WO2019053917A1 - 輝度特性生成方法 - Google Patents

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    • G06T2207/10016—Video; Image sequence

Definitions

  • the present disclosure relates to a luminance characteristic generation method for generating luminance characteristics of an image.
  • Patent Document 1 describes a display device that updates a display method of an HDR signal based on dynamic HDR metadata in HDR (High Dynamic Range) video.
  • the present disclosure provides a luminance characteristic generation method that can improve the quality of an image displayed on an image display device.
  • a luminance characteristic generation method configures, for each of a plurality of frames that configure a moving image, the number of pixels having a first luminance or less among a plurality of pixels that configure the frame.
  • the present disclosure can provide a luminance characteristic generation method that can improve the quality of an image displayed on an image display device.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the evolution of video technology.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between video production, a distribution method, and a display device when introducing a new video expression to content.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a tone map.
  • FIG. 3B is a diagram showing an example of a tone map.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a static tone map.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of a dynamic tone map.
  • FIG. 5A is a view showing an example of an EOTF (Electro-Optical Transfer Function) corresponding to each of HDR and SDR.
  • FIG. 5B is a diagram showing an example of inverse EOTF corresponding to each of HDR and SDR.
  • FIG. EOTF Electro-Optical Transfer Function
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the luminance of the input video and the luminance output to the actual display.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of dynamic metadata.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the 99Y and DY 100 calculation method.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method of calculating 18G.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of the video display apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of the HDR signal converter according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the video display apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method of generating a conversion curve which is generated when threshold TH_A ⁇ brightness compression rate ⁇ 1.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method of generating a conversion curve which is generated when threshold TH_A ⁇ brightness compression rate ⁇ 1.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a conversion curve generated when maxRGB Percentile [90] and maxRGB Percentile [98] both have values closer to 99Y than 18G.
  • FIG. 21 is a flowchart for explaining the tone map processing of the fifth example.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the conversion curve generated in the tone map processing of the fifth example.
  • FIG. 23 is a block diagram showing an example of the configuration of the generation device according to the embodiment.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of a configuration of a generation unit of the embodiment.
  • FIG. 25 is a flowchart showing an example of a generation method.
  • FIG. 26 is a flowchart showing determination processing of luminance characteristics in the generation method.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the evolution of video technology.
  • HDR High
  • SDR Standard Dynamic Range
  • ITU-R International Telecommunications Union Radiocommunications Sector
  • HDR As a specific application destination of HDR, as in HD and UHD, broadcast, packaged media (Blu-ray (registered trademark) Disc etc.), Internet distribution, etc. are assumed.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between video production, a distribution method, and a display device when introducing a new video expression to content.
  • the tone map (Tone Mapping) is based on the relationship between the luminance of the HDR image and the maximum luminance (Display Peak Luminance: DPL) of the image display device, and when the Maximum Content Luminance Level (MaxCLL) of the image exceeds DPL, It is processing to convert the luminance of the video and to bring the luminance of the video within DPL. By this processing, the video can be displayed without losing information in the vicinity of the maximum luminance of the video. Since this conversion depends on the characteristics of the video display device and also on the idea of how to display it, different conversion curves are used for each video display device.
  • FIGS. 3A and 3B illustrate an example of a tone map.
  • FIG. 3A shows the case where DPL is 500 nit
  • FIG. 3B shows the case where DPL is 1000 nit.
  • FIGS. 3A and 3B are examples of a tone map when MaxCLL displays an image of 1000 nit and a tone map when an image of MaxCLL displays 4000 nit.
  • the tone map is not performed in the video in which the MaxCLL is 1000 nit.
  • tone mapping is performed, and the luminance of 4000 nit is converted to 1000 nit and displayed.
  • MaxCLL static metadata
  • Dynamic Max CLL adapted to the time-varying luminance, so that the tone is low when the luminance is low.
  • a tone map is performed ((c) in FIG. 4B), it is possible to realize an optimum tone map in accordance with the time-varying luminance.
  • Dynamic metadata is a dynamic luminance characteristic that indicates a time-series change in luminance characteristics of an image.
  • the luminance characteristics of the video used for the dynamic metadata are, for example, maximum luminance, average luminance, and the like in each predetermined section of the video.
  • the maximum luminance of an image is described as an example of the luminance characteristics of the image.
  • the predetermined section of the video is, for example, a scene, a chapter, a frame or the like.
  • FIG. 5A is a view showing an example of an EOTF (Electro-Optical Transfer Function) corresponding to each of HDR and SDR.
  • EOTF Electro-Optical Transfer Function
  • EOTF is generally called a gamma curve, which indicates the correspondence between a code value and a luminance value, and converts the code value into a luminance value. That is, EOTF is relationship information indicating the correspondence between a plurality of code values and luminance values.
  • FIG. 5B is a diagram showing an example of inverse EOTF corresponding to each of HDR and SDR.
  • the inverse EOTF indicates the correspondence between the luminance value and the code value, and quantizes the luminance value to convert it into a code value, contrary to the EOTF. That is, the reverse EOTF is relationship information indicating the correspondence between the luminance value and the plurality of code values. For example, when the luminance value of the image corresponding to HDR is expressed by the code value of the gradation of 10 bits, the luminance values in the luminance range of HDR up to 10000 nit are quantized to 1024 integers from 0 to 1023 Mapped to a number.
  • the luminance value luminance value of the image corresponding to the HDR
  • the HDR signal which is a 10-bit code value.
  • an EOTF corresponding to HDR hereinafter referred to as “HDR EOTF”
  • an EOTF corresponding to HDR hereinafter referred to as “SDR EOTF”
  • a reverse EOTF corresponding to SDR hereinafter referred to as “SDR reverse EOTF”
  • SDR reverse EOTF can represent a luminance value higher than that. For example, in FIGS.
  • the maximum value of luminance (peak luminance) is 10000 nit. That is, the luminance range of HDR includes all the luminance range of SDR, and the peak luminance of HDR is larger than the peak luminance of SDR.
  • the luminance range of HDR is a luminance range obtained by expanding 100 nit, which is the maximum value, to 10000 nit, as compared with the luminance range of SDR.
  • Task 1 As described above, the problem of the prior art can be solved by using the dynamic range of luminance for each scene.
  • dynamic metadata for optimizing a conversion curve used for a tone map is defined, and an algorithm for generating a conversion curve used for a tone map is shown based on the dynamic metadata.
  • the video display apparatus performs the video optimization by optimizing the tone map using the dynamic metadata or the feature data of the video equivalent to the dynamic metadata obtained by analyzing the main video. By weighting for each luminance, it is possible to display an image in which an optimal tone map is realized.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the luminance (Scene Luminance) of an input video and the luminance (Display Luminance) output to an actual display. That is, FIG. 6 shows the conversion curve used for the tone map.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of dynamic metadata.
  • dynamic metadata includes: 99Y, 18G, maxRGB Percentile (1%), maxRGB Percentile (25%), maxRGB Percentile (50%) maxRGB Percentile (75%) maxRGB Percentile (90%), maxRGB Percentile (90%) 95%), (99.98%), averrage max RGB, knee_point_x, knee_point_y, Bezier_anchor (0-9), DY100.
  • dynamic metadata may include 99Y and DY100.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method of calculating 99Y and DY100.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method of calculating 18G.
  • FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing luminance distribution of pixels in one frame.
  • 99Y F does not exceed 99.99% when the luminance histogram indicating the relationship between the luminance and the number of pixels of the luminance is accumulated from the low luminance side for all pixels in one frame. Indicates the maximum luminance value.
  • 99Y is set to the maximum value among 99Y F of a plurality of frames constituting a scene.
  • 99Y is an integer from 0 to 4095 obtained by normalizing the luminance value (0 nit to 10000 nit) to 12 bits (0 to 4095).
  • a histogram (50 nit cumulative histogram) of a cumulative value with a width of 50 nit is obtained with the target brightness as a start point with respect to the luminance histogram of the frame Find the point where the accumulated value is maximum (maximum accumulated value) and its luminance value-Increase the luminance from the above luminance value, and set the luminance value below 10% of the maximum accumulated value to 18 G.-From 0 nit to 18 G Let 18G be an effective value when the luminance distribution of the image exceeds 80% of the whole, and 18G be an invalid value otherwise.
  • 18G is derived as the luminance value in Distribution_Cuttoff shown in FIG. 18G is an average of 18G of a plurality of frames constituting the scene. If 18G is equal to 0, it must not be included in the 18G calculation.
  • Distribution_Cuttoff is a threshold obtained by multiplying Cutoff_Threshold and Distribution_Peak.
  • Distribution_Peak is the number of pixels at the peak of the luminance distribution of the pixels in the frame. Cutoff_Threshold is, for example, 0.10. That is, Distribution_Cutoff is 10% of the number of pixels of Distribution_Peak.
  • MaxRGB Percentile [k] is obtained by the following calculation.
  • k is any one of 1, 25, 50, 75, 90, 95, and 99.98.
  • the average max RGB is a value obtained by averaging max RGB values of pixels of one frame over the entire screen.
  • the dynamic metadata is included in the video data as content information, and is added to the main video for each scene at the time of video playback from the video playback device playing back the video, and sent to the video display device.
  • the luminance characteristics of the main video equivalent to the dynamic metadata can also be acquired by analyzing the main video of the content. That is, the present disclosure also includes a tone map performed based on luminance characteristics equivalent to dynamic metadata obtained by analyzing a main video in a video display device.
  • dynamic luminance characteristics indicating time-series changes in luminance characteristics of a moving image luminance obtained by analyzing dynamic metadata, a main video in frame units, and scene units composed of a plurality of frames. Characteristic etc. are illustrated.
  • the percentile value is an integrated value from small luminances of pixels in one frame and is discrete. Thus, the percentile value indicates an area distribution of determined luminance. For this reason, the percentile value does not sufficiently represent the degree of concentration of luminance. For example, when trying to determine the degree of concentration of luminance using maxRGB Percentile [75], for example, up to 74% is concentrated, and 75% of luminance away from 74%, 75% Can not be distinguished from the case where the luminance is concentrated.
  • the luminance value (Distribution_Peak_count_Luminance) which is the maximum count number from the luminance histogram and its maximum Detect the count number (Distribution_Peak).
