(57)【要約】【課題】  映像の一部の領域に高輝度の画素が存在する場合でも、その他の領域の映像を明るく表示させることができる再生装置を提供すること。【解決手段】  ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを再生して表示装置１０２に表示する再生装置１０１は、映像データを解析することにより映像データの最大輝度を検出する検出手段１０９と、表示装置１０２の最大輝度を取得する取得手段１１３と、映像データの最大輝度と表示装置１０２の最大輝度とを比較する比較手段１１０と、映像データの最大輝度のほうが表示装置１０２の最大輝度よりも大きい場合に、映像データに付加されているＭａｘＣＬＬの値を表示装置１０２の最大輝度に置換する置換手段１１１と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを再生して表示装置に表示する再生装置であって、
前記映像データを解析することにより前記映像データの最大輝度を検出する検出手段と、
前記表示装置の最大輝度を取得する取得手段と、
前記映像データの最大輝度と前記表示装置の最大輝度とを比較する比較手段と、
前記映像データの最大輝度のほうが前記表示装置の最大輝度よりも大きい場合に、前記映像データに付加されているＭａｘＣＬＬの値を前記表示装置の最大輝度に置換する置換手段と、を有する
ことを特徴とする映像再生装置。
【請求項２】
ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを再生して表示装置に表示する再生装置であって、
前記表示装置の最大輝度を取得する取得手段と、
前記映像データに付加されているＭａｘＣＬＬの値と前記表示装置の最大輝度とを比較する比較手段と、
前記ＭａｘＣＬＬの値のほうが前記表示装置の最大輝度よりも大きい場合に、前記ＭａｘＣＬＬの値を前記表示装置の最大輝度に置換する置換手段と、を有する
ことを特徴とする再生装置。
【請求項３】
前記ＭａｘＣＬＬは、前記映像データのフレーム又はシーンごとに付与されている動的メタデータである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の再生装置。
【請求項４】
前記表示装置は、前記ＭａｘＣＬＬの値の変化に基づいて、トーンマッピングの設定を変更するＨＤＲ１０＋対応の表示装置である
ことを特徴とする請求項３に記載の再生装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の再生装置を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記表示装置を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを再生して表示装置に表示する映像再生方法であって、
前記映像データを解析することにより前記映像データの最大輝度を検出するステップと、
前記表示装置の最大輝度を取得するステップと、
前記映像データの最大輝度と前記表示装置の最大輝度とを比較するステップと、
前記映像データの最大輝度のほうが前記表示装置の最大輝度よりも大きい場合に、前記映像データに付加されているＭａｘＣＬＬの値を前記表示装置の最大輝度に置換するステップと、を有する
ことを特徴とする映像再生方法。
【請求項８】
ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを再生して表示装置に表示する映像再生方法であって、
前記表示装置の最大輝度を取得するステップと、
前記映像データに付加されているＭａｘＣＬＬの値と前記表示装置の最大輝度とを比較するステップと、
前記ＭａｘＣＬＬの値のほうが前記表示装置の最大輝度よりも大きい場合に、前記ＭａｘＣＬＬの値を前記表示装置の最大輝度に置換するステップと、を有する
ことを特徴とする映像再生方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の映像再生方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像再生装置に関し、特に、ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを再生する再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から使われている標準ダイナミックレンジ映像信号（ＳＤＲ映像信号）よりも大幅に広い範囲の輝度を表現することができる高ダイナミックレンジ映像信号（以下、ＨＤＲ映像信号）が提案されている。ＨＤＲによる映像は規格上、最大輝度が１００００ｎｉｔを取り得るが、現状の民生用のＴＶ（テレビジョン）装置やモニターなどの表示装置では、表示可能な最大輝度が例えば数百ｎｉｔ〜数千ｎｉｔ程度までとなっている。このため、入力されたＨＤＲ映像信号のダイナミックレンジを完全に再現することは困難である。
【０００３】
