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JP7103475B2 - 送信装置、送信方法、受信装置および受信方法 - Google Patents

送信装置、送信方法、受信装置および受信方法 Download PDF

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Description

本技術は、送信装置、送信方法、受信装置および受信方法に関し、詳しくは、所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータを送信する送信装置等に関する。
従来、ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を適用して得られた伝送ビデオデータを送信することが考えられている。以下、ハイダイナミックレンジを、適宜、「ＨＤＲ」と表記する。例えば、非特許文献１には、従来受信機による受信を考慮した、従来の光電変換特性（ガンマ特性）との互換領域を含むＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）についての記載がある。
Tim Borer, "Non-Linear Opto-Electrical Transfer Functions for High Dynamic Range Television", Research & Development White Paper WHP 283, July 2014
本技術の目的は、受信側において所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータから表示用画像データを得る処理を適切に行い得るようにすることにある。
本技術の概念は、
入力ビデオデータを処理して所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータを得る光電変換処理部と、
上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコード部と、
上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信部と、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を挿入する情報挿入部を備える
送信装置にある。
本技術において、光電変換処理部により、入力ビデオデータが処理されて所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータが得られる。エンコード部により、伝送ビデオデータにエンコード処理が施されてビデオストリームが得られる。送信部により、このビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナが送信される。情報挿入部により、ビデオストリームおよび/またはコンテナに、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入される。
例えば、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報は、入力ビデオデータに光電変換が行われているときは、この光電変換の変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされ、入力ビデオデータに光電変換が行われていないときは、所定の光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされる、ようにされてもよい。
例えば、光電変換処理部は、通常ダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第１の伝送ビデオデータを得るか、ハイダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第２の伝送ビデオデータを得るか、ハイダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第３の伝送ビデオデータを得る、ようにされてもよい。
第１の伝送ビデオデータは、入力ビデオデータとしての通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られる。第２の伝送ビデオデータは、入力ビデオデータとしてのハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られる。
第３の伝送ビデオデータは、通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた入力ビデオデータに、通常ダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値をハイダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値に変換するための変換情報に基づいてダイナミックレンジ変換が行われて得られる。例えば、変換情報は、変換係数、あるいは変換テーブルである、ようにされてもよい。
例えば、情報挿入部は、光電変換処理部が第３の伝送ビデオデータを得るとき、ビデオストリームおよび/またはコンテナに、変換情報をさらに挿入する、ようにされてもよい。このように変換情報が挿入されることで、受信側では、この変換情報を用いて伝送ビデオデータのダイナミックレンジ変換を行うことでき、通常ダイナミックレンジの画像表示を行うための処理を容易に行い得る。
例えば、情報挿入部は、ビデオストリームおよび/またはコンテナに、所定の光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報をさらに挿入する、ようにされてもよい。この場合、受信側では、伝送ビデオデータが持っている所定の光電変換特性に対応した電光変換特性を容易に把握可能となる。また、例えば、情報挿入部は、ビデオストリームおよび/またはコンテナに、基準輝度レベルである基準レベル、あるいは通常ダイナミックレンジ光電変換特性とハイダイナミックレンジ光電変換特性のカーブが同一軌道から分岐して別れる輝度レベルである分岐レベルをさらに挿入する、ようにされてもよい。
このように本技術においては、入力ビデオデータを処理して得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータを送信する際に、その入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報も送信するものである。そのため、受信側において当該伝送ビデオデータから表示用画像データを得る処理を適切に行い得る。
また、本技術の他の概念は、
伝送ビデオデータがエンコードされて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを受信する受信部を備え、
上記伝送ビデオデータは、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータであり、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入されており、
上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコード部と、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナから、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を抽出する情報抽出部と、
上記デコード部で得られた伝送ビデオデータに、上記情報抽出部で抽出された情報、上記所定の光電変換特性の情報および表示性能に基づいた電光変換処理を施して表示用画像データを得る処理部をさらに備える
受信装置にある。
本技術において、受信部により、伝送ビデオデータがエンコードされて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナが受信される。ここで、伝送ビデオデータは、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータである。また、ビデオストリームおよび/またはコンテナに、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入されている。
例えば、伝送ビデオデータは、通常ダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第１の伝送ビデオデータであるか、ハイダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第２の伝送ビデオデータであるか、ハイダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第３の伝送ビデオデータである、ようにされてもよい。
ここで、第１の伝送ビデオデータは、入力ビデオデータとしての通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られたものである。第２の伝送ビデオデータは、入力ビデオデータとしてのハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られたものである。
第３の伝送ビデオデータは、通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた入力ビデオデータに、通常ダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値をハイダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値に変換するための変換情報に基づいてダイナミックレンジ変換が行われて得られたものである。
デコード部により、ビデオストリームにデコード処理が施されて伝送ビデオデータが得られる。情報抽出部により、ビデオストリームおよび/またはコンテナから、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が抽出される。そして、処理部により、デコード部で得られた伝送ビデオデータに、情報抽出部で抽出された情報、所定の光電変換特性の情報および表示性能に基づいた電光変換処理が施されて表示用画像データが得られる。
例えば、処理部は、表示性能がハイダイナミックレンジであるとき、伝送ビデオデータが第１の伝送ビデオデータである場合には、伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を行った後にハイダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して表示用画像データを得、伝送ビデオデータが第２の伝送ビデオデータあるいは第３の伝送ビデオデータである場合には、伝送ビデオデータにハイダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して表示用画像データを得る、ようにされてもよい。
