(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示装置に表示するために、入力された映像の輝度を変換する変換方法であって、
前記映像の輝度は、最大輝度値が１００ｎｉｔを超える第１最大輝度値に定義された第１輝度範囲における第１輝度値からなり、
前記映像の第１輝度値を示す第１輝度信号を取得し、
前記取得した第１輝度信号が示す前記第１輝度値を、最大輝度値が、前記第１最大輝度値よりも小さく、かつ、１００ｎｉｔよりも大きい第２最大輝度値に定義された第２輝度範囲に対応する第２輝度値に変換する複数の輝度変換処理の１つを実行する輝度変換を行い、
前記輝度変換では、前記取得した第１輝度信号の第１メタデータに含まれる、基準反射率に対応する基準輝度値に応じて、実行する前記輝度変換処理を切り替え、前記切り替えた輝度変換処理により前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する
変換方法。
【請求項２】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が第１基準値であるか否かに基づいて、前記輝度変換処理を切り替える
請求項１に記載の変換方法。
【請求項３】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値である場合、
前記第１基準値より大きい第２基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、
前記第２基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第２基準値から前記第１最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を、前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する
請求項２に記載の変換方法。
【請求項４】
前記輝度変換では、少なくとも、前記第２基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号に対して、前記表示装置の表示特性を示す第２メタデータに含まれる前記表示装置において表示可能な最小輝度値を前記線形変換した後の値に加算し、加算後の値を前記第２輝度値として決定する
請求項３に記載の変換方法。
【請求項５】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値である場合、
前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値以下である輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、
前記第２最大輝度値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値に対して、前記第２最大輝度値を前記第２輝度値として決定する請求項２に記載の変換方法。
【請求項６】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、
前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、
前記第４基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を前記第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する
請求項２に記載の変換方法。
【請求項７】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値である場合、
前記第１基準値より大きい第２基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、
前記第２基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第２基準値から前記第１最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を、前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、
前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、
前記第４基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を前記第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、
前記第２基準値および前記第４基準値は、前記基準反射率よりも大きい反射率に対応する輝度値である
請求項２に記載の変換方法。
【請求項８】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、
前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値以下である輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、
前記第２最大輝度値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値に対して、前記第２最大輝度値を前記第２輝度値として決定する
請求項２に記載の変換方法。
【請求項９】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、
前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１基準値と、前記第３基準値との比率に応じて、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、
前記第３基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記第１最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する
請求項２に記載の変換方法。
【請求項１０】
前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、
前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１基準値と、前記第３基準値との比率に応じて、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、
前記第４基準値から前記第４基準値より大きい第５基準値までの輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記第５基準値までの前記第１輝度値に対して、前記第５基準値を前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、
前記第５基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第２最大輝度値を前記第２輝度値として決定する
請求項２に記載の変換方法。
【請求項１１】
さらに、
前記表示装置の表示特性を示す第２メタデータを、前記表示装置から取得し、
前記輝度変換では、前記取得した第２メタデータに応じて前記輝度変換処理をさらに切り替えて、前記切り替えた輝度変換処理により前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する
請求項１に記載の変換方法。
【請求項１２】
前記第２メタデータは、前記表示装置の視聴環境または表示モードを示すデータである
請求項１１に記載の変換方法。
【請求項１３】
前記第１輝度信号に基づいて連続して再生される再生ストリームにおいて、前記再生ストリームの第１区間と第２区間とで前記第１輝度信号の前記第１メタデータが示す前記基準反射率に対応する基準輝度値が異なる場合は、
前記輝度変換では、前記第１区間と前記第２区間とのそれぞれについて、当該区間に対応する基準輝度値に応じて、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する
請求項１に記載の変換方法。
【請求項１４】
映像を表示装置に表示するために、入力された映像の輝度を変換する変換装置であって、
前記映像の輝度は、最大輝度値が１００ｎｉｔを超える第１最大輝度値に定義された第１輝度範囲における第１輝度値からなり、
前記映像の第１輝度値を示す第１輝度信号を取得する取得部と、
前記取得部が取得した第１輝度信号が示す前記第１輝度値を、最大輝度値が、前記第１最大輝度値よりも小さく、かつ、１００ｎｉｔよりも大きい第２最大輝度値に定義された第２輝度範囲に対応する第２輝度値に変換する複数の輝度変換処理の１つを実行する輝度変換を行う変換部と、を備え、
前記変換部は、前記取得した第１輝度信号の第１メタデータに含まれる、基準反射率に対応する基準輝度値に応じて、実行する前記輝度変換処理を切り替え、前記切り替えた輝度変換処理により前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する
変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、変換方法および変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示可能な輝度レベルを改善するための画像信号処理装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６７４１８号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一態様に係る変換方法は、映像を表示装置に表示するために、入力された映像の輝度を変換する変換方法であって、前記映像の輝度は、最大輝度値が１００ｎｉｔを超える第１最大輝度値に定義された第１輝度範囲における第１輝度値からなり、前記映像の第１輝度値を示す第１輝度信号を取得し、前記取得した第１輝度信号が示す前記第１輝度値を、最大輝度値が、前記第１最大輝度値よりも小さく、かつ、１００ｎｉｔよりも大きい第２最大輝度値に定義された第２輝度範囲に対応する第２輝度値に変換する複数の輝度変換処理の１つを実行する輝度変換を行い、前記輝度変換では、前記取得した第１輝度信号の第１メタデータに含まれる、基準反射率に対応する基準輝度値に応じて、実行する前記輝度変換処理を切り替え、前記切り替えた輝度変換処理により前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】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２Ａ】図２Ａは、ＳＤＲＴＶ内のＳＤＲ表示処理について説明するための図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ピーク輝度が３００ｎｉｔのＳＤＲＴＶ内のＳＤＲ表示処理について説明するための図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ＨＤＲおよびＳＤＲのそれぞれに対応したＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の例について示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ＨＤＲおよびＳＤＲのそれぞれに対応した逆ＥＯＴＦの例について示す図である。
【図４】図４は、コンテンツに格納される輝度信号のコード値の決定方法、および、再生時にコード値から輝度値を復元するプロセスの説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ＨＤＲＴＶ内で、ＨＤＲ信号を変換してＨＤＲ表示を行う表示処理の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ＨＤＲ対応の再生装置とＳＤＲＴＶとを用いて、ＨＤＲ表示を行う表示処理の一例を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、標準インターフェースを介して互いに接続したＨＤＲ対応の再生装置とＳＤＲＴＶと用いて、ＨＤＲ表示を行う表示処理の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態の変換装置および表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態の変換装置および表示装置により行われる変換方法および表示方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、第１輝度変換の一例について説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１輝度変換の他の一例について説明するための図である。
【図９】図９は、第２輝度変換について説明するための図である。
【図１０】図１０は、表示設定の詳細な処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第３輝度変換について説明するための図である。
【図１２】図１２は、ＨＤＲから疑似ＨＤＲへの変換処理について説明するための図である。
【図１３】図１３は、画像撮影時の輝度の尺度を示す図である。
【図１４】図１４は、撮影した画像の輝度値の例に示す図である。
【図１５】図１５は、ＳＤＲに対応したホームエンターテイメント用マスターを制作するフロー、配信媒体および表示装置の関係について説明するための図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１４で示した原画像をＳＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度値の一例を示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、原信号値をＳＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＳＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、ＨＤＲ導入時のマスター、配信方式、および表示装置の関係について説明するための図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、図１４で示した原画像をＨＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度値の一例を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、図１４で示した原画像をＨＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度値の別の一例を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、ＨＤＲＴＶ内で、ＨＤＲ信号を変換してＨＤＲ映像を生成する表示処理を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態２に係る変換方法を示すフローチャートである。つまり、図２１は、輝度変換処理の際のアルゴリズムを示す図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、図１８Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例を示す図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の一例を示す図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、図１８Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例を示す図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例を示す図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【図２７Ａ】図２７Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例を示す図である。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、実施の形態２の変形例１に係る変換方法を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに基づく輝度変換処理において用いられる、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の一例を示す図である。
【図３０】図３０は、オフセット輝度値に基づいて輝度変換処理を行う動作を示すフローチャートである。
【図３１】図３１は、ＨＤＲ信号のメタデータとＨＤＲＴＶ側のメタデータを併用した場合の輝度変換処理の動作を示すフローチャートである。
【図３２】図３２は、連続して再生されるストリームにおいて、基準輝度値が動的に変更される例を示す図である。
