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CN110266912A - 发送装置、接收装置、及显示装置 - Google Patents

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CN110266912A
CN110266912A CN201910488331.7A CN201910488331A CN110266912A CN 110266912 A CN110266912 A CN 110266912A CN 201910488331 A CN201910488331 A CN 201910488331A CN 110266912 A CN110266912 A CN 110266912A
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electro
video data
transfer characteristic
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optic transfer
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CN201910488331.7A
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塚越郁夫
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

本发明涉及发送装置、接收装置及显示装置。本发明能够根据图像内容对HDR视频数据执行适当的光电转换以及传输。可以对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换并获得传输视频数据。传输包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的内容。将关于传输视频数据的每个预定单位的光电转换特性的信息插入视频流层和/或内容层内。例如，预定单位是场景单位或节目单位。

Description

发送装置、接收装置、及显示装置
本申请是申请日为2015年1月13日、国际申请号为PCT/JP2015/050703、发明名称为“发送装置、发送方法、接收装置、接收方法、显示装置及显示方法”的PCT申请的中国国家阶段申请的分案申请，该中国国家阶段申请进入中国国家阶段的进入日为2016年7月28日、申请号为201580006354.X，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本技术涉及发送装置、发送方法、接收装置、接收方法、显示装置以及显示方法，并且更具体而言，例如，涉及能够对高动态范围的视频数据执行光电转换、压缩电平范围并且发送所产生的数据的发送装置。
背景技术
在过去，已知通过接收具有与监控器的特性相反的特性的数据来校准监控器的伽玛特性的伽玛校正。例如，非专利文献1公开了发送通过编码传输视频数据(其通过对具有0到100％*N(N大于1)的电平的高动态范围(HDR)视频数据应用光电转换来获得)所生成的视频流的技术。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：High Efficiency Video Coding(HEVC)text specificationdraft 10(用于FDIS & Last Call)
发明内容
本发明要解决的问题
如果与现有技术的光电转换特性具有兼容性的范围增大，则获得HDR效果的范围减小。另一方面，在应用于HDR视频数据的光电转换特性中，如果获得HDR效果的范围增大，则与现有技术的光电转换特性具有兼容性的范围减小。如上所述，在单个光电转换特性中，难以同时满足与现有技术的兼容性以及HDR的丰富表现性能。同时，通常，HDR图像的分级的要求根据每个图像而不同。
本技术的目标在于提供一种技术，该技术能够根据图像内容对HDR视频数据执行适当的光电转换并且传输所产生的数据。
问题的解决方案
本技术的概念在于一种发送装置，其包括：
处理单元，对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换，并且获得传输视频数据；
发送单元，发送包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的内容；以及
信息插入单元，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。
在本技术中，处理单元对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换，并且获得传输视频数据。发送单元发送包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的内容。例如，该内容可以是数字广播标准所使用的传输流(MPEG-2TS)。进一步，例如，该内容可以是通过互联网等在传送时使用的MP4或者任何其他格式的内容。
信息插入单元将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。例如，预定单位可以是场景单位或节目单位。进一步，例如，电光转换特性信息可以是指定电光转换特性的类型的类型信息。进一步，例如，电光转换特性信息可以是用于获得电光转换特性的曲线的参数。
如上所述，在本技术中，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。因此，可以通过根据图像内容选择性应用适当的光电转换特性，以预定单位对HDR视频数据执行光电转换，并且传输所产生的数据。
进一步，本技术的另一个概念在于
一种接收装置，包括：
接收单元，接收包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的预定格式的内容，
通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换，获得传输视频数据，
将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内；以及
处理单元，处理包含在由接收单元接收的内容内的视频流。
在本技术中，接收单元接收包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的预定格式的内容。通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换，获得传输视频数据。进一步，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。处理单元处理包含在由接收单元接收的内容内的视频流。
