图像处理装置、图像处理方法与程序制造方法及图纸

提供了一种装置和方法，利用该装置和方法，能够在SDR显示装置上显示HDR图像而不引起图像质量大的降低。本发明专利技术具有用于转换HDR图像信号并生成到显示单元的输出信号的显示控制单元。当HDR图像信号输入时，显示控制单元转换输入HDR图像信号，生成符合伽玛校正曲线的转换HDR信号，该伽玛校正曲线具有的输入/输出特性相对于与SDR显示单元的输入/输出特性对应的伽玛曲线相反，并将信号输出至显示单元。当与SDR显示单元的输入/输出特性对应的伽玛曲线是2.2次方曲线时，显示控制单元转换输入HDR图像信号，生成具有的输入/输出特性符合(1/2.2)次方曲线的转换HDR信号，并将该信号输出至显示单元。

Image processing device, image processing method and program

A device and method are provided for displaying a HDR image on a SDR display device without causing a large reduction in the image quality. The present invention has a display control unit for converting an HDR image signal and generating an output signal to a display unit. When the HDR image input signal, the display control unit converts the input HDR image signal, HDR signal generated with gamma correction curve, the gamma correction curve with the input / output characteristics with respect to SDR display unit input / output characteristics of gamma curve corresponding instead, and outputs the signal to the display unit. When the SDR display unit input / output characteristics of gamma curve corresponding to the 2.2 power curve, display control unit converts the input HDR image signal is generated in accordance with the characteristics of input / output (1/2.2) HDR signal time curve, and outputs the signal to the display unit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像处理装置、图像处理方法与程序
本公开涉及图像处理装置、图像处理方法及程序。更具体地，本公开涉及能够在作为目前广泛使用的动态范围图像显示装置的典型标准动态范围(SDR)显示装置上显示高动态范围(HDR)图像，而图像质量没有大的劣化的图像处理装置、图像处理方法及程序。
技术介绍
近年来，随同图像传感器的位变得更高，图像的动态范围也变得更高。图像的动态范围通常可以利用最小亮度(luminance，辉度)与最大亮度之间的比率表示。被称为高质量图像的高动态范围(HDR)图像在最高明度(brightness)与最低明度之间具有10000:1或更高的对比度，例如，可以逼真地表现现实世界。利用HDR图像，可以记录可视范围内的几乎所有亮度，并且可以支持与人类视觉特性同等的动态范围和色域。HDR图像可以是在阴影的现实表现、炫目的表现等方面比常规图像质量更高的图像。虽然内容制作者积极拍摄并且制作HDR图像，但许多显示装置，诸如用于观看或收听内容的家庭TV，实际上无法显示该HDR图像。许多显示装置，诸如家庭TV，是能够显示与HDR图像相比动态范围低的图像的标准动态范围(SDR)显示装置。实际上，仅一些用户利用具有500尼特或1000尼特的最大亮度的HDR兼容显示装置。在HDR图像输入并在SDR显示装置上显示的情况下，HDR图像的本来亮度信息和颜色信息丢失并且显示具有劣化的图像质量的图像。