【図３３】図３３は、図３２のようにＨＤＲ信号のメタデータが動的に更新されるストリームを再生する表示装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、画像信号処理装置に関し、以下の課題が生じることを見出した。
【０００７】
特許文献１に開示されている画像信号処理装置では、被写体を構成する画素から算出されたリニアＲＧＢ値に基づいて画素毎にリニア輝度を算出し、リニアＲＧＢ値およびリニア輝度に基づいて画素毎の補正リニア輝度および当該画素を含む複数の画素を合成した合成画素の補正リニアＲＧＢ値を算出し、補正リニア輝度および補正リニアＲＧＢ値をそれぞれガンマ補正して表示用輝度および表示用ＲＧＢ値を算出する。このように、画像信号処理装置では、補正リニアＲＧＢ値に基づいてリニア輝度を補正することにより、表示可能な階調数の増加を図っている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている画像信号処理装置などの輝度の補正（変換）においては、第１輝度範囲から輝度範囲が縮小された第２輝度範囲に輝度を補正（変換）するときの輝度の変換方法については考慮されていなかった。
【０００９】
以上の検討を踏まえ、本発明者は、上記課題を解決するために、下記の改善策を検討した。
【００１０】
本開示の一態様に係る表示方法は、映像を表示装置に表示するために、入力された映像の輝度を変換する変換方法であって、前記映像の輝度は、最大輝度値が１００ｎｉｔを超える第１最大輝度値に定義された第１輝度範囲における第１輝度値からなり、前記映像の第１輝度値を示す第１輝度信号を取得し、前記取得した第１輝度信号が示す前記第１輝度値を、最大輝度値が、前記第１最大輝度値よりも小さく、かつ、１００ｎｉｔよりも大きい第２最大輝度値に定義された第２輝度範囲に対応する第２輝度値に変換する複数の輝度変換処理の１つを実行する輝度変換を行い、前記輝度変換では、前記取得した第１輝度信号の第１メタデータに含まれる、基準反射率に対応する基準輝度値に応じて、実行する前記輝度変換処理を切り替え、前記切り替えた輝度変換処理により前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換する。
【００１１】
これによれば、基準反射率に対応する基準輝度値に応じて、輝度変換処理を切り替えて輝度変換を行うため、輝度を適切に変換できる。
【００１２】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が第１基準値であるか否かに基づいて、前記輝度変換処理を切り替えてもよい。
【００１３】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値である場合、前記第１基準値より大きい第２基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、前記第２基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第２基準値から前記第１最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を、前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換してもよい。
【００１４】
また、例えば、前記輝度変換では、少なくとも、前記第２基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号に対して、前記表示装置の表示特性を示す第２メタデータに含まれる前記表示装置において表示可能な最小輝度値を前記線形変換した後の値に加算し、加算後の値を前記第２輝度値として決定してもよい。
【００１５】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値である場合、前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値以下である輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、前記第２最大輝度値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値に対して、前記第２最大輝度値を前記第２輝度値として決定してもよい。
【００１６】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、前記第４基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を前記第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換してもよい。
【００１７】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値である場合、前記第１基準値より大きい第２基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、前記第２基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第２基準値から前記第１最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を、前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、前記第４基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を前記第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、前記第２基準値および前記第４基準値は、前記基準反射率よりも大きい反射率に対応する輝度値であってもよい。
【００１８】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値以下である輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値を前記第２輝度値として決定し、前記第２最大輝度値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１輝度信号が示す前記第１輝度値に対して、前記第２最大輝度値を前記第２輝度値として決定してもよい。
【００１９】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１基準値と、前記第３基準値との比率に応じて、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、前記第３基準値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記第１最大輝度値までの前記第１輝度値に対して、前記第１最大輝度値を前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換してもよい。
【００２０】
また、例えば、前記輝度変換では、前記基準輝度値が前記第１基準値とは異なる第３基準値である場合、前記第３基準値より大きい第４基準値以下の輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第１基準値と、前記第３基準値との比率に応じて、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、前記第４基準値から前記第４基準値より大きい第５基準値までの輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第４基準値から前記第５基準値までの前記第１輝度値に対して、前記第５基準値を前記表示装置において表示可能な第２最大輝度値に対応させた線形変換を行うことにより、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換し、前記第５輝度値を超える輝度値を示す前記第１輝度信号について、前記第２最大輝度値を前記第２輝度値として決定してもよい。
【００２１】
また、例えば、さらに、前記表示装置の表示特性を示す第２メタデータを、前記表示装置から取得し、前記輝度変換では、前記取得した第２メタデータに応じて前記輝度変換処理をさらに切り替えて、前記切り替えた輝度変換処理により前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換してもよい。
【００２２】
また、例えば、前記第２メタデータは、前記表示装置の視聴環境または表示モードを示すデータであってもよい。
【００２３】
また、例えば、前記第１輝度信号に基づいて連続して再生される再生ストリームにおいて、前記再生ストリームの第１区間と第２区間とで前記ＨＤＲ信号のメタデータが示す前記基準反射率に対応する基準輝度値が異なる場合は、前記輝度変換では、前記第１区間と前記第２区間とのそれぞれについて、当該区間に対応する基準輝度値に応じて、前記第１輝度値を前記第２輝度値に変換してもよい。
【００２４】
なお、これらの全般包括的または具体的な態様は、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００２５】
以下、添付の図面を参照して、本開示の一態様に係る変換方法および変換装置について、具体的に説明する。
【００２６】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２７】
（実施の形態１）
本開示は、輝度範囲が高い高輝度信号であるＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）信号を、ＨＤＲ信号が対応している輝度範囲における最大輝度値（最高輝度値またはピーク輝度値）とは異なる輝度範囲の表示能力を有する表示装置（例えば、ＴＶ、プロジェクタ、タブレット、スマートホン等）で表示させることを実現するための、ＨＤＲ信号形式とそのＨＤＲ信号の変換方法、変換装置に関する。
【００２８】
［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。
【００２９】
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画素の映像から、Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＨＤ）の１９２０×１０８０画素の、所謂２Ｋ映像が普及している。
【００３０】
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４０９６ｘ１９２０画素の、所謂４Ｋ映像の導入が開始された。
【００３１】
４Ｋの導入による映像の高解像度化を行うと共に、ダイナミックレンジ拡張や色域の拡大、あるいは、フレームレートの追加、向上などを行うことで映像を高画質化することが検討されている。
【００３２】
ダイナミックレンジ拡張（ＨＤＲ）については、デジタルカメラやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサの性能向上により、露出を示すＳｔｏｐ数が１４Ｓｔｏｐｓ以上の広いダイナミックレンジの画像の撮影が可能になっている。このため、暗部階調を維持しつつ、１００％反射光以上に明るい光（鏡面反射光などの明るい光）を撮影することが可能になっている。このカメラまたはイメージセンサの性能向上を表現力の向上に活かすために、より高輝度な信号も伝送可能にする信号規格として、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）が注目されている。
【００３３】
これまでのＴＶ信号は、ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）と呼ばれ、最大輝度値が１００ｎｉｔであったのに対して、ＨＤＲでは１０００ｎｉｔ以上まで最大輝度値を拡大することが想定されている。ＨＤＲは、ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ＆  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）や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も進行中である。
【００３４】
ＨＤＲの具体的な適用先としては、ＨＤやＵＨＤと同様に、放送やパッケージメディア（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標、以下同様）  Ｄｉｓｃ等）、インターネット配信などで使われることが想定されている。
【００３５】
なお、以下では、ＨＤＲに対応した映像において、当該映像の輝度は、最大輝度値が１００ｎｉｔを超える第１最大輝度値に定義されたＨＤＲの輝度範囲における輝度値からなり、当該映像の輝度値を示す輝度信号をＨＤＲ信号と呼ぶ。ＳＤＲに対応した映像において、当該映像の輝度は、ＳＤＲの輝度範囲の輝度値からなり、当該映像の輝度値を示す輝度信号をＳＤＲ信号と呼ぶ。また、ＨＤＲの輝度範囲は、ＳＤＲの輝度範囲よりも最大輝度値が大きい輝度範囲である。なお、ＨＤＲの輝度範囲の最小輝度値は、ＳＤＲの輝度範囲の最小輝度値は同じであり、０ｎｉｔである。
【００３６】
［１−２．ＳＤＲＴＶ］
ＳＤＲに対応した映像の表示（以下、「ＳＤＲ表示」という。）のみに対応したＴＶ（以下、「ＳＤＲＴＶ」という。）は、通常、輝度値が１００ｎｉｔまでの入力信号が入力される。このため、ＳＤＲＴＶは、その表示能力が１００ｎｉｔであれば入力信号の輝度値を表現するのに十分である。しかし、ＳＤＲＴＶは、実際は、視聴環境（暗い部屋：シネマモード、明るい部屋：ダイナミックモード等）に合わせて、最適な輝度値の映像を再生する機能を有し、２００ｎｉｔ以上の映像表現が可能な能力を持っているものが多い。つまり、このようなＳＤＲＴＶは、視聴環境に応じた表示モードを選択することで、表示能力の最大輝度（例えば、３００ｎｉｔ）までの映像を表示できる。
【００３７】
しかし、ＳＤＲＴＶに入力されるＳＤＲ方式の入力信号では、入力信号の輝度上限が１００ｎｉｔに決められているため、従来通りにＳＤＲ方式の入力インターフェースを使う限り、ＳＤＲＴＶが持つ１００ｎｉｔを超える高輝度の映像再生能力をＨＤＲ信号の再生用に使うことは難しい（図２Ａおよび図２Ｂ参照）。
【００３８】
［１−３．ＥＯＴＦについて］
ここで、ＥＯＴＦについて、図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。
【００３９】
図３Ａは、ＨＤＲおよびＳＤＲのそれぞれに対応したＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の例について示す図である。
【００４０】
ＥＯＴＦは、一般的にガンマカーブと呼ばれるものであり、コード値と輝度値との対応を示し、コード値を輝度値に変換するものである。つまり、ＥＯＴＦは、複数のコード値と輝度値との対応関係を示す関係情報である。
【００４１】
また、図３Ｂは、ＨＤＲおよびＳＤＲのそれぞれに対応した逆ＥＯＴＦの例について示す図である。
【００４２】
逆ＥＯＴＦは、輝度値とコード値との対応を示し、ＥＯＴＦとは逆に輝度値を量子化してコード値に変換するものである。つまり、逆ＥＯＴＦは、輝度値と複数のコード値との対応関係を示す関係情報である。例えば、ＨＤＲに対応した映像の輝度値を１０ビットの階調のコード値で表現する場合、１０，０００ｎｉｔまでのＨＤＲの輝度範囲における輝度値は、量子化されて、０〜１０２３までの１０２４個の整数値にマッピングされる。つまり、逆ＥＯＴＦに基づいて量子化することで、１０，０００ｎｉｔまでの輝度範囲の輝度値（ＨＤＲに対応した映像の輝度値）を、１０ビットのコード値であるＨＤＲ信号に変換する。ＨＤＲに対応したＥＯＴＦ（以下、「ＨＤＲのＥＯＴＦ」という。）またはＨＤＲに対応した逆ＥＯＴＦ（以下、「ＨＤＲの逆ＥＯＴＦ」という。）においては、ＳＤＲに対応したＥＯＴＦ（以下、「ＳＤＲのＥＯＴＦ」という。）またはＳＤＲに対応した逆ＥＯＴＦ（以下、「ＳＤＲの逆ＥＯＴＦ」という。）よりも高い輝度値を表現することが可能であり、例えば、図３Ａおよび図３Ｂにおいては、輝度の最大値（ピーク輝度）は、１０，０００ｎｉｔである。つまり、ＨＤＲの輝度範囲は、ＳＤＲの輝度範囲を全て含み、ＨＤＲのピーク輝度は、ＳＤＲのピーク輝度より大きい。ＨＤＲの輝度範囲は、ＳＤＲの輝度範囲の最大値である１００ｎｉｔから、１０，０００ｎｉｔまで、最大値を拡大した輝度範囲である。
【００４３】
例えば、ＨＤＲのＥＯＴＦおよびＨＤＲの逆ＥＯＴＦは、一例として、米国映画テレビ技術者協会（ＳＭＰＴＥ）で規格化されたＳＭＰＴＥ  ２０８４がある。
【００４４】
［１−４．ＥＯＴＦの使い方］
図４は、コンテンツに格納される輝度信号のコード値の決定方法、および、再生時にコード値から輝度値を復元するプロセスの説明図である。
【００４５】
本例における輝度を示す輝度信号はＨＤＲに対応したＨＤＲ信号である。グレーディング後の画像は、ＨＤＲの逆ＥＯＴＦにより量子化され、当該画像の輝度値に対応するコード値が決定する。このコード値に基づいて画像符号化などが行われ、ビデオのストリームが生成される。再生時には、ストリームの復号結果に対して、ＨＤＲのＥＯＴＦに基づいて逆量子化することによりリニアな信号に変換され、画素毎の輝度値が復元される。以下、ＨＤＲの逆ＥＯＴＦを用いた量子化を「逆ＨＤＲのＥＯＴＦ変換」という。ＨＤＲのＥＯＴＦを用いた逆量子化を「ＨＤＲのＥＯＴＦ変換」という。同様に、ＳＤＲの逆ＥＯＴＦを用いた量子化を「逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換」という。ＳＤＲのＥＯＴＦを用いた逆量子化を「ＳＤＲのＥＯＴＦ変換」という。
