ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ, ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРИЕМА
TRANSMITTING DEVICE, TRANSMISSION METHOD, RECEIVING DEVICE AND RECEPTION METHOD

Интервал техники, к которой относится изобретение
Представленная технология относится к передающему устройству, способу передачи, приемному устройству и способу приема, в частности, к передающему устройству видеоданных, которые получают путем применения заранее определенной оптоэлектрической передаточной функции ввода видеоданных.
Уровень техники
Услуга предоставления видео с использованием расширенного динамического диапазона (HDR) представляет собой услугу с широким диапазоном изменения яркости, которую производители и поставщики услуги видео намерены предоставить приемной стороне для воспроизведения видео, тем самым, осуществляя воспроизведение изображения на устройстве отображения с качеством, близким к восприятию человеческого глаза.
Непатентный документ 1, например, раскрывает процесс передачи потока видеоданных, который генерируется путем кодирования видеоданных передачи, полученных при применении кривой гамма-распределения для ввода видеоданных, имеющих уровень 0 до 100% * N (где N больше единицы).
Пик яркости монитора (CE монитор) на приемной стороне варьируется в широких пределах в зависимости от характеристики устройства, наличия задней подсветки и технологии проектирования панели отображения, и может быть слишком ярким или темным по сравнению с программным монитором, используемый при создании программы. Это может привести к ненадлежащему восприятию яркости изображения, установленной выпускающей стороной.
Список непатентных документов
Непатентный документ 1: Высокоэффективное кодирование видео (HEVC), текст спецификации, версия 10 (для FDIS & Last Call)
Раскрытие сущности изобретения
Технические задачи, решаемые с помощью изобретения
Целью настоящего изобретения является предоставление возможности приемной стороне воспроизводить ощущение яркости изображения с удовлетворительным качеством, установленным выпускающей стороной.
Пути решения технических задач
Концепция технологии по настоящему изобретению представляет собой передающее устройство, включающее в себя:
блок обработки для получения видеоданных передачи посредством применения заранее определенной оптоэлектрической передаточной функции для ввода видеоданных; и
блок передачи для передачи видеоданных передачи вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой осуществляется преобразование яркости.
В настоящем изобретении блок обработки применяет заранее определенную оптоэлектрическую передаточную функцию для ввода видеоданных для получения видео данных передачи. Входные видеоданные являются, например, видеоданными изображения высокого динамического диапазона (HDR) с коэффициентом контрастности от 0 до 100% * N (где N представляет собой число больше 1), превышающие яркость пика белого изображения в обычном низком динамическом диапазоне (LDR).
Передача видеоданных осуществляется посредством блока передачи вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости. Блок передачи может передавать полученный видеопоток путем кодирования данных видеосигнала передачи, и может быть дополнительно предусмотрен блок вставки информации для вставки информации интервала в уровень видеопотока, например.
В этом случае, например, блок вставки информации может быть выполнен с возможностью вставки метаданных в качестве информации интервала, метаданные указывают интервал, в которой обеспечено преобразование яркости. К тому же, например, блок вставки информации может быть выполнен с возможностью вставки, в качестве информации интервала, части информации, указывающей заранее определенную оптоэлектрическую передаточную функцию, с которой ассоциируется интервал с обеспечением преобразования яркости. Кроме того, например, информация интервала может включать в себя информацию множества интервалов, каждая из которых имеет различный допустимый уровень преобразования яркости.
В соответствии с существующей технологией, видеоданные передаются вместе с информацией, указывающей интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости. В результате, ощущение яркости, которое предусмотрено выпускающей стороной, может быть обеспечено посредством качественного воспроизведения видео на приемной стороне.
Кроме того, еще одна концепция настоящего изобретения является приемным устройством, включающим в себя:
блок приема для приема переданных видеоданных, полученных посредством применения заранее определенной оптоэлектрической передаточной функции для ввода видеоданных вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой допускается преобразование яркости; и
блок обработки для применения электрооптической передаточной функции, соответствующей заданной оптоэлектрической передаточной функции, к переданным видеоданным и получения данных выходных видеоданных посредством выполнения обработки преобразования яркости на основании информации интервала.
Блок приема принимает видеоданные передачи вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой допускается преобразование яркости. Передача видеоданных обеспечивается с применением заранее определенной оптоэлектрической передаточной функции ввода видеоданных. Входные видеоданные является, например, видеоданными изображения высокого динамического диапазона (HDR) с коэффициентом контрастности от 0 до 100% * N (где N представляет собой число больше 1), превышающие яркость пика белого в изображение обычного низкого динамического диапазона (LDR). Блок обработки данных затем применяет к видеоданным передачи электрооптическую передаточную функцию или такую же обратную и соответствующую заданной оптоэлектрической передаточной функции, и выполняет обработку преобразования яркости на основании информации интервала для получения выходных видеоданных.
Блок приема может принимать видеопоток, полученный посредством кодирования видеоданных передачи, и информация интервала может быть вставлена в уровень видеопотока, например. В этом случае, например, метаданные могут быть вставлены в качестве информации интервала, причем метаданные указывают интервал, в которой допускается преобразование яркости. К тому же, например, часть информации с указанием заранее определенной оптоэлектрической передаточной функции, с которой интервал позволяет выполнить преобразование яркости, может быть вставлена в качестве информации интервала. Кроме того, например, информация интервала может включать в себя информацию множества интервалов, каждая из которых имеет различный допустимый уровень преобразования яркости.
В соответствии с существующей технологией, видеоданные принимаются вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости, так что получаются выходные видеоданные посредством выполнения обработки преобразования яркости на основании информации интервала. В результате, ощущение яркости, которое обеспечивается выпускающей стороной, может быть обеспечено посредством качественного воспроизведения видео.