  • the luminance value is increased from Distribution_Peak_count_Luminance, the luminance that becomes a count number less than 10% of Distribution_Peak is identified, and the identified luminance is set to 18 G_mesure.
  • the count number may be instantaneously reduced and an incorrect value may be taken.
  • the sensitivity of the instantaneous change is reduced by constructing the luminance histogram with an integral value of 50 nit width, so that an optimum value can be obtained.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of the video display apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of the HDR signal converter according to the embodiment.
  • the video display device 100 includes a video receiving unit 110, a tone map processing unit 120, and a display unit 130.
  • the video receiving unit 110 receives video data including a main video which is a moving image and a dynamic luminance characteristic. That is, the video reception unit 110 functions as an acquisition unit that acquires video data. The video receiving unit 110 outputs the received video data to the tone map processing unit 120.
  • the tone map processing unit 120 is a processing unit that performs tone mapping using a predetermined conversion curve.
  • the tone map processing unit 120 includes an HDR signal converter 121 and a tone map generation device 122.
  • the HDR signal converter 121 optimizes the luminance information of the main video, which is an HDR video, to the luminance of the display unit 130 and outputs the same.
  • the HDR signal converter 121 converts the code value indicating the luminance of the main video into luminance, and the code value obtained by converting the luminance into the luminance of the display unit 130.
  • a luminance-to-output level conversion circuit 124 for converting into The luminance-output level conversion circuit 124 performs tone map processing using the conversion curve generated by the tone map generation device 122, so that the image obtained by performing the tone map processing is optimally used in the display unit 130. It can be displayed.
  • the tone map generation device 122 optimizes the conversion curve used in the HDR signal converter 121 in accordance with the luminance of the display unit 130.
  • the tone map generation device 122 acquires the dynamic luminance characteristic of the video data from the video reception unit 110, and generates a conversion curve suitable for use in the tone map according to the dynamic luminance characteristic.
  • the specific method of the conversion curve generation process will be described separately in the first to fifth embodiments.
  • the display unit 130 displays an image after tone map processing.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the video display apparatus according to the present embodiment.
  • the video reception unit 110 acquires video data including a main video which is a moving image and a dynamic luminance characteristic indicating a time-series change of luminance characteristics of the seed video (S1).
  • the tone map processing unit 120 uses the conversion curve that is optimal for the dynamic luminance characteristic and the display maximum luminance according to the dynamic luminance characteristic and the display maximum luminance that is the maximum luminance of the display device. Perform tone map processing (S2).
  • the display unit 130 displays the video after the tone map processing (S3).
  • tone map processing Next, an example of tone map processing will be described.
  • tone maps are generated using DY 100 and 99Y as dynamic metadata.
  • the tone map generation device 122 specifies the luminance dynamic range of the main video using 99Y, and determines whether (1) luminance compression is performed or (2) luminance compression is not performed for the specified luminance dynamic range. .
  • the luminance compression is processing to reduce the luminance dynamic range of the video displayed on the display unit 130 by reducing the luminance of the main video.
  • luminance compression for example, when the maximum luminance of the main video exceeds the display maximum luminance, the maximum luminance of the main video can not be displayed on the display unit 130, so the maximum luminance of the main video is the display maximum luminance. As described above, this is processing to reduce the luminance dynamic range.
  • the tone map generation device 122 when performing luminance compression, the tone map generation device 122 further performs luminance compression in the (1-1) high luminance region or (1-2) luminance compression in the luminance dynamic range of the main video. You may decide
  • the tone map generation device 122 controls the luminance compression ratio of the dark portion according to the DY 100 in order to maintain the tonality and visibility of the dark portion. .
  • the tone map generation device 122 calculates the luminance compression rate using Equation 2 below from the dynamic metadata 99Y and the display luminance (DPB: Display Peak Brightness) that indicates the display maximum luminance.
  • the tone map generation device 122 generates different conversion curves according to the calculated luminance compression rate.
  • the tone map generation device 122 performs processing for generating different conversion curves according to the luminance compression rate, for example, as shown in the following (1) to (3).
  • the tone map generation device 122 does not generate a conversion curve since tone map processing is unnecessary. That is, in this case, the tone map generation device 122 determines not to perform luminance compression.
  • the HDR signal converter 121 outputs the luminance in the range up to 99Y of the moving image as it is without converting it. Therefore, Scene Luminance and Display Luminance are equal.
  • the threshold TH_A is a value obtained by multiplying DPB by a predetermined coefficient (for example, a number smaller than 1 and larger than 0.5).
  • the predetermined coefficient uses a value optimized based on experience. In this case, since the luminance compression rate is close to 1 and the luminance compression is small, a conversion curve for luminance compression in the high luminance area is generated. That is, in this case, the tone map generation device 122 determines to perform luminance compression in the high luminance region.
  • the tone map generation device 122 sets output luminance (that is, display luminance) to input luminance (that is, scene luminance) in a low luminance region less than (i) kneepoint To generate a conversion curve having a PQ curve outputting the same luminance as in (1), and (ii) a curve for performing luminance compression matching DPY to DPB in a high luminance region larger than kneepoint.
  • the tone map generation device 122 generates different conversion curves depending on whether DY 100 exceeds the threshold TH.
  • the threshold TH a threshold optimized based on experience is used.
  • the tone map generation device 122 has an important detail at 100 nit or less because the ratio to the total number of pixels occupied by pixels having luminance of 100 nit or less is larger than the threshold TH. It is determined that the conversion curve not to be compressed is generated in the luminance region of 100 nit or less.
  • the tone map generation device 122 sets a luminance area equal to or lower than the first luminance (for example, KneePoint) as a low luminance area and a luminance area exceeding KneePoint as a high luminance area, (i) If DY 100 as the first luminance characteristic indicating the number of pixels of 100 nit or less as the second luminance among pixels included in the low luminance region in one frame of the moving image exceeds the threshold TH, change the luminance of 100 nit or less Not generate the first conversion curve.
  • the tone map generation device 122 generates, for example, a conversion curve shown in (c) of FIG. 17 described later.
  • the tone map generation device 122 has a small influence on the luminance compression because the ratio to the total number of pixels occupied by pixels having a luminance of 100 nit or less is the threshold value TH or less. Then, a conversion curve is generated to perform luminance compression even in a low luminance area. That is, when DY 100 is equal to or less than the threshold TH, the tone map generation device 122 generates a second conversion curve that makes the luminance in the range of 100 nit or less smaller than the luminance. The tone map generation device 122 generates, for example, a conversion curve shown in (b) of FIG. 17 described later.
  • the luminance compression rate may be changed according to the value of DY 100 to define and protect the maximum compression rate (for example, 0.8 or the like). That is, the tone map generation device 122 may generate, as the second conversion curve, a conversion curve whose slope in the range of 100 nit or less is less than one. In addition, the tone map generation device 122 may generate, as the second conversion curve, a conversion curve in which the ratio of the brightness in the range of 100 nit or less to the brightness is smaller as the value indicated by DY 100 is smaller.
  • tone map processing of the first example will be described using a flowchart.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining the tone map processing of the first example.
  • the tone map generation device 122 acquires dynamic metadata of video data (S11).
  • the tone map generation device 122 calculates the luminance compression rate using 99Y of the dynamic metadata and the DPB of the image display device 100, and determines whether the calculated luminance compression rate exceeds 1 or not. It judges (S12).
  • the tone map generation device 122 determines that the luminance compression rate exceeds 1 (Yes in S12), it determines that the luminance compression is not present, and outputs a conversion curve without luminance compression to the HDR signal converter 121. Then, the HDR signal converter 121 performs tone map processing A using a conversion curve without luminance compression, and outputs the video signal obtained by the tone map processing A to the display unit 130 (S13).
  • the tone map generation device 122 determines whether the luminance compression rate exceeds the threshold TH_A (S14).
  • the tone map generation device 122 determines that the luminance compression ratio exceeds the threshold TH_A (Yes in S14), it determines that the luminance compression is to be performed on the high luminance region, and the conversion curve shown in FIG. Output to 121. Then, the HDR signal converter 121 performs tone map processing B using the conversion curve shown in FIG. 13, and outputs the video signal obtained by the tone map processing B to the display unit 130 (S15).
  • the tone map generation device 122 determines whether DY 100 of the acquired dynamic metadata exceeds the threshold TH (S16) .
  • the tone map generation device 122 determines that the DY 100 exceeds the threshold TH (Yes in S16)
  • the tone map generation device 122 outputs, to the HDR signal converter 121, a conversion curve not subjected to luminance compression in a luminance region of 100 nit or less.
  • the HDR signal converter 121 performs tone map processing C using the output conversion curve, and outputs the video signal obtained by the tone map processing C to the display unit 130 (S17).
  • the HDR signal converter 121 converts a conversion curve that makes the luminance in the range of 100 nit or less smaller than that shown in FIG. Output to Then, the HDR signal converter 121 performs tone map processing D using the output conversion curve, and outputs the video signal obtained by the tone map processing D to the display unit 130 (S18).
  • Tone map processing in the second example will be described.
  • a method of generating a conversion curve different from the first example using DY 100 and 99Y will be described.
  • FIG. 16 is a diagram for describing a method of generating a conversion curve in the second example.
  • the tone map generation device 122 determines the conversion curve slope at 99Y using 99Y, and generates a tone map by connecting three points of origin coordinates, 100 nit coordinates Ks and maximum value coordinates with a spline curve.
  • the tone map generation device 122 may generate a conversion curve in which the inclination is weighted using the percentile information. For example, when the maxRGB Percentile [75] becomes a value close to 99Y (for example, a value within a predetermined luminance range based on 99Y), the tone map generation device 122 generates the gradation of the high luminance region (near 99Y). It can be determined that there are many components. For this reason, the tone map generation device 122 may generate a conversion curve that increases the slopes of maxRGB Percentile [75] to 99Y. This can improve the tonality between maxRGB Percentile [75] to 99Y.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the conversion curve generated in the tone map processing of the third example.
  • the tone map processing unit 120 concentrates at least 90% of all pixels on the luminance close to 18G. It can be said that Therefore, by performing tone map processing using a conversion curve in which the slope from 18G to maxRGB Percentile [98] is larger than the slope exceeding maxRGB Percentile [98], the gradation from 18G to maxRGB Percentile [98] I can raise the weight of sex. Therefore, it is possible to improve the tonality of the pixel having the luminance concentrated in one frame, and to improve the quality of the image.