【００４６】
［１−５．疑似ＨＤＲの必要性］
次に、疑似ＨＤＲの必要性について図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。
【００４７】
図５Ａは、ＨＤＲＴＶ内で、ＨＤＲ信号を変換してＨＤＲ表示を行う表示処理の一例を示す図である。
【００４８】
図５Ａに示すように、ＨＤＲ映像を表示する場合、表示装置がＨＤＲＴＶであっても、ＨＤＲの輝度範囲の最大値（ピーク輝度（ＨＰＬ（ＨＤＲ  Ｐｅａｋ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）：例１５００ｎｉｔ））をそのまま表示することができない場合がある。この場合、ＨＤＲのＥＯＴＦを用いた逆量子化を行った後のリニアな信号を、その表示装置の輝度範囲の最大値（ピーク輝度（ＤＰＬ（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐｅａｋ  Ｉｕｍｉｎａｎｃｅ）：例７５０ｎｉｔ））に合わせるための輝度変換を行う。そして、輝度変換を行うことで得られた映像信号を表示装置に入力することで、その表示装置の限界である最大値の輝度範囲に合わせたＨＤＲ映像を表示することができる。
【００４９】
図５Ｂは、ＨＤＲ対応の再生装置とＳＤＲＴＶとを用いて、ＨＤＲ表示を行う表示処理の一例を示す図である。
【００５０】
図５Ｂに示すように、ＨＤＲ映像を表示する場合、表示装置がＳＤＲＴＶであれば、表示するＳＤＲＴＶの輝度範囲の最大値（ピーク輝度（ＤＰＬ：例３００ｎｉｔ））が１００ｎｉｔを超えることを利用して、図５ＢのＨＤＲ対応の再生装置（Ｂｌｕ−ｒａｙ機器）内の「ＨＤＲ→疑似ＨＤＲ変換処理」で、ＨＤＲＴＶ内で行っている、「ＨＤＲのＥＯＴＦ変換」とＳＤＲＴＶの輝度範囲の最大値であるＤＰＬ（例：３００ｎｉｔ）を使った「輝度変換」を行い、「輝度変換」を行うことで得られた信号をＳＤＲＴＶの「表示装置」に直接入力できれば、ＳＤＲＴＶを使っても、ＨＤＲＴＶと同じ効果を実現することができる。
【００５１】
しかしながら、ＳＤＲＴＶには、このような信号を、外部から直接入力するための手段が無いため、実現できない。
【００５２】
図５Ｃは、標準インターフェースを介して互いに接続したＨＤＲ対応の再生装置とＳＤＲＴＶと用いて、ＨＤＲ表示を行う表示処理の一例を示す図である。
【００５３】
図５Ｃに示すように、通常、ＳＤＲＴＶが備える入力インターフェース（ＨＤＭＩ（登録商標、以下同様）等）を使って、図５Ｂの効果を得られるような信号をＳＤＲＴＶに入力する必要がある。ＳＤＲＴＶでは、入力インターフェースを介して入力した信号は、「ＳＤＲのＥＯＴＦ変換」と「モード毎の輝度変換」と「表示装置」を順に通過し、その表示装置の最大値の輝度範囲に合わせた映像を表示する。このため、ＨＤＲ対応のＢｌｕ−ｒａｙ機器内で、ＳＤＲＴＶで入力インターフェースの直後に通過する、「ＳＤＲのＥＯＴＦ変換」と「モード毎の輝度変換」とをキャンセルできるような信号（疑似ＨＤＲ信号）を生成する。つまり、ＨＤＲ対応のＢｌｕ−ｒａｙ機器内で、「ＨＤＲのＥＯＴＦ変換」とＳＤＲＴＶのピーク輝度（ＤＰＬ）を使った「輝度変換」との直後に、「モード毎の逆輝度変換」と「逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換」とを行うことで、「輝度変換」直後の信号を「表示装置」に入力した場合（図５Ｃの破線矢印）と同じ効果を疑似的実現する。
【００５４】
［１−６．変換装置および表示装置］
図６は、実施の形態の変換装置および表示装置の構成を示すブロック図である。図７は、実施の形態の変換装置および表示装置により行われる変換方法および表示方法を示すフローチャートである。
【００５５】
図６に示すように、変換装置１００は、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１、輝度変換部１０２、逆輝度変換部１０３、および逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部１０４を備える。また、表示装置２００は、表示設定部２０１、ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部２０２、輝度変換部２０３、および表示部２０４を備える。
【００５６】
変換装置１００および表示装置２００の各構成要素についての詳細な説明は、変換方法および表示方法の説明において行う。
【００５７】
以下、ＨＤＲの輝度範囲（０〜ＨＰＬ〔ｎｉｔ〕）を「第１輝度範囲」と示す。ディスプレイの輝度範囲（０〜ＤＰＬ〔ｎｉｔ〕）を「第２輝度範囲」と示す。ＳＤＲの輝度範囲（０〜１００〔ｎｉｔ〕）を「第３輝度範囲」と示す。
【００５８】
［１−７．変換方法および表示方法］
変換装置１００が行う変換方法について、図７を用いて説明する。なお、変換方法は、以下で説明するステップＳ１０１〜ステップＳ１０４を含む。
【００５９】
まず、変換装置１００のＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１は、逆ＨＤＲのＥＯＴＦ変換が行われたＨＤＲ映像を取得する。変換装置１００のＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１は、取得したＨＤＲ映像のＨＤＲ信号に対して、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換を実施する（Ｓ１０１）。これにより、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１は、取得したＨＤＲ信号を、輝度値を示すリニアな信号に変換する。ＨＤＲのＥＯＴＦは、例えばＳＭＰＴＥ  ２０８４がある。
【００６０】
次に、変換装置１００の輝度変換部１０２は、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１により変換されたリニアな信号を、ディスプレイ特性情報とコンテンツ輝度情報とを用いて変換する第１輝度変換を行う（Ｓ１０２）。第１輝度変換において、第１輝度範囲であるＨＤＲの輝度範囲に対応した輝度値（以下、「ＨＤＲの輝度値」という。）を、第２輝度範囲であるディスプレイの輝度範囲に対応した輝度値（以下、「ディスプレイ輝度値」という。）に変換する。詳細は後述する。
【００６１】
上記のことから、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１は、映像の輝度値が量子化されることで得られたコード値を示す第１輝度信号としてのＨＤＲ信号を取得する取得部として機能する。また、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１および輝度変換部１０２は、取得部により取得されたＨＤＲ信号が示すコード値を、ディスプレイ（表示装置２００）の輝度範囲に基づいて決定する、ＨＤＲの輝度範囲の最大値（ＨＰＬ）よりも小さく、かつ、１００ｎｉｔよりも大きい最大値（ＤＰＬ）であるディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値へ変換する変換部として機能する。
【００６２】
より具体的には、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部１０１は、ステップＳ１０１において、取得したＨＤＲ信号と、ＨＤＲのＥＯＴＦとを用いて、取得したＨＤＲ信号が示す第１コード値としてのＨＤＲのコード値について、ＨＤＲのコード値にＨＤＲのＥＯＴＦにおいて関係付けられたＨＤＲの輝度値を決定する。なお、ＨＤＲ信号は、ＨＤＲの輝度範囲における輝度値と、複数のＨＤＲのコード値とを関係付けたＨＤＲの逆ＥＯＴＦを用いて、映像（コンテンツ）の輝度値が量子化されることで得られたＨＤＲのコード値を示す。
【００６３】
また、輝度変換部１０２は、ステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で決定したＨＤＲの輝度値について、当該ＨＤＲの輝度値に予め関係付けられた、ディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値を決定し、ＨＤＲの輝度範囲に対応するＨＤＲの輝度値を、ディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値へ変換する第１輝度変換を行う。
【００６４】
また、変換装置１００は、ステップＳ１０２の前に、映像（コンテンツ）の輝度の最大値（ＣＰＬ：Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｐｅａｋ  ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）および映像の平均輝度値（ＣＡＬ：Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ａｖｅｒａｇｅ  ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）の少なくとも一方を含むコンテンツ輝度情報をＨＤＲ信号に関する情報として取得している。ＣＰＬ（第１最大輝度値）は、例えば、ＨＤＲ映像を構成する複数の画像に対する輝度値のうちの最大値である。また、ＣＡＬは、例えば、ＨＤＲ映像を構成する複数の画像に対する輝度値の平均である平均輝度値である。
【００６５】
また、変換装置１００は、ステップＳ１０２の前に、表示装置２００から表示装置２００のディスプレイ特性情報を取得している。なお、ディスプレイ特性情報とは、表示装置２００が表示できる輝度の最大値（ＤＰＬ）、表示装置２００の表示モード（後述参照）、入出力特性（表示装置が対応するＥＯＴＦ）などの表示装置２００の表示特性を示す情報である。
【００６６】
また、変換装置１００は、推奨表示設定情報（後述参照、以下、「設定情報」ともいう。）を表示装置２００に送信してもよい。
【００６７】
次に、変換装置１００の逆輝度変換部１０３は、表示装置２００の表示モードに応じた逆輝度変換を行う。これにより、逆輝度変換部１０３は、第２輝度範囲であるディスプレイの輝度範囲に対応した輝度値を、第３輝度範囲であるＳＤＲの輝度範囲に対応する輝度値に変換する第２輝度変換を行う（Ｓ１０３）。詳細は後述する。つまり、逆輝度変換部１０３は、ステップＳ１０２で得られたディスプレイ輝度値について、当該ディスプレイ輝度値に予め関係付けられた、１００ｎｉｔを最大値とするＳＤＲの輝度範囲に対応する第３輝度値としてのＳＤＲに対応した輝度値（以下、「ＳＤＲの輝度値」という。）ＳＤＲの輝度値を決定し、ディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値を、ＳＤＲの輝度範囲に対応するＳＤＲの輝度値へ変換する第２輝度変換を行う。
【００６８】
そして、変換装置１００の逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部１０４は、逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換を行うことで、疑似ＨＤＲ映像を生成する（Ｓ１０４）。つまり、逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部１０４は、ＨＤＲの輝度範囲における輝度値と、複数の第３コード値とを関係付けた第３関係情報であるＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）の逆ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて、決定したＳＤＲの輝度値を量子化し、量子化により得られた第３コード値を決定し、ＳＤＲの輝度範囲に対応するＳＤＲの輝度値を、第３コード値を示す第３輝度信号としてのＳＤＲ信号へ変換することで、疑似ＨＤＲ信号を生成する。なお、第３コード値は、ＳＤＲに対応したコード値であり、以下では、「ＳＤＲのコード値」という。つまり、ＳＤＲ信号は、ＳＤＲの輝度範囲における輝度値と、複数のＳＤＲのコード値とを関係付けたＳＤＲの逆ＥＯＴＦを用いて、映像の輝度値が量子化されることで得られたＳＤＲのコード値で表される。そして、変換装置１００は、ステップＳ１０４で生成した疑似ＨＤＲ信号（ＳＤＲ信号）を表示装置２００へ出力する。
【００６９】
変換装置１００は、ＨＤＲ信号を逆量子化することで得られたＨＤＲの輝度値に対して、第１輝度変換および第２輝度変換を行うことで、疑似ＨＤＲに対応したＳＤＲの輝度値を生成し、ＳＤＲの輝度値をＳＤＲのＥＯＴＦを用いて量子化することで、疑似ＨＤＲに対応したＳＤＲ信号を生成する。なお、ＳＤＲの輝度値は、ＳＤＲに対応した０〜１００ｎｉｔの輝度範囲内の数値であるが、ディスプレイの輝度範囲に基づく変換を行っているため、ＨＤＲの輝度値に対してＨＤＲのＥＯＴＦおよびＳＤＲのＥＯＴＦを用いた輝度変換を行うことで得られたＳＤＲに対応した０〜１００ｎｉｔの輝度範囲内の輝度値とは異なる数値である。
【００７０】
次に、表示装置２００が行う表示方法について、図７を用いて説明する。なお、表示方法は、以下で説明するステップＳ１０５〜ステップＳ１０８を含む。
【００７１】
まず、表示装置２００の表示設定部２０１は、変換装置１００から取得した設定情報を用いて、表示装置２００の表示設定を設定する（Ｓ１０５）。ここで、表示装置２００は、ＳＤＲＴＶである。設定情報は、表示装置に対して推奨する表示設定を示す情報であり、疑似ＨＤＲ映像をどのようにＥＯＴＦし、どの設定で表示すれば美しい映像を表示することができるかを示す情報（つまり、表示装置２００の表示設定を最適な表示設定に切り替えるための情報）である。設定情報は、例えば、表示装置における出力時のガンマカーブ特性や、リビングモード（ノーマルモード）やダイナミックモード等の表示モード、バックライト（明るさ）の数値などを含む。また、ユーザに、表示装置２００の表示設定をマニュアル操作で変更することを促すようなメッセージを、表示装置２００（以下、「ＳＤＲディスプレイ」ともいう）に表示してもよい。詳細は後述する。
【００７２】
なお、表示装置２００は、ステップＳ１０５の前に、ＳＤＲ信号（疑似ＨＤＲ信号）と、映像の表示にあたって表示装置２００に対して推奨する表示設定を示す設定情報とを取得する。
【００７３】
また、表示装置２００は、ＳＤＲ信号（疑似ＨＤＲ信号）の取得を、ステップＳ１０６の前に行えばよく、ステップＳ１０５の後に行ってもよい。
【００７４】
次に、表示装置２００のＳＤＲのＥＯＴＦ変換部２０２は、取得した疑似ＨＤＲ信号に対し、ＳＤＲのＥＯＴＦ変換を行う（Ｓ１０６）。つまり、ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部２０２は、ＳＤＲ信号（疑似ＨＤＲ信号）を、ＳＤＲのＥＯＴＦを用いて逆量子化を行う。これにより、ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部２０２は、ＳＤＲ信号が示すＳＤＲのコード値を、ＳＤＲの輝度値に変換する。
【００７５】
そして、表示装置２００の輝度変換部２０３は、表示装置２００に設定された表示モードに応じた輝度変換を行う。これにより、輝度変換部２０３は、ＳＤＲの輝度範囲（０〜１００〔ｎｉｔ〕）に対応したＳＤＲの輝度値を、ディスプレイの輝度範囲（０〜ＤＰＬ〔ｎｉｔ〕）に対応したディスプレイ輝度値に変換する第３輝度変換を行う（Ｓ１０７）。詳細は後述する。
【００７６】
上記のことから、表示装置２００は、ステップＳ１０６およびステップＳ１０７において、取得したＳＤＲ信号（疑似ＨＤＲ信号）が示す第３コード値を、ステップＳ１０５で取得した設定情報を用いて、ディスプレイの輝度範囲（０〜ＤＰＬ〔ｎｉｔ〕）に対応するディスプレイ輝度値へ変換する。
【００７７】
より具体的には、ＳＤＲ信号（疑似ＨＤＲ信号）からディスプレイ輝度値への変換では、ステップＳ１０６において、ＳＤＲの輝度範囲における輝度値と、複数の第３コード値とを関係付けたＥＯＴＦを用いて、取得したＳＤＲ信号が示すＳＤＲのコード値について、ＳＤＲのコード値にＳＤＲのＥＯＴＦで関係付けられたＳＤＲの輝度値を決定する。
【００７８】
そして、ディスプレイ輝度値への変換では、ステップＳ１０７において、決定したＳＤＲの輝度値に予め関係付けられた、ディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値を決定し、ＳＤＲの輝度範囲に対応するＳＤＲの輝度値を、ディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値へ変換する第３輝度変換を行う。
【００７９】
最後に、表示装置２００の表示部２０４は、変換したディスプレイ輝度値に基づいて、疑似ＨＤＲ映像を表示装置２００に表示する（Ｓ１０８）。
【００８０】
［１−８．第１輝度変換］
次に、ステップＳ１０２の第１輝度変換（ＨＰＬ→ＤＰＬ）の詳細について、図８Ａを用いて説明する。図８Ａは、第１輝度変換の一例について説明するための図である。
【００８１】