例如，处理单元包括：解码单元，其解码视频流并且获得传输视频数据；以及电光转换单元，其基于每个预定单位的电光转换特性的信息，对由解码单元获得的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。因此，可以再现在发送侧上未经受光电转换的HDR视频数据并且优异地显示HDR图像。
在这种情况下，例如，电光转换特性信息可以是指定电光转换特性的类型的类型信息，并且电光转换单元可以基于由类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。进一步，在这种情况下，例如，电光转换特性信息可以是用于获得电光转换特性的曲线的参数，并且电光转换单元可以基于由参数获得的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。
在这种情况下，例如，可以基于参数和最大显示电平信息，获得由电光转换单元所使用的电光转换特性的曲线，并且输出视频数据的最大电平可以限于最大显示电平信息。因此，可以在显示单元(监控器)中优异地显示HDR图像，而不引起白色崩溃(whitecollapse)等。
进一步，处理单元可以包括：解码单元，解码包含在内容内的视频流并且获得传输视频数据；以及发送单元，将由解码单元所获得的传输视频数据和传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性信息彼此相关联地传输给外部装置。因此，外部装置可以基于每个预定单位的电光转换特性的信息，对传输视频数据执行电光转换，再现在发送侧上未经受电光转换的HDR视频数据，并且优异地显示HDR图像。
在这种情况下，例如，发送单元可以使用预定数量的信道通过差分信号将传输视频数据传输给外部装置，可以将电光转换特性的信息插入传输视频数据的消隐周期内，并且可以将电光转换特性信息传输给外部装置。
进一步，本技术的另一个概念在于
一种显示装置，包括：
接收单元，其从外部装置中接收传输视频数据以及与传输视频数据相关联的传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息；以及
电光转换单元，其基于每个预定单位的电光转换特性的信息，对由接收单元接收的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。
在本技术中，接收单元从外部装置中接收传输视频数据以及与传输视频数据相关联的传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息。电光转换单元基于每个预定单位的电光转换特性的信息，对由接收单元接收的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。因此，可以再现未经受电光转换的HDR视频数据并且优异地显示HDR图像。
在这种情况下，例如，电光转换特性信息可以是指定电光转换特性的类型的类型信息，并且电光转换单元可以基于由类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。进一步，在这种情况下，例如，电光转换特性信息可以是用于获得电光转换特性的曲线的参数，并且电光转换单元可以基于由参数获得的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。
在这种情况下，例如，可以基于参数和最大显示电平信息，获得由电光转换单元所使用的电光转换特性的曲线，并且输出视频数据的最大电平可以限于最大显示电平信息。因此，可以在显示单元(监控器)中优异地显示HDR图像，而不引起白色崩溃等。
进一步，本技术的另一个概念在于
一种发送装置，包括：
第一发送单元，其发送包括视频流的内容，视频流包括通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换所获得的传输视频数据的编码数据；以及
第二发送单元，发送元文件，元文件包括用于使接收侧能够获取视频流的信息，
其中，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流和/或元文件内。
在本技术中，第一发送单元发送包括视频流的内容，视频流包括通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换所获得的传输视频数据的编码数据。第二发送单元发送元文件，元文件包括用于使接收侧能够获取视频流的信息。进一步，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流和/或元文件内。
如上所述，在本技术中，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流和/或元文件内。因此，可以通过根据图像内容选择性应用适当的光电转换特性，以预定单位对HDR视频数据执行光电转换，并且传输所产生的数据。
进一步，本技术的另一个概念在于
一种发送装置，包括：
发送单元，其发送包括视频流的内容，视频流包括通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换所获得的传输视频数据的编码数据，
其中，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。
本发明的效果
根据本技术，可以根据图像内容对HDR视频数据执行适当的光电转换，并且传输所产生的数据。在本文中描述的效果仅仅是实例，没有限制性，并且可以包括额外效果。
附图说明
图1是示出收发系统的示例性配置的方框图；
图2是示出发送装置的示例性配置的方框图；
图3是示出光电转换特性的示例的示图；
图4是示出在编码方案是HEVC时GOP的第一访问单元的示图；
图5是示出HDR EOTF信息SEI消息的示例性结构的示图；
图6是示出“HDR_EOTF information_data()”的示例性结构的示图；
图7是示出在“HDR_EOTF information_data()”的示例性结构内的主要内容的示图；
图8是示出HDR描述符的示例性结构的示图；
图9是示出传输流的示例性配置的示图；
图10是示出机顶盒的示例性配置的示图；
图11是示出HDMI供应商专用InfoFrame的数据包的示例性结构的示图；
图12是示出HDMI供应商专用InfoFrame的数据包的示例性结构的示图；
图13是示出显示装置的示例性配置的示图；
图14是示出电光转换特性的示例的示图；
图15是示出电光转换特性的示例的示图；
图16是示出收发系统的另一个示例性配置的方框图；
图17是示出接收装置的示例性配置的方框图；
图18是示出基于MPEG-DASH的收发系统的示例性配置的方框图；
图19是用于描述最新限定的方案的示图；
图20是示出电光转换特性信息的MPD文件的示例性描述的示图；
图21是示出片段MP4流的示例性配置的示图；
图22是示出基于MPEG-DASH的收发系统的另一个示例性配置的方框图。
具体实施方式