Эффекты изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, ощущение яркости, которое обеспечивается выпускающей стороной, может быть обеспечено посредством качественного воспроизведения видео на приемной стороне. Следует отметить, что эффект, описанный в настоящем документе, приведен только в качестве примера и не в качестве ограничения, где также может быть получен дополнительный эффект.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации передающей/принимающей системы согласно варианту осуществления.
Фиг. 2 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации передающего устройства, включенного в состав передающей/принимающей системы.
Фиг. 3 показывает схему, иллюстрирующую пример характеристики яркости устройства отображения программного монитора.
Фиг. 4 представляет собой график, иллюстрирующий пример оптоэлектрической передаточной функции (OETF).
Фиг. 5 показывает схему, иллюстрирующую блок доступа верхнего GOP, когда HEVC используется в качестве схемы кодирования.
Фиг. 6 показывает схему, иллюстрирующую блок доступа, отличного от верхнего GOP, когда HEVC используется в качестве схемы кодирования.
Фиг. 7 является таблицей, иллюстрирующей пример структуры SEI сообщения level_mapping.
Фиг. 8 показывает схему, иллюстрирующую детали основной информации в примере структуры SEI сообщения level_mapping.
Фиг. 9 (а) и 9 (b) представляют собой графики, каждый из которых иллюстрирует пример оптоэлектрической передаточной функции (OETF), с которой ассоциируется интервал, позволяющая заданное преобразование яркости.
Фиг. 10 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации приемного устройства, включенного в состав передающей/приемной системы.
Фиг. 11 представляет собой график, иллюстрирующий пример электрооптической передаточной функции (EOTF).
Фиг. 12 представляет собой график, иллюстрирующий пример характеристики яркости устройства отображения CE монитора.
Фиг. 13 представляет собой график, иллюстрирующий пример характеристики яркости устройства отображения CE монитора.
Фиг. 14 представляет собой график, иллюстрирующий пример зависимости между электрооптической передаточной функцией (EOTF) HDR блока электрооптического преобразования в приемном устройстве и множества пар элементов пороговой информации.
Фиг. 15 представляет собой таблицу, иллюстрирующую пример структуры SEI передаваемого сообщения level_mapping, когда применяется первый способ передачи.
Фиг. 16 (а) и 16 (b) показывают графики, каждый из которых иллюстрирует пример оптоэлектрической передаточной функции (OETF), с которой интервал обеспечивает ассоциированное предварительное преобразование яркости, когда применяется второй способ передачи.
Фиг. 17 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример другой конфигурации передающей/принимающей системы.
Осуществление изобретения
Ниже будет приведено описание способов осуществления изобретения (в дальнейшем именуются «варианты осуществления»). Обратите внимание, что описание будет представлена в следующем порядке.
1. Вариант осуществления
2. Модификации
1. Первый вариант осуществления
Пример конфигурации передающей/принимающей системы
Фиг. 1 иллюстрирует пример конфигурации передающей/принимающей системы 10 в соответствии с вариантом осуществления. Передающая/принимающая система 10 передачи/приема включает в себя передающее устройство 100 и приемное устройство 200.
Передающее устройство 100 генерирует транспортный поток TS в MPEG2 в качестве контейнера и передает транспортный поток TS по широковещательному каналу или интернет-пакетами. Транспортный поток TS включает в себя поток видео, полученный кодированием видеоданных передачи, которая получена путем применения заранее определенной оптоэлектрической передаточной функции ввода видеоданных.
Входные видеоданные представляют собой, например, видеоданные изображения высокого динамического диапазона (HDR) с коэффициентом контрастности от 0 до 100% * N (где N представляет собой число больше 1), превышающей яркость пика белого в изображении обычного низкого динамического диапазона (LDR). Здесь предполагается, что 100% уровень яркости, соответствующий 100 cd/m2, является значением яркости белого.
Информация интервала, указывающая интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости, вставляется в уровень видеопотока. Когда применяется первый способ передачи, часть метаданных, указывающая интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости, вставляется в уровень видеопотока. С другой стороны, когда применяется второй способ передачи, то вставляется часть информации, задающая вышеупомянутую заранее определенную оптоэлектрическую передаточную функцию, с которой интервал обеспечивает преобразование яркости. Информация интервала будет описана подробно позже.
Приемное устройство 200 принимает транспортный поток TS, передаваемый по широковещательному каналу или интернет-пакет от передающего устройства 100. Транспортный поток TS включает в себя видеопоток, включающий в себя кодированные видеоданные. Как было описано выше, информация интервала, указывающая на интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости, вставляется в видеопоток.
Приемное устройство 200 принимает выходные видеоданные путем применения, например, обратной электрооптической передаточной функции, соответствующей указанной выше заранее определенной оптоэлектрической передаточной функции, на передающей стороне к видеоданным передачи, и реализует процесс обработки преобразования яркости на основании информации интервала. В этом случае, преобразование яркости зависит от, например, пиковой яркости монитора, которое выполняется только в интервалах, где обеспечивается преобразование яркости.
Пример конфигурации передающего устройства
На фиг. 2 показан пример конфигурации передающего устройства 100. Устройство передачи 100 включает в себя блок 101 управления, HDR камеру 102, HDR блок 103 фотоэлектрического преобразования, видеокодер 104, системный кодер 105 и блок 106 передачи. Блок 101 управления включает в себя центральный процессор (CPU) и управляет работой каждого блока в передающем устройстве 100 на основе управляющей программы, хранящейся в памяти, что не показано.
HDR камера 102 формирует изображения объекта для вывода видеоданных высокого динамического диапазона (HDR). HDR видеоданные имеет коэффициент контрастности от 0 до 100% * N (где N представляет собой число, большее 1), например, от 0 до 100% превышающей яркость пика белого в изображении обычного низкого динамического диапазона (LDR). Здесь, уровень 100% соответствует 100 cd/m2, являясь значением яркости белого, например. Обратите внимание, что «cd/m2» представляет собой значение «кд/ на квадратный метр».