また、例えば、処理部は、表示性能が通常ダイナミックレンジであるとき、伝送ビデオデータが第１の伝送ビデオデータである場合には、伝送ビデオデータに通常ダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得、伝送ビデオデータが第２の伝送ビデオデータあるいは第３の伝送ビデオデータである場合には、伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を行った後に通常ダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して表示用画像データを得る、ようにされてもよい。
このように本技術においては、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータに、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報、所定の光電変換特性の情報および表示性能に基づいた電光変換処理を施して表示用画像データを得るものである。そのため、伝送ビデオデータから表示用画像データを得る処理を適切に行い得る。
本技術によれば、受信側において所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータから表示用画像データを得る処理を適切に行い得る。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
実施の形態としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 サービス送信システムの構成例を示すブロック図である。 サービス送信システムにおけるダイナミックレンジ変換部の動作を説明するための図である。 サービス送信システムにおけるダイナミックレンジ変換部の動作を説明するための図である。 符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭のアクセスユニットを示す図である。 符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭以外のアクセスユニットを示す図である。 ダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージの構造例を示す図である。 ダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージの構造例における主要な情報の内容を示す図である。 ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタの構造例を示す図である。 ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタの構造例における主要な情報の内容を示す図である。 トランスポートストリームの構造例を示す図である。 サービス受信機の構成例を示すブロック図である。 サービス受信機におけるＨＤＲ/ＳＤＲ変換部の動作を説明するための図である。 サービス受信機におけるＨＤＲ/ＳＤＲ変換部の動作を説明するための図である。 サービス受信機におけるＨＤＲ/ＳＤＲ変換部の動作を説明するための図である。 サービス受信機におけるＳＤＲ/ＨＤＲ変換部の動作を説明するための図である。 ＭＭＴの構造例を示す図である。
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明を以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
＜１．実施の形態＞
［送受信システムの構成例］
図１は、実施の形態としての送受信システム１０の構成例を示している。この送受信システム１０は、サービス送信システム１００とサービス受信機２００により構成されている。サービス送信システム１００は、コンテナとしてのＭＰＥＧ２のトランスポートストリームＴＳを生成し、このトランスポートストリームＴＳを放送波あるいはネットのパケットに載せて送信する。
サービス送信システム１００は、入力ビデオデータを処理して、所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータを得る。トランスポートストリームＴＳには、この伝送ビデオデータにエンコード処理を施して得られたビデオストリームが含まれる。ビデオストリームおよび/またはコンテナとしてのトランスポートストリームＴＳに、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入される。
サービス受信機２００は、サービス送信システム１００から送信されてくるトランスポートストリームＴＳを受信する。サービス受信機２００は、トランスポートストリームＴＳに含まれているビデオストリームにデコード処理を施して伝送ビデオデータを得る。この伝送ビデオデータは、上述したように、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータである。
サービス受信機２００は、ビデオストリームおよび/またはコンテナとしてのトランスポートストリームＴＳに含まれている、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を抽出する。そして、サービス受信機２００は、伝送ビデオデータに、抽出された情報、所定の光電変換特性の情報および表示性能に基づいた電光変換処理を施して表示用画像データを得る。
「サービス送信システムの構成例」
図２は、サービス送信システム１００の構成例を示している。このサービス送信システム１００は、制御部１０１と、ＨＤＲ（High Dynamic Range：ハイダイナミックレンジ）光電変換部１０３と、ＳＤＲ（Standard Dynamic Range：通常ダイナミックレンジ）光電変換部１０４と、ダイナミックレンジ変換部１０５と、切換スイッチ１０６と、ＲＧＢ/ＹＣｂＣｒ変換部１０７と、ビデオエンコーダ１０８と、コンテナエンコーダ１０９と、送信部１１０を有している。
制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、制御プログラムに基づいて、サービス送信システム１００の各部の動作を制御する。ＨＤＲ光電変換部１０３は、高コントラストカメラ出力、すなわちＨＤＲビデオデータＶｈに対して、ＨＤＲ光電変換特性を適用して光電変換し、ＨＤＲ伝送ビデオデータ（ＨＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）を得る。このＨＤＲ伝送ビデオデータは、ＨＤＲ ＯＥＴＦで映像制作された映像素材となる。
ＳＤＲ光電変換部１０４は、通常コントラストカメラ出力、すなわちＳＤＲビデオデータＶｓに対して、ＳＤＲ光電変換特性を適用して光電変換し、ＳＤＲ伝送ビデオデータ（ＳＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）を得る。このＳＤＲ伝送ビデオデータは、ＳＤＲ ＯＥＴＦで映像制作された映像素材となる。
ダイナミックレンジ変換部１０５は、ＳＤＲ伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を行ってＨＤＲ伝送ビデオデータ（ＨＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）を得る。つまり、このダイナミックレンジ変換部１０５は、ＳＤＲ ＯＥＴＦで映像制作された映像素材であるＳＤＲ伝送ビデオデータをＨＤＲ伝送ビデオデータに変換する。ここで、ダイナミックレンジ変換部１０５は、ＳＤＲ光電変換特性による変換データの値をＨＤＲ光電変換特性による変換データの値に変換するための変換情報に基づいて、ダイナミックレンジ変換を行う。この変換情報は、例えば、制御部１０１から与えられる。
図３を参照して、ダイナミックレンジ変換について、さらに説明する。実線ａは、ＳＤＲ光電変換特性を示すＳＤＲ ＯＥＴＦカーブの一例を示している。実線ｂは、ＨＤＲ光電変換特性を示すＨＤＲ ＯＥＴＦカーブの一例を示している。横軸は入力輝度レベルを示し、Ｐ１はＳＤＲ最大レベルに対応する入力輝度レベルを示し、Ｐ２はＨＤＲ最大レベルに対応する入力輝度レベルを示している。
また、縦軸は伝送符号値または正規化された符号化レベルの相対値を示す。相対最大レベルＭはＨＤＲ最大レベルおよびＳＤＲ最大レベルを示す。基準レベルＧは、ＳＤＲ最大レベルに対応する入力輝度レベルＰ１におけるＨＤＲ ＯＥＴＦの伝送レベルを示すもので、いわゆるリファレンスの白レベルを意味し、このレベルよりも高い範囲をＨＤＲ特有のきらめき表現に利用することを示す。
分岐レベルＢは、ＳＤＲ ＯＥＴＦカーブとＨＤＲ ＯＥＴＦカーブとが同一軌道から分岐して別れるレベルを示す。Ｐｆは、分岐レベルに対応する入力輝度レベルを示す。なお、この分岐レベルＢは、０以上の任意の値とすることができる。図４は、分岐レベルＢが０である場合の例を示している。
ダイナミックレンジ変換部１０５におけるダイナミックレンジ変換では、ＳＤＲ伝送ビデオデータのうち、分岐レベルＢから相対最大レベルＭまでが、ＨＤＲ光電変換特性による変換データの値となるように変換される。この場合、ＳＤＲ最大レベルである相対最大レベルＭは基準レベルＧと一致するようにされる。なお、分岐レベルＢ未満の入力データは、そのまま出力データとされる。
ここで、変換情報は、変換テーブルあるいは変換係数で与えられる。変換テーブルで与えられる場合、ダイナミックレンジ変換部１０５は、この変換テーブルを参照して変換を行う。一方、変換係数で与えられる場合、ダイナミックレンジ変換部１０５は、この変換係数を用いた演算により変換を行う。例えば、変換係数をＣとするとき、分岐レベルＢから相対最大レベルＭまでの入力データに関して、以下の（１）式により、変換を行う。
出力データ＝分岐レベルＢ＋（入力データ－分岐レベルＢ）＊Ｃ ・・・（１）
図２に戻って、切換スイッチ１０６は、ＳＤＲ光電変換部１０４で得られたＳＤＲ伝送ビデオデータ（第１の伝送ビデオデータ）、ＨＤＲ光電変換部１０３で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第２の伝送ビデオデータ）、またはダイナミックレンジ変換部１０５で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第３の伝送ビデオデータ）を選択的に取り出す。
ＲＧＢ/ＹＣｂＣｒ変換部１０７は、切換スイッチ１０６で取り出された伝送ビデオデータＶ１をＲＧＢドメインからＹＣｂＣｒ（輝度・色差）ドメインに変換する。この場合、ＲＧＢ/ＹＣｂＣｒ変換部１０７は、色空間情報に基づいて、色空間に対応した変換式を用いて変換を行う。なお、これらの色空間のドメインは、ＲＧＢドメインに限定されるものではなく、また、輝度・色差ドメインはＹＣｂＣｒに限定されるわけではない。