在后文中，将描述用于执行本发明的模式(在后文中称为“实施方式”)。该描述按照以下顺序继续进行。
1、实施方式
2、变形例
<1、实施方式>
【收发系统的配置】
图1示出根据实施方式的收发系统10的示例性配置。收发系统10包括发送装置100、机顶盒(STB)200以及显示装置(监控器)300。机顶盒200和显示装置300通过高清晰度多媒体接口(HDMI)电缆400彼此连接。
发送装置100生成用作内容的MPEG-2的传输流TS，并且通过广播波或网络数据包传送传输流TS。传输流TS包括通过编码传输视频数据所获得的视频流。
通过根据预定单位内的图像内容将适当的光电转换特性选择性应用于用作输入视频数据的HDR视频数据并且执行光电转换，来获得传输视频数据。在这种情况下，例如，输入视频数据具有0％到N％(N>100)的电平范围，而传输视频数据具有0％到100％的电平范围。在此处，例如，在100cd/m2设置为100％时，值“0％”是相对值。预定单位是场景单位、节目单位等。
发送装置100将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或传输流(内容)的层内。电光转换特性通常是光电转换特性的反向(inverse)特性，但是不必是完全反向特性。在此处，例如，电光转换特性的信息是指定电光转换特性的类型的类型信息、用于获得电光转换特性的曲线的参数等。
机顶盒200从发送装置100中接收通过广播波或网络数据包传输的传输流TS。传输流TS包括通过编码传输视频数据所获得的视频流。机顶盒200对视频流执行解码处理并且获取传输视频数据。
机顶盒200获取插入视频流的层和/或传输流(内容)的层内的传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息。机顶盒200将传输视频数据以及电光转换特性信息彼此相关联地传输给显示装置300。
在这种情况下，机顶盒200通过HDMI电缆400将传输视频数据以及电光转换特性信息传输给显示装置300。换言之，机顶盒200通过TMDS信道传输传输视频数据，并且例如将电光转换特性信息插入传输视频数据的消隐周期内，并随后传输所产生的传输视频数据。
显示装置300通过HDMI电缆400接收从机顶盒200中传输的传输视频数据以及电光转换特性信息。通过基于每个预定单位的电光转换特性的信息对传输视频数据执行电光转换，显示装置300获得输出视频数据。然后，显示装置300通过显示单元(监控器)基于输出视频数据显示HDR图像。
在这种情况下，在电光转换特性信息是类型信息时，显示装置300基于由类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。在这种情况下，在电光转换特性信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数时，显示装置300基于由参数获得的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。在这种情况下，例如，通过基于参数和最大显示电平信息获得，可以将输出视频数据的最大电平限于最大显示电平信息。
【发送装置的配置】至此
图2示出了发送装置100的示例性配置。发送装置100包括控制单元101、照相机102、光电转换单元103、视频编码器104、系统编码器105以及发送单元106。控制单元101装有中央处理单元(CPU)，并且根据储存在存储器(未示出)内的控制程序，控制发送装置100的相应单元的操作。
照相机102使对象成像，并且输出高动态范围(HDR)图像的视频数据(HDR视频数据)。视频数据具有0到100％*N的电平范围，例如，0到400％或者0到800％。在此处，100％的电平对应于白色亮度值100cd/m2。
光电转换单元103通过根据图像内容选择性应用电光转换特性，来以预定单位(例如，以场景为单位或者以节目为单位)对由照相机102获得的HDR视频数据执行光电转换，并且生成传输视频数据。在此处，可以基于图像内容的分析自动选择或者由用户的操作手动选择要应用的光电转换特性。在这种情况下，例如，在光电转换单元103的输入视频数据由12位或更多位表示时，经受光电转换的传输视频数据由10位或更少位表示。
图3示出光电转换特性的示例。“HDR:类型1”的曲线与从0到S1的传统的伽玛特性具有兼容性。“HDR:类型2”的曲线与从0到S2的传统的伽玛特性具有兼容性。“HDR:类型3”的曲线与从0到S3的传统的伽玛特性具有兼容性。光电转换单元103可以选择的光电转换特性不限于这三个特性。
返回参考图2，视频编码器104例如根据MPEG-4AVC、MPEG-2视频或高效率视频编码(HEVC)编码由光电转换单元103生成的传输视频数据，并且获得编码视频数据。视频编码器104通过在后续阶段设置的流格式化器(未示出)，生成包括编码视频数据的视频流(视频基本流)。
此时，视频编码器104将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入这层视频流内。通常，电光转换特性信息表示光电转换单元103所应用的光电转换特性的反向特性，但是不必是完全反向特性。例如，电光转换特性信息是指定电光转换特性的类型的类型信息或者用于获得电光转换特性的曲线的参数。视频编码器104例如以用作包括预测图像的显示访问单元的图像组(GOP)为单位插入电光转换特性信息。
系统编码器105生成传输流TS，传输流TS包括视频编码器104所生成的视频流。然后，发送单元106通过广播波或者网络数据包将传输流TS发送给机顶盒200。
此时，系统编码器105将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入传输流(内容)的层内，与插入视频流的层内类似。在这种情况下，系统编码器105例如将电光转换特性信息插入在包含在传输流TS内的节目映射表(PMT)的视频基本回路(视频ES回路)之下。
简单描述在图2中示出的发送装置100的操作。将由照相机102的成像所获得的HDR图像的视频数据(HDR视频数据)供应给光电转换单元103。光电转换单元103通过根据图像内容以预定单位(例如，以场景为单位或者以节目为单位)选择性应用电光转换特性对HDR视频数据进行光电转换，并且生成传输视频数据。
将如上由光电转换单元103生成的传输视频数据供应给视频编码器104。视频编码器104例如根HEVC编码传输视频数据，并且生成包括编码图像数据的视频流(视频基本流)。此时，视频编码器104将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层内。
将由视频编码器104生成的视频流供应给系统编码器105。系统编码器105生成包括视频流的MPEG-2的传输流TS。此时，系统编码器105将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入传输流(内容)的层内，与插入视频流的层内一样。发送单元106通过广播波或者网络数据包将传输流TS发送给机顶盒200。