Программируемый монитор 103a является монитором, который выполняет классификацию HDR видеоданных, полученных HDR камерой 102. Программируемый монитор 103а имеет уровень яркости устройства отображения, соответствующий HDR видеоданным, или подходящий для сортировки HDR видеоданных.
Фиг. 3 иллюстрирует характеристику яркости устройства отображения программного монитора 103a. Горизонтальная ось и вертикальная ось графика представляет собой уровень яркости входного сигнала и уровень яркости устройства отображения, соответственно. Когда уровень входного сигнала яркости равен опорному значению яркости RL, уровень яркости устройства отображения равен относительному опорному уровню (%), например, 100%, что соответствует 100 cd/m2 значения яркости белого. Кроме того, уровень яркости устройства отображения равен относительному пиковому уровню (%), когда уровень входного сигнала яркости равен пиковой яркости PL.
Следует отметить, что пороговое значение яркости CL вновь определено в настоящем варианте осуществления, и указывает на границу между интервалю, в которой яркость соответствует отображаемой яркости на мониторе (монитор CE) на стороне приемника, и интервалю, в которой яркость зависит от монитора CE. Уровень яркости устройства отображения равен относительному пороговому уровню (%), когда уровень входного сигнала яркости монитора равен CL пороговому значению яркости.
Возвращаясь к фиг. 2, HDR блок 103 фотоэлектрического преобразования применяет оптикоэлектрическую передаточную функцию для HDR изображения (HDR OETF кривая) к HDR видеоданным, полученным HDR камерой 102, и получает видеоданные V1 передачи.
Фиг. 4 показывает пример оптоэлектрической передаточной функции (OETF). На графике, горизонтальная ось отображает уровень яркости входного сигнала, где горизонтальная ось графика представляет характеристику яркости устройства отображения программируемого монитора, описанного выше (см. фиг. 3), вертикальная ось представляет собой значение кода передачи. Значение кода передачи равно опорному уровню RP, когда уровень входного сигнала яркости равен RL опорному значению яркости. Кроме того, значение кода передачи равно MP пикового уровня, когда уровень входного сигнала яркости равен пиковой яркости PL. Кроме того, значение кода передачи равно пороговому уровню ТНР, когда уровень входного сигнала яркости равен пороговой яркости CL.
Необходимо отметить, что диапазон значений кода передачи на вертикальной оси соответствует диапазону входных данных пикселя видеокодера 104 (кодер диапазона входных данных пикселя). В случае 10-битного кодирования, например, диапазон равен «64» - «940» или «4» - «1019» с использованием расширенного интервала.
Возвращаясь к фиг. 2, видеокодер 104 кодирует видеоданные V1 передачи посредством MPEG4-AVC, MPEG2 видео или высокоэффективного видео кодирования (HEVC), например, и получает кодированные видеоданные. Видеокодер 104 дополнительно использует форматор потока (не показан), предусмотренный на последующем этапе, для генерирования видеопотока (элементарный поток видео), содержащий кодированные видеоданные.
В это время, видеокодер 104 вставляет в уровень видеопотока информацию интервала, указывающую интервал, позволяющую реализовать преобразование яркости в зависимости от стороны дисплея. Когда применяется первый способ передачи, то метаданные, указывающие интервал, в которой реализуется преобразование яркости, вставляются в уровень видеопотока. Когда применяется второй способ передачи, то вставляется информация, указывающая вышеупомянутую оптоэлектрическую передаточную функцию, которая применяется HDR блоком 103 фотоэлектрического преобразования и с которой ассоциируется интервал, позволяющая реализовать преобразование яркости.
Вставка информации интервала
Далее приведено подробное описание процесса вставки информации интервала, указывающей интервал, в которой реализуется преобразование яркости.
Случай применения первого способа передачи
Во-первых, будет описан случай, когда используется первый способ передачи. Вновь определенное SEI сообщение level_mapping вставляется в часть, соответствующую «SEIs» блока доступа (AU).
На фиг. 5 показан блок верхнего доступа группы изображений (GOP), когда HEVC используется в качестве схемы кодирования. Кроме того, фиг. 6 иллюстрирует блок доступа, кроме верхнего уровня GOP, когда HEVC используется в качестве схемы кодирования. Когда HEVC используется в качестве схемы кодирования, SEI сообщение группы «Prefix_SEIs» для декодирования размещено перед срезами, в которых закодированы данные пикселя, и SEI сообщение группы «Suffix_SEIs» для отображения размещено после этих срезов. Как показано на фиг. 5 и 6, SEI сообщение level_mapping как SEI сообщение группы «Suffix_SEIs».
На фиг. 7 показан пример структуры (синтаксис) SEI сообщения level_mapping. Фиг. 8 иллюстрирует данные (семантику) основной информации в примере структуры. Синтаксис «level_mapping_cancel_flag» представляет собой 1-битовый флаг информации. Значение «1» указывает на то, что сообщение level_mapping до этого момента не используется. Значение «0» указывает на то, что каждый элемент передается для обновления предшествующего статуса.
8-битовое поле «coded_data_bit_depth» указывает на битовую длину закодированных данных, для которых используются 8- 14 бит, например. 16-битовое поле «reference_white_level» указывает на значение яркости входного сигнала программного монитора 103a на его 100%, а именно на эталонную яркость RL. 16-разрядное поле «reference_white_level_code_value» указывает на значение кода на уровне яркости 100% или на значение с битовой точностью, указанной посредством «coded_data_bit_depth», а именно, RP опорного уровня.
8-битовое поле «number_of_thresholds» указывает число пороговых делений демонстрационной карты. 16-битовое поле «compliant_threshold_level» и 16-битовое поле «compliant_threshold_level_value» повторяется несколько раз для числа пороговых делений. В настоящем варианте осуществления рассматривается количество, равное «1».