変換装置１００の輝度変換部１０２は、ステップＳ１０１で得られたリニアな信号（ＨＤＲの輝度値）を、ディスプレイ特性情報と、ＨＤＲ映像のコンテンツ輝度情報とを用いて変換する第１輝度変換を行う。第１輝度変換は、ＨＤＲの輝度値（入力輝度値）を、ディスプレイピーク輝度（ＤＰＬ）を超えないディスプレイ輝度値（出力輝度値）に変換する。ＤＰＬは、ディスプレイ特性情報であるＳＤＲディスプレイの最大輝度および表示モードを用いて決定する。表示モードは、例えば、ＳＤＲディスプレイに暗めに表示するシアターモードや、明るめに表示するダイナミックモード等のモード情報である。表示モードが、例えば、ＳＤＲディスプレイの最大輝度が１，５００ｎｉｔであり、かつ、表示モードが最大輝度の５０％の明るさにするモードである場合、ＤＰＬは、７５０ｎｉｔとなる。ここで、ＤＰＬ（第２最大輝度値）とは、ＳＤＲディスプレイが現在設定されている表示モードにおいて表示できる輝度の最大値である。つまり、第１輝度変換では、ＳＤＲディスプレイの表示特性を示す情報であるディスプレイ特性情報を用いて、第２最大輝度値としてのＤＰＬを決定する。
【００８２】
また、第１輝度変換では、コンテンツ輝度情報のうちのＣＡＬとＣＰＬとを用い、ＣＡＬ付近以下の輝度値は、変換の前後で同一とし、ＣＰＬ付近以上の輝度値に対してのみ輝度値を変更する。つまり、図８Ａに示すように、第１輝度変換では、当該ＨＤＲの輝度値がＣＡＬ以下の場合、当該ＨＤＲの輝度値を変換せず、当該ＨＤＲの輝度値を、ディスプレイ輝度値として決定し、当該ＨＤＲの輝度値がＣＰＬ以上の場合、第２最大輝度値としてのＤＰＬを、ディスプレイ輝度値として決定する。
【００８３】
また、第１輝度変換では、輝度情報のうちのＨＤＲ映像のピーク輝度（ＣＰＬ）を用い、ＨＤＲの輝度値がＣＰＬの場合、ＤＰＬを、ディスプレイ輝度値として決定する。
【００８４】
なお、第１輝度変換では、図８Ｂのように、ステップＳ１０１で得られたリニアな信号（ＨＤＲの輝度値）を、ＤＰＬを超えない値にクリップするように変換してもよい。このような輝度変換を行うことで、変換装置１００での処理を簡素化することができ、装置の縮小化、低電力化、処理の高速化が図れる。なお、図８Ｂは、第１輝度変換の他の一例について説明するための図である。
【００８５】
［１−９．第２輝度変換］
次に、ステップＳ１０３の第２輝度変換（ＤＰＬ→１００〔ｎｉｔ〕）の詳細について、図９を用いて説明する。図９は、第２輝度変換について説明するための図である。
【００８６】
変換装置１００の逆輝度変換部１０３は、ステップＳ１０２の第１輝度変換で変換されたディスプレイの輝度範囲（０〜ＤＰＬ〔ｎｉｔ〕）のディスプレイ輝度値に対し、表示モードに応じた逆輝度変換を施す。逆輝度変換は、ＳＤＲディスプレイによる表示モードに応じた輝度変換処理（ステップＳ１０７）が行われた場合に、ステップＳ１０２処理後のディスプレイの輝度範囲（０〜ＤＰＬ〔ｎｉｔ〕）のディスプレイ輝度値を取得できるようにするための処理である。つまり、第２輝度変換は、第３輝度変換の逆輝度変換である。
【００８７】
上記の処理により、第２輝度変換は、第２輝度範囲であるディスプレイの輝度範囲のディスプレイ輝度値（入力輝度値）を、第３輝度範囲であるＳＤＲの輝度範囲のＳＤＲの輝度値（出力輝度値）に変換する。
【００８８】
第２輝度変換では、ＳＤＲディスプレイの表示モードによって変換式を切り替える。例えば、ＳＤＲディスプレイの表示モードがノーマルモードの場合、ディスプレイ輝度値に正比例する正比例値に輝度変換する。また、第２輝度変換では、ＳＤＲディスプレイの表示モードがノーマルモードよりも高輝度画素をより明るく、かつ、低輝度画素をより暗くするダイナミックモードの場合、その逆関数を用いることで、低輝度画素のＳＤＲの輝度値は、ディスプレイ輝度値に正比例する正比例値より高い値に、高輝度画素のＳＤＲの輝度値は、ディスプレイ輝度値に正比例する正比例値より低い値に輝度変換する。つまり、第２輝度変換では、ステップＳ１０２において決定したディスプレイ輝度値について、ＳＤＲディスプレイの表示特性を示す情報であるディスプレイ特性情報に応じた輝度関係情報を用いて、当該ディスプレイ輝度値に関係付けられた輝度値をＳＤＲの輝度値として決定し、ディスプレイ特性情報に応じて輝度変換処理を切り替える。ここで、ディスプレイ特性情報に応じた輝度関係情報とは、例えば図９に示すような、ＳＤＲディスプレイの表示パラメータ（表示モード）毎に定められた、ディスプレイ輝度値（入力輝度値）と、ＳＤＲの輝度値（出力輝度値）とを関係付けた情報である。
【００８９】
［１−１０．表示設定］
次に、ステップＳ１０５の表示設定の詳細について、図１０を用いて説明する。図１０は、表示設定の詳細な処理を示すフローチャートである。
【００９０】
ＳＤＲディスプレイの表示設定部２０１は、ステップＳ１０５において、下記のステップＳ２０１〜ステップＳ２０８の処理を行う。
【００９１】
まず、表示設定部２０１は、設定情報を用いて、ＳＤＲディスプレイに設定されているＥＯＴＦ（ＳＤＲディスプレイ用ＥＯＴＦ）が、疑似ＨＤＲ映像（ＳＤＲ信号）の生成時に想定したＥＯＴＦと整合しているかどうかを判定する（Ｓ２０１）。
【００９２】
表示設定部２０１は、ＳＤＲディスプレイに設定されているＥＯＴＦが、設定情報が示すＥＯＴＦ（疑似ＨＤＲ映像に整合するＥＯＴＦ）と異なっていると判定した場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、ＳＤＲディスプレイ用ＥＯＴＦをシステム側で切り替え可能かを判定する（Ｓ２０２）。
【００９３】
表示設定部２０１は、切り替え可能であると判定した場合、設定情報を用いて、ＳＤＲディスプレイ用ＥＯＴＦを適切なＥＯＴＦに切り替える（Ｓ２０３）。
【００９４】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３から、表示設定の設定（Ｓ１０５）では、ＳＤＲディスプレイに設定されているＥＯＴＦを、取得した設定情報に応じた推奨ＥＯＴＦに設定する。また、これにより、ステップＳ１０５の後に行われるステップＳ１０６では、推奨ＥＯＴＦを用いて、ＳＤＲの輝度値を決定することができる。
【００９５】
システム側で切り替え可能でないと判定した場合（Ｓ２０２でＮｏ）、ＥＯＴＦをユーザがマニュアル操作で変更することを促すメッセージを画面に表示する（Ｓ２０４）。例えば、「表示ガンマを２．４に設定して下さい」というメッセージを画面に表示する。つまり、表示設定部２０１は、表示設定の設定（Ｓ１０５）において、ＳＤＲディスプレイに設定されているＥＯＴＦを切り替えできない場合、ＳＤＲディスプレイに設定されているＥＯＴＦ（ＳＤＲディスプレイ用ＥＯＴＦ）を、推奨ＥＯＴＦに切り替えることをユーザに促すためのメッセージを、ＳＤＲディスプレイに表示する。
【００９６】
次に、ＳＤＲディスプレイでは、疑似ＨＤＲ映像（ＳＤＲ信号）を表示するが、表示の前に設定情報を用いてＳＤＲディスプレイの表示パラメータが設定情報に合っているかを判定する（Ｓ２０５）。
【００９７】
表示設定部２０１は、ＳＤＲディスプレイに設定されている表示パラメータが、設定情報とは異なっていると判定した場合（Ｓ２０５でＹｅｓ）、ＳＤＲディスプレイの表示パラメータを、切り替え可能かを判定する（Ｓ２０６）。
【００９８】
表示設定部２０１は、ＳＤＲディスプレイの表示パラメータを切り替え可能であると判定した場合（Ｓ２０６でＹｅｓ）、設定情報に合わせて、ＳＤＲディスプレイの表示パラメータを切り替える（Ｓ２０７）。
【００９９】
ステップＳ２０４〜ステップＳ２０７から、表示設定の設定（Ｓ１０５）では、ＳＤＲディスプレイに設定されている表示パラメータを、取得した設定情報に応じた推奨表示パラメータに設定する。
【０１００】
システム側で切り替え可能でないと判定した場合（Ｓ２０６でＮｏ）、ＳＤＲディスプレイに設定されている表示パラメータをユーザがマニュアル操作で変更することを促すメッセージを画面に表示する（Ｓ２０８）。例えば、「表示モードをダイナミックモードにし、バックライトを最大にして下さい」というメッセージを画面に表示する。つまり、設定（Ｓ１０５）では、ＳＤＲディスプレイに設定されている表示パラメータを切り替えできない場合、ＳＤＲディスプレイに設定されている表示パラメータを、推奨表示パラメータに切り替えることをユーザに促すためのメッセージを、ＳＤＲディスプレイに表示する。
【０１０１】
［１−１１．第３輝度変換］
次に、ステップＳ１０７の第３輝度変換（１００→ＤＰＬ〔ｎｉｔ〕）の詳細について、図１１を用いて説明する。図１１は、第３輝度変換について説明するための図である。
【０１０２】
表示装置２００の輝度変換部２０３は、ＳＤＲの輝度範囲（０〜１００〔ｎｉｔ〕）のＳＤＲの輝度値をステップＳ１０５で設定された表示モードに応じて（０〜ＤＰＬ〔ｎｉｔ〕）に変換する。本処理はＳ１０３のモード毎の逆輝度変換の逆関数となるように処理する。
【０１０３】
第３輝度変換では、ＳＤＲディスプレイの表示モードによって変換式を切り替える。例えば、ＳＤＲディスプレイの表示モードがノーマルモードの場合（つまり、設定された表示パラメータがノーマルモードに対応したパラメータである場合）、ディスプレイ輝度値は、ＳＤＲの輝度値に正比例する正比例値に輝度変換する。また、第３輝度変換では、ＳＤＲディスプレイの表示モードがノーマルモードよりも高輝度画素をより明るく、かつ、低輝度画素をより暗くするダイナミックモードの場合、低輝度画素のディスプレイ輝度値は、ＳＤＲの輝度値に正比例する正比例値より低い値に、高輝度画素のディスプレイ輝度値は、ＳＤＲの輝度値に正比例する正比例値より高い値に輝度変換する。つまり、第３輝度変換では、ステップＳ１０６において決定したＳＤＲの輝度値について、ＳＤＲディスプレイの表示設定を示す表示パラメータに応じた輝度関係情報を用いて、当該ＳＤＲの輝度値に予め関係付けられた輝度値をディスプレイ輝度値として決定し、表示パラメータに応じて輝度変換処理を切り替える。ここで、表示パラメータに応じた輝度関係情報とは、例えば図１１に示すような、ＳＤＲディスプレイの表示パラメータ（表示モード）毎に定められた、ＳＤＲの輝度値（入力輝度値）と、ディスプレイ輝度値（出力輝度値）とを関係付けた情報である。
【０１０４】
［１−１２．効果等］
通常のＳＤＲＴＶは入力信号が１００ｎｉｔであるが、視聴環境（暗い室：シネマモード、明るい部屋：ダイナミックモード等）に合わせて２００ｎｉｔ以上の映像表現が可能な能力を持つ。しかし、ＳＤＲＴＶへの入力信号の輝度上限が１００ｎｉｔに決められていたため、その能力を直接つかうことはできなかった。
【０１０５】
ＨＤＲ映像をＳＤＲＴＶで表示する場合において、表示するＳＤＲＴＶのピーク輝度が１００ｎｉｔを超える（通常２００ｎｉｔ以上）ことを利用して、ＨＤＲ映像を１００ｎｉｔ以下のＳＤＲ映像に変換するのではなく、１００ｎｉｔを超える輝度範囲の階調をある程度保つように、「ＨＤＲ→疑似ＨＤＲ変換処理」を行っている。このため、元のＨＤＲに近い疑似ＨＤＲ映像としてＳＤＲＴＶに表示させることができる。
【０１０６】
この「ＨＤＲ→疑似ＨＤＲ変換処理」技術をＢｌｕ−ｒａｙに応用した場合は、図１２に示すように、ＨＤＲディスクにはＨＤＲ信号のみを格納し、Ｂｌｕ−ｒａｙ機器にＳＤＲＴＶを接続した場合、Ｂｌｕ−ｒａｙ機器が、「ＨＤＲ→疑似ＨＤＲ変換処理」を行い、ＨＤＲ信号を疑似ＨＤＲ信号に変換してＳＤＲＴＶに送る。これにより、ＳＤＲＴＶは、受信した疑似ＨＤＲ信号から輝度値に変換することで、疑似的なＨＤＲ効果を持った映像を表示させることができる。このように、ＨＤＲ対応ＴＶが無い場合でも、ＨＤＲ対応のＢＤとＨＤＲ対応のＢｌｕ−ｒａｙ機器を用意すれば、ＳＤＲＴＶであっても、ＳＤＲ映像よりも高画質な疑似ＨＤＲ映像を表示させることができる。
【０１０７】
従って、ＨＤＲ映像を見るためにはＨＤＲ対応ＴＶが必要と考えられていたが、ＨＤＲ的な効果を実感できる疑似ＨＤＲ映像を、既存のＳＤＲＴＶで見ることができる。これにより、ＨＤＲ対応Ｂｌｕ−ｒａｙの普及が期待できる。
【０１０８】
放送、Ｂｌｕ−ｒａｙ等のパッケージメディア、ＯＴＴ等のインターネット配信により送られてきたＨＤＲ信号を、ＨＤＲ−疑似ＨＤＲ変換処理を行うことで、疑似ＨＤＲ信号に変換する。これにより、ＨＤＲ信号を疑似ＨＤＲ映像として既存のＳＤＲＴＶで表示することが可能となる。
【０１０９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
【０１１０】
実施の形態２では、実施の形態１の図５Ａで説明したＨＤＲＴＶ内で、ＨＤＲ信号を変換してＨＤＲ表示を行う表示処理において行われる、変換方法の詳細について説明する。つまり、図５Ａにおいて説明した、表示装置がＨＤＲＴＶであっても、ＨＤＲの輝度範囲の最大値をＨＤＲＴＶにそのまま表示することができない場合、ＨＤＲのＥＯＴＦを用いた逆量子化を行った後のリニアな信号を、ＨＤＲＴＶの輝度範囲の最大値（ＤＰＬ）に合わせるための輝度変換処理の詳細について説明する。
【０１１１】
輝度変換処理では、取得した第１輝度信号としてのＨＤＲ信号の第１メタデータに含まれる、基準反射率に対応する基準輝度値に応じて、実行する輝度変換処理を切り替え、切り替えた輝度変換処理によりＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。
【０１１２】
以下では、基準反射率について詳細に説明する。
【０１１３】
［２−１．画像撮影時の輝度の尺度の考え方］
図１３は、画像撮影時の輝度の尺度を示す図である。
【０１１４】
図１３に示すように、カメラで画像を撮影する場合、反射率が１８％になるグレーである１８％グレーを明るさの基準点として撮影を行う。つまり、１８％グレーは、明るさの基準になる基準反射率である。Ｓｔｏｐ数は、１８％グレーにおける輝度値を基準点とし、輝度値が２倍になる毎に、１ずつ増加する用に定義されている。
【０１１５】
実際にカメラで画像を撮影したときにカメラのＣＭＯＳ等のイメージセンサから得られる輝度値は、絞り、シャッタースピード、感度設定等による露出に応じて変化する。つまり、イメージセンサから得られる輝度値は、カメラで同じ輝度の部分を撮影したとしても、露出に応じて異なる値となる。このために、Ｓｔｏｐ数の値自体は絶対的な値では無く、相対的な値である。つまり、Ｓｔｏｐ数では、輝度を表すことはできない。
【０１１６】
例えば、図１３の（１）の夜のシーンを撮影するような場合、黒潰れを起こさないようにするためには、シャッタースピードを遅くする、絞りを開ける等により露出を変えることで、暗い部分の階調を残して、明るい部分を捨てるような露出の設定をカメラに対して行う。
【０１１７】
また、図１３の（２）の昼の室内のシーンを撮影するような場合、暗い部分と明るい部分とのバランスが良くなるような露出の設定をカメラに対して行う。また、図１３の（３）の昼の屋外のシーンを撮影するような場合、明るい部分の白潰れを防ぐために露出を絞った露出の設定をカメラに対して行う。
【０１１８】
このようにして得られた相対的な輝度値を、絶対的な輝度値に変換するためには、１８％グレーとの相対関係を計算する必要がある。
【０１１９】
［２−２．画像撮影時の輝度値］
図１４は、撮影した画像の輝度値の例に示す図である。
【０１２０】
図１４に示すように、撮影した画像（以下、「原画像」という）１０のＡ）は、明るさの基準になる基準反射率である１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する輝度値（以下、「基準輝度値」または「１８％グレー（Ｇｒａｙ）値」という。）を持つ画素を示す。原画像１０のＢ）は、９０％の反射率（９０％グレー）（２．３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度値を持つ画素を示す。ＨＤＲ原画像１０のＣ）は、ほぼ黒の２．３％グレー（−３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度値を持つ画素を示す。原画像１０のＤ）は、太陽を撮影することで得られた画素を示し、非常に明るい輝度値が得られており、１１５０％グレー（６  Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度値を持つ。原画像１０のＥ）は、鏡面反射を起こしている位置を撮影することで得られた画素を示し、２９０％グレー（４  Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度値を持つ。
【０１２１】
［２−３．マスター生成、配信方式、および表示装置の関係］
図１５は、ＳＤＲに対応したホームエンターテイメント用マスターを制作するフロー、配信媒体および表示装置の関係について説明するための図である。
【０１２２】
図１４で説明したような原画像１０は、最大輝度値が１３００ｎｉｔの画像である。つまり、原画像１０を用いて最大輝度値が１００ｎｉｔのＳＤＲに対応したマスター画像（ＳＤＲ画像）を制作する場合、ＳＤＲでは１００ｎｉｔ以上の輝度値を有する画素を表現することはできないため、原画像１０の輝度値を変換せずにそのまま用いてＳＤＲに対応したマスター画像を制作することはできない。つまり、原画像１０を用いてＳＤＲに対応したマスター画像を制作しようとすれば、原画像１０の輝度値をＳＤＲに対応した輝度範囲の輝度値に変換する必要がある。
【０１２３】
［２−４．原画像からＳＤＲ画像へのマスタリング］
図１６Ａは、図１４で示した原画像をＳＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度値の一例を示す図である。図１６Ｂは、原信号値をＳＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＳＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。なお、原信号値は、原画像１０の０〜１３００ｎｉｔの輝度範囲における輝度値（「以下、原画像の輝度値」という。）であり、ＳＤＲ信号値は、ＳＤＲの輝度範囲における輝度値（以下、「ＳＤＲの輝度値」という。）である。