ＨＤＲ映像信号を符号化して得られる映像データには、映像の最大輝度ＭａｘＣＬＬまたは最大平均輝度ＭａｘＦＡＬＬ等のメタデータを付加する場合が多い。ＭａｘＣＬＬは、Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｌｅｖｅｌの略称であり、ＭａｘＦＡＬＬは、Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｆｒａｍｅ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ｌｅｖｅｌの略称である。この場合、これらメタデータは、その映像の再生に適した輝度変換を表示装置側で実行する（例えば、その映像の再生に適したトーンマッピングを表示装置側で選択する）ために利用される。
【０００４】
さらに近年、映像のフレームごと、あるいはシーンごとに動的メタデータとしてＭａｘＣＬＬを付与するＨＤＲ１０＋という規格も提案されている。
【０００５】
特許文献１には、映像データに付加されたメタデータが異常な場合に、そのメタデータの代わりに代替データを用いて映像データに輝度変換を施すことが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、映像の最大輝度が表示装置の最大輝度を超えている場合に、映像の最大輝度を表示装置の最大輝度を超えない値に変換することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−３８０１９
【特許文献２】ＷＯ２０１５／１９８５５２Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、映像データの最大輝度が最適なＭａｘＣＬＬであるとは限らない。例えば、映像の一部の領域に高輝度の画素が存在する場合でも、ＭａｘＣＬＬは、この高輝度値が最大値になるように設定される。表示装置で、このＭａｘＣＬＬが最大値になるようなトーンマッピングが設定された場合、その他の領域の映像が、相対的に暗く表示されてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、映像の一部の領域に高輝度の画素が存在する場合でも、その他の領域の映像を明るく表示させることができる再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
その目的を達成するために、本発明の一側面としての再生装置は、ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを再生して表示装置に表示する再生装置であって、前記映像データを解析することにより前記映像データの最大輝度を検出する検出手段と、前記表示装置の最大輝度を取得する取得手段と、前記映像データの最大輝度と前記表示装置の最大輝度とを比較する比較手段と、前記映像データの最大輝度のほうが前記表示装置の最大輝度よりも大きい場合に、前記映像データに付加されているＭａｘＣＬＬの値を前記表示装置の最大輝度に置換する置換手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
映像の一部の領域に高輝度の画素が存在する場合でも、その他の領域の映像を明るく表示させることができる再生装置を提供できる。
【００１２】
本発明のその他の側面については、以下で説明する実施の形態で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のブロック図である。
【図２】実施例１のフローチャートである。
【図３】ＭａｘＣＬＬ値とディスプレイの表示との関係図である。
【図４】実施例２のフローチャートである。
【図５】シーン内の輝度変化概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
以下、図１〜３を参照しながら説明する。ただし、以下の実施例はあくまでも一例であって、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。図１は、本発明の第１の実施形態に係る映像システムの一例を示す図である。
【００１６】
第１の実施形態に係る映像システムは、図１に示すように、再生装置１０１と表示装置１０２を有する。再生装置１０１は、例えば、ＤＶＤプレイヤーやブルーレイプレイヤー等であり、表示装置１０２は、例えば、ディスプレイである。再生装置１０１と表示装置１０２とは、ＨＤＭＩ（登録商標）ケーブル１０３を介して接続されている。本実施例におけるＨＤＭＩケーブル１０３は、ＨＤＭＩ規格に準拠するものであり、＋５Ｖ信号、ＨＰＤ信号、映像信号（ＴＭＤＳ信号）の他、後述する、ＥＤＩＤをそれぞれ伝送可能な信号線を有する。
【００１７】
再生装置１０１は、記録部１０４、読み出し部１０５、ＨＤＭＩ送信部１０６、検出部１０９、比較部１１０、メタデータ置換部１１１、操作部１１２、制御部１１３を有する。表示装置１０２は、ＨＤＭＩ受信部１０７、表示部１０８を有する。なお、読み出し部１０５、ＨＤＭＩ送信部１０６、検出部１０９、比較部１１０、メタデータ置換部１１１、制御部１１３は、ＣＰＵ又は回路（例えば、ＡＳＩＣ）によって実現される機能である。例えば、ＣＰＵは１つ以上のプログラマブルプロセッサであり、ＲＯＭや記憶装置に記憶されているＯＳやアプリケーションなどのプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、それらの機能が実現される。
【００１８】
記録部１０４は、ＨＤＲ１０＋に準拠した映像データを記録可能であり、例えばＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標））メディア、ＳＤカード等の記録メディアである。
【００１９】
読み出し部１０５は、記録部１０４に記録されている映像データを読み出す。
【００２０】
ＨＤＭＩ送信部１０６は、読み出し部１０５からの映像データを、ＨＤＭＩに準拠したＴＭＤＳ信号に変換し出力する。
【００２１】
ＨＤＭＩ受信部１０７は、ＨＤＭＩ送信部１０６からのＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）信号を元の映像データに戻し、後段に出力する。
【００２２】
ＥＤＩＤは、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｄａｔａの略称であり、映像表示能力、物理アドレス（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ａｄｄｒｅｓｓ）等を含む表示装置１０２のデバイス情報を記述したデータである。再生装置１０１と表示装置１０２がＨＤＭＩケーブル１０３を介して接続（以下、ＨＤＭＩ接続）された場合に、表示装置１０２から再生装置１０１に送信される。ＥＤＩＤの各種情報の送受信はＨＤＭＩケーブルの、ＤＤＣ（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌ）信号線を介して行われる。
【００２３】
再生装置１０１は、受信したＥＤＩＤの内容を解析し、表示装置１０２が受信可能な信号の種類を判定した後、判定結果に応じて映像信号を表示装置１０２に対して送信する。同時に、ＨＤＲ１０＋対応の有無と、ＨＤＲ１０＋に対応している場合には表示装置の最大輝度や輝度レンジ等の情報と、を受信する。なお、最大輝度や輝度レンジ等の情報は、表示装置に設定されている表示モードにおける最大輝度や輝度レンジでもよい。表示装置１０２から受信したＥＤＩＤ情報は、ＨＤＭＩ送信部１０６から制御部１１３に供給される。制御部１１３は、表示装置１０２から受信したＥＤＩＤ情報に応じて再生装置１０１を制御する。
【００２４】
表示部１０８は、表示パネルであり、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル、又はマイクロＬＥＤパネルである。
【００２５】
検出部１０９は、映像データの最大輝度や映像データに付加されているメタデータ（ＭａｘＣＬＬやＭａｘＦＡＬＬ等）を検出する。映像データの最大輝度は、映像データを解析することにより検出する。具体的には、検出部１０９は、読み出し部１０５で読み出された映像データのすべての画素の輝度値を検索し、１フレーム毎に設定された閾値よりも高い輝度値を抽出し、抽出した輝度値の中で最も大きい輝度値を保持する。
【００２６】
比較部１１０は、検出部１０９で保持した輝度値と、表示装置１０２から受信した表示装置の最大輝度を比較する。比較の結果、検出部１０９で保持した輝度値の方が高い場合、メタデータ置換部１１１で、映像信号のメタデータを、表示装置１０２から受信した表示装置の最大輝度に置き換える。
【００２７】
操作部１１２は、キーボードやポインティングデバイスなどの入力デバイスであり、ユーザーが再生装置１０１に対して映像再生及び表示の実行等の各種指示を入力することが可能である。本実施例では、検出部１０９で検出するための閾値等も設定する。
【００２８】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る映像システムの制御フローについて説明する。この制御フローは、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。ＣＰＵが実行するプログラムはアプリケーション、ＯＳ、プリンタドライバなどを含みうる。
【００２９】
まず、ｓ２０１で開始する。ｓ２０２は、操作部１１２からのユーザー操作により、映像データ内の高輝度画素を判定する閾値αを設定する。閾値αは、１より大きい整数である。
【００３０】
ｓ２０３で、現在のフローで処理している現画素の輝度値Ｙ＝０、現在のフローで処理している現画素までの最大輝度値Ｙ´＝０を初期化し、ｓ２０４に遷移する。
【００３１】
ｓ２０４では、映像データの画素の輝度値Ｙを取得する。
【００３２】
ｓ２０５で、シーン内の平均輝度値であるＭａｘＦＡＬＬとｓ２０２でユーザーが設定した閾値αを積算した結果と、輝度値Ｙとを比較する。輝度値Ｙの方が大きい場合、シーン内の平均輝度より十分に大きな画素を検出する。輝度値Ｙの方が大きい場合、ｓ２０６に遷移し、輝度値Ｙの方が小さい場合、ｓ２０９に遷移する。
【００３３】