【电光转换特性信息以及TS配置】
如上所述，将电光转换特性信息插入视频流的层内。例如，在编码方案是HEVC时，将电光转换特性信息作为HDR EOTF信息SEI消息(HDR_EOTF_information SEI消息)插入访问单元(AU)的部分“SEI”内。
图4示出了在编码方案是HEVC时图像组(GOP)的第一访问单元。在编码方案是HEVC的情况下，用于解码的SEI消息组“Prefix_SEIs”设置在包括编码的像素数据的片段之前，并且用于显示的SEI消息组“Suffix_SEIs”设置在片段之后。HDR EOTF信息SEI消息作为SEI消息组“Suffix_SEIs”设置。
图5的(a)示出“HDR_EOTF_information SEI消息”的示例性结构(语法)。“uuid_iso_iec_11578”具有在“ISO/IEC 11578:1996AnnexA”中描述的UUID值。将“HDR_EOTFinformation()”插入“user_data_payload_byte”的字段内。图5的(b)示出“HDR_EOTFinformation()”的示例性结构(语法)，并且将用作电光转换特性信息的“HDR_EOTF_information_data()”插入“HDR_EOTF information()”内。“userdata_id”是没有符号的由16位表示的电光转换特性信息的标识符。“HDR_EOTF_information_length”的8位字段表示在该字段之后的“HDR_EOTF_information_data()”的字节长度。
图6示出“HDR_EOTF information_data()”的电光转换特性信息的示例性结构(语法)。图7示出在图6示出的示例性结构内的新的内容(语义)。“uncompressed_peak_level”的16位字段是源图像数据(HDR视频数据)的最大电平的百分比值(在100cd/m2设置为100％时的相对值)。“eotf_flag”是1位标志信息，并且表示电光转换特性信息是否是类型信息。“1”表示电光转换特性信息是指定电光转换特性的类型的类型信息。“0”表示电光转换特性信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数。
在“eotf_flag＝1”时，具有8位字段“eotf_type”。因此，字段表示电光转换特性的类型。另一方面，在“eotf_flag＝0”时，具有以下信息。“compressed_peak_level”的16位字段表示已编码的图像数据(传输视频数据)的最大电平的百分比值(100cd/m2的相对值)。“number_of_mapping_periods”的8位字段表示连接的电平映射曲线的数量。
“compressed_peak_level”的16位字段表示使用百分比值的在电平压缩轴上的电平映射曲线的变化位置，其中，“compressed_peak_level”设置为100％。“uncompressed_peak_level”的16位字段表示使用百分比值的在电平未压缩轴上的电平映射曲线的变化位置，其中，“uncompressed_peak_level”设置为100％。
如上所述，将电光转换特性信息插入传输流的层内。在该实施方式中，例如，将用作包括电光转换特性信息的描述符的HDR描述符插入在节目映射表(PMT)之下。
图8示出HDR描述符的示例性结构(语法)。虽然省略了详细描述，但在HDR描述符内包括与在HDR EOTF信息SEI消息内的电光转换特性信息“HDR_EOTF information_data()”相同的信息。“HDR descriptor_tag”的8位字段表示描述符类型，并且在此处，表示描述符是HDR描述符。“HDR descriptor_length”的8位字段表示描述符的长度(尺寸)，即，表示后续字节的数量，作为描述符的长度。
图9示出传输流TS的示例性配置。在传输流TS内包括视频基本流的PES数据包“PID1:视频PES1”。将HDR EOTF信息SEI消息(HDR_EOTF_information SEI消息)插入视频基本流内。
传输流TS包括节目映射表(PMT)，作为节目专用信息(PSI)。PSI是描述与包含在传输流内的每个基本流相关联的节目的信息。传输流TS包括事件信息表(EIT)，用作管理事件(节目)单元的服务信息(SI)。
PMT包括具有与每个基本流相关的信息的基本回路。在该示例性配置中，包括视频基本回路(视频ES回路)。诸如流类型和数据包标识符(PID)等信息以及描述与视频基本流相关联的信息的描述符设置在视频基本回路内，与视频基本流相关联。HDR描述符设置在PMT的视频基本回路(视频ES回路)之下。
【机顶盒的配置】
图10示出了机顶盒200的示例性配置。机顶盒200包括控制单元201、接收单元202、系统解码器203、视频解码器204、高清晰多媒体接口(HDMI)发送单元205、以及HDMI终端206。“HDMI”是注册商标。
控制单元201装有中央处理单元(CPU)，并且根据储存在储存器(未示出)内的控制程序，控制机顶盒200的相应单元的操作。
接收单元202通过广播波或者网络数据包接收从发送装置100中发送的传输流TS。系统解码器203从传输流TS中提取视频流(基本流)。系统解码器203如上所述提取插入传输流TS的层内的各种信息，并且将所提取的信息传输给控制单元201。该信息也包括具有电光转换特性信息的HDR描述符。
视频解码器204对由系统解码器203提取的视频流执行解码过程，并且获取传输视频数据(基带视频数据)。视频解码器204提取插入视频流内的SEI消息并且将提取的SEI消息传输给控制单元201。SEI消息包括具有电光转换特性信息的HDR EOTF信息SEI消息。
HDMI发送单元205在该实施方式中使用符合HDMI的通信通过HDMI终端206将由视频解码器204获取的传输视频数据传输给HDMI接收装置，即，显示装置300。HDMI发送单元205将从控制单元201中提供的传输视频数据的每个预定单位(例如，场景单位、节目单位等)的电光转换特性信息与传输视频数据相关联地传输给显示装置300。
在这种情况下，例如，将电光转换特性信息插入传输视频数据的消隐周期内并且与传输视频数据相关联地传输。电光转换特性信息的传输方法不限于如上所述将其插入消隐周期内的方法。例如，还考虑使用CEC线路或HDMI以太网信道(HEC)的传输。
在将电光转换特性信息插入传输视频数据的消隐周期内并且传输时，考虑使用设置在图像数据的消隐周期内的信息数据包的方法，例如，HDMI供应商专用InfoFrame(VS_Info)。
图11示出HDMI供应商专用InfoFrame的示例性数据包结构。在CEA-861-D中限定HDMI供应商专用InfoFrame，从而省略其详细描述。图11的示例性数据包结构示出了一个示例，其中，电光转换特性信息是指定电光转换特性的类型的类型信息。