【０１２４】
図１６Ｂに示すように、この例における原画像１０からＳＤＲ画像１１へのマスタリングでは、基準反射率である１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する画素は、明るさの基準になる基準輝度値を持つ画素である。このため、ＳＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０をＳＤＲ画像１１に変換した後であっても、原画像１０における１８％グレーに対応する原画像１０の輝度値（１８ｎｉｔ）を変更せずに、ＳＤＲの輝度値として決定する。
【０１２５】
ここで、図１６Ｂに示すように、原画像１０からＳＤＲ画像１１へのマスタリングでは、原画像１０の９０％グレーに対応する原画像の輝度値（９０ｎｉｔ）以下の輝度範囲（０〜９０ｎｉｔ）においては、原画像の輝度値を変更せずに、ＳＤＲの輝度値として決定する。また、図１６Ｂに示すように、原画像１０の９０％グレーに対応する原画像の輝度値（９０ｎｉｔ）より大きい原画像１０の輝度範囲（９０〜１３００〔ｎｉｔ〕）における原画像の輝度値を、９０〜１００ｎｉｔの輝度範囲のＳＤＲの輝度値に、線形変換により割り付ける。
【０１２６】
例えば、ＳＤＲ画像１１のＢ）のような、９０％グレー（２．３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像１１へのマスタリングでは、原画像１０をＳＤＲ画像１１に変換した後であっても、原画像１０における９０％グレーに対応する原画像の輝度値（９０ｎｉｔ）を変更せずに、ＳＤＲの輝度値として決定する。
【０１２７】
また、例えば、ＳＤＲ画像１１のＣ）のような、２．３％グレー（−３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像へのマスタリングでは、上記と同様に、原画像１０をＳＤＲ画像１１に変換した後であっても、原画像１０における２．３％グレーに対応する原画像の輝度値（２ｎｉｔ）を変更せずに、ＳＤＲの輝度値として決定する。
【０１２８】
例えば、ＳＤＲ画像１１のＤ）のような、１１５０％グレー（６  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０における１１５０％グレーに対応する原画像の輝度値（１１５０ｎｉｔ）をＳＤＲの輝度範囲の最大輝度値である１００  ｎｉｔに変換する。
【０１２９】
また、例えば、ＳＤＲ画像１１のＥ）のような、２９０％グレー（４  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０における２９０％グレーに対応する原画像の輝度値を９５  ｎｉｔに変換する。
【０１３０】
［２−５．ＨＤＲ導入時のマスター、配信方式、および表示装置の関係］
図１７は、ＨＤＲ導入時のマスター、配信方式、および表示装置の関係について説明するための図である。図１４で示した原画像１０の場合は、原画像１０の最大輝度値が１３００ｎｉｔであるため、原画像１０をそのままの輝度値を用いて表現することができる。
【０１３１】
［２−６．原画像からＨＤＲ画像への第１のマスタリング］
図１８Ａは、図１４で示した原画像をＨＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度値の一例を示す図である。図１８Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。なお、ＨＤＲ信号値は、ＨＤＲの輝度範囲における輝度値（以下、「ＨＤＲの輝度値」という。）である。なお、この例における原画像からＨＤＲ画像へのマスタリングでは、２０００ｎｉｔまでの輝度値をＨＤＲの輝度値として割り付けることが許されているため、ＨＤＲ画像においても原画像の輝度値をそのまま保持できる。
【０１３２】
例えば、ＨＤＲ画像１２のＡ）のような、基準反射率である１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する画素は、明るさの基準になる基準輝度値を持つ画素であるため、ＨＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１２に変換した後であっても、原画像１０における１８％グレーに対応する原画像１０の輝度値（１８ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度値として決定する。
【０１３３】
同様にして、例えば、ＨＤＲ画像１２のＢ）のような、９０％グレー（２．３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素と、ＨＤＲ画像１２のＣ）のような、２．３％グレー（−３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素と、ＨＤＲ画像１２のＤ）のような、１１５０％グレー（６  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素と、ＨＤＲ画像１２のＥ）のような、２９０％グレー（４  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素とのそれぞれについて、ＨＤＲ画像へのマスタリングでは、当該原画像の輝度値を変更せずに、ＨＤＲの輝度値として決定する。
【０１３４】
［２−７．原画像からＨＤＲ画像への第２のマスタリング］
図１９Ａは、図１４で示した原画像をＨＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度値の別の一例を示す図である。図１９Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の別の一例を示す図である。なお、この例における原画像からＨＤＲ画像へのマスタリングでは、２０００ｎｉｔまでの輝度値をＨＤＲの輝度値として割り付けることが許されている。
【０１３５】
図１９Ｂに示すように、この例における原画像１０からＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、基準反射率である１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する画素について、ＨＤＲ画像１３の全体のバランスを考えて、制作者の意図で、原画像の基準輝度値の２倍の値を、当該画素の輝度値であるＨＤＲ画像１３の基準輝度値として決定する。
【０１３６】
ここで、図１９Ｂに示すように、原画像１０からＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０の９０％グレーに対応する原画像の輝度値（９０ｎｉｔ）以下の輝度範囲（０〜９０ｎｉｔ）においては、ＨＤＲの輝度値として、原画像の輝度値の２倍の値に決定する。また、図１９Ｂに示すように原画像１０からＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０の９０％グレーに対応する原画像の輝度値（９０ｎｉｔ）を超える輝度範囲（９０〜１３００〔ｎｉｔ〕）における原画像の輝度値を、１８０〜ＨＰＬ（ＨＤＲ  Ｐｅａｋ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）のＨＤＲの輝度値に、線形変換により割り付ける。ここで、ＨＰＬとは、ＨＤＲの輝度範囲の最大値である。
【０１３７】
例えば、ＨＤＲ画像１３のＢ）のような、９０％グレー（２．３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０における９０％グレーに対応する原画像の輝度値（９０ｎｉｔ）の２倍の値（１８０ｎｉｔ）を、ＨＤＲの輝度値として決定する。
【０１３８】
また、例えば、ＨＤＲ画像１３のＣ）のような、２．３％グレー（−３  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０における２．３％グレーに対応する原画像の輝度値の２倍の値を、ＨＤＲの輝度値として決定する。
【０１３９】
また、例えば、ＨＤＲ画像１３のＤ）のような、１１５０％グレー（６  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０における１１５０％グレーに対応する原画像の輝度値に対して、上述した線形変換を行うことにより得られた輝度値（１１６０ｎｉｔ）をＨＤＲの輝度値として決定する。
【０１４０】
また、例えば、ＨＤＲ画像１３のＥ）のような、２９０％グレー（４  Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０における２９０％グレーに対応する原画像の輝度値に対して、上述した線形変換を行うことにより得られた輝度値（３６０ｎｉｔ）をＨＤＲの輝度値として決定する。
【０１４１】
［２−８．ＨＤＲＴＶ内のＨＤＲの表示処理］
ＨＤＲＴＶであっても表示可能な最大輝度値（第２最大輝度値）が例えば７５０ｎｉｔなどのように、ＨＤＲ信号の最大輝度値である第１最大輝度値（ＨＰＬ：例１５００ｎｉｔ）よりも低い値であるため、ＨＤＲ信号をそのままＨＤＲＴＶに表示することはできない。このため、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換を行った後のリニアな信号に対して、表示装置において表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：例７５０ｎｉｔ）に応じて、輝度変換する必要がある。
【０１４２】
図２０は、実施の形態２の変換装置の構成を示すブロック図である。具体的には、図２０は、ＨＤＲＴＶ内で、ＨＤＲ信号を変換してＨＤＲ映像を生成する表示処理を示す図である。図２１は、実施の形態２に係る変換方法を示すフローチャートである。つまり、図２１は、輝度変換処理の際のアルゴリズムを示す図である。
【０１４３】
図２０に示すように、変換装置３００は、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部３０１、輝度変換部３０２、および表示部３０３を備える。なお、変換装置３００は、例えば、ＨＤＲＴＶが備え、ＨＤＲＴＶに映像を表示するために映像の輝度を変換する装置である。
【０１４４】
変換装置３００の各構成要素についての詳細な説明は、変換方法の説明において行う。
【０１４５】
変換装置３００が行う変換方法について、図２１を用いて説明する。なお、変換方法は、以下で説明するステップＳ３０１〜Ｓ３０４を含む。
【０１４６】
まず、変換装置３００のＨＤＲのＥＯＴＦ変換部３０１は、ＨＤＲ信号の第１メタデータとして送られてくる１８％グレーに対応する輝度値（基準輝度値）を取得する（Ｓ３０１）。なお、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部３０１は、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値を計測することにより、基準輝度値を計測することで取得してもよい。上記のことから、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部３０１は、映像のＨＤＲの輝度値を示すＨＤＲ信号を取得する取得部としても機能する。また、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部３０１は、取得したＨＤＲ映像のＨＤＲ信号に対して、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換を実施することで、ＨＤＲ信号をＨＤＲ信号に対応するＨＤＲの輝度値に変換する。
【０１４７】
次に、輝度変換部３０２は、取得した基準輝度値が１８ｎｉｔであるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【０１４８】
輝度変換部３０２は、取得した基準輝度値が１８ｎｉｔであると判定した場合（Ｓ３０２でＹｅｓ）、基準輝度値が変化していないことが解るため、通常の輝度変換処理を行う（Ｓ３０３）。一方で、輝度変換部３０２は、取得した基準輝度値が１８ｎｉｔと異なる値の場合（Ｓ３０２でＮｏ）、製作者が意図的に基準輝度値を変更したことが解るため、基準輝度値の値を基に補正を行った上で、輝度変換処理を行う（Ｓ３０４）。つまり、輝度変換部３０２は、取得したＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値（つまり、ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部３０１でＨＤＲ信号を変換することにより得られたＨＤＲの輝度値）を、最大輝度値が、ＨＤＲの輝度範囲の最大値（ＨＰＬ）よりも小さく、かつ、ＳＤＲの輝度範囲の最大値（１００ｎｉｔ）よりも大きい第２輝度最大値（ＤＰＬ）に定義されたディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値に変換する複数の輝度変換処理の１つを実行する輝度変換を行う。そして、輝度変換部３０２は、取得したＨＤＲ信号のメタデータ（第１メタデータ）における基準輝度値が１８ｎｉｔであるか否かに応じて、輝度変換処理を切り替え、切り替えた輝度変換処理によりＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。
【０１４９】
なお、輝度変換部３０２は、実施の形態１の輝度変換部１０２と同様に、ディスプレイの輝度範囲に対応するディスプレイ輝度値に変換するが、輝度変換部１０２とは異なり、ディスプレイがＳＤＲＴＶではなくＨＤＲＴＶである。このように、変換済のＨＤＲ信号をＨＤＲＴＶに入力することで、表示部３０３は、ＨＤＲＴＶの限界である最大値のディスプレイの輝度範囲に合わせたＨＤＲ映像をＨＤＲＴＶに表示することができる。
【０１５０】
以下、輝度変換処理の具体的な例を説明する。
【０１５１】
［２−９．具体例１］
図２２Ａは、図１８Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、第２最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例である。図２２Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の一例を示す図である。なお、ＴＶ信号値は、ＨＤＲＴＶのディスプレイの輝度範囲における輝度値を示す信号である。
【０１５２】
この例では、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値が５００ｎｉｔに制限されている。このため、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイの輝度範囲におけるディスプレイ輝度値に変換する必要がある。
【０１５３】
ステップＳ３０１において、取得したＨＤＲ信号から、明るさの基準になる１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する輝度値（基準輝度値）を取り出す。そしてステップＳ３０２において、ＨＤＲ画像１２の輝度値を示すＨＤＲ信号は、基準輝度値として１８ｎｉｔを保持していることが解る。このため、ステップＳ３０３が行われ、９０％グレーに対応する輝度値（９０ｎｉｔ）以下の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値そのままの値を保持し、９０％グレーに対応する輝度値（９０ｎｉｔ）を超える、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す第１最大輝度値（ＨＰＬ：１３００ｎｉｔ）が、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：５００ｎｉｔ）になるように線形変換を行う。
【０１５４】
つまり、この例の場合の輝度変換（Ｓ３０３）では、基準輝度値が第１基準値としての１８ｎｉｔである場合、１８ｎｉｔより大きい第２基準値としての９０ｎｉｔ以下の輝度値を示すＨＤＲ信号について、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値として決定する。また、輝度変換（Ｓ３０３）では、基準輝度値が第１基準値としての１８ｎｉｔである場合、９０ｎｉｔを超える輝度値を示すＨＤＲ信号について、９０ｎｉｔから第１最大輝度値（ＨＰＬ：例えば、１３００ｎｉｔ）までのＨＤＲの輝度値に対して、ＨＰＬを、ＨＤＲＴＶにおいて表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：例えば５００ｎｉｔ）に対応させた線形変換を行うことにより、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。
【０１５５】