Поле «compliant_threshold_level» указывает на пороговый уровень (в процентах), в предположении того, что демонстрационная карта или уровень соотносится к 100% яркости, а именно пороговой яркости CL. Поле «compliant_threshold_level_value» указывает значение кода, передающего пороговое значение для демонстрационной карты, а именно, ТНР пороговый уровень. Это значение является максимальным значением яркости, при котором яркость на дисплее монитора CE, предлагаемая стороной поставки контента, должна соответствовать, где уровень превышения значения указывает на интервал (диапазон), в котором яркость может изменяться в зависимости от возможностей дисплея СЕ монитора.
Следует отметить, что это определение предусмотрено для первого порогового значения. Когда существует второе и последующие пороговые значения, со значениями больше первого порогового значения, такие пороговые значения соответствуют информации множество интервалов (информация деления интервала), имеющие различные допустимые уровни преобразования яркости.
8-битовое поле «peak_percentage» указывает на значение максимального уровня яркости, выраженное отношением по отношению к 100% на стороне поставщика контента. Пиковая яркость 1000 cd/m2 соответствует «peak_percentage» в 1000%, например. 16-битовое поле «peak_percentage_value» указывает на максимальное кодовое значение, выражающее «peak_percentage», а именно, пиковый уровень MP, когда данные передаются с битовой точностью, указанной посредством «coded_data_bit_depth». Когда «peak_percentage» равен 1000%, например, максимальное значение «1019» в момент 10-разрядной передачи выражается 1000%.
В упомянутом выше SEI сообщении level_mapping, информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value» составляет информацию интервала, указывающую интервал, в которой допускается преобразование яркости. В результате, сторона приема может обнаружить информацию интервала, указывающую интервал, в которой допускается преобразование яркости, из SEI сообщения level_mapping. Когда используется первый способ передачи, интервал, в которой допускается преобразование яркости, может быть определен для каждого изображения, сцены, программы или тому подобное. Следует отметить, что, когда применяется первый способ передачи, то предполагается, что тип целевой оптоэлектрической передаточной функции (OETF) передается в информации использования видео (VUI) в NAL блоке набора параметров последовательности (SPS).
Случай использования второго способа передачи
Далее, будет описан случай, когда принимается второй способ передачи. Как показано на фиг. 5, информация доступности видео (VUI) вставляется в NAL блок набора параметров последовательности (SPS) в блоке доступа верхнего GOP.
Среди информации заголовка, закодированной посредством последовательности как SPS, VUI определяет информацию синхронизации управления буфером, а также параметр, соответствующий процессу управлению дисплеем, выполняемого после декодирования, и содержит информацию, указывающую на способ управления, реализующий отображение изображений, например, соотношение сторон экран, цветовую гамму, тип оптоэлектрической передаточной функции (OETF) и тип RGB матрицы преобразования.
Что касается типа OETF, то он может быть указан «Rec. ITU-R BT. 709-5», как «Type = 1» и «Rec. ITU-R BT. 2020 for 10 bit», как «Type = 14» в современных условиях. Эти два типа OETF функций равны и выражаются следующим образом.
V = 1,099 * Lc0.45 - 0,099 при 1 > = Lc > = 0,018
V = 4,500 * Lc при 0.018 > Lc > = 0
Предполагается, что сторона приема преобразовывает вышеупомянутую функцию в обратную функцию в качестве EOTF или обратной OETF.
В настоящем варианте осуществления OETF применяется посредством HDR блока 103 фотоэлектрического преобразования, которое является одной из интервалов OETF, в которой интервал реализуется преобразование яркости. В частности, каждый из следующих элементов информации определяется как спецификация каждого OETF, например. Здесь информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value» составляет информацию интервала, указывающую интервал, в которой реализуется преобразование яркости. Следует отметить, что, несмотря на то, что подробное описание опущено в данном документе, контент каждого элемента информации является таким же, как информация, соответствующая вышеупомянутому SEI сообщению level_mapping.
«Coded_data_bit_depth»
«Reference_white_level»
«Reference_white_level_code_value»
«Compliant_threshold_level»
«Compliant_threshold_level_value»
«Peak_percentage»
«Peak_percentage_value»
Фиг. 9 (а) и 9 (b) представляют собой графики, каждый из которых иллюстрирует пример оптоэлектрической передаточной функции (OETF), с которой предварительно ассоциируется интервал, в которой реализуется преобразование яркости. В соответствии с OETF первого типа, показанного на фиг. 9 (а), яркость пика равна PL1 и соответствующее значение кода передачи равно MP1. В OETF первого типа, CL1 пороговое значение яркости и TНР1 пороговое значение определяются в качестве информации интервала, указывающая интервал, в которой реализуется преобразование яркости. Кроме того, в соответствии с OETF второго типа, показанного на фиг. 9 (b), яркость пика равна PL2 и соответствующее значение кода передачи равно МР2. В OETF второго типа, CL2 пороговое значение яркости и THP2 пороговое значение определяются в качестве информации интервала, указывающей интервал, в которой реализуется преобразование яркости.
Тогда VUI указывает, что OETF применяется HDR блоком 103 фотоэлектрического преобразования, а именно, OETF с которой заранее ассоциируется интервал, где реализуется преобразование яркости. В результате, сторона приема может однозначно обнаружить информацию интервала, указывающую интервал, в которой реализуется преобразование яркости, из OETF, указанную в VUI.
Необходимо отметить, что электрооптическая передаточная функция (EOTF) является обратным преобразованием оптоэлектрической передаточной функции (OETF) во многих случаях. Таким образом, информация интервала указывает на интервал, где реализуется преобразование яркости (например, информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value»), и может быть определена как спецификация OETF для предоставления возможности представлять сторону отображения.
Возвращаясь к фиг. 2, системный кодер 105 генерирует транспортный поток TS, включающий в себя видеопоток VS, генерируемый видеокодером 104. Блок 106 передачи затем передает транспортный поток TS по широковещательному каналу или интернет-пакетом на приемное устройство 200.