ビデオエンコーダ１０８は、ＲＧＢ/ＹＣｂＣｒ変換部１０７でＹＣｂＣｒドメインに変換された伝送ビデオデータＶ１に対して、例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣあるいはＨＥＶＣなどの符号化を施して符号化ビデオデータを得、この符号化ビデオデータを含むビデオストリーム（ビデオエレメンタリストリーム）ＶＳを生成する。
この際、ビデオエンコーダ１０８は、アクセスユニット（ＡＵ）のＳＰＳ ＮＡＬユニットのＶＵＩ（video usability information）の領域に、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報（transfer function）などのメタ情報を挿入する。
ここで、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性は、この伝送ビデオデータＶ１がＳＤＲ光電変換部１０４で得られたＳＤＲ伝送ビデオデータ（第１の伝送ビデオデータ）であるときは、ＳＤＲ光電変換部１０４における光電変換特性である。また、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性は、この伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ光電変換部１０４で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第２の伝送ビデオデータ）であるときは、ＨＤＲ光電変換部１０３における光電変換特性である。さらに、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性は、この伝送ビデオデータＶ１がダイナミックレンジ変換部１０５で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第３の伝送ビデオデータ）であるときは、ＨＤＲ光電変換部１０３における光電変換特性である。
また、ビデオエンコーダ１０８は、アクセスユニット（ＡＵ）の“ＳＥＩｓ”の部分に、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報、ダイナミックレンジ変換の変換情報などのメタ情報を持つ、新規定義するダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージ（Dynamic_range_conv SEI message）を挿入する。ここで、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報は、入力ビデオデータに光電変換が行われているときは、この光電変換の変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされ、入力ビデオデータに光電変換が行われていないときは、伝送ビデオデータが持つ所定の光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされる。
ここで、伝送ビデオデータＶ１がＳＤＲ光電変換部１０４で得られたＳＤＲ伝送ビデオデータ（第１の伝送ビデオデータ）であるとき、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報は、ＳＤＲ光電変換部１０４における光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされる。また、伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ光電変換部１０４で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第２の伝送ビデオデータ）であるとき、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報は、ＨＤＲ光電変換部１０３における光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされる。さらに、伝送ビデオデータＶ１がダイナミックレンジ変換部１０５で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第３の伝送ビデオデータ）であるとき、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報は、ＳＤＲ光電変換部１０４における光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされる。
図５は、符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰ（Group Of Pictures）の先頭のアクセスユニットを示している。また、図６は、符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭以外のアクセスユニットを示している。ＨＥＶＣの符号化方式の場合、画素データが符号化されているスライス（slices）の前にデコード用のＳＥＩメッセージ群「Prefix_SEIs」が配置され、このスライス（slices）の後に表示用のＳＥＩメッセージ群「Suffix_SEIs」が配置される。ダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージは、例えば、図示のようにＳＥＩメッセージ群「Suffix_SEIs」として、あるいはＳＥＩメッセージ群「Prefix SEIs」として配置される。
図７は、ダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージの構造例(Syntax)を示している。図８は、その構造例における主要な情報の内容（Semantics）を示している。「Dynamic_range_conv_cancel_flag」の１ビットのフラグ情報は、“Dynamic_range_conv”のメッセージをリフレッシュするかを示す。“０”は、“Dynamic_range_conv”のメッセージをリフレッシュすることを示す。“１”は、“Dynamic_range_conv”のメッセージをリフレッシュしないこと、つまり前のメッセージをそのまま維持することを示す。
「Dynamic_range_conv_cancel_flag」が“０”であるとき、以下のフィールドが存在する。「coded_data_bit_depth」の８ビットフィールドは、符号化画素ビット数（伝送符号値のビット数）を示す。「reference_level」の１６ビットフィールドは、基準輝度レベル値、つまり基準レベルＧ（図３参照）を示す。「ratio_conversion_flag」の１ビットのフラグ情報は、シンプル変換によること、つまり変換係数が存在することを示す。「conversion_table_flag」の１ビットのフラグ情報は、変換テーブルによること、つまり変換テーブル情報が存在することを示す。「branch_level」の１６ビットフィールドは、分岐レベルＢ（図３参照）を示す。
「ratio_conversion_flag」が“１”であるとき、「level_conversion_ratio」の８ビットフィールドが存在する。このフィールドは、変換係数（レベル変換の比）を示す。「conversion_table_flag」が“１”であるとき、「table_size」の１６ビットフィールドが存在する。
このフィールドは、変換テーブルの入力数を示す。符号化画素ビット数に対応した数だけ、「level_R[i]」、「level_G[i]」、「level_B[i]」の各１６ビットフィールドが存在する。「level_R[i]」のフィールドは、赤コンポーネント（Red component）の変換後の値を示す。「level_G[i]」のフィールドは、緑コンポーネント（Red component）の変換後の値を示す。「level_B[i]」のフィールドは、青コンポーネント（Red component）の変換後の値を示す。
「original_transferfunction」の８ビットフィールドは、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す。“１”は、「BT.709-5 Transfer Function(SDR)」を示す。“１４”は、「10bit BT.2020 Transfer Function (SDR)」を示す。“１６”は、「SMPTE 2084 Transfer Function (HDR1)」を示す。“２５”は、「HDR(HDR2)」を示す。
図２に戻って、コンテナエンコーダ１０９は、ビデオエンコーダ１０８で生成されたビデオストリームＶＳを含むトランスポートストリームＴＳを生成する。送信部１１０は、このトランスポートストリームＴＳを、放送波あるいはネットのパケットに載せて、サービス受信機２００に送信する。
この際、コンテナエンコーダ１０９は、コンテナとしてのトランスポートストリームＴＳに、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す情報などを挿入する。この実施の形態において、コンテナエンコーダ１０９は、プログラム・マップ・テーブル（ＰＭＴ：Program Map Table）の配下、あるいはイベント・インフォメーション・テーブル（ＥＩＴ：Event Information Table）の配下に、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタ（dynamic_range_conversion_descriptor）を挿入する。
図９は、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタの構造例(Syntax)を示している。図１０は、その構造例における主要な情報の内容（Semantics）を示している。「descriptor_tag」の８ビットフィールドは、デスクリプタタイプを示し、ここでは、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタであることを示す。「descriptor_length」の８ビットフィールドは、デスクリプタの長さ（サイズ）を示し、デスクリプタの長さとして以降のバイト数を示す。