另外，在HDR图像输出为SDR图像的情况下，可以执行使原始内容的动态范围适应图像输出至的SDR显示装置的处理(也称为显示映射)(例如，参见专利文献1)。然而，所有显示装置不包括显示映射功能。此外，在动态范围仅通过线性缩放的情况下，大量信息丢失，并且存在人的外貌的图像在转换前后明显不同的忧虑。信息的丢失对内容制作者或供应商的意图产生影响。引用列表专利文献专利文献1：日本未经审查专利申请公布第2014-502480号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题本公开是依据这些情况做出的，例如，其目的是提供用于在SDR显示装置上显示HDR图像的情况下更正确地再现原始高动态范围(HDR)图像的色调(诸如颜色或亮度)并且显示高质量图像的图像处理装置、图像处理方法及程序。问题的解决方案本公开的第一方面在于一种图像处理装置，包括：显示控制单元，用于输入针对高动态范围(HDR)图像或标准动态范围(SDR)图像的图像信号并输出针对显示单元的输出信号，其中，显示单元是具有针对SDR图像的γ值的SDR显示单元，并且在输入到显示控制单元的信号是HDR图像信号的情况下，显示控制单元执行转换输入的HDR图像信号的处理，并且生成符合(accordingto)相对于与SDR显示单元的I/O特性对应的γ曲线而具有相反的I/O特性的γ校正曲线的转换的HDR信号并将该信号输出至显示单元。此外，本公开的第二方面在于一种图像处理装置中执行的图像处理方法，其中，图像处理装置包括用于输入针对高动态范围(HDR)图像或标准动态范围(SDR)图像的图像信号并生成针对显示单元的输出信号的显示控制单元，显示单元是具有针对SDR图像的γ值的SDR显示单元，并且在输入到显示控制单元的信号是HDR图像信号的情况下，显示控制单元执行转换输入的HDR图像信号的处理，并且生成符合相对于与SDR显示单元的I/O特性对应的γ曲线而具有相反的I/O特性的γ校正曲线的转换的HDR信号并将该信号输出至显示单元。此外，本公开的第三方面在于一种用于使图像处理装置执行图像处理的程序，其中，图像处理装置包括用于输入针对高动态范围(HDR)图像或标准动态范围(SDR)图像的图像信号并将生成针对显示单元的输出信号的显示控制单元，显示单元是具有针对SDR图像的γ值的SDR显示单元，并且在输入到显示控制单元的信号是HDR图像信号的情况下，程序使显示控制单元执行转换输入的HDR图像信号的处理，并且生成符合相对于与SDR显示单元的I/O特性对应的γ曲线而具有相反的I/O特性的γ校正曲线的转换的HDR信号并将该信号输出至显示单元。另外，例如，根据本公开的程序是能够提供至信息处理装置或能够经由计算机可读存储介质或通信介质执行各种程序代码的计算机系统的程序。这种程序以计算机可读形式提供，并且因此根据程序在信息处理装置或计算机系统中可以实现处理。本公开的其它目的、特征和优点将在以下参考本公开的实施方式或附图的更详细的说明中明显。另外，本说明书中的系统表示装置的逻辑上集合配置，并且每个配置中的装置可不一定必须存在于相同的壳体中。本专利技术的效果利用根据本公开的一个实施方式的配置，实现了能够在SDR显示装置上显示HDR图像而图像质量不会大的劣化的装置和方法。具体地，装置具有用于转换HDR图像信号并将生成输出到显示单元的信号的显示控制单元。在输入HDR图像信号的情况下，显示控制单元执行转换输入的HDR图像信号的处理，生成符合相对于与SDR显示单元的I/O特性对应的γ曲线而具有相反的I/O特性的γ校正曲线的转换的HDR信号，并将该信号输出至显示单元。在对应于SDR显示单元的I/O特性的γ曲线是2.2次方曲线的情况下，显示控制单元执行转换输入的HDR图像信号的处理，生成具有的I/O特性符合(1/2.2)次方曲线的转换HDR信号，并将其输出至显示单元。利用根据本公开的处理，实现了能够在SDR显示装置上显示HDR图像而图像质量不会大的劣化的装置和方法。另外，本说明书中描述的效果仅是示例性的且不受限制，并且可获取另外的效果。附图说明[图1]是用于说明图像处理装置的配置和处理的示图。[图2]是用于说明作为SDR显示装置的I/O特性的示例性γ曲线的示图。[图3]是通过示例的方式说明γ曲线、γ校正曲线及显示单元的输出信号的示图。[图4]是用于说明HDR图像与SDR图像之间的特性的差异的示图。[图5]是用于说明图像处理装置的配置和处理的示图。[图6]是用于说明对SDR图像的处理和对HDR图像的处理的示图。[图7]是用于说明图像处理装置中的对SDR图像的处理的示图。[图8]是用于说明图像处理装置中的对SDR图像的处理的示图。[图9]是用于说明图像处理装置中的对HDR图像的处理的示图。[图10]是用于说明图像处理装置中的对HDR图像的处理的示图。[图11]是用于说明图像处理装置中的对SDR图像的处理的示图。