Далее будет приведено описание работы передающего устройства 100, показанного на фиг. 2. HDR видеоданные, полученные при визуализации с помощью HDR камеры 102, подаются в HDR блок 103 фотоэлектрического преобразования. HDR видеоданные, полученные посредством HDR камеры 102, подвергаются сортировке с помощью программного монитора 103а. HDR блок 103 фотоэлектрического преобразования применяет оптоэлектрическую передаточную функцию для HDR изображения (LDR OETF кривая) к HDR видеоданным и получает видеоданные V1 передачи. Видеоданные V1 передачи подаются на видеокодер 104.
Видеокодер 104 кодирует передачи видеоданных V1 посредством MPEG4-AVC, MPEG2 видео или HEVC, например, и получает кодированные видеоданные. Видеокодер 104 дополнительно использует форматировщик потока (не показан) на последующем этапе, чтобы генерировать видеопоток (элементарный поток видео) VS, содержащий кодированные видеоданные.
В данный момент времени, видеокодер 104 вставляет в уровень видеопотока информацию интервала, указывающую интервал, в которой допускается преобразование яркости. Когда применяется первый способ передачи, как описано выше, метаданные, указывающие интервал, в которой допускается преобразование яркости, вставляются в уровень видеопотока. Кроме того, когда применяется второй метод передачи, вставляется информация, задающая вышеупомянутую оптоэлектрическую передаточную функцию, которая применяется с помощью HDR блока 103 фотоэлектрического преобразования, и с которой ассоциирована интервал, где реализуется преобразование яркости, как описано выше.
Видеопоток VS, сгенерированный видеокодером 104, подают в системный кодер 105. Системный кодер 105 генерирует транспортный поток TS в формате MPEG2, содержащий видеопоток. Транспортный поток TS передается по широковещательному каналу или интернет-пакетом посредством блока 106 передачи в приемное устройство 200.
Пример конфигурации приемного устройства
На фиг. 10 показан пример конфигурации приемного устройства 200. Приемное устройство 200 включает в себя блок 201 управления, блок 202 приема, системный декодер 203, видеодекодер 204, HDR блок 205 электрооптического преобразования, блок 206 сопоставления отображения и CE монитор 207. Блок 201 управления включает в себя центральный процессор (CPU) и управляет работой каждого блока в приемном устройстве 200 на основании управляющей программы, хранящейся в памяти, не показано.
Блок 202 приема принимает транспортный поток TS, передаваемый по широковещательному каналу или интернет-пакетом от передающего устройства 100. Системный декодер 203 извлекает видеопоток (элементарный поток) VS из транспортного потока TS. Кроме того, системный декодер 203 извлекает различные элементы информации, вставленные в уровень контейнера (транспортного потока), и передает информацию в блок 201 управления.
Видеодекодер 204 декодирует видеопоток VS, полученный посредством системного декодера 203, и выводит видеоданные V1 передачи. Кроме того, видеодекодер 204 извлекает и передает в блок 201 управления набор параметров, и SEI сообщение, вставленное в каждый блок доступа, составляющие видеопоток VS.
В соответствии с типом спецификации OETF в информации доступности видео (VUI) в SPS, блок 201 управления распознает оптоэлектрическую передаточную функцию (OETF), применяемую на стороне передачи, и устанавливает, например, электрооптическую передаточную функцию (EOTF), соответствующую и имеющую обратную характеристику OETF, в HDR блок 205 электрооптического преобразования.
Более того, когда применяется вышеупомянутый второй способ передачи, блок 201 управления может однозначно обнаружить информацию интервала, указывающую интервал, где реализуется преобразование яркости (например, информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value») из OETF, указанную в VUI.
Более того, когда применяется вышеупомянутый первый способ передачи, вышеупомянутое SEI сообщение level_mapping используется в качестве одного из SEI сообщения, извлекаемое посредством видеодекодера 204, и передается в блок 201 управления. Блок 201 управления может получить из SEI сообщения level_mapping информацию интервала, указывающую на интервал, в которой реализуется преобразование яркости (информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value»).
HDR блок 205 электрооптического преобразования применяет к видеоданным V1 передачи, выведенным из видеодекодера 204, электрооптическая передаточная функция (EOTF) или тому подобное соответствует и имеет обратную характеристику оптоэлектрической передаточной функции (OETF), используемую в HDR блоке 103 фотоэлектрического преобразования передающего устройства 100, и получает выходные видеоданные, используемые для отображения HDR изображения.
Фиг. 11 показывает пример электрооптической передаточной функции (EOTF). Горизонтальная ось графика представляет значение кода передачи, соответствующее значению по вертикальной оси графика, показанного на фиг. 4. Вертикальная ось представляет уровень выходной яркости (уровень яркости устройства отображения), соответствующий горизонтальной оси графика, показанного на фиг. 4. Сплошная линия на графике представляет собой EOTF кривую. Уровень выходного сигнала яркости равен PL, когда значение кода передачи равно MP пикового уровня. Кроме того, уровень выходной яркости равен CL, когда значение кода передачи равно ТНР пороговому уровню.
Здесь, когда максимальная яркость дисплея СЕ монитора 207 выше, чем максимальная яркость PL программного монитора 103а, выходной уровень яркости, соответствующий значению величины кода передачи, больше, чем THP пороговое значение, обрабатывается блоком 206 сопоставления дисплея и выделяется в диапазоне до максимального уровня яркости DP1 дисплея СЕ монитора 207 (обработка высокой яркости). Штрихпунктирная линия Ь на графике представляет собой пример обработки преобразования яркости, выполняемой в этом случае.
С другой стороны, когда максимальная яркость дисплея СЕ монитора 207 ниже, чем максимальная яркость PL, предположенная на программном мониторе 103а, выходной уровень яркости, соответствующий значению величины кода передачи, больше, чем THP порогового уровня, обрабатывается блоком 206 сопоставления дисплея и распределены в диапазоне до максимального уровня яркости DP2 дисплея СЕ монитора 207 (обработка низкой яркости). Штрихпунктирная линия на графике представляет собой пример яркости конверсионной обработки, выполняемой в этом случае.