「highdynamicrange」の８ビットフィールドは、対象ストリームがＨＤＲストリームであるかＳＤＲストリームであるかを示す。“１”はＨＤＲストリームであることを示し、“０”はＳＤＲストリームであることを示す。「transferfunction」の８ビットフィールドは、電光変換特性（ＥＯＴＦ特性）を示す。つまり、このフィールドは、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す。例えば、“１”は「BT.709-5 Transfer Function(SDR)」を示し、“１４”は「10bit BT.2020 Transfer Function(SDR)」を示し、“１６”は「SMPTE 2084 Transfer Function(HDR1)」を示し、“２５”は「HDR(HDR2)」を示す。なお、「HDR(HDR2)」は、ＨＤＲ電光変換特性を示すが、ＰＱカーブではなく、いわゆるハイブリッドガンマと称されるものである。
「xycolourprimaries」の８ビットフィールドは、色空間を示す。例えば、“１”は「BT.709-5」を示し、“９”は「BT.2020」を示し、“１０”は「SMPTE 428 or XYZ」を示す。「matrixcoefficients」の8ビットフィールドは、色マトリクス係数を示す。例えば、“１”は「BT.709-5」を示し、“９”は「BT.2020 non-constant lumiinance」を示し、“１１”は「SMPTE 2085 or Y′D′zD′x」を示す。
「referencelevel」の８ビットフィールドは、基準レベルＧ（図３参照）を示す。この場合、基準レベルＧとして、最大「１」に正規化された相対範囲の中を０～１００の値で指定した値が記述される。受信側では、この値を１００で割ったものが相対基準レベルとして認識される。この相対基準レベルは、ダイナミックレンジ変換の変換情報としての変換係数を構成する。
「branchlevel」の８ビットフィールドは、分岐レベルＢ（図３参照）を示す。この場合、分岐レベルＢとして、最大「１」に正規化された相対範囲の中を０～１００の値で指定した値が記述される。受信側では、この値を１００で割ったものが分岐レベルとして認識される。
「original_transferfunction」の８ビットフィールドは、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す。“１”は、「BT.709-5 Transfer Function(SDR)」を示す。“１４”は、「10bit BT.2020 Transfer Function (SDR)」を示す。“１６”は、「SMPTE 2084 Transfer Function (HDR1)」を示す。“２５”は、「HDR(HDR2)」を示す。
図１１は、トランスポートストリームＴＳの構成例を示している。この構成例では、ＰＩＤ１で識別されるビデオストリームのＰＥＳパケット「Video PES」が存在する。アクセスユニットのＳＰＳのＶＵＩの領域に、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報などのメタ情報が挿入される。また、アクセスユニットに、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す情報、ダイナミックレンジ変換の変換情報などのメタ情報を持つダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージが挿入される。
また、トランスポートストリームＴＳには、ＰＳＩ（Program Specific Information）として、ＰＭＴ（Program Map Table）が含まれている。ＰＳＩは、トランスポートストリームに含まれる各エレメンタリストリームがどのプログラムに属しているかを記した情報である。ＰＭＴには、プログラム全体に関連する情報を記述するプログラム・ループ（Program loop）が存在する。
ＰＭＴには、各エレメンタリストリームに関連した情報を持つエレメンタリストリーム・ループが存在する。この構成例では、ビデオストリームに対応したビデオエレメンタリストリーム・ループ（video ES loop）が存在する。ビデオエレメンタリストリーム・ループ（video ES loop）には、ビデオストリームに対応して、ストリームタイプ、ＰＩＤ（パケット識別子）等の情報が配置されると共に、そのビデオストリームに関連する情報を記述するデスクリプタも配置される。
このビデオストリームの「Stream_type」の値は、例えばＨＥＶＣビデオストリームを示す値に設定され、ＰＩＤ情報はビデオストリームのＰＥＳパケット「video PES」に付与されるＰＩＤ１を示すものとされる。デスクリプタの一つとして、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報などのメタ情報を持つダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタが挿入される。
また、トランスポートストリームＴＳには、イベント（番組）単位の管理を行うＳＩ（Service Information）としてのＥＩＴ(Event Information Table)が含まれている。このＥＩＴの配下に、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタを挿入することも考えられる。
図２に示すサービス送信システム１００の動作を簡単に説明する。高コントラストカメラ出力であるＨＤＲビデオデータＶｈはＨＤＲ光電変換部１０３に供給される。このＨＤＲ光電変換部１０３では、ＨＤＲビデオデータＶｈにＨＤＲ光電変換特性で光電変換が施され、ＨＤＲ ＯＥＴＦで映像制作された映像素材としてのＨＤＲ伝送ビデオデータ（ＨＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）が得られる。
また、通常コントラストカメラ出力であるＳＤＲビデオデータＶｓはＳＤＲ光電変換部１０４に供給される。このＳＤＲ光電変換部１０４では、ＳＤＲビデオデータＶｓにＳＤＲ光電変換特性で光電変換が施され、ＳＤＲ ＯＥＴＦで映像制作された映像素材としてのＳＤＲ伝送ビデオデータ（ＳＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）が得られる。
ＳＤＲ光電変換部１０４で得られたＳＤＲ伝送ビデオデータは、ダイナミックレンジ変換部１０５に供給される。ダイナミックレンジ変換部１０５では、制御部１０１から供給される変換情報（変換テーブル、変換係数）に基づいて、ＳＤＲ伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換が施される。このダイナミックレンジ変換により、ＳＤＲ伝送ビデオデータは、ＨＤＲ伝送ビデオデータ（ＨＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）に変換される（図３参照）。
切換スイッチ１０６では、制御部１０１の制御により、ＳＤＲ光電変換部１０４で得られたＳＤＲ伝送ビデオデータ（第１の伝送ビデオデータ）、ＨＤＲ光電変換部１０３で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第２の伝送ビデオデータ）、またはダイナミックレンジ変換部１０５で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（第３の伝送ビデオデータ）が選択的に取り出される。このように取り出された伝送ビデオデータは、ＲＧＢ/ＹＣｂＣｒ変換部１０７でＲＧＢドメインからＹＣｂＣｒ（輝度・色差）ドメインに変換される。
ＹＣｂＣｒドメインに変換された伝送ビデオデータＶ１は、ビデオエンコーダ１０８に供給される。このビデオエンコーダ１０８では、伝送ビデオデータＶ１に対して、例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣあるいはＨＥＶＣなどの符号化が施されて符号化ビデオデータが得られ、この符号化ビデオデータを含むビデオストリームＶＳが生成される。
この際、ビデオエンコーダ１０８では、アクセスユニット（ＡＵ）のＳＰＳ ＮＡＬユニットのＶＵＩ（video usability information）の領域に、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報などのメタ情報が挿入される。また、ビデオエンコーダ１０８では、アクセスユニット（ＡＵ）の“ＳＥＩｓ”の部分に、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す情報、ダイナミックレンジ変換の変換情報などのメタ情報を持つ、新規定義するダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージ（図７参照）が挿入される。
ビデオエンコーダ１０８で得られたビデオストリームＶＳは、コンテナエンコーダ１０９に供給される。コンテナエンコーダ１０９では、ビデオエンコーダ１０８で生成されたビデオストリームＶＳを含むトランスポートストリームＴＳが生成される。このトランスポートストリームＴＳは、送信部１１０により、放送波あるいはネットのパケットに載せて、サービス受信機２００に送信される。
この際、コンテナエンコーダ１０９では、コンテナとしてのトランスポートストリームＴＳに、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す情報などのメタ情報が挿入される。すなわち、コンテナエンコーダ１０９では、プログラム・マップ・テーブルの配下、あるいはイベント・インフォメーション・テーブルの配下に、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタ（図９参照）が挿入される。
「サービス受信機の構成例」
図１２は、サービス受信機２００の構成例を示している。このサービス受信機２００は、制御部２０１と、受信部２０２と、コンテナデコーダ２０３と、ビデオデコーダ２０４と、ＹＣｂＣｒ/ＲＧＢ変換部２０５と、切換スイッチ２０６を有している。また、このサービス受信機２００は、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７と、ＳＤＲ電光変換部２０８と、ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９と、ＨＤＲ電光変換部２１０を有している。
制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、制御プログラムに基づいて、サービス受信機２００の各部の動作を制御する。受信部２０２は、サービス送信システム１００から放送波あるいはネットのパケットに載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳを受信する。コンテナデコーダ２０３は、トランスポートストリームＴＳからビデオストリームＶＳを抽出する。