  • 18G is illustrated as the second luminance, but the second luminance may be 100 nit.
  • Tone map processing in the fourth example will be described.
  • tone map processing in a low luminance region will be described.
  • the luminance compression is performed in the low luminance area when DY 100 is equal to or less than the threshold TH_A when the luminance compression is performed, the present invention is not limited thereto.
  • whether to perform luminance compression in a low luminance region may be determined according to the value of maxRGB Percentile [1].
  • the tone map generation device 122 determines whether the tone map generation device 122 has many luminance distributions in the low luminance region (dark part) depending on whether or not maxRGB Percentile [1] of the dynamic metadata is higher than a predetermined luminance. Determine if there is less. Then, when the tone map generation device 122 determines that the luminance distribution of the dark part is small, for example, as shown in (b) of FIG. 17 described above, the luminance dynamic range is compressed by tone mapping the dark part side. A conversion curve may be generated which extends the dynamic range of. For example, if maxRGB Percentile [1] is 200 nit, the area occupied by pixels having a luminance of 200 nit or less is 1% or less of the area of the entire screen.
  • the tone map generator 122 uses 99Y and 18G to determine the knee point of the conversion curve (the point at which to start compression of content intensity). Thereby, the contrast of the specific luminance region can be appropriately improved.
  • the tone map generation device 122 sets 1898 as a convergence point and uses 18G to determine KneePoint in the conversion curve.
  • the tone map generation device 122 sets the following values for 99Y.
  • the tone map generation device 122 sets an upper limit value at which the conversion curve can visually recognize all gradations as kneepoint_max. Also, the tone map generation device 122 sets, as kneepoint_min, a value that allows the conversion curve to be visually recognized at all tones uniformly.
  • kneepoint_max is the upper limit value of the luminance range for determining KneePoint
  • kneepoint_min is the lower limit value of the luminance range for determining KneePoint.
  • FIG. 21 is a flowchart for explaining the tone map processing of the fifth example.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the conversion curve generated in the tone map processing of the fifth example.
  • the tone map generation device 122 determines whether 99Y of the dynamic metadata is equal to or less than the DPB of the video display device 100 (S22).
  • the tone map generation device 122 determines that 18G is equal to or greater than KneePoint_max (No in S25), it sets KneePoint to KneePoint_max (S26).
  • the tone map generation device 122 ends the process here.
  • the tone map generation device 122 may generate the conversion curves of the first to fourth examples using the KneePoint set in this process.
  • the generation unit 220 analyzes the main video output from the video reception unit 210 to generate dynamic metadata indicating luminance characteristics for each scene. Specifically, the generation unit 220 generates dynamic metadata for each frame, and temporarily stores in the memory 230 dynamic metadata for one scene composed of a plurality of frames. Then, the generation unit 220 generates dynamic metadata for each scene by taking an average or a maximum value using dynamic metadata for one scene. The generation unit 220 may output the metadata generated for each frame.
  • the luminance histogram generation unit 222 generates a luminance histogram from the signal information obtained by performing luminance conversion in the video information luminance conversion unit 221.
  • the determination unit 223 determines the dynamic metadata of each frame using the luminance histogram generated by the luminance histogram generation unit 222. In addition, the determination unit 223 performs processing of temporally merging similar video information using dynamic data of a plurality of frames for one scene temporarily stored in the memory 230.
  • merge is processing for taking the maximum value in a scene (similar frame) in 99Y, and processing for taking an average value in a scene (similar frame) in 100DY.
  • the memory 230 temporarily stores the dynamic metadata for each frame generated by the generation unit 220.
  • FIG. 25 is a flowchart showing an example of a generation method.
  • the video receiving unit 210 acquires a main video (S31).
  • the generation unit 220 starts a loop in which steps S32 and S33 are repeated for each of a plurality of frames constituting the main video acquired by the video reception unit 210.
  • FIG. 26 is a flowchart showing determination processing of luminance characteristics in the generation method.
  • the generation unit 220 generates a luminance histogram by analyzing the luminance of all the pixels of the processing target frame (S41).
  • the generation unit 220 starts counting integrated values in order from low luminance (S42). Specifically, the generation unit 220 counts pixels having the set luminance while sequentially increasing by 1 nit from 0 nit of the luminance histogram.
  • the generation unit 220 determines whether the luminance value to be counted is 100 nit (S43).
  • the generation unit 220 determines a value obtained by dividing the integrated value counted up to the present time by the total number of pixels (D44). That is, for each of a plurality of frames forming a moving image, the generation unit 220 sets the number of pixels of 100 nit or less as a predetermined luminance among the plurality of pixels forming the frame to the number of all pixels forming the frame. The value obtained by dividing by is determined as DY 100 as a first luminance characteristic.
  • step S44 or when it is determined that the brightness to be counted is not 100 nit (No in S43), whether the value obtained by dividing the current integrated value by the total number of pixels exceeds 99.99% It is determined whether or not it is (S45).
  • the generation unit 220 determines the luminance to be currently counted as 99Y (S46). That is, in this case, the generation unit 2220 is the maximum of the luminance at the number of 99.99% of all the pixels when all the pixels in the frame are arranged from the pixel having a small luminance for each of a plurality of frames. The luminance is specified, and the specified maximum luminance is determined as 99Y as a second luminance characteristic.
  • step S46 when it is determined that the value obtained by dividing the present integrated value by the total number of pixels is 99.99% or less (No in S45), 100DY and 99Y have already been determined. It is determined whether or not (S47).
  • the generation unit 220 ends the process of determining the luminance characteristic.
  • the generating unit 220 determines that 100DY or 99Y has not been determined (No in S47), the luminance to be counted is increased by 1 nit, and the process returns to step S43.
  • the generation unit 220 when the process of determining the luminance characteristic is completed, the generation unit 220 outputs the determined luminance characteristic to the memory 230 (S33). Then, when the luminance characteristics for one scene are accumulated in the memory 230, the generation unit 220 performs merging using a plurality of luminance characteristics for one scene, and outputs dynamic metadata after merging to perform processing. finish.
  • the generation device 200 records the output dynamic metadata in the SEI information of the content. That is, the generation device 200 may record the dynamic metadata together with the moving image on a recording medium such as an HDD, an SSD, or a BD.
  • a recording medium such as an HDD, an SSD, or a BD.
  • the generating apparatus 200 can generate dynamic metadata by analyzing a moving image. Therefore, since the video display apparatus can acquire dynamic metadata indicating the dynamic luminance characteristic of the moving image in addition to the moving image, the tone map processing is executed according to the luminance characteristic of the moving image indicated by the dynamic metadata. be able to. That is, the video display apparatus can execute the dynamic tone map without analyzing the moving image, and the processing load can be reduced. Further, since the video display apparatus can reduce the processing time for analyzing the moving image, the dynamic tone map can be effectively executed on the moving image.
  • the main video is, for example, an HDR video.
  • the HDR video may be, for example, a Blu-ray disc, a DVD, a video distribution site on the Internet, a broadcast, or a video in an HDD (Hard Disk Drive).
  • the video reproduction device may be a device such as a disk player, a disk recorder, a set top box, a television, a personal computer, or a smart phone, which decodes a compressed video signal from a recording medium, broadcast or the Internet and sends it to a video display device. Further, part or all of the functions of the video reproduction apparatus may be included in the video display apparatus 100.
  • the video signal transmission means for transmitting the video signal from the video reproduction device to the video display device may transmit the video signal in an uncompressed state such as HDMI (registered trademark), DVI, or DP, or may be through the network. Means for transmitting the video signal in a compressed form.
  • the setting of the maximum luminance information or tone map information of the video display device to the video reproduction device may be performed by the user inputting the video reproduction device to the video reproduction device using a remote controller or the like. It may be performed by inputting using the operating device with which the device is provided. Alternatively, the user acquires these pieces of information using the Internet or other means, stores the acquired information in the portable storage medium, and sends the information to the video reproduction apparatus through the portable storage medium. It is also good. Also, the video reproduction device may be directly connected to the Internet, and the video reproduction device may obtain these pieces of information from the server database. Furthermore, the video reproduction device may display test patterns on the video display device, and obtain and store these pieces of information while confirming the characteristics of the video display device using the displayed test patterns.
  • each processing unit included in the image display device and the generation device according to the above-described embodiment is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include some or all.
  • circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • a field programmable gate array (FPGA) that can be programmed after LSI fabrication, or a reconfigurable processor that can reconfigure connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • each component may be configured by dedicated hardware or implemented by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the present disclosure may be realized as various methods executed by a video display device and a generation device.
  • division of functional blocks in the block diagram is an example, and a plurality of functional blocks may be realized as one functional block, one functional block may be divided into a plurality of parts, or some functions may be transferred to another function block. May be Also, a single piece of hardware or software may process the functions of a plurality of functional blocks having similar functions in parallel or in time division.
  • the present disclosure is applicable to a luminance characteristic generation method.