在第5个字节(PB5)的第0位内设置表示是否插入电光转换特性信息的标志信息“Hdr_INFOFLAG”。在插入电光转换特性信息时，设置“Hdr_INFOFLAG＝1”。在第7个字节(PB7)的第3位内设置标志信息“Eotf_flag”，其表示电光转换特性信息是否是类型信息。在图11的示例的情况下，“Eotf_flag＝1”设置为表示电光转换特性信息是类型信息。
在电光转换特性信息如上所述是类型信息时，在第8个字节(PB8)和第9个字节(PB9)内设置16位信息“uncompressed_peak_level”。在这种情况下，在第8个字节内设置高8位，并且在第9个字节内设置低8位。进一步，在第10个字节(PB10)内设置8位信息“eotf_type”。
图12示出HDMI供应商专用InfoFrame的示例性数据包结构。图12的示例性数据包结构示出了一个示例，其中，电光转换特性信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数。在该示例的情况下，“Eotf_flag＝0”设置为表示电光转换特性信息是参数。
在电光转换特性信息如上所述是参数时，在第8个字节(PB8)和第9个字节(PB9)内设置16位信息“uncompressed_peak_level”。在这种情况下，在第8个字节内设置高8位，并且在第9个字节内设置低8位。在第10个字节(PB10)和第11个字节(PB11)内设置16位信息“compressed_peak_level”。在这种情况下，在第10个字节内设置高8位，并且在第11个字节内设置低8位。
在第12个字节(PB12)内设置8位信息“number_of_mapping_periods”。在第13个字节(PB13)和第14个字节(PB14)内设置16位信息“compressed_mapping_level”。在这种情况下，在13个字节内设置高8位，并且在第14个字节内设置低8位。在第15个字节(PB15)和第16个字节(PB16)内设置16位信息“uncompressed_mapping_level”。在这种情况下，在第15个字节内设置高8位，并且在第16个字节内设置低8位。随后，与在第13个到第16个字节中的信息相同的信息由“number_of_mapping_periods”反复设置。
【显示装置的配置】
图13示出显示装置300的示例性配置。显示装置300包括控制单元301、HDMI终端302、HDMI接收单元303、电光转换单元304以及显示单元305。控制单元301装有中央处理单元(CPU)，并且根据储存在存储器(未示出)内的控制程序，控制显示装置300的相应单元的操作。
HDMI接收单元303在该实施方式中使用符合HDMI的通信从HDMI源装置(即，机顶盒200)中通过HDMI终端302接收传输视频数据以及传输视频数据的每个预定单位(例如，场景单位、节目单位等)的电光转换特性信息。HDMI接收单元303将所接收的电光转换特性信息传输给控制单元301。
电光转换单元304根据从控制单元301中提供的每个预定单位的电光转换特性的信息，对由HDMI接收单元303接收的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。显示单元305基于输出视频数据，显示HDR图像。在这种情况下，例如，在电光转换单元304的输入视频数据由10位或更少位表示时，电光转换单元304的输出视频数据由12位或更多位表示。
在电光转换特性信息是类型信息时，电光转换单元304基于由类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。图14示出电光转换特性的示例。“HDR:类型1”的曲线与从0到V1的传统的伽玛特性具有兼容性。“HDR:类型2”的曲线与从0到V2的传统的伽玛特性具有兼容性。“HDR:类型3”的曲线与从0到V3的传统的伽玛特性具有兼容性。电光转换单元304可以选择的光电转换特性不限于这三个特性。
进一步，在电光转换特性的信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数时，电光转换单元304基于由该参数所获得的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。在这种情况下，由于连接的电平映射曲线的变化位置的坐标数据用作参数，所以获得电光转换特性的曲线，以穿过其坐标位置或与其相邻的位置。然后，电光转换单元304基于电光转换特性的曲线执行电光转换。
在如上所述使用参数获得电光转换特性信息的曲线时，通过基于参数和最大显示电平信息获得电光转换特性信息的曲线，可以将输出视频数据的最大电平限于最大显示电平信息。图15示出电光转换特性的示例。“HDR:类型1”的曲线和“HDR:类型1'”的曲线都与从0到V1的传统的伽玛特性具有兼容性，并且“HDR:类型1”的曲线的最大电平是S'w，而“HDR:类型1'”的曲线的最大电平限于用作最大显示电平的S'w2。
“HDR:类型2”的曲线和“HDR:类型2'”的曲线都与从0到V2的传统的伽玛特性具有兼容性，并且“HDR:类型2”的曲线的最大电平是S'w，而“HDR:类型2'”的曲线的最大电平限于用作最大显示电平的S'w2。“HDR:类型3”的曲线和“HDR:类型3'”的曲线都与从0到V3的传统的伽玛特性具有兼容性，并且“HDR:类型3”的曲线的最大电平是S'w，而“HDR:类型3'”的曲线的最大电平限于用作最大显示电平的S'w2。
简单描述在图13中示出的显示装置300的操作。HDMI接收单元303通过HDMI终端302从机顶盒200中接收传输视频数据以及传输视频数据的每个预定单位(例如，场景单位、节目单位等)的电光转换特性信息。将电光转换特性信息传输给控制单元301。将传输视频数据供应给电光转换单元304。
电光转换单元304根据从控制单元301中提供的每个预定单位的电光转换特性的信息，执行电光转换，并且获得输出视频数据。在这种情况下，在电光转换特性信息是类型信息时，基于由类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。在这种情况下，在电光转换特性信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数时，基于由参数获得的电光转换特性的曲线，对传输视频数据执行电光转换。
将由电光转换单元304获得的传输视频数据供应给显示单元305。在显示单元305上显示基于输出视频数据的HDR图像。
如上所述，在图1示出的收发系统10中，发送装置100将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和内容的层内。因此，可以通过根据图像内容选择性应用适当的光电转换特性，以预定单位对HDR视频数据执行光电转换，并且传输所产生的数据。