また、コンテナデコーダ２０３は、トランスポートストリームＴＳに挿入されている種々の情報を抽出し、制御部２０１に送る。この情報には、上述した、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタ（図９参照）も含まれる。制御部２０１は、このデスクリプタの記述に基づいて、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるか、ビデオストリームＶＳに含まれる伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性、送信側における入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）などを認識する。
また、制御部２０１は、この認識により、ビデオストリームＶＳに含まれる伝送ビデオデータＶ１の種類を認識する。上述したように、伝送ビデオデータＶ１は、第１の伝送ビデオデータ、第２の伝送ビデオデータおよび第３の伝送ビデオデータのうちのいずれである。ここで、第１の伝送ビデオデータは、上述したように、ＳＤＲビデオデータＶｓに対してＳＤＲ光電変換が施されて得られたＳＤＲ伝送ビデオデータ（ＳＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）である。
また、第２の伝送ビデオデータは、ＨＤＲビデオデータＶｈに対してＨＤＲ光電変換が施されて得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（ＨＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）である。また、第３の伝送ビデオデータは、ＳＤＲビデオデータＶｓに対してＳＤＲ光電変換が施されて得られたＳＤＲ伝送ビデオデータにさらにダイナミックレンジ変換が行われて得られたＨＤＲ伝送ビデオデータ（ＨＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）である。
伝送ビデオデータＶ１が第１の伝送ビデオデータである場合には、ＳＤＲのストリームを示し、また、送信側における入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報（以下、適宜「オリジナル電光変換情報」という）および伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性（以下、適宜、「現状電光変換情報」という）が同一のＳＤＲ電光変換特性を示すことから、制御部２０１は、伝送ビデオデータＶ１は第１の伝送ビデオデータであると認識する。
また、伝送ビデオデータＶ１が第２の伝送ビデオデータである場合には、ＨＤＲのストリームを示し、また、オリジナル電光変換情報および現状電光変換情報が同一のＨＤＲ電光変換特性を示すことから、制御部２０１は、伝送ビデオデータＶ１は第２の伝送ビデオデータであると認識する。また、伝送ビデオデータＶ１が第３の伝送ビデオデータである場合には、ＨＤＲのストリームを示し、また、オリジナル電光変換情報はＳＤＲ電光変換特性を示すが、現状電光変換情報はＨＤＲ電光変換特性を示すことから、制御部２０１は、伝送ビデオデータＶ１は第３の伝送ビデオデータであると認識する。
ビデオデコーダ２０４は、コンテナデコーダ２０３で抽出されるビデオストリームＶＳに対してデコード処理を施して、伝送ビデオデータＶ１を得る。また、ビデオデコーダ２０４は、ビデオストリームＶＳから各アクセスユニットに挿入されているパラメータセットやＳＥＩメッセージなどの情報を抽出し、制御部２０１に送る。
この情報には、アクセスユニットのＳＰＳ ＮＡＬユニットのＶＵＩの領域に挿入されている、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報などのメタ情報も含まれる。また、この情報には、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す情報、ダイナミックレンジ変換の変換情報などのメタ情報を持つダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージ（図７参照）も含まれる。
制御部２０１は、このデスクリプタの記述に基づいて、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるか、ビデオストリームＶＳに含まれる伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性、送信側における入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）などを認識する。また、制御部２０１は、この認識により、ビデオストリームＶＳに含まれる伝送ビデオデータＶ１の種類を認識する。
制御部２０１は、上述したように、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタの記述情報からも同様の認識を行う。しかし、デスクリプタのようなコンテナレベルの識別情報は、ビデオのフレーム単位の動的な変化に追従できない。ビデオストリームＶＳのアクセスユニットのＳＰＳ ＮＡＬユニットのＶＵＩの領域およびＳＥＩメッセージから得られる情報に基づいて認識することで、フレーム単位の動的な変化に追従できる。
ＹＣｂＣｒ/ＲＧＢ変換部２０５は、ビデオデコーダ２０４で得られた伝送ビデオデータＶ１を、ＹＣｂＣｒ（輝度・色差）ドメインからＲＧＢドメインに変換する。なお、これらの色空間のドメインは、ＲＧＢドメインに限定されるものではなく、また、輝度・色差ドメインはＹＣｂＣｒに限定されるわけではない。切換スイッチ２０６は、制御部２０１の制御のもと、ＲＧＢドメインに変換された伝送ビデオデータＶ１を、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７、あるいはＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９に送る。
この場合、表示モニタ（図示せず）がＳＤＲ対応、つまり表示モニタの表示性能がＳＤＲであるとき、切換スイッチ２０６は、伝送ビデオデータＶ１をＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７に送る。一方、表示モニタがＨＤＲ対応、つまり表示モニタの表示性能がＨＤＲであるとき、切換スイッチ２０６は、伝送ビデオデータＶ１をＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９に送る。制御部２０１は、イナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージ（図７参照）から認識したダイナミックレンジの変換情報（変換テーブル、変換係数）をＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７およびＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９に与える。
ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７は、ＨＤＲ伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を施してＳＤＲ伝送ビデオデータを得る。このＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７は、伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ伝送ビデオデータである第２の伝送ビデオデータあるいは第３の伝送ビデオデータである場合に機能し、伝送ビデオデータＶ１がＳＤＲ伝送ビデオデータである第１の伝送ビデオデータである場合には、入力をそのまま出力とする。
図１３を参照して、伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ伝送ビデオデータ（第３の伝送ビデオデータ）である場合におけるダイナミックレンジ変換の詳細を説明する。縦軸は出力輝度レベルを示し、図３の横軸に対応する。また、横軸は伝送符号値を示し、図３の縦軸に対応する。実線ａは、ＳＤＲ電光変換特性を示すＳＤＲ ＥＯＴＦカーブである。このＳＤＲ ＥＯＴＦカーブは、図３に実線ａで示すＳＤＲ ＯＥＴＦカーブに対応している。実線ｂは、ＨＤＲ電光変換特性を示すＨＤＲ ＥＯＴＦカーブである。このＨＤＲ ＥＯＴＦカーブは、図３に実線ｂで示すＨＤＲ ＯＥＴＦカーブに対応している。なお、図１４は、分岐レベルＢが０である場合の例を示しており、図４の例に対応した例である。
ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７におけるダイナミックレンジ変換では、図２のダイナミックレンジ変換部１０５とは逆の変換が行われる。すなわち、このダイナミックレンジ変換では、ＨＤＲ伝送ビデオデータのうち、分岐レベルＢから基準レベルＧまでが、ＳＤＲ光電変換特性による変換データの値と一致するように変換される。この場合、基準レベルＧはＳＤＲ最大レベルである相対最大レベルＭと一致するようにされる。なお、分岐レベルＢ未満の入力データは、そのまま出力データとされる。
ここで、変換情報は、例えば、上述したように制御部２０１から変換テーブルあるいは変換係数で与えられる。変換テーブルで与えられる場合、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７は、この変換テーブルを参照して変換を行う。一方、変換係数で与えられる場合、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７は、この変換係数を用いた演算により変換を行う。例えば、変換係数をＣとするとき、分岐レベルＢから基準レベルＧまでの入力データに関して、以下の（２）式により、変換を行う。
出力データ＝分岐レベルＢ＋（入力データ－分岐レベルＢ）＊１/Ｃ ・・・（２）
次に、図１５を参照して、伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ伝送ビデオデータ（第２の伝送ビデオデータ）である場合におけるダイナミックレンジ変換の詳細を説明する。この場合、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７では、ＨＤＲ ＥＯＴＦカーブへの入力レベルが、ＳＤＲ ＥＯＴＦカーブへの入力レベルに変換される。この図１５において、図１３と対応する部分には同一符号を付して示している。なお、Ｐ１´は、基準レベルＧより低い所定のレベルＨに対応した出力輝度レベルを示している。
この場合、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７におけるダイナミックレンジ変換では、基準レベルＧより低い所定のレベルＨまでの入力データに関しては、上述の伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ伝送ビデオデータ（第３の伝送ビデオデータ）である場合と同様の変換が行われる。そして、レベルＨからレベルＭまでの入力データに関しては、一点鎖線で示すトーンマッピング特性ＴＭに基づいてレベル変換が行われて出力データが得られる。この場合、例えば、レベルＨはレベルＨ´に変換され、基準レベルＧはレベルＧ´に変換され、レベルＭはそのままレベルＭとされる。