  • Video display apparatus 110 Video receiving part 120 Tone map processing part 121 HDR signal converter 122 Tone map production

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Abstract

輝度特性生成方法は、動画像を構成する複数のフレームのそれぞれについて、当該フレームを構成する複数の画素のうち第１輝度以下の画素の数を、当該フレームを構成する全画素の数で除すことで得られた値を、第１輝度特性として決定する第１決定ステップ（Ｓ３２）と、第１決定ステップにおいて決定された第１輝度特性を出力する出力ステップ（Ｓ３３）と、を含む。

Description

輝度特性生成方法
　本開示は、映像の輝度特性を生成する輝度特性生成方法に関する。
　特許文献１には、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）映像において、動的ＨＤＲメタデータに基づいてＨＤＲ信号の表示方法を更新する表示装置について記載されている。
特開２０１７－１８４２４９号公報
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、映像表示装置において表示する映像の質を向上できる輝度特性生成方法を提供する。
　本開示の一態様に係る輝度特性生成方法は、動画像を構成する複数のフレームのそれぞれについて、当該フレームを構成する複数の画素のうち第１輝度以下の画素の数を、当該フレームを構成する全画素の数で除すことで得られた値を、第１輝度特性として決定する第１決定ステップと、前記第１決定ステップにおいて決定された前記第１輝度特性を出力する出力ステップと、を含む。
　本開示は、映像表示装置において表示する映像の質を向上できる輝度特性生成方法を提供できる。
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５Ａ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５Ｂ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６は、入力される映像の輝度と実際のディスプレイに出力される輝度との関係を表す図である。 図７は、ダイナミックメタデータの一例を示す図である。 図８は、９９ＹおよびＤＹ１００算出方法について説明するための図である。 図９は、１８Ｇの算出方法について説明するための図である。 図１０は、実施の形態の映像表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態のＨＤＲ信号変換機の構成の一例を示すブロック図である。 図１２は、本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。 図１３は、閾値ＴＨ＿Ａ＜輝度圧縮率＜１の場合に生成する変換カーブの生成方法について説明するための図である。 図１４は、ＤＹ１００＜閾値ＴＨの場合に生成する変換カーブの生成方法について説明するための図である。 図１５は、第１の例のトーンマップ処理を説明するためのフローチャートである。 図１６は、第２の例における変換カーブの生成方法について説明するための図である。 図１７は、第２の例における変換カーブの生成方法について説明するための図である。 図１８は、第３の例のトーンマップ処理において生成する変換カーブについて説明するための図である。 図１９は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］が共に９９Ｙよりも１８Ｇに近い値の場合に生成する変換カーブの一例を示す図である。 図２０は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］が共に１８Ｇよりも９９Ｙに近い値の場合に生成する変換カーブの一例を示す図である。 図２１は、第５の例のトーンマップ処理を説明するためのフローチャートである。 図２２は、第５の例のトーンマップ処理において生成する変換カーブについて説明するための図である。 図２３は、実施の形態の生成装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２４は、実施の形態の生成部の構成の一例を示すブロック図である。 図２５は、生成方法の一例を示すフローチャートである。 図２６は、生成方法における輝度特性の決定処理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。ダイナミックメタデータは、映像の輝度特性の時系列の変化を示す動的輝度特性である。ダイナミックメタデータに用いられる映像の輝度特性は、例えば、映像の所定の区間ごとにおける最大輝度、平均輝度などである。本開示では、映像の輝度特性として、映像の最大輝度を例に説明する。映像の所定の区間とは、例えば、シーン、チャプター、フレームなどである。
　［１－５．ＥＯＴＦについて］
　ここで、ＥＯＴＦについて、図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。
　図５Ａ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。
　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。
　また、図５Ｂ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。
　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、１００００ｎｉｔ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、０～１００００ｎｉｔ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る。例えば、図５Ａおよび図５Ｂにおいては、輝度の最大値（ピーク輝度）は、１００００ｎｉｔ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の輝度範囲と比較して、その最大値である１００ｎｉｔを１００００ｎｉｔに拡大した輝度範囲である。
　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。
　［１－６．従来技術］
　従来技術では、コンテンツ全体に対して一つの最大輝度情報を示すメタデータが示されており、１つのコンテンツに対して１つの設定のトーンマップを用いて表示処理を行っている。よって、例えばシーン内に高輝度情報が無い暗いシーンでは、シーン内に高輝度情報が無くても、従来の映像表示装置は、高輝度まで表示できるような、最大輝度情報により示されるコンテンツの最大輝度を映像表示装置の表示最大輝度に合わせるトーンマップを行う。
　しかし、この課題は、シーンごとの輝度情報等を示す動的メタデータ（ダイナミックメタデータ）を映像表示装置に与えることで解決することができる。つまり、映像表示装置は、ダイナミックメタデータを用いてシーンごとに最適なトーンマップを行うことができ、輝度および階調を改善することができる。 
　［１－６－１．課題１］
　上述したとおり、シーンごとの輝度のダイナミックレンジを用いることで、従来技術の課題は解決することができる。
　しかしながら、図６のように最大輝度情報を用いるだけでは、トーンマップに用いられる変換カーブを具体的にどのように描けば最適なのかがわからず、コンテンツによっては、輝度や階調性を損なう場合がある。
　［１－６－２．課題１の解決案］
　そこで、本開示では、トーンマップに用いる変換カーブを最適化するためのダイナミックメタデータを定義し、そのダイナミックメタデータを元にして、トーンマップに用いる変換カーブを生成するためのアルゴリズムを示す。このように、ダイナミックメタデータ、または、主映像を解析することにより得られる、ダイナミックメタデータに相当する映像の特徴データを用いて、トーンマップの最適化を行うことで、映像表示装置は、映像の輝度ごとの重みづけにより、最適なトーンマップを実現した映像を表示することが可能となる。
　詳細は、以降に実施例として示す。
　なお、図６は、入力される映像の輝度（Ｓｃｅｎｅ　Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）と実際のディスプレイに出力される輝度（Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）との関係を表す図である。つまり、図６は、トーンマップに用いられる変換カーブが示されている。
　［１－７．ダイナミックメタデータ］
　図７は、ダイナミックメタデータの一例を示す図である。
　ダイナミックメタデータは、図７に示す情報を含む。
　具体的には、ダイナミックメタデータは、９９Ｙ、１８Ｇ、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ（１％）、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ（２５％）、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ（５０％）ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ（７５％）ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ（９０％）、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ（９５％）、（９９．９８％）、ａｖｅｒｒａｇｅ　ｍａｘＲＧＢ、ｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｘ、ｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｙ、Ｂｅｚｉｅｒ＿ａｎｃｈｏｒ（０－９）、ＤＹ１００を含む。特に、ダイナミックメタデータは、９９ＹおよびＤＹ１００を含んでいればよい。
　これらのダイナミックメタデータは、主映像を構成する複数のフレームのそれぞれの輝度特性を示す情報であってもよいし、複数のフレーム単位のシーンごとの輝度特性を示す情報であってもよい。なお、シーンごとの輝度特性を示す情報である場合、ダイナミックメタデータは、各シーンを構成する複数のフレームの輝度特性の最大値または平均値としてもよい。
　以下では、ダイナミックメタデータが１シーンごとの輝度特性を示す情報である場合を例に説明する。ここで、図８は、９９ＹおよびＤＹ１００算出方法について説明するための図である。図９は、１８Ｇの算出方法について説明するための図である。図８および図９は、１フレーム中の画素の輝度分布を示す図である。
　９９ＹＦは、図８に示すように、１フレームの全画素について、輝度と当該輝度の画素数との関係を示す輝度ヒストグラムを低輝度側から累積したとき、９９．９９％を超えない範囲の最大輝度値を示す。９９Ｙは、シーンを構成する複数のフレームの９９ＹＦのうちの最大値に設定される。なお、９９Ｙは、輝度値（０ｎｉｔ～１００００ｎｉｔ）を１２ｂｉｔ（０～４０９５）に正規化した０から４０９５までの整数である。
　１８Ｇは、以下の条件により求められる。
　・１シーンを構成する複数のフレームのそれぞれについて、当該フレームの輝度ヒストグラムに対し、対象輝度をスタートポイントとして、５０ｎｉｔの幅で累積値のヒストグラム（５０ｎｉｔ累積ヒストグラム）を求める
　・５０ｎｉｔ積算ヒストグラムの中で累積値が最大となる点（最大累積値）とその輝度値を求める
　・上記輝度値から輝度を増やしていき、初めて最大累積値の１０％を下回った輝度値を１８Ｇとする
　・０ｎｉｔから１８Ｇまでの輝度分布が全体の８０％を超える場合の１８Ｇを有効値とし、そうでない場合の１８Ｇを無効値とする
　つまり、１８Ｇは、図９に示すＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｃｕｔｔｏｆｆにおける輝度値として導出される。１８Ｇは、シーンを構成する複数のフレームの１８Ｇの平均である。１８Ｇは、０に等しい場合、それは１８Ｇの計算に含まれてはならない。
　なお、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｃｕｔｔｏｆｆは、Ｃｕｔｏｆｆ＿ＴｈｒｅｓｈｏｌｄおよびＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｐｅａｋの乗算で得られた閾値である。Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｐｅａｋは、フレーム中の画素の輝度分布のピークにおける画素数である。Ｃｕｔｏｆｆ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、例えば、０．１０である。つまり、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｃｕｔｏｆｆは、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｐｅａｋの１０％の画素数である。
　ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［ｋ］は、以下の計算により求められる。なお、ｋは、１、２５、５０、７５、９０、９５、および９９．９８のいずれか１つである。
　・画面の各画素ＲＧＢをＥＯＴＦ変換することで得られた値を正規化する
　・各画素に対し正規化されたＲＧＢ値の最大値（ｍａｘＲＧＢ）のヒストグラムを算出する
　・０から累積し、カウントされた画素面積がｋ％の値になったときの値をｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［ｋ］とする
　ａｖｅｒｒａｇｅ　ｍａｘＲＧＢは、１フレームの画素ごとのｍａｘＲＧＢ値を全画面で平均化した値である。
　ｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｘおよびｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｙは、トーンマップに用いられる変換カーブの直線部分の範囲を表す。つまり、変換カーブは、（０，０）から（ｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｘ、ｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｙ）までは直線的な表現となる。
　Ｂｅｚｉｅｒ＿ａｎｃｈｏｒ（０－９）は、上記ｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｘ，ｙ以上の領域をＢｅｚｉｅｒ係数により導かれるカーブにからトーンマップに用いられる変換カーブを決定するためのＢｅｚｉｅｒ係数を示す。
　ＤＹ１００（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＹ１００ｎｉｔ）Ｆは、１フレームの輝度ヒストグラムにおいて、１００ｎｉｔ以下である画素数の全画素数に占める割合を示す。ＤＹ１００Ｆは、「Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ＭａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ」値から推定するのではなく、低輝度のピクセルの分布をより正確に知るために、１フレーム中の画素の０～１００．２３［ｎｉｔ］の範囲において累積された画素数である。なお、ＤＹ１００Ｆは、フレーム内の１００．２３ｎｉｔ（１０ｂｉｔ／［０：１０２３］でＹ＝５２０）以下のピクセルのパーセンタイルとして導出されるものとする。ＤＹ１００は、シーンを構成する複数のフレームのＤＹ１００Ｆの平均値に設定される。ＤＹ１００は、０から１００までの整数である。
　なお、９９ＹおよびＤＹ１００の両方を導出するための画素の輝度値（単位はｎｉｔまたはｃｄ／ｍ２）は、ＳＭＰＴＥ　ＳＴ．２０８４で定義された方法でＹから変換しなければならない。また、Ｙ’［０：１］、正規化されたＹは、下記の式１に示すように、ＩＴＵ－Ｔ　ＢＴ．２０２０で定義された方法でＲ’Ｇ’Ｂ’画素値から変換されなければならない。
　Ｙ’＝０．２６２７Ｒ’＋０．６７８０Ｇ’＋０．０５９３Ｂ’
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１）
　なお、ダイナミックメタデータは、コンテンツ情報として映像データに含まれ、映像を再生している映像再生装置から、映像の再生時にシーンごとに主映像に付加されて映像表示装置に送られる。ただし、ダイナミックメタデータに相当する主映像の輝度特性は、コンテンツの主映像を解析することで取得することも可能である。つまり、本開示は、映像表示装置において主映像を解析することで得られた、ダイナミックメタデータに相当する輝度特性に基づいて行うトーンマップも含む。本開示では、動画像の輝度特性の時系列の変化を示す動的輝度特性として、ダイナミックメタデータ、主映像をフレーム単位、複数のフレームから構成されるシーン単位で、解析することにより得られる輝度特性など例示する。
　（１８Ｇの生成方法）
　トーンマップのＫｎｅｅＰｏｉｎｔを決める場合、輝度分布の情報が必要である。特に、１フレーム全体の輝度ヒストグラムにおける集中度を求めることで、ｋｎｅｅｐｏｉｎｔの設定を行うため、精度のある値が必要になる。
　パーセンタイル値は、１フレーム中の画素の小さい輝度からの積算値であり、離散的である。よって、パーセンタイル値は、決められた輝度の面積分布を示す。このため、パーセンタイル値は、輝度の集中度を十分に表せていない。例えば、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［７５］を用いて輝度の集中度を判断しようとすると、例えば７４％までが輝度集中していて、７４％の輝度から離れた輝度に７５％がある場合と、７５％までが輝度集中している場合とを判別することができない。
　このため、１８Ｇを使うことで、輝度分布の連続性を判定できる輝度分布を検出できる１８Ｇは、輝度集中を表すために、輝度ヒストグラムから、最大カウント数となる輝度値（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｐｅａｋ＿ｃｏｕｎｔ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）と、その最大カウント数（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｐｅａｋ）とを検出する。また、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｐｅａｋ＿ｃｏｕｎｔ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅから輝度値を上げていき、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ＿Ｐｅａｋの１０％を下回るカウント数になる輝度を特定し、特定した輝度を１８Ｇ＿ｍｅｓｕｒｅとする。
　１８Ｇ生成の第１の課題として、単純なヒストグラムからの演算では、瞬間的にカウント数が小さくなり、間違った値を取ってしまう恐れがある。これに対して、１８Ｇの生成方法では、５０ｎｉｔ幅の積分値での輝度ヒストグラムを構成することで、瞬時的な変化の感度を軽減し、最適な値を得られるようにしている。
　また、１８Ｇ生成の第２の課題として、５０ｎｉｔ幅の積分値での輝度ヒストグラムから求まる値を用いても、ピークが高く集中しているがフレーム全体として平均的な輝度分布の場合などでは集中度が小さい可能性がある。このように、集中度が小さいことを除外するために、得られた結果に対し、１８Ｇまでの輝度ヒストグラムの積算値（パーセンタイル値）が８０％を超えることという条件をつける。これにより、８０％未満の積算値では１８Ｇとならないため、集中度が小さい場合を除外できる。
　［１－８．構成］
　次に、本実施の形態に係る映像表示装置１００の構成について説明する。
　図１０は、実施の形態の映像表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図１１は、実施の形態のＨＤＲ信号変換機の構成の一例を示すブロック図である。
　映像表示装置１００は、映像受信部１１０と、トーンマップ処理部１２０と、表示部１３０とを備える。
　映像受信部１１０は、動画像である主映像と動的輝度特性とを含む映像データを受信する。つまり、映像受信部１１０は、映像データを取得する取得部として機能する。映像受信部１１０は、受信した映像データをトーンマップ処理部１２０に出力する。
　トーンマップ処理部１２０は、所定の変換カーブを用いてトーンマップを行う処理部である。トーンマップ処理部１２０は、ＨＤＲ信号変換機１２１と、トーンマップ生成装置１２２とを有する。
　ＨＤＲ信号変換機１２１は、ＨＤＲ映像である主映像の輝度情報を表示部１３０の輝度に最適化して出力する。
　また、ＨＤＲ信号変換機１２１は、図１１に示すように、主映像の輝度を示すコード値を輝度へ変換する入力信号－輝度変換回路１２３と、輝度を表示部１３０の輝度へ換算したコード値に変換する輝度－出力レベル変換回路１２４とを有する。輝度－出力レベル変換回路１２４は、トーンマップ生成装置１２２により生成された変換カーブを用いてトーンマップ処理を行うことで、当該トーンマップ処理を行うことで得られた映像を表示部１３０に最適に表示させることができる。
　トーンマップ生成装置１２２は、表示部１３０の輝度に応じて、ＨＤＲ信号変換機１２１において用いられる変換カーブの最適化を行う。トーンマップ生成装置１２２は、映像受信部１１０から映像データのうちの動的輝度特性を取得し、動的輝度特性に応じて、トーンマップに用いるのに最適な変換カーブの生成処理を行う。変換カーブの生成処理の具体的な方法は、別途実施例１～５で説明する。
　表示部１３０は、トーンマップ処理後の映像を表示する。
　［１－９．動作]
　図１２は、本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。
　映像表示装置１００では、まず、映像受信部１１０が動画像である主映像と、当該種映像の輝度特性の時系列の変化を示す動的輝度特性とを含む映像データを取得する（Ｓ１）。
　次に、トーンマップ処理部１２０は、動的輝度特性、および、表示装置の最大輝度である表示最大輝度に応じて、動的輝度特性および表示最大輝度に最適な変換カーブを用いて、主映像にトーンマップ処理を行う（Ｓ２）。
　そして、表示部１３０は、トーンマップ処理後の映像を表示する（Ｓ３）。
　［１－１０．トーンマップ処理］
　次に、トーンマップ処理の例について説明する。
　［１－１０－１．トーンマップ処理の第１の例]
　第１の例におけるトーンマップ処理について説明する。
　第１の例では、ダイナミックメタデータとしてＤＹ１００と９９Ｙとを使用してトーンマップを生成する例について説明する。
　まず、トーンマップ生成装置１２２は、９９Ｙを用いて主映像の輝度ダイナミックレンジを特定し、特定した輝度ダイナミックレンジについて、（１）輝度圧縮をするか、（２）輝度圧縮をしないかを決定する。なお、輝度圧縮とは、主映像の輝度を小さくすることで、表示部１３０に表示させる映像の輝度ダイナミックレンジを縮小する処理である。輝度圧縮とは、例えば、主映像の最高輝度が表示最大輝度を超える場合には、主映像の最高輝度を表示部１３０に表示させることができないため、主映像の最高輝度が表示最大輝度となるように輝度ダイナミックレンジを縮小させる処理である。また、トーンマップ生成装置１２２は、輝度圧縮をする場合、さらに、主映像の輝度ダイナミックレンジを、（１－１）高輝度領域で輝度圧縮するか、（１－２）全範囲で輝度圧縮するかを決定してもよい。
　また、トーンマップ生成装置１２２は、上記の（１－２）全範囲を圧縮する場合に、暗部の階調性および視認性を維持するために、ＤＹ１００に応じて暗部の輝度圧縮率を制御する。
　例えば、トーンマップ生成装置１２２は、ダイナミックメタデータの９９Ｙと、表示最大輝度を示すディスプレイ輝度（ＤＰＢ：Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐｅａｋ　Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）とから、下記式２を用いて輝度圧縮率を算出する。
　輝度圧縮率＝ＤＰＢ／９９Ｙ　　　（式２）
　トーンマップ生成装置１２２は、算出した輝度圧縮率に応じて、異なる変換カーブを生成する。トーンマップ生成装置１２２は、例えば、次の（１）～（３）に示すように、輝度圧縮率に応じて異なる変換カーブを生成する処理行う。
　（１）輝度圧縮率が１以上の場合
　この場合、トーンマップ生成装置１２２は、トーンマップ処理は不要であるため、変換カーブを生成しない。つまり、この場合、トーンマップ生成装置１２２は、輝度圧縮をしないと決定する。
　よって、ＨＤＲ信号変換機１２１は、動画像の９９Ｙまでの範囲の輝度をそのまま変換せずに出力する。このため、Ｓｃｅｎｅ　ＬｕｍｉｎａｎｃｅとＤｉｓｐｌａｙ　Ｌｕｍｉｎａｎｃｅとは等しくなる。
　（２）閾値ＴＨ＿Ａ＜輝度圧縮率＜１の場合
　閾値ＴＨ＿Ａは、ＤＰＢに所定の係数（例えば、０．５より大きい１未満の数）をかけることで得られた値である。所定の係数は、経験に基づき最適化した値を用いる。この場合、輝度圧縮率は、１に近く輝度圧縮が小さいので、高輝度領域で輝度圧縮する変換カーブを生成する。つまり、この場合、トーンマップ生成装置１２２は、高輝度領域において輝度圧縮すると決定する。
　トーンマップ生成装置１２２は、具体的には、図１３の「３」に示すように、（ｉ）ｋｎｅｅｐｏｉｎｔ以下の低輝度領域において出力輝度（つまり、表示輝度）を入力輝度（つまり、シーン輝度）と同じ輝度で出力するＰＱカーブを有し、かつ、（ｉｉ）ｋｎｅｅｐｏｉｎｔより大きい高輝度領域において９９ＹをＤＰＢに合わせた輝度圧縮をするカーブを有する、変換カーブを生成する。
　（３）輝度圧縮率＜閾値ＴＨ＿Ａ
　この場合、輝度圧縮率が大きくなるため、トーンマップ生成装置１２２は、全範囲を輝度圧縮することで画像全体のバランスを維持する変換カーブを生成する。つまり、この場合、トーンマップ生成装置１２２は、全範囲を輝度圧縮すると決定する。
　ここで、全範囲を輝度圧縮する上で特に１００ｎｉｔ以下の低輝度領域に着目する。絶対輝度で表現されるＰＱ方式において低輝度領域にも輝度圧縮を行うと多くの場合で圧縮率が大きくなる。このため、低輝度領域は、ほとんどが小さい値で出力されることとなり、低輝度領域のディテールを損なってしまう恐れがある。それを回避するために、トーンマップ生成装置１２２は、ＤＹ１００のパラメータを用いて１００ｎｉｔ以下の信号に対し個別の処理を行うための変換カーブを生成する。ＤＹ１００は、１００ｎｉｔ以下の低輝度領域に含まれる画素の画面占有度を表す。このため、トーンマップ生成装置１２２は、全範囲の輝度圧縮の際に、１００ｎｉｔ以下の輝度に対する圧縮率を制御する変換カーブを生成する。
　つまり、トーンマップ生成装置１２２は、具体的には、ＤＹ１００が閾値ＴＨを超えるか否かで異なる変換カーブを生成する。なお、閾値ＴＨには、経験に基づき最適化した閾値を用いる。
　（３－１）ＤＹ１００＞閾値ＴＨの場合
　この場合、トーンマップ生成装置１２２は、１００ｎｉｔ以下の輝度を有する画素が占める全画素数に対する割合が閾値ＴＨより大きいため、１００ｎｉｔ以下に重要なディテールがあると判定し、１００ｎｉｔ以下の輝度領域において輝度圧縮しない変換カーブを生成する。つまり、トーンマップ生成装置１２２は、第１輝度（例えば、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔ）以下の輝度領域を低輝度領域とし、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔを超える輝度領域を高輝度領域としたとき、（ｉ）動的輝度特性のうち、動画像の１フレームにおける低輝度領域に含まれる画素のうち第２輝度としての１００ｎｉｔ以下の画素の数を示す第１輝度特性としてのＤＹ１００が閾値ＴＨを超える場合、１００ｎｉｔ以下の範囲の輝度を変更しない第１変換カーブを生成する。トーンマップ生成装置１２２は、例えば、後述の図１７の（ｃ）に示す変換カーブを生成する。
　（３－２）ＤＹ１００＜閾値ＴＨの場合
　この場合、トーンマップ生成装置１２２は、１００ｎｉｔ以下の輝度を有する画素が占める全画素数に対する割合が閾値ＴＨ以下であるため、輝度圧縮の影響が小さいと判定し、低輝度領域においても輝度圧縮する変換カーブを生成する。つまり、トーンマップ生成装置１２２は、ＤＹ１００が閾値ＴＨ以下である場合、１００ｎｉｔ以下の範囲の輝度を当該輝度よりも小さくする第２変換カーブを生成する。トーンマップ生成装置１２２は、例えば、後述の図１７の（ｂ）に示す変換カーブを生成する。
　なお、この場合の、輝度圧縮率は、ＤＹ１００の値によって変化させ、最大圧縮率（例えば、０．８など）を規定し保護してもよい。つまり、トーンマップ生成装置１２２は、第２変換カーブとして、１００ｎｉｔ以下の範囲における傾きが１未満である変換カーブを生成してもよい。また、トーンマップ生成装置１２２は、第２変換カーブとして、ＤＹ１００が示す値が小さいほど、１００ｎｉｔ以下の範囲の輝度の当該輝度に対する割合が小さい変換カーブを生成してもよい。
　図１４は、ＤＹ１００＜閾値ＴＨの場合に生成する変換カーブの生成方法について説明するための図である。図１４は、シーン輝度（入力輝度）に対する表示輝度（出力輝度）の関係を示すグラフ、つまり、第２変換カーブの一例を示している。
　図１４に示すように、第２変換カーブは、低輝度領域では、１００ｎｉｔまでの範囲においてＰＱカーブの０．８から１．０の圧縮率で輝度圧縮がされるカーブとなる。なお、ＤＹ１００＜閾値ＴＨの場合には、圧縮率は、１．０未満となる。ＫｎｅｅＰｏｉｎｔは、１００ｎｉｔとする。そして、第２変換カーブは、高輝度領域では、９９Ｙまで逆ガンマベースのカーブＡ×Ｉｎｐｕｔ（１／２．２）＊Ｂのカーブとなる。最後に、第２変換カーブは、上述した低輝度領域のカーブおよび高輝度領域のカーブを傾きが連続となるカーブにより滑らかに接続することで得られるカーブである。
　次に、第１の例のトーンマップ処理についてフローチャートを用いて説明する。
　図１５は、第１の例のトーンマップ処理を説明するためのフローチャートである。
　トーンマップ処理は、トーンマップ処理部１２０において行われる。
　第１の例では、上述した図１２のフローチャートにおけるステップＳ２のトーンマップ処理が開始されると、トーンマップ生成装置１２２は、映像データのうちのダイナミックメタデータを取得する（Ｓ１１）。
　そして、トーンマップ生成装置１２２は、ダイナミックメタデータのうちの９９Ｙと、映像表示装置１００のＤＰＢとを用いて、輝度圧縮率を算出し、算出した輝度圧縮率が１を超えているか否かを判定する（Ｓ１２）。
　トーンマップ生成装置１２２は、輝度圧縮率が１を超えていると判定した場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、輝度圧縮無しと判定し、輝度圧縮をしない変換カーブをＨＤＲ信号変換機１２１に出力する。そして、ＨＤＲ信号変換機１２１は、輝度圧縮をしない変換カーブを用いたトーンマップ処理Ａを行い、トーンマップ処理Ａにより得られた映像信号を表示部１３０に出力する（Ｓ１３）。
　トーンマップ生成装置１２２は、輝度圧縮率が１以下であると判定した場合（Ｓ１２でＮｏ）、輝度圧縮率が閾値ＴＨ＿Ａを超えているか否かを判定する（Ｓ１４）。
　トーンマップ生成装置１２２は、輝度圧縮率が閾値ＴＨ＿Ａを超えていると判定した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、高輝度領域に輝度圧縮を行うと判定し、図１３に示す変換カーブをＨＤＲ信号変換機１２１に出力する。そして、ＨＤＲ信号変換機１２１は、図１３に示す変換カーブを用いたトーンマップ処理Ｂを行い、トーンマップ処理Ｂにより得られた映像信号を表示部１３０に出力する（Ｓ１５）。
　トーンマップ生成装置１２２は、輝度圧縮率が閾値ＴＨ＿Ａ以下であると判定した場合（Ｓ１４でＮｏ）、取得したダイナミックメタデータのうちのＤＹ１００が閾値ＴＨを超えているか否かを判定する（Ｓ１６）。
　トーンマップ生成装置１２２は、ＤＹ１００が閾値ＴＨを超えていると判定した場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、１００ｎｉｔ以下の輝度領域において輝度圧縮しない変換カーブをＨＤＲ信号変換機１２１に出力する。そして、ＨＤＲ信号変換機１２１は、出力された変換カーブを用いたトーンマップ処理Ｃを行い、トーンマップ処理Ｃにより得られた映像信号を表示部１３０に出力する（Ｓ１７）。
　トーンマップ生成装置１２２は、ＤＹ１００が閾値ＴＨ以下であると判定した場合（Ｓ１６でＮｏ）、図１４に示す、１００ｎｉｔ以下の範囲の輝度を当該輝度よりも小さくする変換カーブをＨＤＲ信号変換機１２１に出力する。そして、ＨＤＲ信号変換機１２１では、出力された変換カーブを用いたトーンマップ処理Ｄを行い、トーンマップ処理Ｄにより得られた映像信号を表示部１３０に出力する（Ｓ１８）。
　［１－１０－２．トーンマップ処理の第２の例］
　第２の例におけるトーンマップ処理について説明する。第２の例では、ＤＹ１００および９９Ｙを使用した第１の例とは異なる変換カーブの生成方法について説明する。
　この例では、トーンマップ生成装置１２２は、９９Ｙにより入力信号の最大値を求め、ＤＹ１００により１００ｎｉｔポイントにおける傾きを決定する。
　図１６は、第２の例における変換カーブの生成方法について説明するための図である。
　トーンマップ生成装置１２２は、第２の例では、図１６に示す、原点座標、１００ｎｉｔ座標（Ｋｓ）、最大値座標（９９Ｙ，ＤＰＢ：Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐｅａｋ　Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）で構成される変換カーブを生成する。トーンマップ生成装置１２２は、ＤＹ１００を用いて、１００ｎｉｔにおける入力輝度の出力輝度（Ｆ１ｓ（１００））を算出し、１００ｎｉｔ以下における変換カーブの傾きと、１００ｎｉｔ座標Ｋｓにおける変換カーブにおける傾きとを、例えば、１．０などに決定する。
　次に、トーンマップ生成装置１２２は、９９Ｙを用いて、９９Ｙにおける変換カーブ傾きを決定し、原点座標、１００ｎｉｔ座標Ｋｓおよび最大値座標の３点をスプライン曲線で結ぶことでトーンマップを生成する。
　トーンマップ生成装置１２２は、具体的には、図１７の（ｂ）に示すように、ＤＹ１００が所定の閾値以下であれば、Ｆ１ｓ（１００）の値を小さくすることにより１００ｎｉｔ座標までの傾きを小さくした変換カーブを生成してもよい。また、この場合、トーンマップ生成装置１２２は、１００ｎｉｔ座標Ｋｓにおける傾きを大きくすることで、１００ｎｉｔ以上の範囲の傾きを１００ｎｉｔ未満の範囲の傾きよりも大きくした変換カーブを生成する。これにより、１００ｎｉｔ以上の範囲の階調性を確保することができる。
　また、トーンマップ生成装置１２２は、その際に、パーセンタイル情報を用いて傾きに対して重みづけを行った変換カーブを生成してもよい。トーンマップ生成装置１２２は、例えば、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［７５］が９９Ｙに近い値（例えば、９９Ｙを基準とする所定の輝度範囲内の値）となった場合、高輝度領域（９９Ｙ付近）の階調成分が多いと判定できる。このため、トーンマップ生成装置１２２は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［７５］から９９Ｙの傾きを大きくする変換カーブを生成してもよい。これにより、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［７５］から９９Ｙの間の階調性を改善することができる。