进一步，在图1示出的收发系统10中，基于传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息，显示装置300对从机顶盒200接收的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。因此，可以再现在发送装置100内未经受光电转换的HDR视频数据并且优异地显示HDR图像。
进一步，在图1示出的收发系统10中，在电光转换特性信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数时，显示装置300可以基于所述参数和最大显示电平信息获得电光转换特性的曲线，并且将从电光转换单元304中接收的输出视频数据的最大电平限于所述最大显示电平信息。因此，可以在显示单元(监控器)305中优异地显示HDR图像，而不引起白色崩溃等。
进一步，在图1示出的收发系统10中，机顶盒200将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性信息插入传输视频数据的消隐周期内，并且将所产生的数据传输给显示装置300。因此，可以容易地与传输视频数据相关联的传输电光转换特性信息。
<2、变形例>
已经结合其中将电光转换特性信息插入视频流的层和传输流(内容)的层内示例描述了以上实施方式，但是可以将电光转换特性信息插入视频流的层和传输流(内容)的层中的任一个内。进一步，在亮度100cd/m2设置为100％时，一系列百分比值被视为参考的相对值，但是相对值可以不必固定于此。100％的参考可以设置为除了100cd/m2以外的亮度。在这种情况下，在值cd/m2与百分比之间的关联性另有必要。
在以上实施方式中，收发系统10配置有发送装置100、机顶盒200以及显示装置300。然而，收发系统10A也被视为配置有发送装置100和装有显示单元的接收装置200A，如图16所示。
图17示出接收装置200A的示例性配置。在图17中，与图10和图13中的元件对应的元件由相同的附图标记表示，并且适当地省略其详细描述。接收装置200A包括控制单元201A、接收单元202、系统解码器203、视频解码器204、电光转换单元304以及显示单元305。电光转换单元304根据从控制单元201A提供的每个预定单位的电光转换特性的信息，对由视频解码器204获得的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。显示单元305基于输出视频数据显示HDR图像。
在以上实施方式中，机顶盒200和显示装置300由HDMI数字接口连接。然而，即使在机顶盒200和显示装置300由与HDMI数字接口相似的数字接口(包括无线接口和有线接口)连接时，可以同样应用本技术。
【基于MPEG-DASH的收发系统】
本技术还可以应用于基于MPEG-DASH的收发系统中。图18示出基于MPEG-DASH的收发系统10B的示例性配置。收发系统10B被配置成使得N个接收器403通过网络404(诸如互联网)连接至DASH流文件服务器401和DASH MPD服务器402。
DASH流文件服务器401基于预定内容的媒体数据(视频数据、音频数据、字幕数据等)生成DASH规范的流片段(在后文中适当地称为“DASH片段”)，并且根据来自接收器403的请求，将预定流的片段传输给请求源的接收器403。
DASH MPD服务器402生成MPD文件以获取在DASH流文件服务器401中生成的DASH段。DASH MPD服务器402基于从内容管理服务器(未示出)中接收的内容元数据以及在DASH流文件服务器401中生成的片段的地址(url)，生成MPD文件。DASH MPD服务器402根据接收器403所做出的请求，将MPD文件传输给请求源的接收器403。
在MPD格式中，为视频或音频的每个流限定描述视频或音频的编码相关信息的自适应组，并且据此描述每个属性。例如，在包含在DASH片段内的视频数据对应于在以上实施方式中的传输视频数据的编码数据并且是通过根据图像内容选择性应用电光转换特性以预定单位(例如，以场景为单位或者以节目为单位)对HDR视频数据进行光电转换所获得的数据时，在MPD文件中描述与光电转换特性对应的电光转换特性的信息。这对应于在以上实施方式中将HDR描述符插入传输流TS的层内。
在这种情况下，将视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入包含在DASH片段内的视频数据(视频流)内，与在以上实施方式中的视频流一样。例如，在编码方案是HEVC时，将电光转换特性信息作为HDR EOTF信息SEI消息(HDR_EOTF_information SEI消息)插入访问单元(AU)的部分“SEI”内。
例如，在MPD文件中重新限定在图19示出的模式，以描述电光转换特性信息。“service_video:high_dynamic_range”表示视频显示是高动态范围(HDR)。“0”表示视频显示不是HDR，并且“1”表示视频显示是HDR。
“service_video:high_dynamic_range:eotf_compatible”表示电光转换特性与传统的伽玛特性是否具有兼容性。“0”表示HDR电光转换特性与传统的伽玛特性具有部分兼容性。“1”表示HDR电光转换特性与传统的伽玛特性没有兼容性。“2”表示这是传统的伽玛特性。
“service_video:high_dynamic_range:eotf_type”表示电光转换特性的类型。“0”表示“type_1”，“1”表示“type_2”，并且“2”表示“type_3”。“service_video:high_dynamic_range:compressed_peak_level”表示编码图像数据(传输视频数据)的最大电平的百分比值(在100cd//m2设置为例如100％时的相对值)。“service_video:high_dynamic_range:number_of_mapping_periods”表示连接的电平映射曲线的数量。
在“service_video:high_dynamic_range:compressed_mapping_level”中，在电平压缩轴上的电平映射曲线的变化位置由“compressed_peak_level”设置为100％的百分比值表示。在“service_video:high_dynamic_range:uncompressed_mapping_level”中，在电平未压缩轴上的电平映射曲线的变化位置由“uncompressed_peak_level”设置为100％的百分比值表示。
图20示出包括电光转换特性信息的MPD文件的示例性描述。例如，通过描述“service_video:high_dynamic_range<1>”，视频显示要理解成高动态范围(HDR)。例如，通过描述“service_video:high_dynamic_range<0>”，要理解成与传统的伽玛特性具有兼容性的HDR电光转换特性。例如，通过描述“service_video:high_dynamic_range:eotf_type<1>”，电光转换特性的类型要理解成“type_2”。
