報を映像再生装置に送ってもよい。また、映像再生装置が直接、インターネットに接続され、映像再生装置は、サーバのデータベースから、これらの情報を取得してもよい。さらに、映像再生装置は、映像表示装置にテストパターンを表示し、表示されたテストパターンを用いて映像表示装置の特性を確認しながら、これらの情報を取得及び記憶してもよい。

映像再生装置は、グラフィックス（字幕又はメニュー）の輝度をそのデータから検出することでグラフィックス輝度情報（ＭａｘＬＬＧＭ）を生成してもよいし、映像データ作成時に予め作成されたグラフィックスの輝度を取得してもよい。例えば、グラフィックスの輝度は、ディスクに記録されていてもよいし、メタデータとして放送又はＩｎｔｅｒｎｅｔで送付されてもよい。映像再生装置は、グラフィックスの輝度を読み取り、ダイナミックメタデータの一部として映像表示装置に送る。あるいは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔに接続されたサーバのデータベースに、再生するコンテンツに対する情報として、グラフィックス（字幕又はメニュー）の輝度情報が記録されており、映像再生装置は、当該データベースからグラフィックスの輝度情報（ＭａｘＬＬＧＭ）を取得し、取得した輝度情報を映像表示装置に送ってもよい。

ＭａｘＬＬＧＭとＭＡＸＴＶＬＬとの比較に用いる上記割合（例えば５０％）が、表示する映像信号の特徴に応じて決定され、ディスクに格納されていてもよい。または、映像表示装置の特徴に応じて上記割合が決定されてもよい。また、この割合は、インターネット上のデータベースより取得されてもよい。

以上、本開示の実施の形態に係る映像表示システムについて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。

また、上記実施の形態に係る映像表示システムに含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、本開示は、映像表示システムにより実行される各種方法として実現されてもよい。

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係る映像表示システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本開示は、映像表示システム、映像再生装置又は映像表示装置に適用できる。

１００、１００Ａ、１００Ｂ 映像表示システム
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ 映像再生装置
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ 映像表示装置
１１１ ディスク
１１２ ＢＤ−ＲＯＭ駆動部
１１３ デマルチプレクサ
１１４ ＰＧデコーダ
１１５ 映像デコーダ
１１６、１１６Ｂ メニュー制御部
１１７ スタティックメタデータ抽出部
１１８ 映像合成部
１１９ 映像情報出力部
１２０ ダイナミックメタデータ抽出部
１２１ メタデータ切替部
１２２ メタデータ処理部
１３１ 輝度情報保持部
１３２ 映像受信部
１３３ メタデータ取得部
１３４ トーンマップ処理部
１３５ 表示部
１４１ ダイナミックメタデータ保持部
１４２ スタティックメタデータ保持部
１４３ メタデータ演算部
１４４ メタデータ判断部

本開示は、映像を表示する映像表示装置及び映像表示方法に関する。

特許文献１には、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）映像において、画像上にグラフィックスをマップするための方法及びシステムについて記載されている。

特許第６１０４４１１号明細書

White Paper Blu-ray Disc Read-Only Format (Ultra HD Blu-ray), Audio Visual Application Format Specifications for BD-ROM Version 3.1, August 2016, http://www.blu-raydisc.com/Assets/Downloadablefile/BD-ROM_Part3_V3.1_WhitePaper_160729_clean.pdf

本開示は、表示する映像の質を向上できる映像表示装置又は映像表示方法を提供する。

本開示の一態様に係る映像表示装置は、所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の前記映像の輝度を、当該時間区間の前記映像の前記最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理を行うトーンマップ処理部と、前記トーンマップ処理後の映像を表示する表示部とを備え、前記トーンマップ処理部は、前記所定期間における前記映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて生成された、前記複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第１動作と、前記複数の時間区間で前記最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第２動作とを切り替える。

本開示は、表示する映像の質を向上できる映像表示装置又は映像表示方法を提供できる。

図１は、映像技術の進化について説明するための図である。 図２は、コンテンツに新たな映像表現を導入するときの、映像制作、配信方式、及び表示装置の関係について説明するための図である。 図３Ａは、トーンマップの一例を示す図である。 図３Ｂは、トーンマップの一例を示す図である。 図４Ａは、スタティックトーンマップの一例を示す図である。 図４Ｂは、ダイナミックトーンマップの一例を示す図である。 図５は、動画にグラフィックスを重畳して表示する例を示す図である。 図６は、従来の映像表示システムの構成を示す図である。 図７は、従来の映像表示システムの構成を示す図である。 図８は、主映像にグラフィックスが重畳されたときのダイナミックトーンマップの影響を示す図である。 図９は、実施の形態に係る映像表示システムの構成を示す図である。 図１０は、実施の形態に係る、各種フラグと映像表示装置の動作との関係を示す図である。 図１１は、実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。 図１２は、実施の形態に係るメタデータ処理部の構成を示す図である。 図１３は、実施の形態に係る映像再生装置の動作を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態に係る映像表示装置の動作を示すフローチャートである。

［１−１．背景］
まず、映像技術の変遷について、図１を用いて説明する。図１は、映像技術の進化について説明するための図である。

これまで、映像の高画質化としては、表示画素数の拡大に主眼がおかれ、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＳＤ）の７２０×４８０画素から、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＨＤ）の１９２０×１０８０画素の映像が普及している。

近年、更なる高画質化を目指して、Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＵＨＤ）の３８４０×１９２０画素、あるいは、４Ｋの４０９６×２０４８画素の、所謂４Ｋ映像の導入が開始された。

４Ｋの導入と共に、ダイナミックレンジ拡張、色域拡大、又は、フレームレートの追加或いは向上なども検討されている。

その中でも、ダイナミックレンジについては、暗部階調を維持しつつ、現行のテレビ信号で表現不能な鏡面反射光などの明るい光を、より現実に近い明るさで表現するための方式として、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）が注目されている。具体的には、これまでのテレビ信号は、ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）と呼ばれ、最高輝度が１００ｎｉｔであった。これに対して、ＨＤＲでは１０００ｎｉｔ以上まで最高輝度を拡大することが想定されている。ＨＤＲは、ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ＆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）、及びＩＴＵ−Ｒ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｎｉｏｎ Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｅｃｔｏｒ）などにおいて、マスタリングディスプレー用規格の標準化が進行中である。

ＨＤＲの具体的な適用先としては、ＨＤ及びＵＨＤと同様に、放送、パッケージメディア（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ等）、及びインターネット配信などが想定されている。

［１−２．マスター生成、配信方式、及び表示装置の関係］
図２は、コンテンツに新たな映像表現を導入するときの、映像制作、配信方式、及び表示装置の関係について説明するための図である。

映像の高画質化のために新たな映像表現（画素数の増加等）を導入する場合には、図２に示すように、（１）映像制作側のＨｏｍｅ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ向けマスターを変更する必要がある。それに応じて、（２）放送、通信、及びパッケージメディア等の配信方式も、（３）その映像を表示するテレビ、又はプロジェクター等の表示装置も更新する必要がある。

［１−３．トーンマップ］
トーンマップ（Ｔｏｎｅ Ｍａｐｐｉｎｇ）は、ＨＤＲ映像の輝度と映像表示装置の最大輝度（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｅａｋ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ：ＤＰＬ）との関係から、映像の最大輝度（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｌｅｖｅｌ：ＭａｘＣＬＬ）がＤＰＬを超える場合に、映像の輝度を変換し、映像の輝度をＤＰＬ以内に収める処理である。この処理により、映像の最大輝度付近の情報を失うことなく映像を表示できる。この変換は、映像表示装置の特性にも依存し、どのように表示するかの考え方にも依存するので、映像表示装置毎に異なった変換カーブが用いられる。

図３Ａ及び図３Ｂは、トーンマップの一例を示す図である。図３Ａは、ＤＰＬが５００ｎｉｔの場合を示し、図３Ｂは、ＤＰＬが１０００ｎｉｔの場合を示す。また、図３Ａ及び図３Ｂは、ＭａｘＣＬＬが１０００ｎｉｔの映像を表示した場合のトーンマップと、ＭａｘＣＬＬが４０００ｎｉｔの映像を表示した場合のトーンマップとの例である。

図３Ａに示すように、ＤＰＬが５００ｎｉｔの場合、どちらの映像も５００ｎｉｔ以下でＭａｘＣＬＬまでを表示できるように、輝度が変換されるが、ＭａｘＣＬＬが高い映像のほうが変換の度合いは大きくなる。

図３Ｂに示すように、ＤＰＬが１０００ｎｉｔの場合、ＭａｘＣＬＬが１０００ｎｉｔの映像では、トーンマップが行われない。ＭａｘＣＬＬが４０００ｎｉｔの映像では、トーンマップが行われ、４０００ｎｉｔの輝度が１０００ｎｉｔに変換されて表示される。

［１−４．ダイナミックメタデータとダイナミックトーンマップ］
図４Ａは、スタティックメタデータを用いたトーンマップの例を示す図である。図４Ｂは、ダイナミックメタデータを用いたダイナミックトーンマップの例を示す図である。

図４Ａに示すように、スタティックメタデータ（ＭａｘＣＬＬ）が用いられる場合、ＭａｘＣＬＬは一連の映像内で最も高い輝度を示すため、映像表示装置は、一連の映像に対して、固定的なトーンマップしか行えない。これに対して、映像表示装置は、図４Ｂの（ａ）に示すように、時間変化する輝度に合わせたメタデータ（ここではＤｙｎａｍｉｃ ＭａｘＣＬＬと称す）を用いることで、輝度が低い場合は、トーンマップを行わず（図４Ｂの（ｂ））、輝度が高い場合はトーンマップを行う（図４Ｂの（ｃ））というように、時間変化する輝度に合わせた最適なトーンマップを実現できる。

［１−５．映像とグラフィックスとの合成］
図５は、動画にメニュー及び字幕などのグラフィックスを重畳して、映像表示装置で表示する例を示す図である。ここでは、Ｕｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙの例を示す。

グラフィックスを重畳する前の動画を主映像と表現する。Ｕｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙではグラフィックスは、ＨＤ解像度で準備される。映像再生装置は、ＨＤのグラフィックスに対してＨＤ−ＵＨＤ変換を行うことでＵＨＤのグラフィックスを生成する。そして、映像再生装置は、得られたＵＨＤのグラフィックスと、ＵＨＤ解像度の主映像とを合成する。そして、映像再生装置は、合成後の映像を、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を通じて映像表示装置に送る。映像表示装置は、送られてきた映像をＨＤＲとして表示する。

また、映像再生装置は、ダイナミックメタデータを、主映像の輝度の時間変化に基づいて決定し、ＨＤＭＩを通じて、映像表示装置に送る。映像表示装置は、送られてきたダイナミックメタデータに基づき、主映像に字幕及びメニューが重畳された映像信号に対して、ダイナミックトーンマップを施す。

この状況は、放送又は通信によるＯＴＴ（Ｏｖｅｒ Ｔｈｅ Ｔｏｐ）サービスでのＨＤＲ映像を表示する場合でも、主映像にメニュー又は字幕が重畳され、得られた映像が映像表示装置で表示される場合は同様である。

［１−６．従来の映像再生装置］
従来のＨＤＲ対応の映像再生装置の構成について説明する。まず、スタティックメタデータのみに対応している映像再生装置（ＨＤＲ１０、ＢＤＡで定めるマンダトリＨＤＲの場合）について説明する。

図６は、従来の映像表示システム１００の構成を示す図である。この映像表示システム１００は、映像再生装置１０１と、映像表示装置１０２とを含む。映像再生装置１０１は、ＨＤＲ対応の映像再生装置であり、ディスク１１１と、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２と、デマルチプレクサ１１３と、ＰＧデコーダ（ＰＧ Ｄｅｃ）１１４と、映像デコーダ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｅｃ）１１５と、メニュー制御部１１６と、スタティックメタデータ抽出部１１７と、映像合成部１１８と、映像情報出力部１１９とを備える。

ディスク１１１は、映像及び必要なその他の情報を記録した記録媒体であり、例えば、ＢＤ−ＲＯＭメディアである。ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２は、ディスク１１１から情報を読み取る。デマルチプレクサ１１３は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報から、字幕情報、映像情報、及び音声情報（図示せず）を抽出する。

ＰＧデコーダ１１４は、デマルチプレクサ１１３で抽出された字幕情報から字幕グラフィックスを生成する。映像デコーダ１１５は、デマルチプレクサ１１３で抽出された映像情報から映像信号を生成する。

メニュー制御部１１６は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報を用いて、メニューグラフィックスの生成及びその制御を行う。スタティックメタデータ抽出部１１７は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報からスタティックメタデータを抽出する。

映像合成部１１８は、メニュー制御部１１６で生成されたメニューグラフィックス、ＰＧデコーダ１１４で生成された字幕グラフィックス、及び、映像デコーダ１１５で生成された映像情報を合成することで映像信号を生成する。映像情報出力部１１９は、映像合成部１１８で生成された映像信号、デマルチプレクサ１１３で抽出された音声信号（図示せず）、及び、スタティックメタデータ抽出部１１７で抽出されたスタティックメタデータをＨＤＭＩなどの伝送部を経由して、映像表示装置１０２へ送る。

次に、ダイナミックメタデータを持つＨＤＲに対応した映像再生装置の構成を説明する。図７は、ダイナミックメタデータを持つＨＤＲに対応した映像再生装置１０１Ａを含む映像表示システム１００Ａの構成を示す図である。この映像表示システム１００は、映像再生装置１０１Ａと、映像表示装置１０２Ａとを含む。

この映像再生装置１０１Ａは、図６に示す映像再生装置１０１の構成に加え、ダイナミックメタデータ抽出部１２０と、メタデータ切替部１２１とを備える。

ダイナミックメタデータ抽出部１２０は、映像デコーダ１１５で生成された映像情報に含まれるダイナミックメタデータを抽出する。メタデータ切替部１２１は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータと、スタティックメタデータ抽出部１１７で抽出されたスタティックメタデータとうち、出力するメタデータを切り替える、又は双方を出力するなどの処理を行う。映像情報出力部１１９は、メタデータ切替部１２１から出力されたメタデータを映像信号とともに、ＨＤＭＩなどの伝送部を経由して、映像表示装置１０２Ａへ送る。

なお、ここでは、ダイナミックメタデータが映像情報に含まれるとしたが、ダイナミックメタデータは、別途、ディスク１１１に記録されており、映像情報に同期して、メタデータ切替部１２１へ送られてもよい。このような構成により、映像表示装置１０２で、ダイナミックメタデータに基づくダイナミックトーンマップを実現できる。

なお、Ｂｌｕ−ｒａｙ、Ｕｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙの詳細は、例えば、非特許文献１に記載されている。

［１−７．動画にグラフィックスを重畳した映像データにダイナミックトーンマップを行う場合の課題］
ダイナミックメタデータ方式では、ＨＤＲ映像の輝度分布などの輝度に関わるメタデータがフレーム毎に指定され、映像信号とともに、そのようなメタデータが、映像表示装置に送られる。映像表示装置は、当該映像表示装置の最大輝度などの表示能力に応じて、送られてきたメタデータを参考にして、輝度を変換するなどの処理を行う。このようなダイナミックメタデータ方式は、映像表示装置の輝度などの表示性能によらずできるだけ一定の品質の映像を表示する方式として、注目されている。

しかしながら、ダイナミックメタデータは、時間的に変化するために、本来一定であるべき映像の表示が、安定しないという問題がある。

表示すべき映像が、同時に編集、又は監修された映像、いわゆる動画だけであるならば、ある程度、映像の状況を考慮した処理が可能である。このような動画を主映像とし、同時に、本来一定であり、まったく変動しない、字幕又はメニューなどのグラフィックスデータが主映像に重畳されて表示されると、ダイナミックメタデータを使用した処理により、一定であるべきグラフィックスの輝度又は色が変化するという悪影響が出てくる。この悪影響は、主映像の輝度が高く、映像表示装置の輝度が低いほど顕著となる。

図８は、主映像にグラフィックスが重畳されたときのダイナミックトーンマップの影響を示す図である。ここで、図８の（ａ）に示すように、重畳されるグラフィックスの輝度を３５０ｎｉｔ仮定する。図８の（ｂ）に示すように主映像の輝度が低い区間では、トーンマップが行われず、グラフィックスは本来の輝度である３５０ｎｉｔで映像表示装置に表示される。一方、図８の（ｃ）に示すように、主映像の輝度が高い区間では、トーンマップが行われ、グラフィックスの輝度は、３５０ｎｉｔより低い輝度で映像表示装置に表示される。このように、本来一定であるべきグラフィックスの輝度が時間的に変動することになり、好ましくない状態となる。ここでは輝度だけの影響としたが、実際の映像表示装置では、色成分も影響を受けるために色も影響を受けることもある。

［１−８．解決方法］
上記課題を避ける手段として、重畳するグラフィックスの位置情報を映像表示装置に送り、グラフィックスが表示されている部分のみ、ダイナミックメタデータを適用しない方法が考えられる。しかし、この方法は、表示画面の全領域において、グラフィックスが表示されているかどうかの情報の伝送が必要であり、映像表示装置での処理も、表示ピクセル単位での判断が必要など、実現はかなり困難である。

また、上記のように、映像表示装置側で正しい処理をするための追加情報を映像再生装置が映像表示装置に送り、映像表示装置側で、グラフィックスが重畳されたＨＤＲ映像の表示処理を行う場合、映像表示装置側の実装により、映像の見え方が変わる可能性がある。コンテンツ製作者としては、これは大きな課題と認識されている。このため、常に正しく処理を行えるように、ブルーレイ規格でなどの映像再生装置の動作を定めた規定に従い、映像再生装置側で処理を行い、映像表示装置に送るダイナミックメタデータを加工する。これにより、映像表示装置で適切な映像を表示できる。ただし、映像表示装置側の処理によっては、画質劣化が起こる可能性があるため、映像表示装置側の処理も含めた方式が必要である。

本開示では以下の解決方法を用いる。ＨＤＲ映像の再生時に、メニューを重畳して表示しているかどうかを示すフラグ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ＿Ｍｅｎｕ＿Ｏｎ＿Ｆｌａｇ：ＧＭＯＦ）を、メニューグラフィックスを表示する時に、必要に応じて設定する。この設定は、ブルーレイディスクの場合、ＨＤＭＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｏｖｉｅ Ｍｏｄｅ）のコマンド又はＢＤ−Ｊ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｊａｖａ（登録商標））のコマンドで行われる。

ＨＤＲ映像データなどが記録されたディスク又はＨＤＲデータを再生する場合に、メニューなどのグラフィックスがＨＤＲ映像に重畳表示された場合、映像再生装置は、ＧＭＯＦフラグをＯＮに設定する。また、映像再生装置は、映像再生装置の内部で、トーンマップの処理、又はグラフィックスの変換を行った場合、映像表示装置にＧＭＯＦを伝送しない。

映像表示装置でトーンマップの処理を行う場合、映像再生装置は、スタティックメタデータに相当する値をダイナミックメタデータとして映像表示装置に送る。これにより、映像表示装置はトーンマップを固定するので、グラフィックスへの影響を低減できる。

映像再生装置は、ダイナミックメタデータをスタティックメタデータに相当する値に変更するとき、また、スタティックメタデータに相当する値をもとのダイナミックメタデータに戻すときに、スムーズな遷移のため、メタデータの値を少しずつ変化させる。これにより、メタデータが変わることによるトーンマップの変化の違和感を低減できる。

映像再生装置は、ディスク又はＨＤＲデータにメニューグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）が指定されている場合には、当該ＭａｘＬＬＧＭを取得する。または、映像再生装置は、ＭａｘＬＬＧＭに相当する値をメニューグラフィックスを分析することで生成する。また、映像再生装置は、映像表示装置から表示装置の最大輝度情報（ＭＡＸＴＶＬＬ）を受け取る。そして、映像再生装置は、ＭａｘＬＬＧＭとＭＡＸＴＶＬＬを比較することで、メニューグラフィックスにダイナミックトーンマップの影響がないかを判断する。映像再生装置は、当該影響がないと判断した場合、ＧＭＯＦフラグがＯＮであっても、ダイナミックメタデータの変換処理を行わない。これにより、映像表示装置でできる限りダイナミックなトーンマップを実施できるので、よりよい映像表示を実現できる。

ＧＭＯＦが映像表示装置に送られた場合、映像表示装置は、ＨＤＲ映像にグラフィックスが重畳されていることを認識できるので、適切なトーンマップ処理を行うことができる。すなわち、映像表示装置は、映像表示装置（例えばＴＶ）の輝度レベル、コンテンツの輝度レベル、及びグラフィックスの輝度レベル（ＭａｘＬＬＧＭ）に基づき、ダイナミックメタデータに従ったトーンマップをそのまま行うか、トーンマップを固定するか、スタティックメタデータに応じたトーンマップを行うか、輝度レベルに応じてそれらの処理を組み合わせた処理を行うかなどを切り替える。これにより、映像表示装置は適切な処理を行える。

このとき、映像表示装置は、ディスク又はＨＤＲデータで指定されたメニューグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）、又は、映像再生装置内で生成されたＭａｘＬＬＧＭを、トーンマップ処理に用いることで、より適切な処理を行うことが可能となる。

また、ＧＭＯＦがＯＮの場合に、映像再生装置は、ＴＶ側処理優先フラグ（ＴＶＰＡＦ）を設定する。ＴＶＰＡＦがＯＮの場合、映像再生装置は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｔａｄａｔａ Ｂｌｏｃｋ Ｍｏｄｅ Ｆｌａｇ （ＤＭＢＭ）をＯＦＦに設定し、ＤＭＢＭを映像表示装置に送付する。この場合、映像表示装置で、自身の輝度に応じた適切な処理が許可される。

ＴＶＰＡＦがＯＦＦに設定された場合は、映像再生装置は、ＤＭＢＭをＯＮに設定し、ＤＭＢＭを映像表示装置に送付する。この場合、映像表示装置は、ダイナミックメタデータに従った処理を行うことが強制される。すなわち、映像表示装置は、映像再生装置側で処理されたダイナミックメタデータに従うことになる。よって、映像再生装置におけるダイナミックメタデータへの対応が明確であれば、ほとんどの映像表示装置で同様な映像が表示される。

以上により、放送、Ｂｌｕ−ｒａｙ等のパッケージメディア、又はＯＴＴ等のインターネット配信により送られてきたＨＤＲ映像信号に対して、ダイナミックトーンマップを行う場合において、メニュー及び字幕などのグラフィックスに対するダイナミックトーンマップの影響を低減できる。これにより、安定したグラフィックスの表示と映像表示装置の最大輝度（ＤＰＬ）と動画の最大輝度に応じたダイナミックトーンマップの効果を得ることができる。

上記により、特に、映像の輝度に比較して低い最大輝度の映像表示装置におけるＨＤＲ効果大きくする一方、スタティックトーンマップと同様な品位が高いグラフィックスの表示が実現できる。

さらに、ＴＶなどの映像表示装置の処理によらないスタティックトーンマップ相当のダイナミックメタデータを映像再生装置が映像表示装置に送出することで、コンテンツ製作者の意図をより再現できる。一方、コンテンツ製作者が許可すれば、映像表示装置での処理も選択可能である。よって、グラフィックスの状態に応じた適切な処理の選択により、ダイナミックトーンマップの効果を最大限としつつ、グラフィックスへの影響を抑えることが可能となる。

［２−１．映像表示システムの構成］
図９は、本実施の形態に係る映像表示システム１００Ｂの構成を示す図である。映像表示システム１００Ｂは、映像再生装置１０１Ｂと、映像表示装置１０２Ｂとを含む。

映像再生装置１０１Ｂは、ディスク１１１と、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２と、デマルチプレクサ１１３と、ＰＧデコーダ（ＰＧ Ｄｅｃ）１１４と、映像デコーダ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｅｃ）１１５と、メニュー制御部１１６Ｂと、スタティックメタデータ抽出部１１７と、映像合成部１１８と、映像情報出力部１１９と、ダイナミックメタデータ抽出部１２０と、メタデータ処理部１２２とを備える。

ディスク１１１は、映像及び必要なその他の情報を記録した記録媒体であり、例えば、ＢＤ−ＲＯＭメディアである。ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２は、ディスク１１１から情報を読み取る。デマルチプレクサ１１３は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報から、字幕情報、映像情報、及び音声情報（図示せず）を抽出する。

ＰＧデコーダ１１４は、デマルチプレクサ１１３で抽出された字幕情報から字幕グラフィックスを生成する。映像デコーダ１１５は、デマルチプレクサ１１３で抽出された映像情報から映像信号を生成する。

メニュー制御部１１６Ｂは、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報を用いて、メニューグラフィックスの生成及びその制御を行う。また、メニュー制御部１１６Ｂは、メニューグラフィックス状態情報（ＧＭＯＦ、ＴＶＰＡＦ、ＭａｘＬＬＧＭ）をメタデータ処理部１２２に出力する。

スタティックメタデータ抽出部１１７は、ＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２から出力される情報からスタティックメタデータを抽出する。スタティックメタデータは、映像の輝度（例えば、最大輝度及び平均輝度）を示す情報を含む。このスタティックメタデータで示される映像の輝度は、所定期間における映像の輝度（固定値）である。

映像合成部１１８は、メニュー制御部１１６Ｂで生成されたメニューグラフィックス、ＰＧデコーダ１１４で生成された字幕グラフィックス、及び、映像デコーダ１１５で生成された映像情報を合成することで映像信号を生成する。つまり、映像合成部１１８は、映像情報にメニューグラフィックス及び字幕グラフィックスを重畳する。

ダイナミックメタデータ抽出部１２０は、映像デコーダ１１５で生成された映像情報からダイナミックメタデータを抽出する。なお、ダイナミックメタデータは、別途、ディスク１１１に記録されており、映像情報に同期して、メタデータ処理部１２２へ送られてもよい。また、ダイナミックメタデータは、映像の輝度（例えば、最大輝度及び平均輝度）を示す情報を含む。このダイナミックメタデータで示される映像の輝度は、所定期間において時系列に変化する。つまり、ダイナミックメタデータは、スタティックメタデータにおける上記所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示す。

メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータと、スタティックメタデータ抽出部１１７で抽出されたスタティックメタデータとを、メニュー制御部１１６Ｂから出力されたメニューグラフィックス状態情報と、映像表示装置１０２Ｂの輝度情報（ＭＡＸＴＶＬＬ）とを用いて処理し、メニューグラフィックスの状態に応じたダイナミックメタデータの変更を行う。また、メタデータ処理部１２２は、ＭＡＸＴＶＬＬを、例えば、映像表示装置１０２ＢからＥＤＩＤとして取得する。

映像情報出力部１１９は、映像合成部１１８で生成された映像信号、デマルチプレクサ１１３で抽出された音声信号（図示せず）、並びに、メタデータ処理部１２２で処理されたダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータをＨＤＭＩなどの伝送部を経由して、映像表示装置１０２Ｂへ送る。

メニュー制御部１１６Ｂは、例えば、ＢＤ−ＪというＪａｖａコマンドを処理するＢＤ−Ｊエンジン、又は、ストリーム中にＩＧとして記載されたＨＤＭＶコマンドを処理するＨＤＭＶコマンドインタープリタにより実現される。

［２−２．フラグ及び状態］
以下、各フラグ及び状態の詳細を説明する。Ｇｒａｐｈｉｃｓ＿Ｍｅｎｕ＿Ｏｎ＿Ｆｌａｇ（ＧＭＯＦ）は、ＨＤＲ映像の再生時に、メニューグラフィックスを重畳して表示しているかどうかを示すフラグである。このＧＭＯＦは、ＢＤ−Ｊ又はＨＤＭＶのコマンドで設定される。メニューグラフィックス表示されていても、メニューグラフィックスが透明な場合、メニューグラフィックスの表示領域が狭い場合、又は、メニューグラフィックスの輝度が十分低い場合などの、メニューグラフィックスがダイナミックトーンマップの影響を受けない場合には、ＧＭＯＦはＯＦＦに設定される。

ＧＭＯＦ＝ＯＦＦは、ＨＤＲ映像の再生時に、メニューグラフィックスが重畳されていないか、ダイナミックトーンマップによる影響を考慮しないでよい範囲のメニューグラフィックスが表示されていることを示す。

ＧＭＯＦ＝ＯＮは、ＨＤＲ映像の再生時に、ダイナミックトーンマップにより影響を受ける可能性があるメニューグラフィックスが重畳されていることを示す。つまり、ＧＭＯＦ＝ＯＮは、映像再生装置又は映像表示装置でのなんらかの処理により、メニューグラフィックスへのダイナミックトーンマップの影響を低減することをコンテンツ製作者は意図していることを示す。

Ｍａｘｉｍｕｍ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ＿Ｌｅｖｅｌ＿ｏｆ＿Ｇｒａｐｈｉｃｓ＿Ｍｅｎｕ（ＭａｘＬＬＧＭ）は、メニューグラフィックスの最大輝度を示す。ＭａｘＬＬＧＭは、ＧＭＯＦのパラメータとして設定される。よって、ＧＭＯＦがＯＦＦの場合は、ＭａｘＬＬＧＭは設定されない。

ＭａｘＬＬＧＭ＝０は、メニューグラフィックスの最大輝度が不明である、又はメニューグラフィックスが透明であることを示す。

ＭａｘＬＬＧＭ＝１〜最大値により、メニューグラフィックスの最大輝度が示される。なお、最大値は任意に定義される。例えば、最大値が、通常使用されるマスタリングモニタの最大輝度である１０００ｎｉｔの場合において、ＭａｘＬＬＧＭが８ビットであれば、メニューグラフィックスの最大輝度が約４ｎｉｔ単位で示される。また、ＭａｘＬＬＧＭが１０ビットであれば、メニューグラフィックスの最大輝度が約１ｎｉｔ単位で示される。

Ｍａｘｉｍｕｍ＿ＴＶ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ＿Ｌｅｖｅｌ（ＭＡＸＴＶＬＬ）は、映像表示装置が表示可能な最大輝度を示す。映像再生装置１０１Ｂは、ＭＡＸＴＶＬＬを、例えば、映像表示装置１０２ＢからＥＤＩＤとして取得する。または、ユーザが映像再生装置１０１Ｂの初期設定としてＭＡＸＴＶＬＬを設定してもよい。

ＭＡＸＴＶＬＬは、具体的な輝度を数値で示してもよいし、映像表示装置の最大輝度が属する輝度範囲を示してもよい。つまり、ＭＡＸＴＶＬＬに、以下に示す複数のフォーマットいずれかを用いることができる。

ＭＡＸＴＶＬＬ＝０は、映像表示装置の最大輝度が不明であることを示す。ＭＡＸＴＶＬＬ＝１〜最大値により、映像再生装置の最大輝度の具体的な数値が示される。この場合、例えば、ＭＡＸＬＬＧと同様に、最大輝度とビット数で、単位が決まる。例えば、最大値が１０００ｎｉｔであり、８ビットで表現する場合には、映像再生装置の最大輝度が４ｎｉｔ単位で示される。

または、ＭＡＸＴＶＬＬは、輝度範囲を示す。この場合、例えば、ＭＡＸＴＶＬＬは、輝度範囲の中心値を現す。例えば、１０００ｎｉｔが最大値の場合、ＭＡＸＴＶＬＬは、１０００ｎｉｔ、５００ｎｉｔ、及び２００ｎｉｔのいずれかを示す。ＭＡＸＴＶＬＬで１０００ｎｉｔが示される場合、映像表示装置の最大輝度が７００ｎｉｔ以上であることを示す。ＭＡＸＴＶＬＬで５００ｎｉｔが示される場合、映像表示装置の最大輝度が３００ｎｉｔから８００ｎｉｔまでの輝度範囲に含まれることを示す。ＭＡＸＴＶＬＬで２００ｎｉｔが示される場合、映像表示装置の最大輝度が４００ｎｉｔ以下であることを示す。なお、上記のように輝度範囲がオーバーラップして定義されてもよいし、オーバーラップしないように定義されてもよい。また、ＭＡＸＴＶＬＬは、中心値等の輝度の数値を示すのではなく、輝度範囲に割り当てられたインデックス等を示してもよい。例えば、ＭＡＸＴＶＬＬ＝１により４００ｎｉｔ以下の輝度範囲が示され、ＭＡＸＴＶＬＬ＝２により、３００〜８００ｎｉｔの輝度範囲が示され、ＭＡＸＴＶＬＬ＝３により７００ｎｉｔ以上の輝度範囲が示される。

ＴＶ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ Ｆｌａｇ（ＴＶＰＡＦ）は、映像表示装置での処理を優先するか否かを示すフラグであり、映像表示装置でのメタデータの処理が許可されているかどうかを示す。

このＴＶＰＡＦは、ＧＭＯＦのパラメータとして設定される。よって、ＧＭＯＦがＯＦＦの場合は、ＴＶＰＡＦは設定されない。

ＴＶＰＡＦ＝ＯＦＦは、映像表示装置での処理を認めないことを示す。すなわち、これは、映像再生装置で、ダイナミックメタデータを適切な値に設定することを意味する。

ＴＶＰＡＦ＝ＯＮは、映像表示装置での処理を優先することを示す。すなわち、映像再生装置は、ダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータを変更せず、ＨＤＲ映像に記録されているままのダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータを出力する。

Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｔａｄａｔａ Ｂｌｏｃｋ Ｍｏｄｅ Ｆｌａｇ （ＤＭＢＭ）は、映像表示装置でダイナミックメタデータの処理を行わなくてよいかどうかを示す。ＤＭＢＭは、映像再生装置から映像表示装置にメタデータとともに送られるフラグである。

ＤＭＢＭ＝ＯＦＦは、映像表示装置でダイナミックメタデータを変更可能であることを示す。つまり、この場合、映像表示装置は、ＧＭＯＦ＝ＯＮである場合に、ダイナミックメタデータではなく、スタティックメタデータによるトーンマップを行うこと、又は、ＨＤＲ映像データを解析し、映像表示装置の特性に応じた処理を行うことができる。

ＤＭＢＭ＝ＯＮは、映像表示装置では、映像再生装置から送られたダイナミックメタデータに従った処理を行うことが求められることを示す。

図１０は、これらの値の組み合わせと映像表示装置でのトーンマップ処理の関係を示す図である。

Ｍｏｄｅ０は、メニューグラフィックスが重畳されておらず、ダイナミックメタデータに従いダイナミックトーンマップが行われる場合である。Ｍｏｄｅ１は、メニューグラフィックスが重畳されているが、映像表示装置で、適切なトーンマップを選択する場合である。Ｍｏｄｅ２は、メニューグラフィックスは重畳されているが、映像再生装置で、ダイナミックトーンマップの影響を受けないと判断し、映像表示装置では、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う場合である。Ｍｏｄｅ３は、映像再生装置でメニューグラフィックスがダイナミックトーンマップの影響を受けると判断し、映像表示装置に送るダイナミックメタデータをスタティックメタデータ相当に設定することで、トーンマップを固定し、スタティックトーンマップが行われる場合である。

まず、Ｊａｖａ ＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインタフェース）又はＨＤＭＶ ＩＧが呼び出された場合において、Ｍｏｄｅ１では、スタジオ（コンテンツ製作者）は映像表示装置（例えばＴＶ）による追加処理を認めており、ＴＶＰＡＦ＝ＯＮ（１）に設定される。

映像再生装置は、ＨＤＭＩ ＶＳＩＦ（Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩｎｆｏＦｒａｍｅ）により、ＧＭＯＦ＝１（ＯＮ）、ＤＭＢＭ）＝０（ＯＦＦ）、ＭａｘＬＬＧＭを映像表示装置に送る。この場合、映像表示装置（ＴＶ）は、ＭａｘＬＬＧＭに影響しないように映像表示装置のトーンマップカーブを変更し、ダイナミックメタデータモード（ダイナミックトーンマップ）を継続してもよい。

Ｍｏｄｅ２では、スタジオ（コンテンツ製作者）は映像表示装置（例えばＴＶ）による追加処理を認めておらず、ＴＶＰＡＦ＝ＯＦＦ（０）に設定される。また、ＨＤＲ１０＋のアルゴリズムによりＭＡＸＴＶＬＬが十分に高い、又は、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬ比べて十分に低いと判定される。この場合、Ｍｏｄｅ１と同様の動作が行われる。

Ｍｏｄｅ３では、ＴＶＰＡＦ＝ＯＦＦ（０）であり、かつ、ＨＤＲ１０＋アルゴリズムによりＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分に低くないと判定される。

この場合、映像再生装置は、ＨＤＭＩ ＶＳＩＦにより、ＧＭＯＦ＝１（ＯＮ）、ＤＭＢＭ＝１（ＯＮ）、ＭａｘＬＬＧＭを映像表示装置に送る。また、ＶＳＩＦ内のダイナミックメタデータは、固定スタティック値に設定される。また、映像再生装置のオプションとして、メタデータの値を少しずつ変化させる機能がある。

［２−３．映像表示装置の構成］
図１１は、本実施の形態に係る映像表示装置１０２Ｂの構成を示すブロック図である。映像表示装置１０２Ｂは、輝度情報保持部１３１と、映像受信部１３２と、メタデータ取得部１３３と、トーンマップ処理部１３４と、表示部１３５とを備える。

ＨＤＭＩなどの映像情報伝送部を通じて、映像再生装置１０１Ｂから映像表示装置１０２Ｂに映像信号、ダイナミックメタデータ及びスタティックメタデータが入力される。また、映像表示装置１０２Ｂは、映像表示装置１０２Ｂの能力を等を示す情報を、ＥＤＩＤとして映像再生装置１０１Ｂに送る。

輝度情報保持部１３１は、画像を表示する場合の最大輝度情報（ＭＡＸＴＶＬＬ）を保持する。映像表示装置１０２Ｂは、このＭＡＸＴＶＬＬをＥＤＩＤを通じて、映像再生装置１０１Ｂに送る。このとき同時に、映像表示装置１０２Ｂは、映像表示装置１０２Ｂが、規定のダイナミックメタデータに対応し、ダイナミックトーンマップ処理が可能なことなどを示す情報も映像再生装置１０１Ｂに送る。

映像受信部１３２は、映像信号、及びメタデータを受信する。映像受信部１３２は、映像信号をトーンマップ処理部１３４に送り、メタデータをメタデータ取得部１３３に送る。メタデータ取得部１３３は、ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ、及びＤＭＢＭなどの情報を含むダイナミックメタデータの種々のパラメータ、並びにスタティックメタデータの種々のパラメータを取得し、取得したパラメータをトーンマップ処理部１３４に送る。

トーンマップ処理部１３４は、ＭＡＸＴＶＬＬと、表示部１３５の属性と、メタデータ取得部１３３から送られるメタデータとを用い、入力された映像信号に適切なトーンマップ処理を行い、処理後の映像信号を表示部１３５へ出力する。表示部１３５は、処理後の映像信号に基づく映像を表示する。

［２−４．メタデータ処理部の構成］
図１２は、本実施の形態に係る映像再生装置１０１Ｂが備えるメタデータ処理部１２２の構成を示すブロック図である。このメタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ保持部１４１と、スタティックメタデータ保持部１４２と、メタデータ演算部１４３と、メタデータ判断部１４４と、切替部ＳＷ１とを備える。

ダイナミックメタデータ保持部１４１は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０からのダイナミックメタデータを、必要なタイミングで保持すると同時に、切替部ＳＷ１の端子Ａに送る。

スタティックメタデータ保持部１４２は、スタティックメタデータ抽出部１１７からのスタティックメタデータを、ダイナミックメタデータ保持部１４１と同じタイミングで保持すると同時に、映像情報出力部１１９へ送る。このスタティックメタデータは映像表示装置１０２Ｂへ送られる。

メタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータ保持部１４１で保持されているダイナミックメタデータと、スタティックメタデータ保持部１４２で保持されているスタティックメタデータとを、メタデータ判断部１４４からの情報に基づき、処理することで、ダイナミックメタデータの形式の情報を生成し、生成されたダイナミックメタデータを切替部ＳＷ１の端子Ｂへ送る。

メタデータ判断部１４４は、メニュー制御部１１６Ｂからのメニューグラフィックス状態情報（ＧＭＯＦ、ＴＶＰＡＦ、及びＭａｘＬＬＧＭなど）と映像表示装置１０２ＢからのＥＤＩＤ（対応映像方式の情報、及びＭＡＸＴＶＬＬなど）とを受け取り、これらの情報に基づき、出力するダイナミックメタデータとしてダイナミックメタデータ抽出部１２０からのダイナミックメタデータを選択（切替部ＳＷ１で端子Ａを選択）するか、メタデータ演算部１４３で演算したダイナミックメタデータを選択（切替部ＳＷ１で端子Ｂを選択）するために切替部ＳＷ１を制御する。また、メタデータ判断部１４４は、メタデータ演算部１４３に、入力されたメニューグラフィックス状態情報、及びＭＡＸＴＶＬＬを送る。また、メタデータ判断部１４４は、ダイナミックメタデータ保持部１４１とスタティックメタデータ保持部１４２で、メタデータの保持を行うかどうかの制御を行う。切替部ＳＷ１で選択して出力されたダイナミックメタデータは、映像情報出力部１１９を経由して、映像表示装置１０２Ｂへ送られる。

メタデータ判断部１４４での判断基準を、図１０を用いて説明する。図１０において、ＶＳＩＦに含まれるダイナミックメタデータの値が、「ダイナミック値」である場合は、ダイナミックに変化するダイナミックメタデータが出力される。具体的には、切替部ＳＷ１が端子Ａに接続される（Ｃａｓｅ１）。または、切替部ＳＷ１が端子Ｂに接続される。このとき、メタデータ演算部１４３は、入力されたダイナミックメタデータに何も演算を行わず、入力されたダイナミックメタデータにＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ及びＤＭＢＭなどの値を追加した情報を、端子Ｂに出力する。これにより、ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ及びＤＭＢＭを含むダイナミックメタデータが出力される（Ｃａｓｅ２〜４、６）。