Возвращаясь к фиг. 10, блок 206 сопоставления дисплея преобразует уровень, превышающий CL яркости между уровнями выходной яркости HDR блока 205 электрооптического преобразования в соответствии с максимально допустимой яркости СЕ дисплея монитора 207, как описано выше. В этом случае, яркость не зависит от СЕ монитора 207, когда значение кода передачи равен пороговое значение ТНР или ниже, а именно, выходной уровень яркости равен Сl или ниже, так что яркость на уровне приема воспроизводится точно и что текстура или тому подобное правильно выражена, в соответствии с установкой на стороне поставщика контента. СЕ монитор 207 отображает HDR изображение на основе выходных видеоданных из модуля 206 сопоставления дисплея.
При максимально допустимой яркости DP дисплея СЕ монитора 207 превышает максимальную яркость PL, предполагаемую на программном мониторе 103a, а именно, DP > PL, блок 206 обработки сопоставления дисплея выполняет обработку высокой яркости, который выделяет уровень, превышающий CL яркость в диапазоне вплоть до пиковой яркости DP, с использованием заданного алгоритма.
Фиг. 12 иллюстрирует характеристику яркости устройства отображения СЕ монитора 207 в этом случае. Характеристика включает в себя характеристику преобразования яркости блока 206 сопоставления дисплея. Горизонтальная ось и вертикальная ось графика представляют уровень яркости входного сигнала и уровень яркости устройства отображения, соответственно. Уровень яркости устройства отображения равен относительному пороговому уровню (%), когда уровень входного сигнала яркости равняется CL пороговому значению яркости. Кроме того, уровень яркости устройства отображения равен относительному уровню пика (%) СЕ монитора 207, когда уровень входного сигнала яркости равен пиковой яркости PL.
Кроме того, когда максимальная яркость DP дисплея СЕ монитора 207 ниже, чем максимальная яркость PL, принятой на программном мониторе 103a, а именно, DP < PL, блок 206 обработки сопоставления дисплея выполняет обработку низкой яркости, который выделяет уровень, превышающий яркость CL в диапазоне вплоть до пиковой яркости DP с использованием заданного алгоритма.
Фиг. 13 иллюстрирует характеристику яркости устройства отображения СЕ монитора 207 в этом случае. Характеристика включает в себя характеристику преобразования яркости блока 206 сопоставления дисплея. Горизонтальная ось и вертикальная ось графика представляют уровень яркости входного сигнала и уровень яркости устройства отображения, соответственно. Уровень яркости устройства отображения равен относительному пороговому уровню (%), когда уровень входного сигнала яркости CL равен пороговому значению яркости. Кроме того, уровень яркости устройства отображения равен относительному уровню пика (%) СЕ монитора 207, когда уровень входного сигнала яркости равен пиковой яркости PL.
Более того, когда максимальная яркость DP дисплея CE монитора 207 является такой же, как максимальная яркость PL, принятой на программном мониторе 103a, а именно, DP = PL, блок 206 обработки сопоставления дисплея выводит данные в исходном виде без выполнения преобразования яркости на уровне, превышающем яркость CL. В этом случае, яркость на стороне поставщика контента по всему диапазону до пикового уровня программного монитора 103a выделяется как для дисплея на CE мониторе 207.
Далее будет приведено описание работы приемного устройства 200, показанного на фиг. 10. Блок 202 приема принимает транспортный поток TS, передаваемый по широковещательному каналу или интернет-пакетом из передающего устройства 100. Транспортный поток TS подается на системный декодер 203. Системный декодер 203 извлекает видеопоток (элементарный поток) VS из транспортного потока TS.
Видеопоток VS, извлеченный с помощью системного декодера 203, подается на видеодекодер 204. Видеодекодер 204 декодирует видеопоток VS, извлеченный посредством системного декодера 203, и получает видеоданные V1 передачи. Кроме того, видеодекодер 204 извлекает и передает в блок 201 управления параметр и SEI сообщение, вставленное в каждом блоке доступа, составляющий видеопоток VS.
Когда применяется первый способ передачи, блок 201 управления получает из SEI сообщения level_mapping информацию интервала, указывающую интервал, в которой реализуется преобразование яркости (информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value»). Кроме того, когда применяется второй способ передачи, блок 201 управления однозначно определяет информацию интервала, указывающую интервал, в которой реализуется преобразование яркости (например, информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value») из OETF, указанной в VUI.
Видеоданные V1 передачи, полученные видеодекодером 204, поставляются в HDR блок 205 электрооптического преобразования. HDR блок 205 электрооптического преобразования применяет к видеоданным V1 передачи электрооптическую передаточную функцию (EOTF) или и т.п., соответствующую и имеющую обратную характеристику оптоэлектрической передаточной функции (OETF), используемую в HDR блоке 103 фотоэлектрического преобразования передающего устройства 100, и получает выходные видеоданные, используемые для отображения HDR изображения. Выходные видеоданные подаются в блок 206 отображения дисплея.
Среди уровней выходной яркости блока 205 электрооптического преобразования, блок 206 отображения дисплея преобразует уровень, превышающий яркость CL в зависимости от максимально допустимой яркости устройства отображения CE монитора 207. Выходные видеоданные из блока 206 отображения дисплея подаются на CE монитор 207. HDR изображение отображается на CE мониторе 207.
Как было описано выше, в соответствии с передающей/приемной системой 10, показанной на фиг. 1, видеоданные V1 передачи, полученные путем выполнения фотоэлектрического преобразования HDR видеоданных, передаются вместе с информацией интервала с указанием интервала, в которой реализуется преобразование яркости (информация «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value»). Поэтому, например, преобразование яркости в зависимости от характеристики яркости устройства отображения CE монитора 207, выполняется только в интервала, в которой обеспечивается преобразование яркости на приемной стороне, в результате чего, надлежащее восприятие яркости изображения, установленное выпускающей стороной, может быть обеспечено.