このように輝度変換を行うことにより、ＨＤＲ画像１２の１８％グレーに対応する画素Ａ）、ＨＤＲ画像１２の９０％グレーに対応する画素Ｂ）、および、ＨＤＲ画像１２の２．３％グレーに対応する画素Ｃ）のそれぞれにおける輝度値については、そのままＨＤＲ画像１２の輝度値を変更せずにディスプレイ輝度値として決定する。そして、ＨＤＲ画像１２の１１５０％グレーに対応する画素Ｄ）については、上記線形変換を行うことにより得られた４５０ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定し、ＨＤＲ画像１２の２９０％グレーに対応する画素Ｅ）については、上記線形変換を行うことにより得られた１６３ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１５６】
［２−１０．具体例２］
図２３Ａは、図１８Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、第２最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例である。図２３Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【０１５７】
この例では、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値が５００ｎｉｔに制限されている。このため、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイの輝度範囲におけるディスプレイ輝度値に変換する必要がある。
【０１５８】
ステップＳ３０１において、取得したＨＤＲ信号から、明るさの基準になる１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する輝度値（基準輝度値）を取り出す。そしてステップＳ３０２において、ＨＤＲ画像１２の輝度値を示すＨＤＲ信号は、基準輝度値として１８ｎｉｔを保持していることが解る。このため、ステップＳ３０３が行われ、９０％グレーに対応する輝度値（９０ｎｉｔ）以下の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値そのままの値を保持する。また、ステップＳ３０３では、９０％グレーに対応する輝度値（９０ｎｉｔ）以上ＨＤＲＴＶの第２最大輝度値（５００ｎｉｔ）未満の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値そのままの値を保持する。また、ステップＳ３０３では、ＨＤＲＴＶの第２最大輝度値（５００ｎｉｔ）以上の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対して５００ｎｉｔでクリップすることにより得られた輝度値をディスプレイ輝度値として決定する。
【０１５９】
つまり、この例の場合の輝度変換（Ｓ３０３）では、基準輝度値が第１基準値としての１８ｎｉｔである場合、ＨＤＲＴＶにおいて表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：５００ｎｉｔ）以下である輝度値を示すＨＤＲ信号について、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値として決定する。また、輝度変換（Ｓ３０３）では、ＤＰＬを超える輝度値を示すＨＤＲ信号について、ＨＤＲ信号の示すＨＤＲの輝度値に対して、ＤＰＬをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１６０】
このように輝度変換を行うことにより、ＨＤＲ画像１２の１８％グレーに対応する画素Ａ）、ＨＤＲ画像１２の９０％グレーに対応する画素Ｂ）、ＨＤＲ画像１２の２．３％グレーに対応する画素Ｃ）、および、ＨＤＲ画像１２の２９０％グレーに対応する画素Ｅ）については、そのままＨＤＲ画像１２の輝度値を変更せずにディスプレイ輝度値として決定する。そして、ＨＤＲ画像１２の１１５０％グレーに対応する画素Ｄ）については、５００ｎｉｔでクリップすることにより得られた５００ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１６１】
［２−１１．具体例３］
図２４Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、第２最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例である。図２４Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【０１６２】
この例では、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値が５００ｎｉｔに制限されている。このため、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイの輝度範囲におけるディスプレイ輝度値に変換する必要がある。
【０１６３】
ステップＳ３０１において、取得したＨＤＲ信号から、明るさの基準になる１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する輝度値（基準輝度値）を取り出す。そしてステップＳ３０２において、ＨＤＲ画像１３の輝度値を示すＨＤＲ信号は、基準輝度値として３６ｎｉｔを保持しており、基準輝度値を製作者が意図的に変えたことが解る。このため、ステップＳ３０４が行われ、９０％グレーに対応する輝度値（１８０ｎｉｔ）以下の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値そのままの値を保持し、９０％グレーに対応する輝度値（１８０ｎｉｔ）を超える、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す第１最大輝度値（ＨＰＬ：１３００ｎｉｔ）が、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：５００ｎｉｔ）になるように線形変換を行う。
【０１６４】
つまり、この例の場合の輝度変換（Ｓ３０４）では、基準輝度値が第１基準値（１８ｎｉｔ）とは異なる第３基準値（３６ｎｉｔ）である場合、３６ｎｉｔより大きい第４基準値（９０ｎｉｔ）以下の輝度値を示すＨＤＲ信号について、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値として決定する。また、輝度変換（Ｓ３０４）では、９０ｎｉｔを超える輝度値を示すＨＤＲ信号について、９０ｎｉｔからＨＤＲＴＶにおいて表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ）までのＨＤＲの輝度値に対して、第１最大輝度値（ＨＰＬ）を第２最大輝度値（ＤＰＬ）に対応させた線形変換を行うことにより、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。
【０１６５】
このように輝度変換を行うことにより、ＨＤＲ画像１３の１８％グレーに対応する画素Ａ）、ＨＤＲ画像１３の９０％グレーに対応する画素Ｂ）、および、ＨＤＲ画像１３の２．３％グレーに対応する画素Ｃ）については、そのままＨＤＲ画像１３の輝度値を変更せずにディスプレイ輝度値として決定する。そして、ＨＤＲ画像１３の１１５０％グレーに対応する画素Ｄ）については、上記線形変換を行うことにより得られた４４６ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定し、ＨＤＲ画像１３の２９０％グレーに対応する画素Ｅ）については、上記線形変換を行うことにより得られた３１３ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１６６】
［２−１２．具体例４］
図２５Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、第２最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例である。図２５Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【０１６７】
この例では、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値が５００ｎｉｔに制限されている。このため、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイの輝度範囲におけるディスプレイ輝度値に変換する必要がある。
【０１６８】
ステップＳ３０１において、取得したＨＤＲ信号から、明るさの基準になる１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する輝度値（基準輝度値）を取り出す。そしてステップＳ３０２において、ＨＤＲ画像１３の輝度値を示すＨＤＲ信号は、基準輝度値として３６ｎｉｔを保持しており、基準輝度値を製作者が意図的に変えたことが解る。このため、ステップＳ３０４が行われ、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値（５００ｎｉｔ）未満の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値そのままの値を保持し、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値（５００ｎｉｔ）以上の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対して５００ｎｉｔでクリップすることにより得られた輝度値をディスプレイ輝度値として決定する。
【０１６９】
つまり、この例の場合の輝度変換（Ｓ３０４）では、基準輝度値が第１基準（１８ｎｉｔ）とは異なる第３基準値（３６ｎｉｔ）である場合、ＨＤＲＴＶにおいて表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：５００ｎｉｔ）以下である輝度値を示すＨＤＲ信号について、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値として決定する。また、輝度変換（Ｓ３０４）では、ＤＰＬを超える輝度値を示すＨＤＲ信号について、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値に対して、ＤＰＬをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１７０】
このように輝度変換を行うことにより、ＨＤＲ画像１３の１８％グレーに対応する画素Ａ）、ＨＤＲ画像１３の９０％グレーに対応する画素Ｂ）、ＨＤＲ画像１３の２．３％グレーに対応する画素Ｃ）、および、ＨＤＲ画像１３の２９０％グレーに対応する画素Ｅ）については、そのままＨＤＲ画像１３の輝度値を変更せずにディスプレイ輝度値として決定する。そして、ＨＤＲ画像１３の１１５０％グレーに対応する画素Ｄ）については、５００ｎｉｔでクリップすることにより得られた５００ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１７１】
［２−１３．具体例５］
図２６Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、第２最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例である。図２６Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【０１７２】
この例では、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値が５００ｎｉｔに制限されている。このため、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイの輝度範囲におけるディスプレイ輝度値に変換する必要がある。
【０１７３】
ステップＳ３０１において、取得したＨＤＲ信号から、明るさの基準になる１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する輝度値（基準輝度値）を取り出す。そしてステップＳ３０２において、ＨＤＲ画像１３の輝度値を示すＨＤＲ信号は、基準輝度値として３６ｎｉｔを保持しており、基準輝度値を製作者が意図的に変えたことが解る。しかしながら、ＨＤＲＴＶの第２最大輝度値が５００ｎｉｔであり、ＨＰＬと比較するとそれほど高くないため、ＨＤＲＴＶ側で表示する基準輝度値を１８ｎｉｔに変換する。この場合、ステップＳ３０４が行われ、ＨＤＲ画像１３における９０％グレーに対応する輝度値（１８０ｎｉｔ）以下の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、変換後の基準輝度値と、元の基準輝度値との比（１８／３６＝１／２）を乗じた値に変換する。また、ステップＳ３０４では、９０％グレーに対応する輝度値（１８０ｎｉｔ）を超える、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す第１最大輝度値（ＨＰＬ：１３００ｎｉｔ）が、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：５００ｎｉｔ）になるように線形変換を行う。
【０１７４】
つまり、この例の場合の輝度変換（Ｓ３０４）では、基準輝度値が第１基準値（１８ｎｉｔ）とは異なる第３基準値（３６ｎｉｔ）である場合、３６ｎｉｔより大きい第４基準値（１８０ｎｉｔ）以下の輝度値を示すＨＤＲ信号について、１８ｎｉｔと、３６ｎｉｔとの比率（１／２）に応じて、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。また、輝度変換（Ｓ３０４）では、３６ｎｉｔを超える輝度値を示すＨＤＲ信号について、１８０ｎｉｔから第１最大輝度値（ＨＰＬ：例えば、１３００ｎｉｔ）までのＨＤＲの輝度値に対して、ＨＰＬを、ＨＤＲＴＶにおいて表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：例えば５００ｎｉｔ）に対応させた線形変換を行うことにより、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。
【０１７５】
このように輝度変換を行うことにより、ＨＤＲ画像１３の１８％グレーに対応する画素Ａ）については、ＨＤＲの輝度値（３６ｎｉｔ）に１／２が乗じられることにより得られた１８ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の９０％グレーに対応する画素Ｂ）については、ＨＤＲの輝度値（１８０ｎｉｔ）に１／２が乗じられることにより得られた９０ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の２％グレーに対応する画素Ｃ）については、ＨＤＲの輝度値に１／２が乗じられることにより得られた２ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の１１５０％グレーに対応する画素Ｄ）については、ＨＤＲの輝度値（１１６０ｎｉｔ）に上記線形変換を行うことにより得られた４５０ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の２９０％グレーに対応する画素Ｅ）については、ＨＤＲの輝度値（３６０ｎｉｔ）に上記線形変換を行うことにより得られた１９０ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１７６】
［２−１４．具体例６］
図２７Ａは、図１９Ａのマスタリングにより得られたＨＤＲ画像を取得して、第２最大輝度値が５００ｎｉｔの表示機器用に輝度変換した結果の一例である。図２７Ｂは、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の別の一例を示す図である。
【０１７７】
この例では、ＨＤＲＴＶが表示可能な最大輝度値が５００ｎｉｔに制限されている。このため、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値をディスプレイの輝度範囲におけるディスプレイ輝度値に変換する必要がある。
【０１７８】
ステップＳ３０１において、取得したＨＤＲ信号から、明るさの基準になる１８％グレー（０  Ｓｔｏｐ）に対応する輝度値（基準輝度値）を取り出す。そしてステップＳ３０２において、ＨＤＲ画像１３の輝度値を示すＨＤＲ信号は、基準輝度値として３６ｎｉｔを保持しており、基準輝度値を製作者が意図的に変えたことが解る。しかしながら、ＨＤＲＴＶの第２最大輝度値が５００ｎｉｔであり、ＨＰＬと比較するとそれほど高くないため、ＨＤＲＴＶ側で表示する基準輝度値を１８ｎｉｔに変換する。この場合、ステップＳ３０４が行われ、ＨＤＲ画像１３における９０％グレーに対応する輝度値（１８０ｎｉｔ）以下の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、変換後の基準輝度値と、元の基準輝度値との比（１８／３６＝１／２）を乗じた値に変換する。また、ステップＳ３０４では、９０％グレーに対応する基準輝度値（１８０ｎｉｔ）を超え、かつ、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値（５００ｎｉｔ）未満の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、線形変換を行い、ＨＤＲＴＶが表示可能な第２最大輝度値（５００ｎｉｔ）以上の、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対しては、当該ＨＤＲ信号が示す輝度値に対して５００ｎｉｔでクリップすることにより得られた輝度値をディスプレイ輝度値として決定する。