　なお、図１６において、Ｋｓ（１００，　Ｆ１（１００））は、ＤＹ１００を評価することによって決定されるシーンのニーポイントを示す。また、Ｆ１ｓ（Ｖｉ）は、映像入力信号の０～１００ｎｉｔの輝度範囲のような、シーンの低レベル信号用（低輝度領域）の線形関数を示す。Ｆ２ｓ（Ｖｉ）は、映像入力信号の１００ｎｉｔ～９９Ｙの輝度範囲のような、シーンの中および高レベル信号用（中および高輝度領域）のスプライン曲線関数を示す。
　［１－１０－３．トーンマップ処理の第３の例］
　第３の例におけるトーンマップ処理について説明する。第３の例では、高輝度領域におけるトーンマップ処理について説明する。
　図１８は、第３の例のトーンマップ処理において生成する変換カーブについて説明するための図である。
　この場合、トーンマップ生成装置１２２は、ダイナミックメタデータの１８Ｇおよび９９Ｙを用いて、１８Ｇから９９Ｙまでの輝度の範囲を１８Ｇから映像表示装置１００の最大輝度（Ｍａｘ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）で表現する変換カーブを生成する。このため、トーンマップ生成装置１２２は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］およびｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］の少なくとも一方の値を用いることにより、図１８の（ｂ）に示すように、高輝度領域での階調の重みづけを大きくした変換カーブを生成する。つまり、トーンマップ生成装置１２２は、高輝度領域での傾きを大きくした変換カーブを生成する。
　図１９は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］が共に９９Ｙよりも１８Ｇに近い値の場合に生成する変換カーブの一例を示す図である。図２０は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］が共に１８Ｇよりも９９Ｙに近い値の場合に生成する変換カーブの一例を示す図である。
　例えば、トーンマップ生成装置１２２は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］が共に９９Ｙよりも１８Ｇに近い値の場合、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔを設定する範囲の上限であるｋｎｅｅ＿ｈｉｇｈ＿ｐｏｉｎｔを、例えばｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］とする。これにより、トーンマップ生成装置１２２は、図１９に示すように、１８ＧからｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］までの階調性のウェイトを上げた、つまり、傾きが１に近い（例えば傾きが０．８より大きい）変換カーブを生成する。
　反対に、トーンマップ生成装置１２２は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］が１８Ｇよりも９９Ｙに近い場合、ｋｎｅｅ＿ｈｉｇｈ＿ｐｏｉｎｔを、Ｍａｘ＿Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ付近とする。これにより、トーンマップ生成装置１２２は、図２０に示すように、ｋｎｅｅ＿ｈｉｇｈ＿ｐｏｉｎｔから９９Ｙまでの階調性のウェイトを上げた、つまり、傾きが１に近い（例えば傾きが０．８より大きい）変換カーブを生成する。
　なお、図１９および図２０の例以外にも、これらの値により重みづけされたトーンマップを生成することは可能である。トーンマップ生成装置１２２は、ｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｘおよびｋｎｅｅ＿ｐｏｉｎｔ＿ｙ、ｂｅｚｉｅｒ＿ａｎｃｈｏｒなどのダイナミックメタデータを利用して変換カーブを生成してもよい。
　なお、第３の例のトーンマップ処理は、第１の例の（２）閾値ＴＨ＿Ａ＜輝度圧縮率＜１の場合、または、（３）輝度圧縮率＜閾値ＴＨ＿Ａの（３－１）ＤＹ１００＞閾値ＴＨの場合に行ってもよい。
　このように、トーンマップ生成装置１２２は、図１５におけるトーンマップ処理Ｂまたはトーンマップ処理Ｃにおいて、（ｉ）１フレームにおける各画素のｍａｘＲＧＢのヒストグラムにおいて、０からの累積値が全画素における９０％以上の第１割合としての９０％および９８％の少なくとも一方となるときの第３輝度（つまり、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］の少なくとも一方）が、当該１フレームにおける最大輝度（つまり、９９Ｙ）よりも第２輝度としての１８Ｇに近い値である場合、第２輝度から第３輝度までの傾きを、第３輝度を超える範囲の傾きよりも大きい変換カーブを生成する。
　また、トーンマップ生成装置１２２は、図１５におけるトーンマップ処理Ｂまたはトーンマップ処理Ｃにおいて、（ｉｉ）第３輝度が第２輝度よりも最大輝度に近い値である場合、第２輝度から第３輝度までの傾きが、第３輝度を超える範囲の傾きよりも小さい変換カーブを生成する。
　これにより、トーンマップ処理部１２０は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］の少なくとも一方が９９Ｙよりも１８Ｇに近い値の場合、少なくとも全画素の９０％は１８Ｇに近い輝度に集中していると言える。このため、１８ＧからｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］までの傾きをｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］を超える傾きよりも大きくした変換カーブを用いてトーンマップ処理を行うことで、１８ＧからｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］までの階調性のウェイトを上げることができる。よって、１フレーム中に集中している輝度を有する画素の階調性を向上させることができ、映像の品質を向上させることができる。
　また、トーンマップ処理部１２０は、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］、および、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９８］の少なくとも一方が１８Ｇよりも９９Ｙに近い値の場合、残りの１０％または２％の画素が９９Ｙまでの高輝度領域に集中していると言える。このため、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］から９９Ｙまでの傾きを１８ＧからｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］までの傾きよりも大きくした変換カーブを用いてトーンマップ処理を行うことで、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［９０］から９９Ｙまでの階調性のウェイトを上げることができる。よって、１フレーム中に集中している輝度を有する画素の階調性を向上させることができ、映像の品質を向上させることができる。
　なお、第３の例では、第２輝度として１８Ｇを例示したが、第２輝度は１００ｎｉｔであってもよい。
　［１－１０－４．トーンマップ処理の第４の例］
　第４の例におけるトーンマップ処理について説明する。第４の例では、低輝度領域におけるトーンマップ処理について説明する。
　第１の例では、輝度圧縮を行う場合において、ＤＹ１００が閾値ＴＨ＿Ａ以下の場合に、低輝度領域において輝度圧縮を行うとしたが、これに限らない。例えば、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［１］の値に応じて、低輝度領域における輝度圧縮を行うか否かを決定してもよい。
　具体的には、トーンマップ生成装置１２２は、ダイナミックメタデータのｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［１］が所定の輝度よりも高い輝度であるか否かに応じて、低輝度領域（暗部）の輝度分布が多いか少ないかを判定する。そして、トーンマップ生成装置１２２は、暗部の輝度分布が少ないと判定した場合、例えば上述した図１７の（ｂ）に示すように、暗部側をトーンマップすることで輝度ダイナミックレンジを圧縮し、全体のダイナミックレンジを拡張する変換カーブを生成してもよい。例えば、ｍａｘＲＧＢ　Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ［１］が２００ｎｉｔであれば、２００ｎｉｔ以下の輝度になる画素が占める面積は画面全体の面積の１％以下になる。そのため、２００ｎｉｔ以下の輝度情報を圧縮しても全体としての影響は低い。また、その際に、２００ｎｉｔ以上の領域の傾きを１にすることで、２００ｎｉｔ以上の入力信号の階調性を維持した映像信号を出力することができる。
　［１－１０－５．トーンマップ処理の第５の例］
　第５の例におけるトーンマップ処理について説明する。第５の例では、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔ（ニーポイント）の決定方法について説明する。
　トーンマップ生成装置１２２は、９９Ｙおよび１８Ｇを用いて、変換カーブのＫｎｅｅＰｏｉｎｔ（コンテンツ輝度の圧縮を開始する点）を決定する。これにより、特定輝度領域のコントラストを適切に向上させることができる。
　トーンマップ生成装置１２２は、例えば、９９Ｙが映像表示装置１００のＤＰＢより高い場合、収束点を９９Ｙとして、変換カーブにおけるＫｎｅｅＰｏｉｎｔを決めるために、１８Ｇを利用する。トーンマップ生成装置１２２は、９９Ｙに対して以下の値を設定する。
　トーンマップ生成装置１２２は、変換カーブが全階調を視認できる上限の値を、ｋｎｅｅｐｏｉｎｔ＿ｍａｘとして設定する。また、トーンマップ生成装置１２２は、変換カーブが全階調均等に視認できる値をｋｎｅｅｐｏｉｎｔ＿ｍｉｎとして設定する。ここで、ｋｎｅｅｐｏｉｎｔ＿ｍａｘは、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔを決定するための輝度範囲の上限値であり、ｋｎｅｅｐｏｉｎｔ＿ｍｉｎは、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔを決定するための輝度範囲の下限値である。
　また、トーンマップ生成装置１２２は、１８Ｇが示す値以下に輝度分布の８０％以上が集中するため、ｋｎｅｅｐｏｉｎｔを、１８Ｇを用いて決定する。
　図２１は、第５の例のトーンマップ処理を説明するためのフローチャートである。図２２は、第５の例のトーンマップ処理において生成する変換カーブについて説明するための図である。
　第５の例では、上述した図１２のフローチャートにおけるステップＳ２のトーンマップ処理が開始されると、トーンマップ生成装置１２２は、映像データのうちのダイナミックメタデータを取得する（Ｓ２１）。
　そして、トーンマップ生成装置１２２は、ダイナミックメタデータのうちの９９Ｙが映像表示装置１００のＤＰＢ以下であるか否かを判定する（Ｓ２２）。
　トーンマップ生成装置１２２は、９９ＹがＤＰＢ以下であると判定した場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、変換カーブの高輝度側の収束点であるＫｎｅｅ＿ｅｎｄをＤＰＢに設定する（Ｓ２３）。