このようにレベルＨからレベルＭまでの入力データに関してトーンマッピング特性ＴＭに基づいたレベル変換がなされることで、基準レベルＧから相対最大レベルＭまでのレベル飽和による画質劣化の低減が可能となる。
ＳＤＲ電光変換部２０９は、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７から出力されたＳＤＲ伝送ビデオデータに、ＳＤＲ電光変換特性を適用して、ＳＤＲ画像を表示するための表示用ビデオデータＶｓｄを得る。
ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９は、ＳＤＲ伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を施してＨＤＲ伝送ビデオデータを得る。このＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９は、伝送ビデオデータＶ１がＳＤＲ伝送ビデオデータである第１の伝送ビデオデータである場合に機能し、伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ伝送ビデオデータである第２の伝送ビデオデータあるいは第３の伝送ビデオデータである場合には、入力をそのまま出力とする。
図１６を参照して、伝送ビデオデータＶ１がＳＤＲ伝送ビデオデータ（第１の伝送ビデオデータ）である場合におけるダイナミックレンジ変換の詳細を説明する。この場合、ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９では、ＳＤＲ ＥＯＴＦカーブへの入力レベルが、ＨＤＲ ＥＯＴＦカーブへの入力レベルに変換される。この図１６において、図１３と対応する部分には同一符号を付して示している。
ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９におけるダイナミックレンジ変換では、図２のダイナミックレンジ変換部１０５と同様の変換が行われる。すなわち、このダイナミックレンジ変換では、ＳＤＲ伝送ビデオデータのうち、分岐レベルＢからＳＤＲ最大レベルである相対最大レベルＭまでが、ＨＤＲ光電変換特性による変換データの値と一致するように変換される。この場合、相対最大レベルＭは基準レベルＧと一致するようにされる。なお、分岐レベルＢ未満の入力データは、そのまま出力データとされる。
ＨＤＲ光電変換部２１０は、ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９から出力されたＨＤＲ伝送ビデオデータに、ＨＤＲ電光変換特性を適用して、ＨＤＲ画像を表示するための表示用ビデオデータＶｈｄを得る。
図１２に示すサービス受信機２００の動作を簡単に説明する。受信部２０２では、サービス送信システム１００から放送波あるいはネットのパケットに載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳが受信される。このトランスポートストリームＴＳは、コンテナデコーダ２０３に供給される。コンテナデコーダ２０３では、トランスポートストリームＴＳからビデオストリームＶＳが抽出される。
また、コンテナデコーダ２０３では、コンテナとしてのトランスポートストリームＴＳに挿入されている種々の情報が抽出され、制御部２０１に送られる。この情報には、上述した、ダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタ（図９参照）も含まれる。制御部２０１では、この情報に基づいて、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるか、ビデオストリームＶＳに含まれる伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性、送信側における入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）などが認識され、さらに伝送ビデオデータＶ１の種類も認識される。
コンテナデコーダ２０３で抽出されたビデオストリームＶＳは、ビデオデコーダ２０４に供給される。ビデオデコーダ２０４では、ビデオストリームＶＳに対してデコード処理が施され、伝送ビデオデータＶ１が得られる。この伝送ビデオデータＶ１は、ＳＤＲ伝送ビデオデータ（ＳＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）である第１の伝送ビデオデータであるか、あるいいは、ＨＤＲ伝送ビデオデータ（ＨＤＲ光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータ）である第２の伝送ビデオデータまたは第３の伝送ビデオデータである。
また、ビデオデコーダ２０４では、ビデオストリームＶＳを構成する各アクセスユニットに挿入されているパラメータセットやＳＥＩメッセージが抽出され、制御部２０１に送られる。この情報には、アクセスユニットのＳＰＳ ＮＡＬユニットのＶＵＩの領域やダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージ（図７参照）の情報も含まれる。制御部２０１では、この情報に基づいて、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるか、ビデオストリームＶＳに含まれる伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性、送信側における入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）などが認識され、さらに伝送ビデオデータＶ１の種類も認識される。
ビデオデコーダ２０４で得られた伝送ビデオデータＶ１は、ＹＣｂＣｒ/ＲＧＢ変換部２０５でＣｂＣｒ（輝度・色差）ドメインからＲＧＢドメインに変換される。ＲＧＢドメインに変換された伝送ビデオデータＶ１は、表示モニタがＳＤＲ対応であるとき、切換スイッチ２０６を通じて、ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７に供給される。
ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７では、伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ伝送ビデオデータである第２の伝送ビデオデータあるいは第３の伝送ビデオデータである場合は、このＨＤＲ伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換が施されてＳＤＲ伝送ビデオデータが得られる（図１３～図１５参照）。なお、伝送ビデオデータＶ１がＳＤＲ伝送ビデオデータである第１の伝送ビデオデータである場合には、入力がそのまま出力とされる。
ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部２０７で得られたＳＤＲ伝送ビデオデータは、ＳＤＲ電光変換部２０８に供給される。このＳＤＲ電光変換部２０８では、ＳＤＲ伝送ビデオデータに、ＳＤＲ電光変換特性が適用されて、ＳＤＲ画像を表示するための表示用ビデオデータＶｓｄが得られる。この表示用ビデオデータＶｓｄは、表示モニタの表示能力に応じて適宜表示マッピング処理が施された後に、表示モニタに供給され、ＳＤＲ画像の表示が行われる。
また、ＹＣｂＣｒ/ＲＧＢ変換部２０５でＲＧＢドメインに変換された伝送ビデオデータＶ１は、表示モニタがＨＤＲ対応であるとき、切換スイッチ２０６を通じて、ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９に供給される。
ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９では、伝送ビデオデータＶ１がＳＤＲ伝送ビデオデータである第１の伝送ビデオデータである場合は、このＳＤＲ伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換が施されてＨＤＲ伝送ビデオデータが得られる（図１６参照）。なお、伝送ビデオデータＶ１がＨＤＲ伝送ビデオデータである第２の伝送ビデオデータあるいは第３の伝送ビデオデータである場合には、入力がそのまま出力とされる。
ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部２０９で得られたＨＤＲ伝送ビデオデータは、ＨＤＲ電光変換部２１０に供給される。このＨＤＲ電光変換部２１０では、ＨＤＲ伝送ビデオデータに、ＨＤＲ電光変換特性が適用されて、ＨＤＲ画像を表示するための表示用ビデオデータＶｈｄが得られる。この表示用ビデオデータＶｈｄは、表示モニタの表示能力に応じて適宜表示マッピング処理が施された後に、表示モニタに供給され、ＨＤＲ画像の表示が行われる。
上述したように、図１に示す送受信システム１０においては、入力ビデオデータを処理して得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータを送信する際に、その入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報も送信するものである。そのため、受信側において当該伝送ビデオデータから表示用画像データを得る処理を適切に行うことができる。
＜２．変形例＞
なお、上述実施の形態においては、コンテナがトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ－２ ＴＳ）である例を示した。しかし、本技術は、コンテナがトランスポートストリームと限定されるものではなく、他のパケット、例えばＩＳＯＢＭＦＦ（ISO Base Media File Format）、あるいはＭＭＴ（Mpeg Media Transport）などの場合でも、ビデオのレイヤは同一の方法で実現できる。
図１７は、ＭＭＴ構造を示している。ＭＭＴストリームには、ビデオ、オーディオ等の各アセットのＭＭＴパケットが存在する。図示の例では、ＩＤ１で識別されるビデオのアセットのＭＭＴパケットが存在する。クセスユニットのＳＰＳのＶＵＩの領域に、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報などのメタ情報が挿入される。また、アクセスユニットに、入力ビデオデータの光電変換の状態（オリジナル伝達関数特性の種類）を示す情報、ダイナミックレンジ変換の変換情報などのメタ情報を持つダイナミックレンジ・コンバージョンＳＥＩメッセージが挿入される。