2. Вариантность
Следует отметить, что, когда применяется первый способ передачи в вышеупомянутом варианте осуществления, вновь определенное SEI сообщение level_mapping (см. фиг. 7), вставляется в часть, соответствующую «SEIs» блока доступа (AU). Хотя вышеупомянутый вариант осуществления иллюстрирует пример передачи только одной части информации (информации порогового значения) «compliant_threshold_level» и «compliant_threshold_level_value» в SEI сообщении level_mapping, может быть передано множество частей информации порогового значения.
Фиг. 14 иллюстрирует пример зависимости между электрооптической передаточной функцией (EOTF) HDR блока 205 электрооптического преобразования в приемном устройстве 200 и множества пар пороговой информацией. Этот пример иллюстрирует случай, когда передаются две части пороговой информацией. Сплошная линия на графике представляет собой EOTF кривую. Уровень выходного сигнала яркости равен PL, когда значение кода передачи равно уровню пика МР.
Кроме того, уровни выходной яркости равны CL0 и CL1, когда значения кода передачи равны пороговым уровням THP0 и TНР1, соответственно. Здесь обеспечиваются две пары пороговой информации (CL0, THP0) и (CL1, Thp1) посредством SEI сообщения level_mapping. В этом случае, интервал со значением кода передачи от 0 до THP0 представляет собой интервал, в которой преобразование яркости не допускается, и в которой уровень яркости устройства отображения соответствует, когда используется любой тип СЕ монитора. Соответственно, как и для уровня выходной яркости этой интервала, блок 206 отображения дисплея не выполняет обработку преобразования яркости.
Интервал со значением кода передачи от THP0 до МР является интервалом, в котором допускается преобразование яркости. Соответственно, как и для уровня выходного сигнала яркости этой интервала, блок 206 отображения дисплея выполняет обработку преобразования яркости в соответствии с максимальной возможностью отображения СЕ монитора 207, например. Однако следует отметить, что допустимый уровень преобразования яркости варьируется между интервалом от THP0 до TНР1 и интервалом от TНР1 до МР. В интервале от THP0 до TНР1, например, преобразование яркости может быть выполнено в диапазоне, в котором сохраняется текстура. Кроме того, преобразование яркости может быть выполнено в интервале от TНР1 до МР без каких-либо ограничений.
Соответственно, передача множества частей пороговой информацией может позволить стороне приема иметь вариации в процессе обработки отображения дисплея, в результате чего, ощущение изображения на стороне поставщика видео может быть воспроизведено более гибко на различных CE мониторах 207.
Когда применяется вышеупомянутый первый способ передачи, то множество элементов пороговой информацией может быть передано посредством вставки в SEI сообщение level_mapping. Когда применяется второй способ передачи, то передается одна часть пороговой информацией, являясь основой спецификации оптоэлектрической передаточной функции (OETF), как указано в VUI, в то время как другой элемент пороговой информации может быть передан с помощью SEI сообщения level_mapping, например.
Кроме того, вышеупомянутый вариант осуществления иллюстрирует пример определения и использования пороговой яркости CL в дополнение к RL эталонный яркости. Тем не менее, эталонная яркость RL может быть синонимом CL пороговой яркости для использования. В этом случае, информация RL эталонной яркости и RP эталонного уровня (см. фиг. 4) также передается в качестве пороговой информации. В данном случае, не требуется осуществлять передачу информацию о пороговой яркости CL и ТНР пороговом уровне. В этом случае, RL опорная яркость и RP опорный уровень не обязательно ограничены значением яркости в 100%, и другой процент может быть определен как уровень, который соответствует значениям между передающей и приемной сторонами.
Фиг. 15 иллюстрирует пример структуры (синтаксис) SEI сообщения level_mapping, которое передается посредством вставки в часть, соответствующей «SEIs» блока доступа (AU), когда применяется первый способ передачи. Детали основной информации, содержащейся в примере структуры (семантика), аналогичны таковым в SEI сообщении level_mapping, показанного на фиг. 7. Обратите внимание, однако, что 16-битное поле «reference_white_level» указывает значение яркости порогового уровня, предполагающее отображение дисплея, а также значение яркости входного сигнала программного монитора 103a, как 100%, а именно, эталонной яркости RL.
Фиг. 16 (а) и 16 (b) показывают графики, каждый из которых иллюстрирует пример оптоэлектрической передаточной функции (OETF), с которой заранее ассоциирована интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости, когда применяется второй способ передачи. В соответствии с OETF первого типа, показанного на фиг. 16 (а), яркость пика равна PL1 и соответствующее значение кода передачи равно MP1. В OETF первого типа RL1 эталонная яркость и RP1 эталонный уровень определяются в качестве информации, указывающей интервал, в которой обеспечивается преобразование яркости. Кроме того, в соответствии с OETF второго типа, показанного на фиг. 16 (b), яркость пика равна PL2 и соответствующее значение кода передачи равно MP2. В OETF второго типа RL2 эталонная яркость и RP2 эталонный уровень определяется как информация интервала с указанием интервала, в которой допускается преобразование яркости.
Кроме того, вышеупомянутый вариант осуществления иллюстрирует пример, в котором приемное устройство 200 выполняет электрооптический обработку преобразования в HDR блоке 205 электрооптического преобразования, а также обработку преобразования яркости в блоке 206 отображения экрана в соответствии с возможностью максимальной яркости устройства отображения CE монитора 207. Тем не менее, характеристика преобразования яркости может быть отражена в электрооптической передаточной функции (EOTF), чтобы иметь возможность выполнить оптоэлектронную обработку преобразования и обработку преобразования яркости в то же время исключительно HDR блоком 205 электрооптического преобразования.