ＶＳＩＦに含まれるダイナミックメタデータの値が、固定スタティック値（Ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｃ ｖａｌｕｅ）の場合、切替部ＳＷ１が端子Ｂに接続される。また、メタデータ演算部１４３は、所定の演算方式により固定の値を示すダイナミックメタデータを演算し、得られたダイナミックメタデータに、ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ、及びＤＭＢＭなどの値を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する。

Ｃａｓｅ３では、ＭａｘＬＬＧＭが記録媒体又はＨＤＲデータ内に、ＪＡＶＡ（登録商標）又はＨＤＭＶのコマンドとして記載されていない。この場合、メニュー制御部１１６Ｂは、表示されるメニューグラフィックスからＭａｘＬＬＧＭを生成する。

Ｃａｓｅ６とＣａｓｅ７では、メタデータ処理部１２２は、ＭａｘＬＬＧＭとＭＡＸＴＶＬＬを比較する。メタデータ処理部１２２は、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬに対して、十分に高い輝度の場合（ＭＡＸＴＶＬＬがＬｏｗ）、ダイナミックメタデータを固定する（Ｃａｓｅ７）。

［２−５．動作］
まず、映像再生装置１０１Ｂの動作を説明する。図１３は、本実施の形態に係る映像再生装置１０１Ｂに含まれるメタデータ処理部１２２の動作を示すフローチャートである。

映像再生装置１０１Ｂは、ディスク１１１などに記録されたＨＤＲ映像の再生開始する。映像にメニューグラフィックスが重畳表示されるまでは、ＧＭＯＦはＯＦＦである（Ｓ１０１でＯＦＦ）。よって、切替部ＳＷ１が端子Ａに接続され、メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータをそのまま、映像情報出力部１１９に出力する（Ｓ１０２）。映像情報出力部１１９は、このダイナミックメタデータを、ＨＤＭＩなどを介して、映像表示装置１０２Ｂに送る。なお、有効なＧＭＯＦが存在しない場合も、ＧＭＯＦがＯＦＦである場合と同様の動作が行われる。

映像にメニューグラフィックスが重畳表示されると、ＧＭＯＦがＯＮになる（Ｓ１０１でＯＮ）。これにより、切替部ＳＷ１は端子Ｂに接続され、メタデータ処理部１２２は、メタデータ演算部１４３から出力されたダイナミックメタデータを映像情報出力部１１９に出力する。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＴＶＰＡＦがＯＮである場合（Ｓ１０３でＯＮ）、ダイナミックメタデータ保持部１４１は、入力されたダイナミックメタデータを保持せず、そのままメタデータ演算部１４３に出力する。メタデータ演算部１４３は、入力されたダイナミックメタデータに追加のメタデータ（ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ，ＤＭＢＭ）を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する（Ｓ１０４）。つまり、メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータをほぼそのまま出力する。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＴＶＰＡＦがＯＦＦ又は無効の場合（Ｓ１０３でＯＦＦ）、メタデータ処理部１２２は、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいかを判定する（Ｓ１０５）。ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなされた場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、ＴＶＰＡＦがＯＦＦである場合と同様に、メタデータ演算部１４３は、入力されたダイナミックメタデータに追加のメタデータ（ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ，ＤＭＢＭ）を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する（Ｓ１０４）。つまり、メタデータ処理部１２２は、ダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータをほぼそのまま出力する。

ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなされない場合、又はＭＡＸＴＶＬＬ或いはＭａｘＬＬＧＭがない（無効である）場合（Ｓ１０５でＮｏ）、ダイナミックメタデータ保持部１４１は、入力されたダイナミックメタデータを保持し、スタティックメタデータ保持部１４２は、入力されたスタティックメタデータを保持する。メタデータ演算部１４３は、保持されているスタティックメタデータと、保持されているダイナミックメタデータとを用いて、固定されたダイナミックメタデータを生成し、生成したダイナミックメタデータに、追加のメタデータ（ＧＭＯＦ、ＭａｘＬＬＧＭ，ＤＭＢＭ）を追加し、追加後のダイナミックメタデータを出力する（Ｓ１０６）。映像表示装置１０２Ｂが、この固定されたダイナミックメタデータを用いて処理を行うことで、スタティックメタデータを用いた場合と同等な効果を得ることができる。

具体的には、例えば、メタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータ保持部１４１で保持されたダイナミックメタデータを、所定の期間において継続して出力することで、当該期間においてダイナミックメタデータを固定する。なお、この場合、スタティックメタデータは用いられない。

または、メタデータ演算部１４３は、保持されているダイナミックメタデータと、保持されているスタティックメタデータとを合成し、得られたメタデータをダイナミックメタデータとして継続して出力する。例えば、メタデータ演算部１４３は、保持されているダイナミックメタデータに示される映像の最大輝度と、保持されているスタティックメタデータで示される映像の最大輝度とに所定の演算（例えば、平均又は重み付け加算等）を行い、得られた最大輝度を示すダイナミックメタデータを継続して出力する。

または、メタデータ演算部１４３は、スタティックメタデータに相当する値をダイナミックメタデータとして算出してもよい。つまり、メタデータ演算部１４３は、スタティックメタデータ保持部１４２で保持されたスタティックメタデータで示される最大輝度を示すダイナミックメタデータを、所定の期間において継続して出力することで、当該期間においてダイナミックメタデータを固定してもよい。このようにメタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータ保持部１４１で保持されたダイナミックメタデータ、及びスタティックメタデータ保持部１４２で保持されたスタティックメタデータの少なくとも一方を用いて所定の期間において同じ映像の輝度値（固定値）を示すダイナミックメタデータを生成する。

また、メタデータ演算部１４３は、ダイナミックメタデータを固定値に遷移させる場合に、出力するダイナミックメタデータの値を現在の値から固定値に徐々に変化させてもよい。また、メタデータ演算部１４３は、出力するダイナミックメタデータの値を固定値からダイナミックメタデータ抽出部１２０で抽出されたダイナミックメタデータに戻す場合に、出力するダイナミックメタデータの値を固定値から現在の値に徐々に変化させてもよい。これにより、映像表示装置１０２Ｂにおけるトーンマップの急激な変化を抑制できる。

なお、徐々に変化するとは、予め定められた期間において、連続的又は段階的に値が変化することを意味する。つまり、ダイナミックメタデータを固定値に遷移させる場合では、上記期間において、現在の値と固定値との間の１以上の値を経て、現在の値から固定値に値が変更される。また、予め定められた期間とは、例えば、複数フレームが表示される期間である。

ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなす条件とは、例えば、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬの５０％より小さいなどの条件である。つまり、この条件は、ＭＡＸＴＶＬＬに対するＭａｘＬＬＧＭの割合（ＭａｘＬＬＧＭ／ＭＡＸＴＶＬＬ）が予め定められた割合（例えば０．５）より小さいことである。

この割合を小さくすると、メニューグラフィックスがＨＤＲ映像に重畳されたときに、ダイナミックメタデータによる影響を少なくできるが、トーンマップが固定になりやすくなるため、高品位なＨＤＲ映像とならない場合が増えることになる。よって、メニューグラフィックスの輝度を落とすことにより、ダイナミックトーンマップのメニューグラフィックスへの影響を少なくし、できるだけダイナミックなトーンマップが用いられるようにすることで、高品位なＨＤＲ映像の表示を実現できる。ただし、メニューグラフィックスの作成に対する制限が大きくなることから、適切な値とする必要がある。

これらの一連の処理が、映像の再生が終了するまで繰り返し行われる（Ｓ１０７）。例えば、この処理は、１フレーム単位又は複数フレーム単位で繰り返し行われる。

次に、映像表示装置１０２Ｂの動作を説明する。図１４は、本実施の形態に係る映像表示装置１０２Ｂに含まれるトーンマップ処理部１３４の動作を示すフローチャートである。

映像表示が開始されると、映像受信部１３２は、映像信号及びメタデータを受信する。映像信号とメタデータとは分離され、それぞれトーンマップ処理部１３４に送られる。

（１）メタデータが、スタティックメタデータを含み、ダイナミックメタデータを含まない場合、（２）ダイナミックメタデータが存在し、ＧＭＯＦがＯＦＦ、又はＧＭＯＦが存在しない場合、トーンマップ処理部１３４は、メタデータに従ったトーンマップを実行する（Ｓ１１２）。そしてトーンマップ後の映像信号が表示部１３５へ送られ、表示部１３５は、当該映像信号に基づくＨＤＲ映像を表示する。