ｓ２０６は、現在のフローで処理している現画素までの最大輝度値Ｙ´と現在のフローで処理している現画素の輝度値Ｙを比較する。現画素の輝度値Ｙの方が大きい場合、ｓ２０７に遷移し、輝度値Ｙ´を現画素の輝度値Ｙに置き換え、最大輝度値を更新する。現画素の輝度値の方が小さい場合、ｓ２０８に遷移し、輝度値Ｙ´を保持する。
【００３４】
ｓ２０９では、１フレームすべての画素に対する処理が終了したかを判定し、終了の場合、ｓ２１０に遷移し、終了ではない場合は、ｓ２０４に戻り、次の画素に対して処理を繰り返す。
【００３５】
ここで、ＨＤＲ１０＋におけるＭａｘＣＬＬ値と表示装置の表示輝度との関係について、図３の一例を用いて説明する。図３（ａ）は、縦軸が表示の輝度値、横軸が入力レベルを示している。表示装置が、ＭａｘＣＬＬ値３０１のメタデータが付与された映像データを受信した場合、表示装置側で３０１が最大値になるようなトーンマッピング３０２を設定する。また、ＭａｘＣＬＬ値３０３のメタデータが付与された映像データを受信した場合は、表示装置側で３０３が最大値になるようなトーンマッピング３０４を設定する。このように、ＭａｘＣＬＬ値はコンテンツの最大輝度が設定され、ＭａｘＣＬＬを受信した表示装置は、このＭａｘＣＬＬ値が、表示装置の最大輝度となるようにトーンマッピングを設定する。図３（ｂ）は、縦軸が映像データの最大輝度値、横軸が時間（フレーム）を示しており、１シーンの最大輝度の変化を示した図である。このように、シーン内に瞬間的なピーク輝度３１０がある場合、ＭａｘＣＬＬは、シーン内の最大輝度である輝度値３１１となる。しかし、この輝度を最大輝度となるようにトーンマッピングを設定すると、その他の３１２は、相対的に暗く表示される。
【００３６】
ｓ２１０では、ＭａｘＣＬＬ値の変化を確認し、つまりシーンの変化、若しくは、映像データの最後を判断し、変化がある場合はｓ２１１に遷移し、変化がない場合はｓ２０４に戻って次フレームの処理に移る。
【００３７】
ｓ２１１で、表示装置１０２から受信した最大輝度値とＹ´を比較し、Ｙ´の方が大きい場合、ｓ２１２で、表示装置１０２の最大輝度値をＭａｘＣＬＬと置換（上書き）し、ｓ２１３で終了する。表示装置１０２の最大輝度値の方が小さい場合は、ＭａｘＣＬＬ値を維持したままで、ｓ２１３で終了する。
【００３８】
本実施例によれば、映像の一部の領域に高輝度の画素が存在する場合でも、その他の領域の映像を明るく表示させることが可能となる。
【実施例２】
【００３９】
第２の実施形態について、図１、４、５を参照しながら説明する。
【００４０】
第２の実施形態に係る映像システムの構成は、第１の実施形態（図１）とほぼ同様である。第１の実施形態では、検出部１０９が映像データの解析もできるように構成されていたが、本実施形態では、検出部１０９が映像データのメタデータの検出だけできるように構成されてもよい。図４を参照して、本実施形態に係る映像システムの制御フローについて説明する。この制御フローも、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。ＣＰＵが実行するプログラムはアプリケーション、ＯＳ、プリンタドライバなどを含みうる。
【００４１】
ｓ４０１で開始されると、ｓ４０２で、表示装置の最大輝度値とＭａｘＣＬＬ値を検出部１０９で検出して取得する。
【００４２】
ＨＤＲ１０＋におけるＭａｘＣＬＬ値とディスプレイの表示との関係については、前述のとおり、表示装置でＭａｘＣＬＬが最大値になるようなトーンマッピングが選択される。
【００４３】
ここで、図５はシーン内の輝度変化の概念図であり、縦軸に表示輝度、横軸に時間（フレーム）を示しているが、５０１のような最大輝度の変化のある映像データの場合、ＭａｘＣＬＬは５０２となる。しかし、表示装置の表示できる最大輝度が５０３の場合、５０３以下の輝度の映像データも、若干暗く表示される。
【００４４】
このため、ｓ４０４で、表示装置１０２から受信した表示装置の最大輝度値とＭａｘＣＬＬを比較する。表示装置１０２の最大輝度値の方が大きい場合、ｓ４０５で、表示装置１０２の最大輝度値をＭａｘＣＬＬとし、表示装置１０２の最大輝度値の方が小さい場合は、ＭａｘＣＬＬ値を維持したままで、ｓ４０６で終了する。
【００４５】
本実施例によれば、映像の一部の領域に高輝度の画素が存在する場合でも、その他の領域の映像を明るく表示させることが可能となる。
【００４６】
〔その他の実施例〕
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、以上の実施例の映像システムをデジタルカメラ、スマートフォン、スマートグラスなどの電子機器に搭載させてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０１  再生装置
１０２  表示装置
１０９  検出部（検出手段）
１１０  比較部（比較手段）
１１１  メタデータ置換部（置換手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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