Кроме того, в то время как вышеупомянутый вариант осуществления иллюстрирует передающую/приемную систему 10, включающую в себя передающее устройство 100 и приемное устройство 200, конфигурации передающей/приемной системы, в которой может быть применено настоящее изобретения, не ограничивается вышеупомянутой конфигурацией. Как показано на фиг. 17, например, часть, соответствующая телевизионному приемнику 200 может быть выполнена с использованием телеприставки 200А и монитора 200В, подключенного через цифровой интерфейс, такой как мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI). Обратите внимание, что «HDMI» является зарегистрированной торговой маркой.
В этом случае, телеприставка 200А, которая применяется для выполнения обработки отображения дисплея, можно определить максимальный уровень яркости монитора 200B на основании информации, полученной от EDID от монитора 200B через HDMI. В качестве альтернативы, когда монитор 200В выполняет обработку отображения дисплея, информация, включающая в себя SEI сообщение level_mapping, тип EOTF и VUI, может быть определена в мета-информации, такой как «кадр специфичный для поставщика информации», для обеспечения обмена информацией между телеприставкой 200А и монитором 200В.
Кроме того, вышеупомянутый вариант осуществления иллюстрирует пример, в котором контейнер является транспортным потоком (MPEG-2 TS). В настоящем изобретении, тем не менее, транспортировка не ограничивается TS, но другой пакет, такой как ISOBMFF или ММТ может быть использован для реализации уровня видео таким же способом. Таким образом, настоящее изобретение может быть применено, по аналогии с системой, выполненной с возможностью распределения данных, к приемному терминалу с помощью сети, такой как Интернет. Распространение по сети интернет часто выполняется в MP4 контейнере или в другом формате. То есть, контейнер соответствует контейнерам различных форматов, таких как транспортный поток, принятый в стандарте цифрового вещания (MPEG-2 TS) и MP4, используемого в распределении по интернет.
Настоящее изобретение также может иметь следующую конфигурацию.
(1) Передающее устройство, включающее в себя:
блок обработки для получения видеоданных передачи посредством применения заданной оптоэлектрической передаточной функции для ввода видеоданных; и
блок передачи для передачи видеоданных передачи вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой допускается преобразование яркости.
(2) Передающее устройство по (1), дополнительно включающее в себя
блок вставки информации, выполненный с возможностью вставки информации интервала в уровень видеопотока, при этом
блок передачи выполнен с возможностью передачи видеопотока, полученного посредством кодирования видеоданных передачи.
(3) Передающее устройство по (2), в котором
блок вставки информации выполнен с возможностью вставки метаданных в качестве информации интервала, причем метаданные указывают интервал, в которой допускается преобразование яркости.
(4) Передающее устройство по (2), в котором
блок вставки информации выполнен с возможностью вставки в качестве информации интервала, элемента информации, указывающего заданную оптоэлектрическую передаточную функцию, с которой ассоциирована интервал, допускающая преобразование яркости.
(5) Передающее устройство по любому из (1)-(4), в котором
информация интервала включает в себя информацию о множестве интервалов, каждая из которых имеет различный допустимый уровень преобразования яркости.
(6) Способ передачи, включающий в себя:
этап обработки получения видеоданных передачи посредством применения заданной оптоэлектрической передаточной функции для ввода видеоданных; и
этап передачи, с использованием блока передачи, и передачи видеоданных передачи вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой допускается преобразование яркости.
(7) Приемное устройство включает в себя:
блок приема для приема видеоданных передачи, полученных посредством применения заданной определенной оптикоэлектрической передаточной функции, в соответствии с вводом видеоданных вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой допускается преобразование яркости; и
блок обработки для применения электрооптической передаточной функции, соответствующей заданной оптоэлектрической передаточной функции, к видеоданным передачи и получения выходных видеоданных посредством выполнения обработки преобразования яркости на основании информации интервала.
(8) Приемное устройство по (7), в котором
блок приема выполнен с возможностью приема видеопотока, полученного путем кодирования видеоданных передачи, а
информация интервала вставляется в уровень видеопотока.
(9) Приемное устройство по (8), в котором
метаданные с указанием интервала, в которой допускается преобразование яркости, вставляются в качестве информации интервала.
(10) Приемное устройство по (8), в котором
элемент информации, указывающий заданную оптоэлектрическую передаточную функцию, с которой ассоциирован интервал, в которой допускается преобразование яркости, вставляется в виде информации интервала.
(11) Приемное устройство по любому из (7)-(10), в котором
информация интервала включает в себя информацию множества интервалов, каждая из которых имеет различный допустимый уровень преобразования яркости.
(12) Способ приема включает в себя:
этап приема, на котором, с использованием блока приема, принимают видеоданные передачи, полученные с применением заданной оптоэлектрической передаточной функции в соответствии с вводом видеоданных вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой допускается преобразование яркости; и
этап обработки, на котором применяют электрооптическую передаточную функцию, соответствующую заданной оптоэлектрической передаточной функции, к видеоданным передачи и получают выходные видеоданные посредством выполнения обработки преобразования яркости на основании информации интервала.
Основным отличительным признаком настоящего изобретения является то, что видеоданные передачи, полученные путем выполнения фотоэлектрического преобразования HDR видеоданных, передаются вместе с информацией интервала, указывающей интервал, в которой допускается преобразование яркости, при этом принимающая сторона выполняет преобразование яркости только в этой интервала, в которой допускается преобразование яркости, обеспечивая удовлетворительное восприятие яркости, установленное выпускающей стороной (см. фиг. 4 и 7).
Перечень ссылочных позиций
10, 10А передающая/приемная система
100 передающее устройство
101 блок управления
102 HDR камера
103 HDR блок фотоэлектрического преобразования
103а программный монитор
104 видеокодер
105 системный кодер
106 блок передачи
200 приемное устройство
200A телеприставка
200B монитор
201 блок управления
202 блок приема
203 системный декодер
204 Видеодекодер
205 HDR блок оптоэлектронного преобразования
206 блок отображения
207 СЕ монитор