また、ＭＭＴストリームには、ＰＡ（Packet Access）メッセージパケットなどのメッセージパケットが存在する。ＰＡメッセージパケットには、ＭＭＴ・パケット・テーブル（MMT Package Table）などのテーブルが含まれている。ＭＰテーブルには、アセット毎の情報が含まれている。ここでは、ビデオのアセットに関連して、ＳＤＲのストリームであるかＨＤＲのストリームであるかを示す情報、伝送ビデオデータＶ１が持つ光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報、入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報などのメタ情報を持つダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタが挿入される。
また、ＥＰＧ番組表示向けにＭＨ・イベント・インフォメーション・テーブル（MH Event Information Table）が含まれる場合に、番組イベントの識別子（id）と共にデスクリプタが配置される。このデスクリプタとしてダイナミックレンジ・コンバージョン・デスクリプタを配置して、ＨＤＲ対応の番組であることを示すことも可能である。
また、上述実施の形態においては、サービス送信システム１００およびサービス受信機２００により構成される送受信システム１０を示したが、本技術を適用し得る送受信システムの構成は、これに限定されるものではない。例えば、サービス受信機２００が、例えば、（ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）などのデジタルインタフェースで接続されたセットトップボックス（ＳＴＢ）およびモニタからなる構成であってもよい。なお、「ＨＤＭＩ」は、登録商標である。
また、基準レベルや分岐レベルの情報はその値が光電変換特性を参照することで一意に求まる場合には、レベル値そのものを送らずとも、光電変換特性の識別情報によって代用させることができ、そのような情報供給においても本実施例の一つとして扱いうるものである。
また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
（１）入力ビデオデータを処理して所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータを得る光電変換処理部と、
上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコード部と、
上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信部と、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を挿入する情報挿入部を備える
送信装置。
（２）上記光電変換処理部は、
上記入力ビデオデータとしての通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換を行って通常ダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第１の伝送ビデオデータを得るか、
上記入力ビデオデータとしてのハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換を行ってハイダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第２の伝送ビデオデータを得るか、
通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた上記入力ビデオデータに、通常ダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値をハイダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値に変換するための変換情報に基づいてダイナミックレンジ変換を行ってハイダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第３の伝送ビデオデータを得る
前記（１）に記載の送信装置。
（３）上記情報挿入部は、
上記光電変換処理部が上記第３の伝送ビデオデータを得るとき、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記変換情報をさらに挿入する
前記（２）に記載の送信装置。
（４）上記変換情報は、変換係数である
前記（２）または（３）に記載の送信装置。
（５）上記変換情報は、変換テーブルである
前記（２）または（３）に記載の送信装置。
（６）上記情報挿入部は、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記所定の光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報をさらに挿入する
前記（１）から（５）のいずれかに記載の送信装置。
（７）上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報は、
上記入力ビデオデータに光電変換が行われているときは、該光電変換の変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされ、
上記入力ビデオデータに光電変換が行われていないときは、上記所定の光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされる
前記（１）から（６）のいずれかに記載の送信装置。
（８）上記情報挿入部は、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、基準輝度レベルである基準レベル、あるいは通常ダイナミックレンジ光電変換特性とハイダイナミックレンジ光電変換特性のカーブが同一軌道から分岐して別れる輝度レベルである分岐レベルをさらに挿入する
前記（１）から（７）のいずれかに記載の送信装置。
（９）入力ビデオデータを処理して所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータを得る光電変換処理ステップと、
上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコードステップと、
送信部により、上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信ステップと、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を挿入する情報挿入ステップを有する
送信方法。
（１０）伝送ビデオデータがエンコードされて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを受信する受信部を備え、
上記伝送ビデオデータは、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータであり、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入されており、
上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコード部と、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナから、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を抽出する情報抽出部と、
上記デコード部で得られた伝送ビデオデータに、上記情報抽出部で抽出された情報、上記所定の光電変換特性の情報および表示性能に基づいた電光変換処理を施して表示用画像データを得る処理部をさらに備える
受信装置。
（１１）上記伝送ビデオデータは、
上記入力ビデオデータとしての通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた通常ダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第１の伝送ビデオデータであるか、
上記入力ビデオデータとしてのハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られたハイダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第２の伝送ビデオデータであるか、
通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた上記入力ビデオデータに、通常ダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値をハイダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値に変換するための変換情報に基づいてダイナミックレンジ変換が行われて得られたハイダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第３の伝送ビデオデータである
前記（１０）に記載の受信装置。
（１２）上記処理部は、表示性能がハイダイナミックレンジであるとき、
上記伝送ビデオデータが上記第１の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を行った後にハイダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得、
上記伝送ビデオデータが上記第２の伝送ビデオデータあるいは上記第３の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータにハイダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得る
前記（１１）に記載の受信装置。
（１３）上記処理部は、表示性能が通常ダイナミックレンジであるとき、
上記伝送ビデオデータが上記第１の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータに通常ダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得、
上記伝送ビデオデータが上記第２の伝送ビデオデータあるいは上記第３の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を行った後に通常ダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得る
前記（１１）に記載の受信装置。
（１４）受信部により、伝送ビデオデータがエンコードされて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを受信する受信ステップを有し、
上記伝送ビデオデータは、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータであり、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入されており、