[图12]是用于说明图像处理装置中的处理顺序的流程图。[图13]是用于说明根据本公开的图像处理装置的示例性配置的示图。具体实施方式下面将参照附图详细描述根据本公开的图像处理装置、图像处理方法和程序。此外，将根据以下项目做出描述。1、图像处理装置中的图像显示处理的概况2、对SDR显示单元的HDR图像输出处理的问题3、能够在SDR显示单元上显示HDR图像和SDR图像而不会劣化图像质量的配置3-1、显示单元中用于处理SDR图像的输入信号生成处理3-2、显示单元中用于处理HDR图像的输入信号生成处理4、显示控制单元的处理顺序5、图像处理装置的示例性配置6、本公开的配置的概要[1、图像处理装置中的图像显示处理的概况]首先将参考图1描述图像处理装置中的图像显示处理的典型的示例性处理。图1中的图像处理装置50是诸如TV、智能电话、或PC等的包括显示单元的用户装置(客户端)。图像处理装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，包括：显示控制单元，用于输入针对高动态范围(HDR)图像或标准动态范围(SDR)图像的图像信号，并且生成到显示单元的输出信号，其中，所述显示单元是具有针对标准动态范围图像的γ值的标准动态范围显示单元，并且在到所述显示控制单元的输入信号是高动态范围图像信号的情况下，所述显示控制单元对输入的所述高动态范围图像信号执行转换处理，并且生成转换高动态范围信号，并且将所述转换高动态范围信号输出至所述显示单元，所述转换高动态范围信号符合相对于与所述标准动态范围显示单元的输入/输出特性对应的γ曲线而具有相反的输入/输出特性的γ校正曲线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.12 JP 2015-0973251.一种图像处理装置，包括：显示控制单元，用于输入针对高动态范围(HDR)图像或标准动态范围(SDR)图像的图像信号，并且生成到显示单元的输出信号，其中，所述显示单元是具有针对标准动态范围图像的γ值的标准动态范围显示单元，并且在到所述显示控制单元的输入信号是高动态范围图像信号的情况下，所述显示控制单元对输入的所述高动态范围图像信号执行转换处理，并且生成转换高动态范围信号，并且将所述转换高动态范围信号输出至所述显示单元，所述转换高动态范围信号符合相对于与所述标准动态范围显示单元的输入/输出特性对应的γ曲线而具有相反的输入/输出特性的γ校正曲线。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，针对标准动态范围图像的所述γ值是2.2，并且与所述标准动态范围显示单元的输入/输出特性对应的所述γ曲线是2.2次方曲线，所述γ校正曲线是具有的输入/输出特性与所述γ曲线相反的(1/2.2)次方曲线，并且在到所述显示控制单元的输入信号是高动态范围图像信号的情况下，所述显示控制单元对输入的所述高动态范围图像信号执行转换处理，并且生成具有的输入/输出特性符合所述(1/2.2)次方曲线的转换高动态范围信号，并且将所述转换高动态范围信号输出至所述显示单元。3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，在到所述显示控制单元的输入信号是高动态范围图像信号的情况下，所述显示控制单元输入具有与SMPTESTTS2084曲线(PQ曲线)的输入/输出特性相反的符合(PQ-1)曲线的输入/输出特性的所述高动态范围图像信号，并且执行信号转换处理。4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述显示控制单元包括：电平转换单元，用于对到所述显示控制单元的输入信号执行电平转换处理；以及γ线性转换单元，用于对所述电平转换单元的输出执行信号转换处理，在到所述显示控制单元的输入信号是高动态范围图像信号的情况下，所述电平转换单元根据输入的所述高动态范围图像信号的电平转换执行增益调节处理，并且所述γ线性转换单元对增益调节后的高动态范围图像信号执行所述信号转换处理，并且生成所述转换高动态范围信号。5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，与所述标准动态范围显示单元的输入/输出特性对应的所述γ曲线是2.2次方曲线，所述γ校正曲线是具有的输入/输出特性与所述γ曲线相反的(1/2.2)次方曲线，所述电平转换单元在所述增益调节处理中生成具有的输入/输出特性符合(1/...

【专利技术属性】
技术研发人员：江藤博昭，本地秀考，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP