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2008年09月03日

世界初(*)、すべてのハイビジョン映像を鮮鋭感、立体感ある14ビット相当の
高階調映像で出力するビデオ用高画質回路“CREAS(クリアス)”を開発

* 2008年9月現在 ソニー調べ
 ソニーは、デジタル放送やブルーレイディスク(BD)ソフトなどのハイビジョン信号を14ビット相当の高い階調表現力を持った信号に変換して出力できる高画質回路“CREAS(クリアス)”を開発しました。

 “CREAS(クリアス)”は、ハイビジョン映像を画素単位で特徴点解析をし、14ビットの高階調映像に再構成する“HDリアリティーエンハンサー”機能と、人間の視覚特性を利用して独自の映像処理アルゴリズムで、14ビット相当の色階調を保持したまま、全てのハイビジョンテレビでリアリティーあふれる映像を再現する“Super Bit Mapping for Video”機能で主に構成されています。
 これにより、14ビットに拡張された信号は、16,384階調を生かした鮮鋭感と立体感のあるハイビジョン映像として、HDMI端子を搭載したハイビジョンテレビやプロジェクターで再現することが可能です。
“HDリアリティーエンハンサー”
 BDソフトや地上デジタル放送の映像は、オリジナルコンテンツをMPEGなどにより圧縮し、8ビットで量子化されています。圧縮などで失われた信号や発生した歪み、階調表現の破綻や色の損失などを画素単位で検出。画素単位で映像を解析し、埋もれたディテールを再構成するエンハンスや、滑らかな映像に作り変えるスムージングなどの効果を加えます。これらの効果により映像を8ビットの64倍の14ビット映像に再構成します。
“Super Bit Mapping for Video”
“HDリアリティーエンハンサー”で生成した映像を、8ビットや10ビットパネルが搭載されたハイビジョンテレビでも14ビット相当の高階調映像で再現するソニー独自の技術です。人間の視覚特性を利用したアルゴリズムにより、HDMIケーブルで接続できるすべてのハイビジョンテレビ※1で、素材本来の滑らかで自然な映像を再現します。結果として、グラデーションの部分で階調の変化点が等高線のように筋になって見える”カラーバンディング”現象などが軽減されます。

※1:HDMI端子搭載 民生用ハイビジョンテレビにおいて、2008年9月現在



■主な特長(詳細)

  • “CREAS(クリアス)”概念図

1)“HDリアリティエンハンサー”

【画像解析】
○シーン適応型、特徴点解析アルゴリズム
入力された映像信号に対して、画素単位で平坦部、ディテール部、ノイズや字幕など様々な映像信号の特徴を解析します。
検出した特徴によって、各画素に対して適切な処理を自動的に判定します。
【映像処理】
それぞれの画素に対して映像処理を行い、14ビット映像に再構成します。
○埋もれたディテールを再構成する、エンハンス処理
 デジタル放送やBDソフトは、番組や作品の撮影時に記録したオリジナル信号を圧縮しています。映像中の動きが激しいシーンなどではオリジナル信号を圧縮することで、データが失われているケースがあります。
 圧縮によりディテールが埋もれてしまった画素に対して、適応的にエンハンスフィルターを複数動的に制御します。併せて、出力解像度に最適なゲインコントロールを行い、その画素に合わせたディテールを作り出します。
○滑らかな階調を再現するスムージング処理
 ブルーレイディスクや地上デジタル放送などのデジタル映像ソースでは、映像信号は8ビットで量子化されていますが、元信号の微小な変化が失われてしまい、本来は平坦で滑らかなはずの部分に擬似輪郭(等高線状の縞模様:カラーバンディング)が現れることがあります。この擬似輪郭を見つけ出し、滑らかな14ビットの信号に変換します。これにより量子化によって失われていた滑らかな階調を再現可能です。
○目につくノイズを軽減するFilm Grain Reducer処理 
 ※今回発売の機種では、『BDP-S5000ES』のみに搭載
 フィルム映像素材には画面全体に不規則なノイズ(Film Grain)が含まれています。近年のクリアなテレビではそのノイズが目に付く事があるため、そのノイズを解析し、その部分にのみFilm Grain Reducer処理を施し、ノイズ感を軽減します。

2)Super Bit Mapping for Video(以下、SBM)

 本機能は、人間の視覚特性を利用して高い階調性能を実現し、より滑らかで自然な映像を再現する技術です。デジタル信号処理において離散的な量で計算するために信号の誤差が発生します。その誤差により、色が微妙に変化したり、グラデーションの部分で階調の変化点が等高線のように筋になって見えてしまう“カラーバンディング”現象が発生してしまうことがあります。量子化ビット数が少なくなるほど量子化誤差が増えて階調が荒くなり、“カラーバンディング”現象が目立つようになります。
 今回搭載した、SBMでは、人間の視覚特性を考慮し、視覚上の階調を高周波信号で作り出しています。人間の視覚特性は高い周波数に対して感度が低く、高周波信号は視覚的に平均化されて見えるようになっています。併せて、人間の視覚特性の感度が高い低い周波数帯域の量子化誤差を低減する事により、限られたビット数で高い階調性能を得ることができます。結果として滑らかな階調を再現でき“カラーバンディング”現象が起きません。
 “HDリアリティーエンハンサー”で14ビット処理された映像を表示するハイビジョンテレビが、8ビットや10ビットのパネルでも、14ビット相当の階調表現を可能にします。更に、10ビットパネルのテレビに接続すれば、視覚上の階調を作り出す信号の振幅が1/4となり更に滑らかな画像を表示することができます。

3)その他の機能

【視聴環境や映像ソースに適した映像信号出力を実現する14ビット画質調整】
○14ビット ピクチャーコントロール
視聴環境や映像ソース、表示装置に適した映像画質を最適に調整するためのピクチャーコントロール機能です。14ビットに処理された映像信号をもとに、ブライトネス、コントラスト、色の濃さ、色合い、ガンマを調整することで、高階調表現を維持しながら微妙な調整を可能にします。
○14ビットフレキシブルガンマ補正
視聴環境や映像ソースに合わせたフレキシブルガンマ補正機能。輝度信号の0%[黒]から100%[白]を7分割して調整ポイントを設け、それぞれのポイントを自由に調整することが可能です。液晶テレビやプロジェクターなどの特性や、映像ソースの黒つぶれや白とびの度合いに合わせて、適切な補正が可能です。
【色にじみを抑えたクロマアップサンプリング処理】
○14ビット適応型4:2:2 ⇒ 4:4:4変換
映像ソースに合わせて最適なクロマ補間を行い、色滲みの少ないくっきりとした映像を再現します。
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