【０１７９】
つまり、この例の場合の輝度変換（Ｓ３０４）では、基準輝度値が第１基準値（１８ｎｉｔ）とは異なる第３基準値（３６ｎｉｔ）である場合、３６ｎｉｔより大きい第４基準値（１８０ｎｉｔ）以下の輝度値を示すＨＤＲ信号について、１８ｎｉｔと、３６ｎｉｔとの比率に応じて、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。また、輝度変換（Ｓ３０４）では、１８０ｎｉｔから１８０ｎｉｔより大きい第５基準値までの輝度値を示すＨＤＲ信号について、１８０ｎｉｔから第５基準値までのＨＤＲの輝度値に対して、第５基準値をＨＤＲＴＶにおいて表示可能な第２最大輝度値（ＤＰＬ：例えば５００ｎｉｔ）に対応させた線形変換を行うことにより、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。また、輝度変換（Ｓ３０４）では、第５輝度値を超える輝度値を示すＨＤＲ信号について、ＤＰＬをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１８０】
このように輝度変換を行うことにより、ＨＤＲ画像１３の１８％グレーに対応する画素Ａ）については、ＨＤＲの輝度値（３６ｎｉｔ）に１／２が乗じられることにより得られた１８ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の９０％グレーに対応する画素Ｂ）については、ＨＤＲの輝度値（１８０ｎｉｔ）に１／２が乗じられることにより得られた９０ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の２％グレーに対応する画素Ｃ）については、ＨＤＲの輝度値に１／２が乗じられることにより得られた２ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の１１５０％グレーに対応する画素Ｄ）については、ＨＤＲの輝度値（１１６０ｎｉｔ）に対してクリップすることにより得られた５００ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。また、ＨＤＲ画像１３の２９０％グレーに対応する画素Ｅ）については、ＨＤＲの輝度値（３６０ｎｉｔ）に上記線形変換を行うことにより得られた２９０ｎｉｔをディスプレイ輝度値として決定する。
【０１８１】
［２−１５．実施の形態２の変形例１］
上記実施の形態２では、では、ＨＤＲ信号の第１メタデータとして伝送される１８％グレーに対応する輝度値（基準輝度値）に応じてＨＤＲＴＶにおける輝度変換処理の方法を切替えて、ＨＤＲ信号を表示部３０３に出力する際の信号値を決定する処理について述べた。ＨＤＲＴＶにおいては、入力として取得するＨＤＲ信号だけでなく、部屋の明るさなどの視聴環境、あるいは、ダイナミックモードやシネマモードなど、ＨＤＲＴＶにおける各種の表示モードに応じて、トーンマッピング（輝度変換処理）の方法を切替えることも可能である。つまり、変換装置３００は、ＨＤＲ信号の第１メタデータに応じて輝度変換処理を切り替えるだけでなく、さらにＨＤＲＴＶ側のメタデータ（第２メタデータ）に応じて輝度変換処理を切り替えてもよい。
【０１８２】
例えば、ＨＤＲＴＶを視聴する部屋が明るい場合には、暗い場合に比べて、基準輝度値が大きくなるようにマッピングしてもよい。また、ダイナミックモードなど、全体的に輝度値が高くなるように表示する表示モードにおいても、基準輝度値が大きくなるようにマッピングしてもよい。反対に、シネマモードなど、低輝度域の再現性を重視する表示モードである場合には、基準輝度値が１８ｎｉｔで固定となるように動作させてもよい。
【０１８３】
図２８は、実施の形態２の変形例１に係る変換方法を示すフローチャートである。つまり、図２８は、視聴環境や表示モードなどのＨＤＲＴＶ側のメタデータに基づいて輝度変換処理を行う場合の動作を示すフローチャートである。
【０１８４】
まず、輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行うか否かを判定する（Ｓ４０１）。上記のことから、輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶの表示特性を示すＨＤＲＴＶ側のメタデータを、ＨＤＲＴＶから取得する。
【０１８５】
輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行うと判定した場合（Ｓ４０１でＹｅｓ）、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じて基準輝度値を設定し、輝度変換処理を補正する（Ｓ４０２）。
【０１８６】
一方で、輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行わないと判定した場合（Ｓ４０２でＮｏ）、通常の輝度変換処理を行う（Ｓ４０３）。
【０１８７】
つまり、輝度変換部３０２は、輝度変換として、取得したＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じて輝度変換処理をさらに切り替えて、切り替えた輝度変換処理によりＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する。
【０１８８】
図２９は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに基づく輝度変換処理において用いられる、ＨＤＲ信号値をＴＶ信号値に輝度変換するための、ＨＤＲ信号値とＴＶ信号値との関係の一例を示す図である。
【０１８９】
一般的なＨＤＲＴＶでは、ＨＤＲＴＶに内蔵された光量センサなどにより、ＨＤＲＴＶ周辺の明るさを測定し、ＨＤＲＴＶの表示輝度を調整する機能が搭載されている。このようなＨＤＲＴＶでは、例えば、周辺が明るい場合には、全体的に輝度値を持ち上げて画像を表示する処理を行う。あるいは、ダイナミックモードなど、高輝度域の信号を強調する表示モードにＨＤＲＴＶが設定されている場合においても、液晶などのバックライトの輝度値を全体的に持ち上げて画像を表示する処理を行う。ここで、ＨＤＲＴＶ側のメタデータは、ＨＤＲＴＶの視聴環境または表示モードを示すメタデータである。
【０１９０】
このように、ＨＤＲＴＶにより全体的に輝度値を持ち上げて画像を表示する処理を行った結果として、ＨＤＲＴＶに表示可能な最小輝度値（最低輝度値）にオフセットがかかり、所謂、黒浮した状態になることがある。このようなケースでは、ＨＤＲ信号における低輝度域の信号値を、そのままの値で表示することができない。例えば、上記の処理を行ったことで表示可能な最小輝度値が５ｎｉｔになった場合、５ｎｉｔまでの信号は表現できなくなる。
【０１９１】
したがって、表示可能な最小輝度値を基準輝度値（オフセット輝度値：例えば５ｎｉｔ）とした場合、５ｎｉｔまでに対応するＨＤＲ信号を表現するために、ディスプレイ輝度値（ＴＶ信号値）を決定する際には、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値に対してオフセット輝度値を加算することが考えられる。具体的には、入力されるＨＤＲ信号において、基準輝度値が１８ｎｉｔである場合、オフセット輝度値が５ｎｉｔであれば、ＴＶ信号値における基準輝度値は、ＨＤＲ信号における基準輝度値１８ｎｉｔに、オフセット輝度値５ｎｉｔを加算することで得られる２３ｎｉｔとなる。
【０１９２】
本実施の形態における輝度変換処理においては、９０％グレーに対応する輝度値以下の輝度値については、１８％グレーに対応するＨＤＲの輝度値と１８％グレーに対応するディスプレイ輝度値との比率を保って、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換している。図２９に示す輝度変換処理においては、１８％グレーに対応するＨＤＲの輝度値と１８％グレーに対応するディスプレイ輝度値との比率を保って出力する領域の輝度値に関しては、少なくとも、オフセット輝度値に対する相対的な輝度値の関係が保たれることを保証する。つまり、出力されるディスプレイ輝度値は、本実施の形態における輝度変換処理での出力値にオフセット輝度値を加算した値となる。ここで、１８％グレーに対応するＨＤＲの輝度値と１８％グレーに対応するディスプレイ輝度値との比率を保って、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する場合のＨＤＲの輝度値を、９０％グレーに対応する輝度値以下の輝度値としているが、９０％グレーに対応する輝度値は一例である。つまり、１８％グレーに対応するＨＤＲの輝度値と１８％グレーに対応するディスプレイ輝度値との比率を保って、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する場合の上限および下限の輝度値に関しては、ＨＤＲＴＶで予め設定した任意の値で決定されてもよいし、別途、上限および下限の輝度値を示すメタデータを取得し、取得したメタデータに応じて決定されてもよい。
【０１９３】
図３０は、オフセット輝度値に基づいて輝度変換処理を行う動作を示すフローチャートである。なお、図３０に示す輝度変換処理は、図２８のステップＳ４０２において行われてもよい。
【０１９４】
まず、輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じてオフセット輝度値を決定する（Ｓ５０１）。
【０１９５】
次に、輝度変換部３０２は、ＨＤＲ信号が示すＨＤＲの輝度値を保持して出力する輝度範囲のＨＤＲの輝度値に対しては、ＨＤＲの輝度値に対してオフセット輝度値を加算する（Ｓ５０２）。
【０１９６】
つまり、輝度変換部３０２は、輝度変換において、少なくとも、第２基準値（９０ｎｉｔ）以下の輝度値を示すＨＤＲ信号に対して、ＨＤＲＴＶの表示特性を示す第２メタデータ（ＨＤＲＴＶ側のメタデータ）に含まれるＨＤＲＴＶにおいて表示可能な最小輝度値を線形変換した後の値に加算し、加算後の値を第２輝度値として決定する。
【０１９７】
［２−１６．実施の形態２の変形例２］
上記実施の形態２の変形例１では、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じて輝度変換処理を切り替えることを説明したが、これに限らずに、ＨＤＲ信号のメタデータとＨＤＲＴＶ側のメタデータとのそれぞれに応じて輝度変換処理を切り替えてもよい。
【０１９８】
図３１は、ＨＤＲ信号のメタデータとＨＤＲＴＶ側のメタデータを併用した場合の輝度変換処理の動作を示すフローチャートである。
【０１９９】
まず、変換装置３００のＨＤＲのＥＯＴＦ変換部３０１は、ＨＤＲ信号の第１メタデータとして送られてくる基準輝度値を取得する（Ｓ６０１）。
【０２００】
次に、輝度変換部３０２は、取得した基準輝度値が１８ｎｉｔであるか否かを判定する（Ｓ６０２）。
【０２０１】
輝度変換部３０２は、取得した基準輝度値が１８ｎｉｔであると判定した場合（Ｓ６０２でＹｅｓ）、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行うか否かを判定する（Ｓ６０３）。
【０２０２】
輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行うと判定した場合（Ｓ６０３でＹｅｓ）、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じて基準輝度値を設定し、輝度変換処理を補正する（Ｓ６０４）。
【０２０３】
一方で、輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行わないと判定した場合（Ｓ６０４でＮｏ）、通常の輝度変換処理を行う（Ｓ６０５）。
【０２０４】
一方で、輝度変換部３０２は、取得した基準輝度値が１８ｎｉｔと異なる値の場合（Ｓ６０２でＮｏ）、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行うか否かを判定する（Ｓ６０６）。
【０２０５】
輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行うと判定した場合（Ｓ６０６でＹｅｓ）、ＨＤＲ信号のメタデータに含まれる基準輝度値と、ＨＤＲＴＶ側のメタデータとを併用して輝度変換処理を補正する（Ｓ６０７）。具体的には、ステップＳ６０７では、少なくとも、１８％グレーに対応するＨＤＲの輝度値と１８％グレーに対応するディスプレイ輝度値との比率を保って出力する領域の輝度値に関しては、基準輝度値に対する相対的な輝度値の関係が保たれるように輝度変換を行う。例えば、図２４Ｂで説明した輝度変換において、９０％グレーに対応する輝度値以下の輝度範囲のＨＤＲの輝度値から変換されたディスプレイ輝度値ついては、当該ディスプレイ輝度値にオフセット輝度値を加算した値を補正した後のディスプレイ輝度値（ＴＶ信号値）とする。
【０２０６】
一方で、輝度変換部３０２は、ＨＤＲＴＶ側のメタデータに応じた輝度変換処理を行わないと判定した場合（Ｓ６０６でＮｏ）、ＨＤＲ信号のメタデータに含まれる基準輝度値に応じて輝度変換処理を補正する（Ｓ６０８）。
【０２０７】
［２−１７．実施の形態２の変形例３］
上記実施の形態２およびその変形例では、基準輝度値が固定された例を説明したが、これに限らずに、ＨＤＲ映像の複数の区間毎に基準輝度値として互いに異なる輝度値が設定されていてもよい。
【０２０８】
図３２は、連続して再生されるストリームにおいて、基準輝度値が動的に変更される例を示す図である。
【０２０９】
図３２に示すように、基準輝度値は、区間１、区間２、および区間４では１８ｎｉｔであるが、区間３では３６ｎｉｔである。ＨＤＲ信号のメタデータは、動的に更新することができるため、基準輝度値が更新されるフレームと同期して、あるいは、当該輝度値が更新されるフレームの近傍において、メタデータを送信する。ＨＤＲＴＶでは、ＨＤＲ信号のメタデータの更新が指示されるフレーム、あるいは、当該フレーム以降でメタデータの更新が可能となる最初のフレームから、更新内容を反映して輝度変換処理を行う。ここで、ＨＤＲ信号のメタデータの更新は、ビデオにおけるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）などのランダムアクセス単位の先頭においてのみ可能とし、ランダムアクセス単位内では固定としてもよい。あるいは、シームレスに連続再生される単位においては固定としてもよい。例えば、ＢＤにおいてシームレスに接続されるプレイアイテム間では固定としてもよい。
【０２１０】
図３３は、図３２のようにＨＤＲ信号のメタデータが動的に更新されるストリームを再生する表示装置の動作例を示すフローチャートである。
【０２１１】
まず、輝度変換部３０２は、基準輝度値のデフォルト値を予め設定する（Ｓ７０１）。
【０２１２】
次に、輝度変換部３０２は、ＨＤＲ信号のメタデータを取得したか否かを判定する（Ｓ７０２）。
【０２１３】
輝度変換部３０２は、ＨＤＲ信号のメタデータを取得したと判定した場合（Ｓ７０２でＹｅｓ）、取得したメタデータの内容に応じて基準輝度値を再設定し、再設定した基準輝度値に応じて輝度変換処理を行う（Ｓ７０３）。
【０２１４】
一方で、輝度変換部３０２は、ＨＤＲ信号のメタデータを取得していないと判定した場合（Ｓ７０２でＮｏ）、ステップＳ７０１で設定したデフォルト値、あるいは、最初に取得したＨＤＲ信号のメタデータから特定される基準輝度値に基づいて、輝度変換処理を決定する（Ｓ７０４）。なお、ＢＤなどの蓄積メディアにおいては、シームレス接続されないプレイアイテムの先頭、または、放送における番組の切替わり時点などにおいてのみ、輝度変換処理を変更することにしてもよい。
【０２１５】
上記のことから、輝度変換部３０２は、ＨＤＲ信号に基づいて連続して再生される再生ストリームにおいて、再生ストリームの第１区間と第２区間とでＨＤＲ信号のメタデータが示す基準輝度値が異なる場合は、輝度変換では、第１区間と第２区間とのそれぞれについて、当該区間に対応する基準輝度値に応じて、第１輝度値を前記第２輝度値に変換する。
【０２１６】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０２１７】
そこで、以下では、他の実施の形態を例示する。
【０２１８】
ＨＤＲ映像は、例えばＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ、ＤＶＤ、インターネットの動画配信サイト、放送、ＨＤＤ内の映像である。
【０２１９】
変換装置１００（ＨＤＲ→疑似ＨＤＲ変換処理部）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、パソコン、スマートフォンの内部に存在していてもよい。変換装置１００は、インターネット内のサーバ装置の内部に存在していてもよい。
【０２２０】
表示装置２００（ＳＤＲ表示部）は、例えばテレビ、パソコン、スマートフォンである。
【０２２１】
変換装置１００が取得するディスプレイ特性情報は、表示装置２００からＨＤＭＩや他の通信プトロコルを用いてＨＤＭＩケーブルやＬＡＮケーブルを介して取得してもよい。変換装置１００が取得するディスプレイ特性情報は、インターネットを介して表示装置２００の機種情報等に含まれるディスプレイ特性情報を取得してもよい。また、ユーザがマニュアル操作を行い、ディスプレイ特性情報を、変換装置１００に設定してもよい。また、変換装置１００のディスプレイ特性情報の取得は、疑似ＨＤＲ映像生成（ステップＳ１０１〜Ｓ１０４）時の直前でもよいし、機器の初期設定時やディスプレイ接続時のタイミングでもよい。例えば、ディスプレイ特性情報の取得は、ディスプレイ輝度値への変換の直前に行ってもよいし、変換装置１００がＨＤＭＩケーブルで最初に表示装置２００に接続したタイミングで行ってもよい。
【０２２２】
また、ＨＤＲ映像のＣＰＬやＣＡＬは、コンテンツ１つに対して１つでもよいし、シーン毎に存在していてもよい。つまり、変換方法では、映像の複数のシーンのそれぞれに対応した輝度情報であって、当該シーン毎に、当該シーンを構成する複数の画像に対する輝度値のうちの最大値である第１最大輝度値と、当該シーンを構成する複数の画像に対する輝度値の平均である平均輝度値との少なくとも一方を含む輝度情報（ＣＰＬ、ＣＡＬ）を取得し、第１輝度変換では、複数のシーンのそれぞれについて、当該シーンに対応した輝度情報に応じてディスプレイ輝度値を決定してもよい。
【０２２３】
また、ＣＰＬおよびＣＡＬは、ＨＤＲ映像と同じ媒体（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ、ＤＶＤ等）に同梱していてもよいし、変換装置１００がインターネットから取得する等、ＨＤＲ映像とは別の場所から取得してもよい。つまり、ＣＰＬおよびＣＡＬの少なくとも一方を含む輝度情報を映像のメタ情報として取得してもよいし、ネットワーク経由で取得してもよい。
【０２２４】
また、変換装置１００の第１輝度変換（ＨＰＬ→ＤＰＬ）において、ＣＰＬ、ＣＡＬ、およびディスプレイピーク輝度（ＤＰＬ）は使用せずに、固定値を用いてもよい。また、その固定値を外部から変更可能にしてもよい。また、ＣＰＬ、ＣＡＬ、およびＤＰＬは、数種類で切り替えるようにしてもよく、例えば、ＤＰＬは２００ｎｉｔ、４００ｎｉｔ、８００ｎｉｔの３種類のみとするようにしてもよいし、ディスプレイ特性情報に最も近い値を使用するようにしてもよい。
【０２２５】
また、ＨＤＲのＥＯＴＦはＳＭＰＴＥ  ２０８４でなくてもよく、他の種類のＨＤＲのＥＯＴＦを用いてもよい。また、ＨＤＲ映像の最大輝度（ＨＰＬ）は１０，０００ｎｉｔでなくてもよく、例えば４，０００ｎｉｔや１，０００ｎｉｔでもよい。
【０２２６】
また、コード値のビット幅は、例えば１６，１４，１２，１０，８ｂｉｔでもよい。
【０２２７】
また、逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換は、ディスプレイ特性情報から決定するが、（外部からも変更可能な）固定の変換関数を用いてもよい。逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換は、例えばＲｅｃ．  ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６で規定されている関数を用いてもよい。また、逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換の種類を数種類に絞り、表示装置２００の入出力特性に最も近いものを選択して使用するようにしてもよい。
【０２２８】
また、表示モードは、固定のモードを使うようにしてもよく、ディスプレイ特性情報の中に含めなくてもよい。
【０２２９】
また、変換装置１００は、設定情報を送信しなくてもよく、表示装置２００では固定の表示設定としてもよいし、表示設定を変更しなくてもよい。この場合、表示設定部２０１は不要となる。また、設定情報は、疑似ＨＤＲ映像かどうかのフラグ情報でもよく、例えば、疑似ＨＤＲ映像である場合は最も明るく表示する設定に変更するようにしてもよい。つまり、表示設定の設定（Ｓ１０５）では、取得した設定情報が、ＤＰＬを用いて変換された疑似ＨＤＲ映像を示す信号であることを示す場合、表示装置２００の明るさ設定を最も明るく表示する設定に切り替えてもよい。
【０２３０】
また、変換装置１００の第１輝度変換（ＨＰＬ→ＤＰＬ）は例えば次の算式で変換する。
【０２３１】
【数１】
0005991502.tif 000002
【０２３２】
ここで、Ｌは、０〜１に正規化された輝度値を示し、Ｓ１、Ｓ２、ａ、ｂ、ＭはＣＡＬ、ＣＰＬ、およびＤＰＬに基づいて設定する値である。ｌｎは自然対数である。Ｖは０〜１に正規化された変換後の輝度値である。図８Ａの例のように、ＣＡＬを３００ｎｉｔとし、ＣＰＬを２，０００ｎｉｔとし、ＤＰＬを７５０ｎｉｔとし、ＣＡＬ  ＋  ５０ｎｉｔまでは変換しないとし、３５０ｎｉｔ以上に対して変換する場合、それぞれの値は例えば次のような値となる。
【０２３３】
Ｓ１  ＝    ３５０／１００００
Ｓ２  ＝  ２０００／１００００
Ｍ    ＝    ７５０／１００００
ａ    ＝  ０．０２３
ｂ    ＝  Ｓ１  -  ａ＊ｌｎ（Ｓ１）  ＝  ０．１１２１０５
つまり、第１輝度変換では、ＳＤＲの輝度値が、平均輝度値（ＣＡＬ）と第１最大輝度値（ＣＰＬ）との間である場合、自然対数を用いて、当該ＨＤＲの輝度値に対応するディスプレイ輝度値を決定する。
【０２３４】
ＨＤＲ映像のコンテンツピーク輝度やコンテンツ平均輝度等の情報を用いてＨＤＲ映像を変換することにより、コンテンツに応じて変換式を変えることができ、ＨＤＲの階調をなるべく保つように変換することが可能となる。また、暗すぎる、明るすぎるといった悪影響を抑制することができる。具体的には、ＨＤＲ映像のコンテンツピーク輝度をディスプレイピーク輝度にマッピングすることにより、階調をなるべく保つようにしている。また、平均輝度付近以下の画素値を変えないことにより、全体的な明るさが変わらないようにしている。
【０２３５】
また、ＳＤＲディスプレイのピーク輝度値および表示モードを用いてＨＤＲ映像を変換することにより、ＳＤＲディスプレイの表示環境に応じて変換式を変えることができ、ＳＤＲディスプレイの性能に合わせて、ＨＤＲ感のある映像（疑似ＨＤＲ映像）を、元のＨＤＲ映像と同様の階調や明るさで表示することができる。具体的には、ＳＤＲディスプレイの最大輝度および表示モードによってディスプレイピーク輝度を決定し、そのピーク輝度値を超えないようにＨＤＲ映像を変換することにより、ＳＤＲディスプレイで表示可能な明るさまではＨＤＲ映像の階調をほとんど減らさずに表示し、表示不可能な明るさは表示可能な明るさまで輝度値を下げている。
【０２３６】
以上により、表示不可能な明るさ情報を削減し、表示可能な明るさの階調を落とさず、元のＨＤＲ映像に近い形で表示することが可能となる。例えば、ピーク輝度１，０００ｎｉｔのディスプレイ用には、ピーク輝度１，０００ｎｉｔに抑えた疑似ＨＤＲ映像に変換することにより、全体的な明るさを維持し、ディスプレイの表示モードによって輝度値は変わる。このため、ディスプレイの表示モードに応じて、輝度の変換式を変更するようにしている。もし、ディスプレイのピーク輝度よりも大きな輝度を疑似ＨＤＲ映像で許容すると、その大きな輝度をディスプレイ側でのピーク輝度に置き換えて表示する場合があり、その場合は元のＨＤＲ映像よりも全体的に暗くなる。逆にディスプレイのピーク輝度よりも小さな輝度を最大輝度として変換すると、その小さな輝度をディスプレイ側でのピーク輝度に置き換え、元のＨＤＲ映像よりも全体的に明るくなる。しかもディスプレイ側のピーク輝度よりも小さいためにディスプレイの階調に関する性能を最大限使っていないことになる。
【０２３７】
また、ディスプレイ側では、設定情報を用いて表示設定を切り替えることにより、疑似ＨＤＲ映像をよりよく表示することが可能となる。例えば、明るさを暗く設定している場合には高輝度表示ができないため、ＨＤＲ感が損なわれる。その場合には表示設定を変更するもしくは、変更してもらうよう促すメッセージを表示することにより、ディスプレイの性能を最大限引出し、高階調な映像を表示できるようにする。
【０２３８】
４Ｋ対応ＢＤまたはＨＤＲ対応ＢＤを再生するＢｌｕ−ｒａｙ機器は、２Ｋ＿ＳＤＲ対応ＴＶ、２Ｋ＿ＨＤＲ対応ＴＶ、４Ｋ＿ＳＤＲ対応ＴＶ、及び、４Ｋ＿ＨＤＲ対応ＴＶの４つのＴＶに対応する必要がある。具体的には、Ｂｌｕ−ｒａｙ機器は、３組のＨＤＭＩ／ＨＤＣＰ規格（ＨＤＭＩ１．４／ＨＤＣＰ１．４、ＨＤＭＩ２．０／ＨＤＣＰ２．１、ＨＤＭＩ２．１／ＨＤＣＰ２．２）をサポートする必要がある。
【０２３９】
さらに、Ｂｌｕ−ｒａｙ機器は、４種類のＢｌｕ−ｒａｙディスク（２Ｋ＿ＳＤＲ対応ＢＤ、２Ｋ＿ＨＤＲ対応ＢＤ、４Ｋ＿ＳＤＲ対応ＢＤ、及び、４Ｋ＿ＨＤＲ対応ＢＤ）の再生を行う場合、そのＢＤ（コンテンツ）毎、及び、接続されている表示装置（ＴＶ）毎に、適切な処理とＨＤＭＩ／ＨＤＣＰとを選択する必要がある。さらに、ビデオにグラフィックを合成する場合も、ＢＤの種類と接続されている表示装置（ＴＶ）の種類により、処理を変える必要がある。
【０２４０】
このため、Ｂｌｕ−ｒａｙ機器の内部処理が非常に複雑になる。上記実施の形態３においては、Ｂｌｕ−ｒａｙ機器内部処理を比較的簡単にするための各種手法を提供した。
【０２４１】
［１］例えば、ＨＤＲ非対応のＴＶにＨＤＲ信号を表示する場合は、ＨＤＲからＳＤＲへの変換が必要になる。これに対し、上記実施の形態３では、この変換をＢｌｕ−ｒａｙ機器においてオプション化するために、デュアルストリームディスク（Ｄｕａｌ  Ｓｔｒｅａｍｓ  Ｄｉｓｃ）というＢＤの構成を提案した。
【０２４２】
［２］また、上記実施の形態３では、グラフィックストリームに制限を加え、ビデオストリームとグラフィックストリームとの組み合わせの種類を減らした。
【０２４３】
［３］上記実施の形態３では、デュアルストリームディスクと、グラフィックストリームの制限とにより、Ｂｌｕ−ｒａｙ機器内での複雑な処理の組み合わせ数を大幅に減らしている。
【０２４４】
［４］上記実施の形態３では、疑似ＨＤＲ変換を導入した場合でも、デュアルストリームディスクの処理に対して矛盾が生じない、内部処理及びＨＤＭＩ処理を提示した。
【０２４５】
本開示の変換方法では、ＨＤＲ映像をＳＤＲＴＶで表示する場合において、表示するＳＤＲＴＶのピーク輝度が１００ｎｉｔを超える（通常２００ｎｉｔ以上）ことを利用して、ＨＤＲ映像を１００ｎｉｔ以下のＳＤＲ映像に変換するのではなく、１００ｎｉｔを超える領域の階調をある程度保つよう変換し、元のＨＤＲに近い疑似ＨＤＲ映像に変換してＳＤＲＴＶに表示させることができる「ＨＤＲ→疑似ＨＤＲ変換処理」を実現する。
【０２４６】
また、変換方法では、ＳＤＲＴＶのディスプレイ特性（最大輝度値、入出力特性、および表示モード）によって「ＨＤＲ→疑似ＨＤＲ変換処理」の変換方法を切り替えてもよい。
【０２４７】
ディスプレイ特性情報の取得方法としては、（１）ＨＤＭＩやネットワークを通して自動取得すること、（２）ユーザにメーカー名、品番等の情報入力させることで生成すること、および（３）メーカー名や品番等の情報を使ってクラウド等から取得することが考えられる。
【０２４８】
また、変換装置１００のディスプレイ特性情報の取得タイミングとしては、（１）疑似ＨＤＲ変換する直前に取得すること、および（２）表示装置２００（ＳＤＲＴＶ等）と初めて接続する時（接続が確立した時）に取得することが考えられる。
【０２４９】
また、変換方法では、ＨＤＲ映像の輝度情報（ＣＡＬ、ＣＰＬ）によって変換方法を切り替えてもよい。
【０２５０】
例えば、変換装置１００のＨＤＲ映像の輝度情報の取得方法としては、（１）ＨＤＲ映像に付随したメタ情報として取得すること、（２）ユーザにコンテンツのタイトル情報を入力させることで取得すること、および（３）ユーザに有力させた入力情報を使ってクラウド等から取得すること等が考えられる。
【０２５１】
また、変換方法の詳細としては、（１）ＤＰＬを超えないように変換し、（２）ＣＰＬがＤＰＬになるように変換し、（３）ＣＡＬおよびその周辺以下の輝度は変更せず、（４）自然対数を用いて変換し、（５）ＤＰＬでクリップ処理をする。
【０２５２】
また、変換方法では、疑似ＨＤＲの効果を高めるために、ＳＤＲＴＶの表示モード、表示パラメータなどの表示設定を、表示装置２００に送信して切り替えることも可能であり、例えば、ユーザに表示設定を促すメッセージを画面に表示してもよい。
【０２５３】
ＨＤＲ信号のメタデータは、１８％グレーに対応する輝度値に限定されるものではなく、ＨＤＲＴＶにおけるグレーレベルのリファレンスとして使用できれば他の値であってもよい。
【０２５４】
１８％グレーに対応するＨＤＲの輝度値と１８％グレーに対応するディスプレイの輝度値との比率を保って、ＨＤＲの輝度値をディスプレイ輝度値に変換する場合の上限および下限の輝度値は、ＨＤＲＴＶが出力できる最大輝度値、および、最小輝度値に応じて設定してもよい。例えば、ＨＤＲＴＶの最大輝度値が８０％グレーに対応する輝度値である場合には、７０％グレーに対応する輝度値までは１８％グレーに対応するＨＤＲの輝度値と１８％グレーに対応するディスプレイの輝度値との比率を保って出力し、それ以上の輝度に対しては、ＨＤＲＴＶの第２最大輝度値（ＤＰＬ）に応じて線形変換を行ってもよい。なお、最小輝度値についても、同様に処理することができる。
【０２５５】
なお、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。
【０２５６】
以上、本開示の一つまたは複数の態様に係る表示方法および表示装置について、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、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なども、本開示の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２５７】
本開示は、第１輝度範囲から輝度範囲が縮小された第２輝度範囲に輝度を適切に変換することができる変換方法、変換装置などとして有用である。
【符号の説明】
【０２５８】
１００  変換装置
１０１  ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部
１０２  輝度変換部
１０３  逆輝度変換部
１０４  逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部
２００  表示装置
２０１  表示設定部
２０２  ＳＤＲのＥＯＴＦ変換部
２０３  輝度変換部
２０４  表示部
３０１  ＨＤＲのＥＯＴＦ変換部
３０２  輝度変換部
３０３  表示部
【図１】
0005991502.tif 000003
【図３Ａ】
0005991502.tif 000004
【図３Ｂ】
0005991502.tif 000005
【図４】
0005991502.tif 000006
【図５Ａ】
0005991502.tif 000007
【図５Ｂ】
0005991502.tif 000008
【図５Ｃ】
0005991502.tif 000009
【図６】
0005991502.tif 000010
【図７】
0005991502.tif 000011
【図８Ａ】
0005991502.tif 000012
【図８Ｂ】
0005991502.tif 000013
【図９】
0005991502.tif 000014
【図１０】
0005991502.tif 000015
【図１１】
0005991502.tif 000016
【図１３】
0005991502.tif 000017
【図１６Ｂ】
0005991502.tif 000018
【図１８Ｂ】
0005991502.tif 000019
【図１９Ｂ】
0005991502.tif 000020
【図２０】
0005991502.tif 000021
【図２１】
0005991502.tif 000022
【図２２Ｂ】
0005991502.tif 000023
【図２３Ｂ】
0005991502.tif 000024
【図２４Ｂ】
0005991502.tif 000025
【図２５Ｂ】
0005991502.tif 000026
【図２６Ｂ】
0005991502.tif 000027
【図２７Ｂ】
0005991502.tif 000028
【図２８】
0005991502.tif 000029
【図２９】
0005991502.tif 000030
【図３０】
0005991502.tif 000031
【図３１】
0005991502.tif 000032
【図３２】
0005991502.tif 000033
【図３３】
0005991502.tif 000034
【図２Ａ】
0005991502.tif 000035
【図２Ｂ】
0005991502.tif 000036
【図１２】
0005991502.tif 000037
【図１４】
0005991502.tif 000038
【図１５】
0005991502.tif 000039
【図１６Ａ】
0005991502.tif 000040
【図１７】
0005991502.tif 000041
【図１８Ａ】
0005991502.tif 000042
【図１９Ａ】
0005991502.tif 000043
【図２２Ａ】
0005991502.tif 000044
【図２３Ａ】
0005991502.tif 000045
【図２４Ａ】
0005991502.tif 000046
【図２５Ａ】
0005991502.tif 000047
【図２６Ａ】
0005991502.tif 000048
【図２７Ａ】
0005991502.tif 000049