具体的には、メタデータが、スタティックメタデータを含み、ダイナミックメタデータを含まない場合、トーンマップ処理部１３４は、スタティックメタデータに従ったスタティックなトーンマップ、又は映像信号を解析した結果を用いたトーンマップを行う。

また、メタデータにダイナミックメタデータが存在する場合、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う。この場合にも、トーンマップ処理部１３４は、映像信号を解析した結果を用いてもよい。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＤＭＢＭがＯＮである又は定義されていない場合（Ｓ１１１でＯＮ、かつＳ１１３でＯＮ）、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う（Ｓ１１４）。この場合にも、トーンマップ処理部１３４は、映像信号を解析した結果を用いてもよい。

ＧＭＯＦがＯＮであり、かつ、ＤＭＢＭがＯＦＦであり（Ｓ１１１でＯＮ、かつＳ１１３でＯＮ）、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに含まれるＭａｘＬＬＧＭと、ＭＡＸＴＶＬＬとを比較する（Ｓ１１５）。ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分に小さいとみなされる場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）、トーンマップ処理部１３４は、ダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行う（Ｓ１１４）。なお、ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分に小さいとみなす条件は、例えば、上述したステップＳ１０５と同様である。また、トーンマップ処理部１３４は、この判定に、ＭＡＸＴＶＬＬ以外のパラメータを用いてもよい。

ＭａｘＬＬＧＭがＭＡＸＴＶＬＬより十分小さいとみなされない場合、又はＭａｘＬＬＧＭが送られてきていない場合（Ｓ１１５でＮｏ）、トーンマップ処理部１３４は、スタティックメタデータに従ったトーンマップを行う（Ｓ１１６）。なお、ＭａｘＬＬＧＭが送られてきている場合は、トーンマップ処理部１３４は、ＭａｘＬＬＧＭ以上の輝度に対してはダイナミックメタデータに従ったダイナミックトーンマップを行い、ＭａｘＬＬＧＭ未満の輝度に対してはスタティックメタデータに従ったスタティックトーンマップを行ってもよい。

これらの一連の処理が、映像の表示が終了するまで繰り返し行われる（Ｓ１１７）。例えば、この処理は、１フレーム単位又は複数フレーム単位で繰り返し行われる。

以上のように、トーンマップ処理部１３４は、所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の映像の輝度を、当該時間区間の映像の最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理（ダイナミックトーンマップ処理）を行う。表示部１３５は、トーンマップ処理後の映像を表示する。メタデータ処理部１２２は、前記所定期間における映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて、複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを生成する。映像表示システム１００Ｂは、（ｉ）メタデータ処理部１２２が、スタティックメタデータを用いて第１ダイナミックメタデータを生成し（Ｓ１０６）、（ｉｉ）トーンマップ処理部１３４が、第１ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う（Ｓ１１４）第１動作と、トーンマップ処理部１３４が、複数の時間区間で最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う（Ｓ１１２）第２動作とを切り替える。

これにより、トーンマップ処理部における動作を変更することなく、ダイナミックトーンマップを行うか、トーンマップを固定するかを切り替えることができる。つまり、トーンマップ処理部の構成を変更することなく、トーンマップを固定する機能を実現できる。また、トーンマップ処理部は、映像表示装置に含まれる可能性がある。よって、映像表示装置に変更を加えることなく、又は、変更を低減しつつ、映像再生装置に対する変更のみで上記の機能を実現できる。また、映像表示装置における処理により画質が劣化することを抑制できる。このように、本実施の形態の手法により、表示する映像の質を向上できる。

また、映像表示システム１００Ｂは、さらに、主映像にグラフィックスを合成することで前記映像を生成する映像合成部１１８を備える。主映像にグラフィックスが合成された場合（Ｓ１０１でＯＮ、かつＳ１１１でＯＮ）、前記第１動作が行われる。（Ｓ１０６かつＳ１１４）、主映像にグラフィックスが合成されていない場合、第２動作、又は、スタティックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第３動作が行われる（Ｓ１１２）。これにより、グラフィックスの輝度の変化を抑制できる。

また、主映像にグラフィックスが合成され（Ｓ１０１でＯＮ）、かつ、表示部１３５が表示可能な最大輝度（ＭＡＸＴＶＬＬ）に対するグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）の割合が予め定められた値より高い場合（Ｓ１０５でＮｏ）、第１動作が行われる（Ｓ１０６かつＳ１１４）。主映像にグラフィックスが合成され（Ｓ１０１でＯＮ）、かつ、前記割合が予め定められた値より低い場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、第２動作が行われる（Ｓ１０４かつＳ１１４）。

これによれば、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が高い場合には、トーンマップを固定し、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が低い場合には、ダイナミックトーンマップを継続できる。これにより、グラフィックスの輝度の変化を抑制しつつ、適切にダイナミックトーンマップを行うことができる。

また、主映像にグラフィックスが合成され（Ｓ１０１でＯＮ）、かつ、前記割合が予め定められた値より高い場合（Ｓ１０５でＮｏ、又はＳ１１５でＮｏ）に、映像に付随している情報（例えばＴＶＰＡＦ）に基づき第１動作（Ｓ１０６かつＳ１１４）又は第３動作（Ｓ１１６）が行われる。

これによれば、コンテンツ作成者がトーンマップ処理部（例えば映像表示装置）においてトーンマップ処理を変更することを許可するか否かを設定できる。

また、メタデータ処理部１２２は、スタティックメタデータで示される映像の最大輝度と、第２ダイナミックメタデータで示される、第１動作が開始された時間区間における映像の最大輝度とを演算することで、第１ダイナミックメタデータで示される前記同一の最大輝度を演算する。これにより、第２ダイナミックメタデータとスタティックメタデータとを加味した第１ダイナミックメタデータを作成できる。

また、第２動作から第１動作への切り替え時において、メタデータ処理部１２２は、第１ダイナミックメタデータで示される最大輝度を、第２ダイナミックメタデータ示される最大輝度から前記同一の最大輝度に、複数フレームにおいて連続的又は段階的に変更する。これにより、動作の切り替え時において、トーンマップを滑らかに変更できる。

また、映像表示装置１０２Ｂは、所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の映像の輝度を、当該時間区間の前記映像の前記最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理を行うトーンマップ処理部１３４と、トーンマップ処理後の映像を表示する表示部１３５とを備える。トーンマップ処理部１３４は、所定期間における映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて生成された、複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第１動作（Ｓ１１４）と、複数の時間区間で最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第２動作（Ｓ１１２）とを切り替える。

これにより、トーンマップ処理部における動作を変更することなく、ダイナミックトーンマップを行うか、トーンマップを固定するかを切り替えることができる。つまり、トーンマップ処理部の構成を変更することなく、トーンマップを固定する機能を実現できる。また、映像表示装置における処理により画質が劣化することを抑制できる。このように、本実施の形態の手法により、表示する映像の質を向上できる。

また、トーンマップ処理部１３４は、映像にグラフィックスが含まれる場合（Ｓ１１１でＯＮ）、第１動作を行い（Ｓ１１４）、映像に前記グラフィックスが含まれない場合（Ｓ１１１でＯＦＦ）、第２動作、又は、スタティックメタデータを用いてトーンマップ処理を行う第３動作を行う（Ｓ１１２）。

また、トーンマップ処理部１３４は、映像にグラフィックスが含まれる場合（Ｓ１１１でＯＮ）、トーンマップ処理部１３４が、ダイナミックメタデータを用いた第１トーンマップ処理と、スタティックメタデータを用いた第２トーンマップ処理とのうち、第１トーンマップ処理を行うことを強制することを示すフラグ（ＤＭＢＭ）により、第１トーンマップ処理を行うことが強制されている場合（Ｓ１１３でＯＮ）、第１トーンマップ処理を行い、フラグ（ＤＭＢＭ）により、第１トーンマップ処理を行うことが強制されていない場合（Ｓ１１３でＯＦＦ）、第１トーンマップ処理（Ｓ１１４）又は第２トーンマップ処理（Ｓ１１６）を行う。第１動作が行われる場合（Ｓ１０６かつＳ１１４）には、フラグ（ＤＭＢＭ）により第１トーンマップ処理を行うことが強制される。

