背景
YouTube に HDR動画をアップロードすると、SDRデバイス向けにサーバー側で自動的に HDR to SDR 変換が行われる。この変換のアルゴリズムは公開されていないため、投稿者が SDR動画を目にするのは投稿後に限定されてしまう。投稿後にしか SDRの動画を確認できないのは大変不便である。なので何とかしたいと考えた。
目的
HDR動画の投稿前にSDRの動画がどう変換されるかをプレビューできるよう、YouTube の HDR to SDR変換を解析し 3DLUT化する。
懸念事項
HDR to SDR 変換の解析のためには、YouTube の SDR動画のデータを入手する必要がある。当然のことながら動画データのダウンロードは規約違反である。
お客様は、「ダウンロード」または同様のリンクが本コンテンツについて本サービス上でYouTubeにより表示されている場合を除き、いかなる本コンテンツもダウンロードしてはなりません。
本記事は「ダウンロードは NG だが画面スクショならギリギリセーブ」という独自の見解に基づいて書くことにしたが、常識的に考えるとアウト（あるいは限りなく黒に近いグレー）である。ただ、SDR動画の事前プレビューが出来ないのは深刻に不便なので解析は決行することにした。
結論
YouTube の HDR to SDR 変換をエミュレーションする 3DLUT の作成に成功した。3DLUT を適用した結果と 実際の YouTube での変換の比較を表1に示す。
3DLUT で特に違和感なくエミュレーションできている。
| 3DLUT でのエミュレーション | YouTube による変換 (正解画像) |
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なお、表1. のキャプチャ元の動画は以下である。ソースがHDRなので、HDR対応TVではHDRとして再生されることに注意して頂きたい（当たり前のことですが…）。
原理
筆者は、YouTube では図1のような変換が行われていると推測している。これを図2に示すように 3DLUT でエミュレーションする。
3DLUT の作成方法
非常にシンプルである。以下の4ステップを実行すれば良い。
- Step3: SDR環境で 2. の動画を再生して SDR変換後の 274,625 点のパッチをキャプチャ
- Step4: キャプチャデータから HDR⇔SDR の対応関係を調べて3DLUT化
一番大変なのは 3. だが、幸い今回のケースでは 139枚のキャプチャで済むので手作業でも1時強で終わる。現実的な時間で完了する作業量である。
感想
これで YouTube にアップする前に SDRの確認が出来るようになった。便利すぎて涙が出そうである、マジで。
その一方で、Tone Mapping, Gamut Mapping がどのように行われているか気になっている。Tone Mapping については少し調べて記事を書きたいと思っている。
参考資料というか評価用画像
[1] https://hdrihaven.com/hdri/?c=outdoor&h=derelict_overpass
