KR101981161B1 - 신호 처리장치, 신호 처리방법 및 촬상장치 - Google Patents

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Abstract

영상신호를 처리하는 신호 처리장치는, 영상을 상대 휘도로 표현하기 위해서 제1특성에 따라 양자화된 제1영상신호를, 소정의 변환 대응관계에 근거하여, 영상을 표시 디바이스의 출력에 있어서의 절대 휘도로 표현하기 위해서 제2특성에 따라 양자화된 제2영상신호로 변환하도록 구성된 신호 변환부와, 변환 대응관계를 나타내는 정보를, 제1영상신호와 제2영상신호의 적어도 한개와 관련시켜 출력하도록 구성된 신호 출력부를 구비한다.

Description

신호 처리장치, 신호 처리방법 및 촬상장치
본 발명은, 영상신호의 신호 처리에 관한 것으로서, 특히, 고 다이나믹 레인지 영상신호를 처리하기 위한 신호 처리에 관한 것이다.
최근, 영상 디스플레이 또는 프로젝터 등의 표시장치의 기술혁신에 의해, 종래의 음극선관(CRT) 디스플레이에 비해, 보다 고휘도 및 고 다이나믹 레인지의 영상표시가 가능해졌다. 예를 들면, 종래의 CRT 디스플레이의 마스터 모니터(CRT 마스터 모니터)는 영상신호의 100% 화이트에 대하여 100nit(cd/㎡)의 휘도로 표시하고 있었지만, 현재의 표시장치는 100nit 이상의 휘도로 표시할 수 있는 것이 일반적이다.
또한, High Dynamic Range(HDR) 디스플레이로 불리는 표시장치에는 1000 내지 4000nit의 휘도로 표시할 수 있는 것도 등장하고 있다.
HDR 디스플레이 등의 표시장치를 사용하여, 보다 고 다이나믹 레인지의 영상표시를 행하기 위해서는, 종래의 Standard Dynamic Rage(SDR) 디스플레이에 대해 규정되어 있었던 디스플레이 감마에 해당하는 Electro-Optical Transfer Function(EOTF)을 확장하여, HDR 신호 레인지를 표현할 수 있도록 한 HDR EOTF가 필요하게 되었다.
HDR EOTF의 예로서, 종래의 레인지보다 넓은 10000nit까지의 표시 휘도 레인지에 대하여, 시각적으로 최적의 양자화 정밀도를 갖는 Perceptual Quantizer(PQ)를 적용한 HDR EOTF가 규격화되어 있다. PQ로 대표되는 EOTF는, 표시장치의 영상 출력에서 절대 휘도에 대한 양자화 값으로서 규정되기 때문에, 절대 휘도 EOTF이다.
한편, 비디오카메라의 카메라 감마에 해당하는 촬상장치의 특성은, 통상, 표시 EOTF의 역특성에 근사하거나 시스템의 토털 감마를 가미한 것으로, Optical-Electro Transfer Function(OETF)으로 불리는 특성을 나타낸다. BT.709로 규격화되어 있는 OETF는 상기한 100nit의 휘도를 갖는 CRT 마스터 모니터에 대해 최적화된 SDR OETF이다. 최근에, 플랫 패널 디스플레이용 EOTF로서 규격화된 BT.1886과 조합할 때, 시스템 감마가 1.2가 되는 것이 알려져 있다.
PQ로 대표되는 EOTF가 절대 휘도 EOTF인 것에 반해, 종래부터의 카메라계 OETF는, 렌즈 광학계에서의 조리개나 필터를 사용하는 광 감소(dimming), 셔터 스피드, 센서 회로의 게인 설정에 따라 변동하는 센서 출력값에 대하여, 표준 반사율을 갖는 피사체에 대한 센서 출력을 소정의 기준값으로서 할당하는 상대 휘도 OETF이다. 예를 들면, BT.709에서는 표준 백색 피사체나, 18% 그레이 피사체의 출력값을 기준으로 하여 적정 노출을 결정하는 것이 일반적이다.
참고문헌
비특허문헌
[비특허문헌 1] Rec. ITU-R Bt.709
[비특허문헌 2] SMPTE ST 2084:2014
전술한 SDR OETF는, 표시장치의 다이나믹 레인지가 좁은 상황에서는 문제가 없었다. 그러나, 예를 들면, PQ와 같은, HDR 디스플레이에서의 HDR EOTF에 SDR OETF를 조합하기 위해서는, 소정의 변환에 의해 HDR OETF로서 SDR OETF를 출력할 필요가 있다.
최근에, 종래의 카메라 감마 대신에 Log 감마로 불리는 보다 다이나믹 레인지가 넓은 OETF를 사용하여 촬영할 수 있는 업무용 카메라 시스템의 수가 증가하고 있다. 이러한 카메라 시스템을 사용하면, 보다 넓은 레인지를 갖는 OETF로의 변환을 행할 수 있다.
그렇지만, Log 감마를 포함하는 촬상장치의 OETF는 상기한 바와 같이 상대 휘도 OETF이다. 따라서, 표시장치의 절대 휘도 EOTF에 대응하는 절대 휘도 OETF로 상대 휘도 OETF를 변환하기 위해서는, 상대 휘도값을 절대 휘도로 변환하기 위한 기준이 필요하다.
또한, 통상의 카메라를 사용한 촬영에 있어서는, 고 휘도 피사체를 신호 레인지 내에 넣기 위해, 그리고 원하는 광학 조리개 값 및 셔터 스피드를 유지하기 위해서, 일부로 노출량을 콘트롤해서 촬영하는 수법이 일반적이었다.
이러한 노출 콘트롤 하에서 촬영된 영상을 유저가 소망하는 밝기에서 모니터링하기 위해서는, 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환 기준을 촬영 상황에 따라 변경할 필요가 있다. 그 때문에, 기록 혹은 전송할 영상 데이터가 원래의 상대 휘도 OETF를 갖는 경우, 모니터링시에 얻어진 밝기를 재현해서 영상을 재생하기 위해서는, 영상신호가 모니터링되었을 때의 절대 휘도 EOTF에서의 밝기에 재생시의 밝기를 일치시킬 필요가 있다.
본 발명의 일면에 따르면, 영상신호를 처리하는 신호 처리장치는, 영상을 상대 휘도로 표현하기 위해서 제1특성에 따라 양자화된 제1영상신호를, 소정의 변환 대응관계에 근거하여, 표시 디바이스의 출력에 있어서의 영상을 절대 휘도로 표현하기 위해서 제2특성에 따라 양자화된 제2영상신호로 변환하는 신호 변환부와, 상기 변환 대응관계를 나타내는 정보를, 상기 제1영상신호와 제2영상신호 중 적어도 한쪽의 영상신호와 관련시켜 출력하는 신호 출력부를 구비한다.
본 발명의 또 다른 특징은 첨부도면을 참조하여 주어지는 이하의 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 영상신호 처리장치의 개략 구성도다.
도 2는 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환 모식도다.
도 3은 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환 모식도다.
도 4는 실시형태 1에 있어서의 변환 기준 휘도 설정 회로의 구성 예다.
도 5는 실시형태 2에 따른 영상신호 처리장치의 개략 구성도다.
도 6은 실시형태 3에 따른 영상신호 처리장치의 개략 구성도다.
도 7은 실시형태 4에 따른 영상신호 처리장치의 개략 구성도다.
도 8은 실시형태 5에 따른 영상신호 처리장치의 개략 구성도다.
도 9는 실시형태 6에 따른 영상신호 처리장치의 개략 구성도다.
도 10은 실시형태 7에 따른 촬상장치의 개략 구성도다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태 1의 영상신호 처리장치의 개략 구성도다.
단자 101의 영상 입력에는, 영상을 상대 휘도로 표현하고, 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)가 입력된다.
상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)의 예로서는, 촬상부인 영상 센서의 출력을 아날로그-디지털(A/D) 변환하고, 출력을 소정의 색공간에 매핑하기 위한 매트릭스 연산을 행하여 얻어진 휘도 리니어 신호와, BT.709에서 규격화되어 있는 감마 커브에 따라 양자화된 비디오 신호와, BT.709에서 규격화된 감마 커브보다 다이나믹 레인지를 확장한 Log 감마 커브에 따라 양자화된 Log 비디오 신호가 있다.
본실시형태에서는, 상대 휘도 OETF로서, 800%까지의 다이나믹 레인지를 갖는 Log 감마의 예를 사용하여 본 발명을 설명한다. 적정 노출에서 촬영한 화상에 있어서 표준 백색 피사체의 신호 레벨을 100%로 설정할 때, Log 감마는 100%보다 8배 더 큰 다이나믹 레인지를 갖는 상대 휘도 OETF이다.
OETF 변환회로(102)는 신호 변환부이며, 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 영상신호(제2영상신호)로 변환한다. 제2영상신호는 모니터링용의 표시 디바이스의 출력에 있어서의 절대 휘도로 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 표현하기 위해서, 절대 휘도 OETF에 따라 양자화된다. 단자 105는 신호 출력부이며, 변환후의 영상신호를 출력한다.
절대 휘도 OETF의 예로서는, ST.2084에서 규격화되어 있는 Perceptual Quantization(PQ)의 역특성이 있다. PQ는 영상을 표시할 때의 화소의 절대 휘도값에 대하여 시각적으로 가장 효율이 좋은 양자화 특성이 되는 절대 휘도 EOTF이다. 이 입력 특성을 갖는 표시장치에 입력하기 위한 영상신호는, PQ의 역특성을 갖는 절대 휘도 OETF에 따라 양자화할 필요가 있다.
도 2에 800%까지의 다이나믹 레인지를 갖는 상대 휘도 OETF를 절대 휘도 OETF로 변환하는 코드 매핑의 모식도를 나타낸다.
입력된 영상신호에 대해서 상대 휘도를 절대 휘도로 변환하기 위해서는, 상대 휘도와 절대 휘도를 갖는 영상신호들 사이의 대응관계로서 상대 위도를 절대 휘도로 변환하기 위한 소정의 변환 기준 휘도가 필요하게 된다. 도 2의 예에서는, 상대 휘도 OETF에 있어서의 100%이 절대 휘도 OETF에 있어서의 100nit에 대응하도록 변환을 행하고 있다. 변환 기준 휘도를 상대 휘도 OETF에서의 100%에 대응하는 절대 휘도값으로 정의하면, 이 때의 변환 기준 휘도는 100nit이다. 도 1의 변환 기준 휘도 설정회로(103)는 OETF 변환회로(102)에 대하여 변환 기준 휘도를 설정한다. 도 2의 예에서는, 변환 기준 휘도로서 100nit가 설정되고, OETF 변환회로(102)에서는 이 변환 기준 휘도에 대응해서 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환을 행한다.
도 3은 변환 기준 휘도를 400nit로 설정한 경우의 코드 매핑의 모식도다. 이 경우, 상대 휘도 OETF에서의 100%이 절대 휘도 OETF에서의 400nit에 대응하도록 OETF 변환이 행해진다.
상기 예에서는 상대 휘도 OETF의 100%에 대응하는 절대 휘도를 기준 휘도로서 정의하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상대 휘도 OETF의 200%에 대응하는 절대 휘도가 기준 휘도이어도 된다. 더구나, 본 발명은 기준 휘도 이외의 정의에 근거하여도 된다. 예를 들어, 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환의 대응관계를 나타내는 것이면, 다른 정의를 사용하여도 된다.
도 1의 변환 기준 정보 부가회로(104)는, 변환 기준 휘도 설정회로(103)에 의해 설정된 변환 기준 휘도를, 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환 대응관계를 나타내는 정보(이하, 변환 기준 정보로 기재한다)로서 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)에 부가한다. 단자 106은 신호 출력부이며, 변환 기준 정보가 부가된 영상신호를 출력한다. 이 변환 기준 정보를 사용하여, 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)로부터 OETF 변환후에 얻어진 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)와 동일한 변환 특성을 재현할 수 있다. 변환 기준 정보 부가하는 구성은 기록되는 영상 파일의 메타 데이터와, 영상 전송시에 영상 파일에 부가되는 서브 코드 및 메타 데이터를 포함할 수 있다.
변환 기준 정보는, 영상신호를 포함하는 영상 파일에 관련시켜 출력되도록 하고 있으면 된다. 본 발명은 전술한 바와 같이 메타 데이터로서 영상 파일에 변환 기준 정보를 부가하는 구성에 한정되지 않는다. 변환 기준 정보는, 적절히 참조하기 위해 영상 파일에 관련시켜 출력되면 된다.
도 4는 변환 기준 휘도 설정회로(103)의 구성 예를 나타내는 도면이다, 단자 401로부터는 변환 기준 휘도 선택을 위한 유저 인터페이스(UI) 정보가 입력된다. UI 정보의 소스는 영상신호 처리장치의 메뉴 조작으로부터의 UI 정보, 외부 기기와의 통신에 의해 받은 UI 정보, 또는 미리 프로그램된 절차에 따라서 선택을 행하는 UI 정보일 수 있다.
이 변환 기준 휘도 설정회로(103)를 변환 대응관계를 설정하는 설정부로서 사용하여, 상기한 변환 기준 휘도를 설정하는 것이 가능하다. 변환 기준 휘도 설정회로(103)는, 영상신호 처리장치와 통신하는 외부 기기에 설치되어, 외부 기기로부터 설정하여도 된다.
변환 기준 휘도값 판정회로(402)는 상기 UI 정보를 디코드하여, 디코드된 UI 정보를 상기 변환 기준 휘도로서 단자 403으로부터 출력한다.
이상의 실시형태에 따르면, 표준 피사체를 사용해서 노출 조정을 행하기 위해 촬영을 할 때, 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환 기준 휘도를 설정함으로써 절대 휘도 OETF의 출력을 거쳐 영상표시가 가능하다. 따라서, 영상 데이터에 관련시켜 출력된 변환 기준 휘도 정보를 사용할 때, RAW 현상 처리 및 포스트 프로덕션에 있어서도 동일한 절대 휘도 OETF로의 변환을 실현할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 실시형태 2로서, 변환 기준 정보를 절대 휘도 OETF에 따른 영상신호(제2영상신호)에 부가하는 영상신호 처리장치의 개략 구성도다. 변환 기준 정보의 부가되는 영상신호를 제외하고는, 실시형태 2는 실시형태 1과 동일하기 때문에, 중복하는 설명은 생략한다.
단자 101의 영상 입력에는 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)가 입력된다.
OETF 변환회로(102)는, 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)로 변환한다.
변환 기준 휘도 설정회로(103)는, OETF 변환회로(102)에 대하여, 변환 기준 휘도를 설정한다.
변환 기준 정보 부가회로(104)는, 변환 기준 휘도 설정회로(103)에 의해 설정된 변환 기준 휘도를 변환 기준 정보로서 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)에 부가한다. 단자 105는, 변환 기준 정보가 부가된 영상신호를 출력한다.
단자 106 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 출력한다.
도 6은, 본 발명의 실시형태 3으로서, 변환 기준 정보를 상대 휘도 OETF에 따른 영상신호(제1영상신호)와, 절대 휘도 OETF에 따른 영상신호(제2영상신호)의 양쪽에 부가하는 영상신호 처리장치의 개략 구성도다. 변환 기준 정보가 부가되는 영상신호를 제외하고는, 실시형태 3은 실시형태 1과 동일하기 때문에, 중복하는 설명은 생략한다.
단자 101의 영상 입력에는 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)가 입력된다.
OETF 변환회로(102)는, 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)로 변환한다.
변환 기준 휘도 설정회로(103)는, OETF 변환회로(102)에 대하여, 변환 기준 휘도를 설정한다.
변환 기준 정보 부가회로(104)는, 변환 기준 휘도 설정회로(103)에 의해 설정된 변환 기준 휘도를 변환 기준 정보로서 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)와 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)의 양쪽에 부가한다. 단자 106 및 105는, 변환 기준 정보가 부가된 각각의 영상신호를 출력한다.
도 7은, 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)를 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)로 변환하는 동시에, 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)로 변환하는 영상신호 처리장치의 개략 구성도다. 영상신호 처리장치는, 본 발명의 실시형태 4로서, 변환된 영상신호를 출력하고, 변환 기준 정보를 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)에 부가한다.
본 실시형태는, 제1 상대 휘도 OETF 영상신호로서, 전술한 것과 같이, 촬상부인 영상 센서의 출력을 A/D 변환하고, 이 출력에 대해 색공간 매트릭스 처리를 행하여 얻어진 휘도 리니어 신호를 얻는 구성에 해당한다. 얻어진 휘도 리니어 신호는 그대로 절대 휘도 OETF 영상신호로 변환되는 한편, 휘도 리니어 신호로부터 Log 감마 신호로의 제2 상대 휘도 OETF 변환을 행한다. 이러한 구성은, 절대 휘도 OETF 영상신호를 생성할 때, 양자화 특성 변환을 다단 처리로 행하는 것에 의해 발생된 정밀도 열화를 저감하는 효과를 제공한다.
단자 101의 영상 입력에는 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)가 입력된다.
OETF 변환회로(102)는, 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)를 절대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제2영상신호)로 변환하고, 변환된 영상신호를 단자 105로부터 출력한다.
변환 기준 휘도 설정회로(103)는, OETF 변환회로(102)에 대하여, 변환 기준 휘도를 설정한다.
상대 휘도 OETF 변환회로(701)는, 단자 101로부터 입력된 제1 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)로 변환한다.
상기한 바와 같이, 제1 상대 휘도 OETF로서는, 휘도 리니어 특성이 생각되고, 제2 상대 휘도 OETF로서는 BT.709 및 Log 감마 특성이 생각된다.
변환 기준 정보 부가회로(104)는, 변환 기준 휘도 설정회로(103)에 의해 설정된 변환 기준 휘도를, 변환 기준 정보로서 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)에 부가하여, 변환 기준 정보가 부가된 영상신호를 단자 106으로부터 출력한다.
변환 기준 정보 부가회로(104)에 있어서 부가되는 변환 기준 정보는, OETF 변환회로(102)에 있어서 제1 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로 변환할 때의 기준 휘도이다.
상대 휘도 OETF 변환회로(701)가 제1 상대 휘도 OETF를 제2 상대 휘도 OETF로 변환할 때, 변환 전후의 제 1 및 제 2 상태 휘도 OETF에 있어서의 각각의 상대 휘도값이 변화하지 않는 경우, 즉 OETF 사이에서의 변환 이득이 1인 경우, 제1 상대 휘도 OETF에 있어서의 100% 휘도는 제2 상대 휘도 OETF에 있어서의 100% 휘도이다.
이 경우, 변환 기준 정보 부가회로(104)에 있어서 부가되는 변환 기준 정보에 근거하여, 제2 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환 결과는, OETF 변환회로(102)에서의 제1 상대 휘도 OETF로부터 절대 휘도 OETF로의 변환 결과와 같아진다.
이에 따라, 단자 106으로부터 출력된 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)로부터, 부가된 변환 기준 정보를 사용하여, 절대 휘도 OETF 영상신호를 재현할 수 있다.
통상의 휘도 리니어 신호로부터 BT.709 비디오 감마 신호 및 Log 감마 신호로의 변환은, 이득 1을 갖는 것으로 변환으로 생각할 수 있으며, 상기한 변환 기준 휘도의 등가성이 성립한다.
변환 이득이 1이 아닌 상대 휘도 OETF들 사이의 변환을 사용하는 경우에는, 변환후의 상대 휘도의 기준값으로 환산한 변환 기준 휘도를 변환 기준 정보로서 부가한다. 따라서, 마찬가지로 제2 상대 휘도 OETF의 영상신호 출력으로부터, 부가된 변환 기준 정보를 사용하여, 절대 휘도 OETF의 영상신호를 재현할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 실시형태 5에 따라, 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)를 절대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제2영상신호)로 변환하는 동시에, 제2 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제3영상신호)로 변환하는 영상신호 처리장치의 개략 구성도다. 변환된 영상신호는 출력되고, 변환 기준 정보를 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)에 부가한다. 변환 기준 정보가 부가되는 영상신호가 다른 것을 제외하고는 실시형태 5는 실시형태 4와 같으므로, 중복하는 설명은 생략한다.
단자 101의 영상 입력에는 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)가 입력된다.
OETF 변환회로(102)는, 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호를 절대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제2영상신호)로 변환한다.
변환 기준 휘도 설정회로(103)는, OETF 변환회로(102)에 대하여, 변환 기준 휘도를 설정한다.
상대 휘도 OETF 변환회로(701)는, 단자 101로부터 입력된 제1 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)로 변환하여, 변환된 영상신호를 단자 106으로부터 출력한다.
변환 기준 정보 부가회로(104)는, 변환 기준 휘도 설정회로(103)에 의해 설정된 변환 기준 휘도를, 변환 기준 정보로서 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)에 부가하여, 변환 기준 정보가 부가된 영상신호를 단자 105로부터 출력한다.
도 9는, 본 발명의 실시형태 6에 따라, 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)를 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)로 변환하는 동시에, 제2 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제3영상신호)로 변환하는 영상신호 처리장치의 개략 구성도다. 변환된 영상신호는 출력되고, 변환 기준 정보를 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)와 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)의 양쪽에 부가한다.
단자 101의 영상 입력에는 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)가 입력된다.
OETF 변환회로(102)는, 제1 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제1영상신호)를 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)로 변환한다.
변환 기준 휘도 설정회로(103)는, OETF 변환회로(102)에 대하여, 변환 기준 휘도를 설정한다.
상대 휘도 OETF 변환회로(701)는, 단자 101로부터 입력된 제1 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)를 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)로 변환한다.
변환 기준 정보 부가회로(104)는, 변환 기준 휘도 설정회로(103)에 의해 설정된 변환 기준 휘도를, 변환 기준 정보로서 제2 상대 휘도 OETF 영상신호(제3영상신호)와 절대 휘도 OETF 영상신호(제2영상신호)의 양쪽에 부가한다. 변환 기준 정보가 부가된 영상신호를 단자 106 및 105로부터 출력한다.
도 10은, 본 발명의 실시형태 7에 따른, 절대 휘도 OETF 영상의 출력 기능과, 상대 휘도 OETF 영상의 기록 기능을 구비한 촬상장치의 개략 구성도다.
카메라 광학계(1001)는 렌즈, 조리개, 셔터 등의 광학 디바이스로 이루어지고, 광학 상을 촬상 소자(1002) 위에 결상시킨다.
촬상 소자(1002)는 결상한 광학 상을 전기신호로 변환한다. 아날로그 신호 처리 회로(1003)는 전기신호로 변환된 영상신호에 대하여 증폭 처리 등의 아날로그 신호 처리를 행한다. A/D 변환회로(1004)는 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환한다.
카메라 신호 처리회로(1005)는 A/D 변환에 의해 얻어진 디지털 신호에 대하여 촬상 소자 화소 배열의 보간처리, 색공간 매트릭스 처리 및 화이트 밸런스 처리를 행하여, 얻어진 디지털 신호를 디지털 영상신호로서 출력한다.
영상 출력 신호 처리회로(1006)는 디지털 영상신호를 실시간 영상신호로서 출력하기 위한 색공간 처리 및 계조처리를 행한다.
이 단계에서의 영상신호는 카메라 광학계 및, 아날로그/디지털 신호 처리에서의 게인 설정에 의해 정해지는 노출 설정에 따른 상대 휘도 OETF 영상신호(제1영상신호)이다.
OETF 변환회로(102)는, 상대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호를 절대 휘도 OETF에 따라 양자화된 영상신호(제2영상신호)로 변환하여, 변환된 영상신호를 단자 105로부터 출력한다.
변환 기준 휘도 설정회로(103)는, OETF 변환회로(102)에 대하여, 변환 기준 휘도를 설정한다.
영상 기록 신호 처리회로(1007)는, 상대 휘도 OETF 영상신호를 기록하기 위한 부호화 처리 및 메타 데이터 부가 처리를 행한다.
기록부로서의 역할을 하는 미디어 기록회로(1008)는, 부호화된 상대 휘도 OETF 영상신호 데이터(제1영상신호)에, 변환 기준 휘도 설정회로(103)로부터 공급되는 변환 기준 휘도를 변환 기준 정보를 나타내는 메타 데이터로서 부가하고, 변환 기준 정보가 부가된 얻어진 영상신호를 기록 미디어(1009)에 기록한다.
기록 미디어(1009)에 기록된 상대 휘도 OETF 영상 데이터를 부가된 변환 기준 정보를 사용해서 절대 휘도 OETF 영상신호로 변환하면, 단자 105로부터 출력된 절대 휘도 OETF 영상과 동일한 변환 결과를 나타내는 영상을 얻을 수 있다.
본 실시형태에서는, 상기한 실시형태 1의 영상신호 처리장치를 사용한 촬상장치를 예시해서 설명했지만, 이 영상신호 처리장치는 실시형태 2 내지 6 중 어느 한개에 기재된 영상신호 처리장치로 대체해도 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.