图21示出片段MP4流的示例性配置。视频的片段化MP4流包括通过包格式化视频流所获得的FragmentedMP4。将视频流的预定图片插入FragmentedMP4的部分“mdat”内。与以上实施方式一样，例如，将HDREOTF信息SEI消息(HDR_EOTF_information SEI消息)插入每个GOP的视频流内。
与以上实施方式一样，接收器403基于包含在HDR EOTF信息SEI消息内的电光转换特性信息或者在MPD文件中描述的电光转换特性信息，对已接收的视频数据进行电光转换。因此，例如，可以再现在发送侧上未经受光电转换的HDR视频数据并且优异地显示HDR图像。由于接收器403提前获取MPD文件，所以接收器403也可以基于包含在MPD文件内的电光转换特性信息，提前准备电光转换单元的特征。
在图18中示出的收发系统10B通过网络404将由DASH流文件服务器401生成的预定流的片段或者由DASH MPD服务器402生成的MPD文件传输给接收器403。然而，如图22所示，同样可以配置如下收发系统10C：其中，通过广播波将由DASH流文件服务器401生成的预定流的片段或者由DASH MPD服务器402生成的MPD文件从广播站405传输给接收器403。
本技术可以具有以下配置。
(1)一种发送装置，包括：
处理单元，对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换、并且获得传输视频数据；
发送单元，发送包括通过编码所述传输视频数据所获得的视频流的内容；以及
信息插入单元，将所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。
(2)根据(1)所述的发送装置，
其中，所述预定单位是场景单位或节目单位。
(3)根据(1)或(2)所述的发送装置，
其中，所述电光转换特性信息是指定所述电光转换特性的类型的类型信息。
(4)根据(1)或(2)所述的发送装置，
其中，所述电光转换特性信息是用于获得所述电光转换特性的曲线的参数。
(5)一种发送方法，包括：
处理步骤，对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换、并且获得传输视频数据；
发送步骤，通过发送单元传输包括通过编码所述传输视频数据所获得的视频流的内容；以及
信息插入步骤，用于将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。
(6)一种接收装置，包括：
接收单元，接收包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的预定格式的内容，
通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换获得所述传输视频数据，
将所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内；以及
处理单元，处理包含在由所述接收单元接收的内容内的视频流。
(7)根据(6)所述的接收装置，
其中，所述处理单元包括：
解码单元，解码所述视频流并且获得所述传输视频数据；以及
电光转换单元，其基于每个预定单位的电光转换特性的信息，对由所述解码单元获得的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。
(8)根据(7)所述的接收装置，
其中，所述电光转换特性信息是指定所述电光转换特性的类型的类型信息，并且
所述电光转换单元基于由所述类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对所述传输视频数据执行电光转换。
(9)根据(7)所述的接收装置，
其中，所述电光转换特性信息是用于获得所述电光转换特性的曲线的参数，并且
所述电光转换单元基于由所述参数获得的电光转换特性的曲线，对所述传输视频数据执行电光转换。
(10)根据(9)所述的接收装置，
其中，基于所述参数和最大显示电平信息，获得由所述电光转换单元所使用的电光转换特性的曲线，并且
所述输出视频数据的最大电平限于所述最大显示电平信息。
(11)根据(6)所述的接收装置，
其中，所述处理单元包括：
解码单元，解码包含在所述内容内的视频流并且获得所述传输视频数据；以及
发送单元，将由所述解码单元所获得的传输视频数据和所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性信息彼此相关联地发送给外部装置。
(12)根据(11)所述的接收装置，
其中，所述发送单元使用预定数量的信道通过差分信号将所述传输视频数据发送给所述外部装置，并且
将所述电光转换特性的信息插入所述传输视频数据的消隐周期内并将所述电光转换特性信息发送给所述外部装置。
(13)一种接收方法，包括：
接收步骤，通过接收单元接收包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的预定格式的内容，
通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换，获得所述传输视频数据，
将所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内；以及
处理步骤，处理包含在接收步骤中接收的内容内的视频流。
(14)一种显示装置，包括：
接收单元，从所述外部装置中接收传输视频数据以及与所述传输视频数据相关联的所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息；以及
电光转换单元，基于每个预定单位的电光转换特性的信息，对由所述接收单元接收的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。
(15)根据(14)所述的显示装置，
其中，所述电光转换特性信息是指定所述电光转换特性的类型的类型信息，并且
所述电光转换单元基于由所述类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对所述传输视频数据执行电光转换。
(16)根据(14)所述的显示装置，
其中，所述电光转换特性信息是用于获得所述电光转换特性的曲线的参数，并且
所述电光转换单元基于由所述参数获得的电光转换特性的曲线，对所述传输视频数据执行电光转换。
(17)根据(16)所述的显示装置，
其中，基于所述参数和最大显示电平信息，获得由所述电光转换单元所使用的电光转换特性的曲线，并且
所述输出视频数据的最大电平限于所述最大显示电平信息。
(18)一种显示方法，包括：
接收步骤，通过接收单元从所述外部装置中接收传输视频数据以及与所述传输视频数据相关联的所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息；以及
电光转换步骤，基于每个预定单位的电光转换特性的信息对在接收步骤中接收的传输视频数据执行电光转换，并且获得输出视频数据。