　トーンマップ生成装置１２２は、９９ＹがＤＰＢを超えると判定した場合（Ｓ２２でＮｏ）、Ｋｎｅｅ＿ｅｎｄを９９Ｙに設定する（Ｓ２４）。
　その後、トーンマップ生成装置１２２は、１８ＧがＫｎｅｅＰｏｉｎｔ＿ｍａｘ未満であるか否かを判定する（Ｓ２５）。
　トーンマップ生成装置１２２は、１８ＧがＫｎｅｅＰｏｉｎｔ＿ｍａｘ以上であると判定した場合（Ｓ２５でＮｏ）、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔをＫｎｅｅＰｏｉｎｔ＿ｍａｘに設定する（Ｓ２６）。
　トーンマップ生成装置１２２は、１８ＧがＫｎｅｅＰｏｉｎｔ＿ｍａｘ未満であると判定した場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、１８ＧがＫｎｅｅＰｏｉｎｔ＿ｍｉｎ未満であるか否かを判定する（Ｓ２７）。
　トーンマップ生成装置１２２は、１８ＧがＫｎｅｅＰｏｉｎｔ＿ｍｉｎ未満であると判定した場合（Ｓ２７でＹｅｓ）、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔをＫｎｅｅＰｏｉｎｔ＿ｍｉｎに設定する（Ｓ２８）。
　トーンマップ生成装置１２２は、１８ＧがＫｎｅｅＰｏｉｎｔ以上であると判定した場合（Ｓ２７でＮｏ）、ＫｎｅｅＰｏｉｎｔを１８Ｇに設定する。
　ステップＳ２３、Ｓ２６、Ｓ２８およびＳ２９が終了すると、トーンマップ生成装置１２２は、ここでの処理を終了する。
　トーンマップ生成装置１２２は、この処理において設定されたＫｎｅｅＰｏｉｎｔを用いて、上記の第１の例～第４の例の変換カーブの生成を行ってもよい。
　［２．ダイナミックメタデータの生成方法］
　次に、ダイナミックメタデータの生成方法について説明する。
　以下では、ダイナミックトーンマップにより従来課題を解決するために必要なメタデータの生成方法を開示する。
　［２－１．生成装置の構成］
　ダイナミックメタデータを生成する生成装置の構成について説明する。
　図２３は、実施の形態の生成装置の構成の一例を示すブロック図である。図２４は、実施の形態の生成部の構成の一例を示すブロック図である。
　生成装置２００は、映像受信部２１０と、生成部２２０と、メモリ２３０とを備える。
　映像受信部２１０は、動画像である主映像を受信する。つまり、映像受信部２１０は、主映像を取得する取得部として機能する。映像受信部２１０は、受信した主映像を生成部２２０に出力する。
　生成部２２０は、映像受信部２１０により出力された主映像を解析することで、シーンごとの輝度特性を示すダイナミックメタデータを生成する。生成部２２０は、具体的には、１フレームごとにダイナミックメタデータを生成し、複数フレームから構成される１シーン分のダイナミックメタデータをメモリ２３０に一時記憶させる。そして、生成部２２０は、１シーン分のダイナミックメタデータを用いて、平均、または、最大値を取ることでシーンごとのダイナミックメタデータを生成する。なお、生成部２２０は、１フレームごとに生成したメタデータを出力してもよい。
　また、生成部２２０は、映像情報輝度変換部２２１と、輝度ヒストグラム生成部２２２と、決定部２２３とを有する。
　映像情報輝度変換部２２１は、ＲＧＢ値で入力される映像信号を輝度信号に変換する。
　輝度ヒストグラム生成部２２２は、映像情報輝度変換部２２１において輝度変換されることにより得られた信号情報から輝度ヒストグラムを生成する。
　決定部２２３は、輝度ヒストグラム生成部２２２において生成された輝度ヒストグラムを用いて、フレームごとダイナミックメタデータを決定する。また、決定部２２３は、メモリ２３０に一時記憶された１シーン分の複数フレームのダイナミックデータを用いて、時間的に類似映像情報をマージする処理を行う。ここで、マージとは、９９Ｙにおいてはシーン（類似フレーム）内の最大値を取る処理であり、１００ＤＹにおいてはシーン（類似フレーム）内の平均値を取る処理である。
　メモリ２３０は、生成部２２０により生成された１フレームごとのダイナミックメタデータを一時記憶する。
　［２－２．生成装置の動作］
　次に、生成装置によるダイナミックメタデータの生成方法について説明する。
　図２５は、生成方法の一例を示すフローチャートである。
　まず、生成装置２００では、映像受信部２１０が、主映像を取得する（Ｓ３１）。
　次に、生成部２２０は、映像受信部２１０により取得された主映像を構成する複数のフレームのそれぞれについてステップＳ３２およびステップＳ３３を繰り返すループを開始する。
　生成部２２０は、処理対象のフレームについて輝度特性を決定する（Ｓ３２）。輝度特性の決定処理の詳細について、図２６を用いて説明する。
　図２６は、生成方法における輝度特性の決定処理を示すフローチャートである。
　生成部２２０は、処理対象のフレームの全画素の輝度を解析することで、輝度ヒストグラムを生成する（Ｓ４１）。
　次に、生成部２２０は、輝度ヒストグラムにおいて、低輝度から順に積算値のカウントを開始する（Ｓ４２）。具体的には、生成部２２０は、輝度ヒストグラムの０ｎｉｔから順に１ｎｉｔずつ増やしながら、設定した輝度を有する画素をカウントする。
　そして、生成部２２０は、カウント対象となる輝度値が１００ｎｉｔであるか否かを判定する（Ｓ４３）。
　生成部２２０は、カウント対象となる輝度が１００ｎｉｔであると判定した場合（Ｓ４３でＹｅｓ）、現在までカウントした積算値を全画素数で除した値をＤＹ１００に決定する（Ｓ４４）。つまり、生成部２２０は、動画像を構成する複数のフレームのそれぞれについて、当該フレームを構成する複数の画素のうち所定輝度としての１００ｎｉｔ以下の画素の数を、当該フレームを構成する全画素の数で除すことで得られた値を、第１輝度特性としてのＤＹ１００として決定する。
　生成部２２０は、ステップＳ４４の後、または、カウント対象となる輝度が１００ｎｉｔでないと判定した場合（Ｓ４３でＮｏ）、現在の積算値を全画素数で除した値が９９．９９％を超えるか否かを判定する（Ｓ４５）。
　生成部２２０は、現在の積算値を全画素数で除した値が９９．９９％を超えると判定した場合（Ｓ４５でＹｅｓ）、現在カウント対象の輝度を９９Ｙに決定する（Ｓ４６）。つまり、ここでは、生成部２２２０は、動画像を複数のフレームのそれぞれについて、当該フレームにおける全画素を輝度が小さい画素から並べたときの、全画素の９９．９９％の数における輝度である最大輝度を特定し、特定した最大輝度を第２輝度特性としての９９Ｙとして決定する。
　生成部２２０は、ステップＳ４６の後、または、現在の積算値を全画素数で除した値が９９．９９％以下であると判定した場合（Ｓ４５でＮｏ）、１００ＤＹおよび９９Ｙを決定済みであるか否かを判定する（Ｓ４７）。
　生成部２２０は、１００ＤＹおよび９９Ｙを決定済みであると判定した場合（Ｓ４７でＹｅｓ）、輝度特性の決定処理を終了する。
　生成部２２０は、１００ＤＹまたは９９Ｙを決定済みでないと判定した場合（Ｓ４７でＮｏ）、カウント対象とする輝度を１ｎｉｔ増やして、ステップＳ４３に戻る。
　図２５に戻り、生成部２２０は、輝度特性の決定処理を終了すると、決定した輝度特性をメモリ２３０に出力する（Ｓ３３）。そして、生成部２２０は、メモリ２３０に１シーン分の輝度特性が蓄積された場合、１シーン分の複数の輝度特性を用いて、マージを行い、マージ後のダイナミックメタデータを出力し、処理を終了する。
　なお、生成装置２００は、出力したダイナミックメタデータを、コンテンツのＳＥＩ情報に記録する。つまり、生成装置２００は、ダイナミックメタデータを動画像と共にＨＤＤ、ＳＳＤ、ＢＤなどの記録媒体に記録してもよい。
　なお、生成装置２００が生成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のうちＤＹ１００および９９Ｙを生成する例について説明しているが、他のダイナミックメタデータについても同様に生成してもよい。
　このように、生成装置２００は、動画像を解析することで、ダイナミックメタデータを生成することができる。よって、映像表示装置は、動画像の他に、動画像の動的輝度特性を示すダイナミックメタデータを取得できるため、ダイナミックメタデータが示す動画像の輝度特性に応じて、トーンマップ処理を実行することができる。つまり、映像表示装置は、動画像を解析しなくてもダイナミックトーンマップを実行することができ、処理負荷を軽減できる。また、映像表示装置は、動画像の解析に係る処理時間を軽減できるため、ダイナミックトーンマップを効果的に動画像に実行することができる。
　［３．変形例］
　主映像は、例えば、ＨＤＲ映像である。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。
　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、映像再生装置の機能の一部又は全てが、映像表示装置１００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（登録商標）、ＤＶＩ、又はＤＰなど映像信号を非圧縮の状態で伝送するものでもよいし、ネットワークを通じた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。
　以上、本開示の実施の形態に係る映像表示方法、輝度特性生成方法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装置、生成装置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、映像表示装置、生成装置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装置、生成装置について、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、輝度特性生成方法に適用できる。
　１００　　映像表示装置
　１１０　　映像受信部
　１２０　　トーンマップ処理部
　１２１　　ＨＤＲ信号変換機
　１２２　　トーンマップ生成装置
　１２３　　入力信号－輝度変換回路
　１２４　　輝度－出力レベル変換回路
　１３０　　表示部
　２００　　生成装置
　２１０　　映像受信部
　２２０　　生成部
　２２１　　映像情報輝度変換部
　２２２　　輝度ヒストグラム生成部
　２２３　　決定部
　２３０　　メモリ

Claims (4)

  1. 　動画像を構成する複数のフレームのそれぞれについて、当該フレームを構成する複数の画素のうち第１輝度以下の画素の数を、当該フレームを構成する全画素の数で除すことで得られた値を、第１輝度特性として決定する第１決定ステップと、
    　前記第１決定ステップにおいて決定された前記第１輝度特性を出力する出力ステップと、を含む
    　輝度特性生成方法。
  2. 　さらに、
    　前記出力ステップにおいて出力された前記第１輝度特性を、前記動画像の時系列における輝度特性を示す特性情報として、前記動画像と共に映像データとして記録する記録ステップを含む
    　請求項１に記載の輝度特性生成方法。
  3. 　さらに、
    　前記動画像を前記複数のフレームのそれぞれについて、当該フレームにおける全画素を輝度が小さい画素から並べたとき、全画素の９９．９９％の数における輝度である最大輝度を特定し、特定した前記最大輝度を第２輝度特性として決定する第２決定ステップを含み、
    　前記出力ステップでは、前記第１輝度特性とともに、前記第２決定ステップで決定された前記第２輝度特性を出力する
    　請求項１に記載の輝度特性生成方法。
  4. 　さらに、
    　前記出力ステップにおいて出力された前記第１輝度特性および前記第２輝度特性を、前記動画像の時系列における輝度特性を示す特性情報として、前記動画像とともに映像データとして記録する記録ステップを含む
    　請求項３に記載の輝度特性生成方法。
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