上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコードステップと、
上記ビデオストリームおよび/または上記コンテナから、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を抽出する情報抽出ステップと、
上記デコードステップで得られた伝送ビデオデータに、上記情報抽出ステップで抽出された情報、上記所定の光電変換特性の情報および表示性能に基づいた電光変換処理を施して表示用画像データを得る処理ステップをさらに有する
受信方法。
本技術の主な特徴は、入力ビデオデータを処理して得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータを送信する際に、その入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報も送信することで、受信側において当該伝送ビデオデータから表示用画像データを得る処理を適切に行い得るようにしたことである（図１１参照）。
１０・・・送受信システム
１００・・・サービス送信システム
１０１・・・制御部
１０３・・・ＨＤＲ光電変換部
１０４・・・ＳＤＲ光電変換部
１０５・・・ダイナミックレンジ変換部
１０６・・・切換スイッチ
１０７・・・ＲＧＢ/ＹＣｂＣｒ変換部
１０８・・・ビデオエンコーダ
１０９・・・コンテナエンコーダ
１１０・・・送信部
２００・・・サービス受信機
２０１・・・制御部
２０２・・・受信部
２０３・・・コンテナデコーダ
２０４・・・ビデオデコーダ
２０５・・・ＹＣｂＣｒ/ＲＧＢ変換部
２０６・・・切換スイッチ
２０７・・・ＨＤＲ/ＳＤＲ変換部
２０８・・・ＳＤＲ電光変換部
２０９・・・ＳＤＲ/ＨＤＲ変換部
２１０・・・ＨＤＲ電光変換部

Claims (13)

  1. 入力ビデオデータを処理して所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータを得る光電変換処理部と、
    上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコード部と、
    上記ビデオストリームを送信する送信部と、
    上記ビデオストリームに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を挿入し、上記ビデオストリームのＶＵＩの領域に、上記入力ビデオデータの光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報を挿入する情報挿入部を備える
    送信装置。
  2. 上記光電変換処理部は、
    上記入力ビデオデータとしての通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換を行って通常ダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第１の伝送ビデオデータを得るか、
    上記入力ビデオデータとしてのハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換を行ってハイダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第２の伝送ビデオデータを得るか、
    通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた上記入力ビデオデータに、通常ダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値をハイダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値に変換するための変換情報に基づいてダイナミックレンジ変換を行ってハイダイナミックレンジ光電変換特性を持たせた第３の伝送ビデオデータを得る
    請求項１に記載の送信装置。
  3. 上記情報挿入部は、
    上記光電変換処理部が上記第３の伝送ビデオデータを得るとき、
    上記ビデオストリームに、上記変換情報をさらに挿入する
    請求項２に記載の送信装置。
  4. 上記変換情報は、変換係数である
    請求項２に記載の送信装置。
  5. 上記変換情報は、変換テーブルである
    請求項２に記載の送信装置。
  6. 上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報は、
    上記入力ビデオデータに光電変換が行われているときは、該光電変換の変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされ、
    上記入力ビデオデータに光電変換が行われていないときは、上記所定の光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報とされる
    請求項１に記載の送信装置。
  7. 上記情報挿入部は、
    上記ビデオストリームに、基準輝度レベルである基準レベル、あるいは通常ダイナミックレンジ光電変換特性とハイダイナミックレンジ光電変換特性のカーブが同一軌道から分岐して別れる輝度レベルである分岐レベルをさらに挿入する
    請求項１に記載の送信装置。
  8. 入力ビデオデータを処理して所定の光電変換特性を持たせた伝送ビデオデータを得る光電変換処理ステップと、
    上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコードステップと、
    送信部により、上記ビデオストリームを送信する送信ステップと、
    上記ビデオストリームに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報を挿入し、上記ビデオストリームのＶＵＩの領域に、上記入力ビデオデータの光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報を挿入する情報挿入ステップを有する
    送信方法。
  9. 伝送ビデオデータがエンコードされて得られたビデオストリームを受信する受信部を備え、
    上記伝送ビデオデータは、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータであり、
    上記ビデオストリームに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入されており、
    上記ビデオストリームのＶＵＩの領域に、上記入力ビデオデータの光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報が挿入されており、
    上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコード処理と、該デコード処理で得られた伝送ビデオデータに、上記光電変換の状態を示す情報および上記電光変換特性を示す情報に基づいて電光変換処理を施して表示用画像データを得る処理を制御する制御部をさらに備える
    受信装置。
  10. 上記伝送ビデオデータは、
    上記入力ビデオデータとしての通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた通常ダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第１の伝送ビデオデータであるか、
    上記入力ビデオデータとしてのハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られたハイダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第２の伝送ビデオデータであるか、
    通常ダイナミックレンジビデオデータに通常ダイナミックレンジ光電変換特性による光電変換が行われて得られた上記入力ビデオデータに、通常ダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値をハイダイナミックレンジ光電変換特性による変換データの値に変換するための変換情報に基づいてダイナミックレンジ変換が行われて得られたハイダイナミックレンジ光電変換特性を持つ第３の伝送ビデオデータである
    請求項９に記載の受信装置。
  11. 上記制御部は、表示性能がハイダイナミックレンジであるとき、
    上記伝送ビデオデータが上記第１の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を行った後にハイダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得、
    上記伝送ビデオデータが上記第２の伝送ビデオデータあるいは上記第３の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータにハイダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得る処理を制御する
    請求項１０に記載の受信装置。
  12. 上記制御部は、表示性能が通常ダイナミックレンジであるとき、
    上記伝送ビデオデータが上記第１の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータに通常ダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得、
    上記伝送ビデオデータが上記第２の伝送ビデオデータあるいは上記第３の伝送ビデオデータである場合には、上記伝送ビデオデータにダイナミックレンジ変換を行った後に通常ダイナミックレンジ電光変換特性による電光変換を施して上記表示用画像データを得る処理を制御する
    請求項１０に記載の受信装置。
  13. 受信部により、伝送ビデオデータがエンコードされて得られたビデオストリームを受信する受信ステップを有し、
    上記伝送ビデオデータは、送信側で入力ビデオデータが処理されて得られた所定の光電変換特性を持つ伝送ビデオデータであり、
    上記ビデオストリームに、上記入力ビデオデータの光電変換の状態を示す情報が挿入されており、
    上記ビデオストリームのＶＵＩの領域に、上記入力ビデオデータの光電変換特性に対応した電光変換特性を示す情報が挿入されており、
    上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコード処理と、該デコード処理で得られた伝送ビデオデータに、上記光電変換の状態を示す情報および上記電光変換特性を示す情報に基づいて電光変換処理を施して表示用画像データを得る処理を制御する制御ステップをさらに有する
    受信方法。
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