(19)一种发送装置，包括：
第一发送单元，发送包括视频流的内容，视频流包括通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换所获得的传输视频数据的编码数据；以及
第二发送单元，发送元文件，元文件包括用于使接收侧能够获取所述视频流的信息，
其中，将所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入到所述视频流和/或所述元文件内。
(20)一种发送装置，包括：
发送单元，发送包括视频流的内容，视频流包括通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的电平范围的输入视频数据执行光电转换所获得的传输视频数据的编码数据，
其中，将所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内。
本发明的一个主要特征在于，将传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入视频流的层和/或内容的层内，因此，传输侧可以通过根据图像内容选择性应用适当的光电转换特性，以预定单位执行HDR视频数据的光电转换(参见图9)。
符号说明
10、10A至10C：收发系统
100：发送装置
101：控制单元
102：照相机
103：光电转换单元
104：视频编码器
105：系统编码器
106：发送单元
200：机顶盒
200A：接收装置
201、201A：控制单元
202：接收单元
203：系统解码器
204：视频解码器
205：HDMI发送单元
206：HDMI终端
300：显示装置
301：控制单元
302：HDMI终端
303：HDMI接收单元
304：电光转换单元
305：显示单元
401：DASH流文件服务器
402：DASH MPD服务器
403：接收器
404：网络
405：广播站。

Claims (17)

1.一种发送装置，包括：
电路，被配置为对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的发光电平范围的输入视频数据执行光电转换、并且获得传输视频数据，
发送包括通过编码所述传输视频数据所获得的视频流的内容，以及
将所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入到所述视频流的层和/或所述内容的层内，所述电光转换特性是所述光电转换的反转。
2.根据权利要求1所述的发送装置，
其中，所述预定单位是场景单位或节目单位。
3.根据权利要求1所述的发送装置，
其中，所述电光转换特性的信息是指定所述电光转换特性的类型的类型信息。
4.根据权利要求1所述的发送装置，
其中，所述电光转换特性的信息是用于获得所述电光转换特性的曲线的参数。
5.一种接收装置，包括：
电路，被配置为接收包括通过编码传输视频数据所获得的视频流的预定格式的内容，
所述传输视频数据是通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的发光电平范围的输入视频数据执行光电转换而获得的，
所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入在所述视频流的层和/或所述内容的层内，所述电光转换特性是所述光电转换的反转；以及
处理包含在所述内容内的所述视频流。
6.根据权利要求5所述的接收装置，
其中，所述电路被进一步配置为：
解码所述视频流，
获得所述传输视频数据，
电光转换单元，基于每个所述预定单位的所述电光转换特性的信息，对所述传输视频数据执行电光转换，并且
获得输出视频数据。
7.根据权利要求6所述的接收装置，
其中，所述电光转换特性的信息是指定电光转换特性的类型的类型信息，并且
所述电路被进一步配置为基于由所述类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对所述传输视频数据执行电光转换。
8.根据权利要求6所述的接收装置，
其中，所述电光转换特性的信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数，并且
所述电路被进一步配置为基于由所述参数获得的电光转换特性的曲线，对所述传输视频数据执行电光转换。
9.根据权利要求8所述的接收装置，
其中，基于所述参数和最大显示电平信息，获得所述电光转换特性的曲线，并且
所述输出视频数据的最大电平限于所述最大显示电平信息。
10.根据权利要求5所述的接收装置，
其中，所述电路被进一步配置为：
解码包含在所述内容内的所述视频流，
获得所述传输视频数据；以及
将所述传输视频数据和所述传输视频数据的每个预定单位的所述电光转换特性的信息彼此相关联地发送给外部装置。
11.根据权利要求10所述的接收装置，
其中，所述电路被进一步配置为使用预定数量的信道通过差分信号将所述传输视频数据发送给所述外部装置，
将所述电光转换特性的信息插入到所述传输视频数据的消隐周期内，并且
将所述电光转换特性的信息发送给所述外部装置。
12.一种显示装置，包括：
电路，被配置为从外部装置接收传输视频数据以及与所述传输视频数据相关联的所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息，所述视频数据具有0％到100％*N(N是大于1的数)的发光电平范围，
基于每个预定单位的所述电光转换特性的信息对所述传输视频数据执行电光转换，所述电光转换特性是光电转换的反转，并且
获得输出视频数据。
13.根据权利要求12所述的显示装置，
其中，所述电光转换特性的信息是指定电光转换特性的类型的类型信息，并且
所述电路被进一步配置为基于由所述类型信息指定的类型的电光转换特性的曲线，对所述传输视频数据执行电光转换。
14.根据权利要求12所述的显示装置，
其中，所述电光转换特性的信息是用于获得电光转换特性的曲线的参数，并且
所述电路被进一步配置为基于由所述参数获得的电光转换特性的曲线对所述传输视频数据执行电光转换。
15.根据权利要求14所述的显示装置，
其中，基于所述参数和最大显示电平信息获得所述电光转换特性的曲线，并且
所述输出视频数据的最大电平限于所述最大显示电平信息。
16.一种发送装置，包括：
电路，被配置为发送包括视频流的内容，所述视频流包括通过对具有0％到100％*N(N是大于1的数)的发光电平范围的输入视频数据执行光电转换所获得的传输视频数据的编码数据，以及
发送元文件，所述元文件包括用于使接收侧能够获取所述视频流的信息，
其中，将所述传输视频数据的每个预定单位的电光转换特性的信息插入到所述视频流和/或所述元文件内，并且所述电光转换特性是所述光电转换的反转。
17.根据权利要求1所述的发送装置，其中，所述电路被进一步配置为基于所述输入视频数据的图像内容的分析，选择光电转换特性。
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