본 출원은 2015년 3월 17일자 출원된 일본 특허출원 2015-054063의 우선권을 주장하며, 이 출원의 전체내용을 참조를 위해 본 출원에 원용한다.

Claims (9)

  1. 영상신호를 처리하는 신호 처리장치로서,
    영상을 상대 휘도로 표현하기 위해서 제1특성에 따라 양자화된 제1영상신호를, 소정의 변환 대응관계에 근거하여, 표시 디바이스의 출력에 있어서의 영상을 절대 휘도로 표현하기 위해서 제2특성에 따라 양자화된 제2영상신호로 변환하는 신호 변환부와,
    상기 변환 대응관계를 나타내는 정보를, 상기 제1영상신호와 제2영상신호 중 적어도 한쪽의 영상신호와 관련시켜 출력하는 신호 출력부를 구비한 신호 처리장치.
  2. 영상신호를 처리하는 신호 처리장치로서,
    영상을 상대 휘도로 표현하기 위해서 제1특성에 따라 양자화된 제1영상신호를, 소정의 변환 대응관계에 근거하여, 표시 디바이스의 출력에 있어서의 영상을 절대 휘도로 표현하기 위해서 제2특성에 따라 양자화된 제2영상신호로 변환하는 제1신호 변환부와,
    상기 제1영상신호를, 영상을 상대 휘도로 표현하기 위한 상기 제1특성과는 양자화 특성이 다른 제3특성에 따라 양자화된 제3영상신호로 변환하는 제2신호 변환부와,
    상기 변환 대응관계를 나타내는 정보를, 상기 제2영상신호와 제3영상신호 중 적어도 한쪽의 영상신호와 관련시켜 출력하는 신호 출력부를 구비한 신호 처리장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 변환 대응관계는, 상기 제1영상신호의 상대 휘도와 상기 제2영상신호의 절대 휘도 사이의 대응관계를 나타내는 기준 휘도인 신호 처리장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 신호 출력부는, 상기 변환 대응관계를 나타내는 정보를 상기 적어도 한쪽의 영상신호에 부가해서, 정보가 부가된 영상신호를 출력하는 신호 처리장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 변환 대응관계를 설정하도록 구성된 설정부를 더 구비한 신호 처리장치.
  6. 청구항 1 또는 2에 기재된 신호 처리장치와,
    상기 신호 처리장치에 입력하기 위한 영상신호를 촬상에 의해 취득하도록 구성된 촬상부를 구비한 촬상장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 신호 출력부에서 출력된 영상신호를 상기 변환 대응관계를 나타내는 정보와 함께 기록하도록 구성된 기록부를 더 구비한 촬상장치.
  8. 영상신호를 처리하는 신호 처리방법으로서,
    영상을 상대 휘도로 표현하기 위해서 제1특성에 따라 양자화된 제1영상신호를, 소정의 변환 대응관계에 근거하여, 표시 디바이스의 출력에 있어서의 영상을 절대 휘도로 표현하기 위해서 제2특성에 따라 양자화된 제2영상신호로 변환하는 단계와,
    상기 변환 대응관계를 나타내는 정보를, 상기 제1영상신호와 제2영상신호 중 적어도 한쪽의 영상신호와 관련시켜 출력하는 단계를 포함하는 신호 처리방법.
  9. 영상신호를 처리하는 신호 처리방법으로서,
    영상을 상대 휘도로 표현하기 위해서 제1특성에 따라 양자화된 제1영상신호를, 소정의 변환 대응관계에 근거하여, 표시 디바이스의 출력에 있어서의 영상을 절대 휘도로 표현하기 위해서 제2특성에 따라 양자화된 제2영상신호로 변환하는 제1신호 변환을 행하는 단계와,
    상기 제1영상신호를, 영상을 상대 휘도로 표현하기 위한 상기 제1특성과는 양자화 특성이 다른 제3특성에 따라 양자화된 제3영상신호로 변환하는 제2신호 변환을 행하는 단계와,
    상기 변환 대응관계를 나타내는 정보를, 상기 제2영상신호와 제3영상신호 중 적어도 한쪽의 영상신호와 관련시켜 출력하는 단계를 포함하는 신호 처리방법.
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