これにより、映像再生装置において強制的に第１ダイナミックメタデータを用いた処理を行うようにできるので、確実に第１ダイナミックメタデータを用いてトーンマップを固定する処理を実現できる。

また、トーンマップ処理部１３４は、映像にグラフィックスが含まれ、かつ、フラグ（ＤＭＢＭ）により、第１トーンマップ処理を行うことが強制されていない場合（Ｓ１１１でＯＮかつＳ１１３でＯＦＦ）において、表示部１３５が表示可能な最大輝度（ＭＡＸＴＶＬＬ）に対するグラフィックスの最大輝度（ＭａｘＬＬＧＭ）の割合が予め定められた値より高い場合（Ｓ１１５でＮｏ）、第２トーンマップ処理を行い（Ｓ１１６）、前記割合が予め定められた値より低い場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）、第１トーンマップ処理を行う（Ｓ１１４）。

これによれば、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が高い場合には、トーンマップを固定し、グラフィックスの輝度の変化が発生する可能性が低い場合には、ダイナミックトーンマップを継続できる。これにより、グラフィックスの輝度の変化を抑制しつつ、適切にダイナミックトーンマップを行うことができる。

［３．変形例］
映像再生装置が再生するＨＤＲ映像は、例えばＢｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、Ｉｎｔｅｒｎｅｔの動画配信サイト、放送、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）内の映像であってもよい。

上記映像再生装置は、ディスクプレイヤー、ディスクレコーダ、セットトップボックス、テレビ、パーソナルコンピュータ、又はスマートフォンなど、記録媒体、放送又はインターネットからの圧縮された映像信号を復号し、映像表示装置に送る装置でもよい。また、映像再生装置１０１Ｂの機能の一部又は全てが、映像表示装置１０２Ｂに含まれてもよい。例えば、映像再生装置１０１Ｂに含まれる処理部のうち、ディスク１１１及びＢＤ−ＲＯＭ駆動部１１２以外の処理部が映像表示装置１０２Ｂに含まれてもよい。また、映像表示装置１０２Ｂに含まれる映像受信部１３２、メタデータ取得部１３３及びトーンマップ処理部１３４が映像再生装置１０１Ｂに含まれてもよい。また、トーンマップ処理部１３４に含まれる機能のうち一部の機能が映像再生装置１０１Ｂに含まれてもよい。

映像再生装置からの映像信号を映像表示装置に伝送する映像信号伝送手段は、ＨＤＭＩ、ＤＶＩ、又はＤＰなどの映像信号を非圧縮の状態で伝送する手段であってもよいし、ネットワークを通じた伝送のように映像信号を圧縮した形式で伝送する手段であってもよい。

映像表示装置の最大輝度情報又はトーンマップ情報の映像再生装置への設定は、利用者が映像再生装置にリモートコントローラなどを用いて入力することで行われてもよいし、利用者が映像再生装置が備える操作装置を用いて入力することで行われてもよい。または、利用者は、インターネット又はその他の手段を用いて、これらの情報を取得し、取得した情報をポータブル記憶媒体に保存し、ポータブル記憶媒体を介して、これらの情報を映像再生装置に送ってもよい。また、映像再生装置が直接、インターネットに接続され、映像再生装置は、サーバのデータベースから、これらの情報を取得してもよい。さらに、映像再生装置は、映像表示装置にテストパターンを表示し、表示されたテストパターンを用いて映像表示装置の特性を確認しながら、これらの情報を取得及び記憶してもよい。

映像再生装置は、グラフィックス（字幕又はメニュー）の輝度をそのデータから検出することでグラフィックス輝度情報（ＭａｘＬＬＧＭ）を生成してもよいし、映像データ作成時に予め作成されたグラフィックスの輝度を取得してもよい。例えば、グラフィックスの輝度は、ディスクに記録されていてもよいし、メタデータとして放送又はＩｎｔｅｒｎｅｔで送付されてもよい。映像再生装置は、グラフィックスの輝度を読み取り、ダイナミックメタデータの一部として映像表示装置に送る。あるいは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔに接続されたサーバのデータベースに、再生するコンテンツに対する情報として、グラフィックス（字幕又はメニュー）の輝度情報が記録されており、映像再生装置は、当該データベースからグラフィックスの輝度情報（ＭａｘＬＬＧＭ）を取得し、取得した輝度情報を映像表示装置に送ってもよい。

ＭａｘＬＬＧＭとＭＡＸＴＶＬＬとの比較に用いる上記割合（例えば５０％）が、表示する映像信号の特徴に応じて決定され、ディスクに格納されていてもよい。または、映像表示装置の特徴に応じて上記割合が決定されてもよい。また、この割合は、インターネット上のデータベースより取得されてもよい。

以上、本開示の実施の形態に係る映像表示システムについて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。

また、上記実施の形態に係る映像表示システムに含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、本開示は、映像表示システムにより実行される各種方法として実現されてもよい。

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係る映像表示システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本開示は、映像表示システム、映像再生装置又は映像表示装置に適用できる。

１００、１００Ａ、１００Ｂ 映像表示システム
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ 映像再生装置
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ 映像表示装置
１１１ ディスク
１１２ ＢＤ−ＲＯＭ駆動部
１１３ デマルチプレクサ
１１４ ＰＧデコーダ
１１５ 映像デコーダ
１１６、１１６Ｂ メニュー制御部
１１７ スタティックメタデータ抽出部
１１８ 映像合成部
１１９ 映像情報出力部
１２０ ダイナミックメタデータ抽出部
１２１ メタデータ切替部
１２２ メタデータ処理部
１３１ 輝度情報保持部
１３２ 映像受信部
１３３ メタデータ取得部
１３４ トーンマップ処理部
１３５ 表示部
１４１ ダイナミックメタデータ保持部
１４２ スタティックメタデータ保持部
１４３ メタデータ演算部
１４４ メタデータ判断部

Claims (5)

1. 所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の前記映像の輝度を、当該時間区間の前記映像の前記最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理を行うトーンマップ処理部と、
   前記トーンマップ処理後の映像を表示する表示部とを備え、
   前記トーンマップ処理部は、
   前記所定期間における前記映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて生成された、前記複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第１動作と、
   前記複数の時間区間で前記最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第２動作とを切り替える
   映像表示装置。
2. 前記トーンマップ処理部は、
   前記映像にグラフィックスが含まれる場合、前記第１動作を行い、
   前記映像に前記グラフィックスが含まれない場合、前記第２動作、又は、前記スタティックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第３動作を行う
   請求項１記載の映像表示装置。
3. 前記トーンマップ処理部は、前記映像に前記グラフィックスが含まれる場合、
   前記トーンマップ処理部が、前記ダイナミックメタデータを用いた第１トーンマップ処理と、前記スタティックメタデータを用いた第２トーンマップ処理とのうち、前記第１トーンマップ処理を行うことを強制することを示すフラグにより、前記第１トーンマップ処理を行うことが強制されている場合、前記第１トーンマップ処理を行い、前記フラグにより、前記第１トーンマップ処理を行うことが強制されていない場合、前記第１トーンマップ処理又は前記第２トーンマップ処理を行い、
   前記第１動作が行われる場合には、前記フラグにより前記第１トーンマップ処理を行うことが強制される
   請求項２記載の映像表示装置。
4. 前記トーンマップ処理部は、前記映像に前記グラフィックスが含まれ、かつ、前記フラグにより、前記第１トーンマップ処理を行うことが強制されていない場合において、
   前記表示部が表示可能な最大輝度に対する前記グラフィックスの最大輝度の割合が予め定められた値より高い場合、前記第２トーンマップ処理を行い、
   前記割合が前記予め定められた値より低い場合、前記第１トーンマップ処理を行う
   請求項３記載の映像表示装置。
5. 映像表示装置における映像表示方法であって、
   所定期間に含まれる複数の時間区間の各々における映像の最大輝度を示すダイナミックメタデータを用いて、各時間区間の前記映像の輝度を、当該時間区間の前記映像の前記最大輝度に応じた変換カーブを用いて変換するトーンマップ処理を行うトーンマップ処理ステップと、
   前記トーンマップ処理後の映像を表示する表示ステップとを含み、
   前記トーンマップ処理ステップでは、
   前記所定期間における前記映像の最大輝度を示すスタティックメタデータを用いて生成された、前記複数の時間区間で同一の前記最大輝度を示す第１ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第１動作と、
   前記複数の時間区間で前記最大輝度が変化する第２ダイナミックメタデータを用いて前記トーンマップ処理を行う第２動作とを切り替える
   映像表示方法。

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