CN105917646B - 发送装置、发送方法、接收装置和接收方法 - Google Patents

发送装置、发送方法、接收装置和接收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105917646B
CN105917646B CN201580004856.9A CN201580004856A CN105917646B CN 105917646 B CN105917646 B CN 105917646B CN 201580004856 A CN201580004856 A CN 201580004856A CN 105917646 B CN105917646 B CN 105917646B
Authority
CN
China
Prior art keywords
video data
range
level
gradation
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580004856.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105917646A (zh
Inventor
塚越郁夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN105917646A publication Critical patent/CN105917646A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105917646B publication Critical patent/CN105917646B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/162—User input
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H04N19/463—Embedding additional information in the video signal during the compression process by compressing encoding parameters before transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/98—Adaptive-dynamic-range coding [ADRC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2343—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
    • H04N5/202—Gamma control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

为了使得基于HDR视频数据的图像在LDR监控器上显示的良好，预定等级映射曲线被应用于具有第一等级范围的输入视频数据(HDR视频数据)，以获得具有第二等级范围的传输视频数据(LDR视频数据)，第二等级范围窄于第一等级范围。传输视频数据与辅助信息一起发送，以使得能够在接收侧进行等级转换。

Description

发送装置、发送方法、接收装置和接收方法
技术领域
本发明涉及一种发送装置、发送方法、接收装置以及接收方法，并且具体而言，例如，涉及一种在压缩视频数据的等级范围之后发送视频数据的发送装置。
背景技术
众所周知，在配置为显示具有正常亮度的图像的低动态范围(LDR)监控器上以宽动态范围显示高动态范围(HDR)图像，在HDR图像的黑暗部中生成截短的黑色，并且在明亮部中生成截短的白色，并且使该图像全部黑暗。图23(a)示出了在介于0与100*N％之间的等级范围内的原始HDR图像的亮度等级的示例性分布。在该实例中，“％”的值是在100cd/m2是100％时的亮度百分比。图23(b)示出了通过将原始HDR图像压缩为LDR范围来提供的LDR图像的亮度等级的示例性分布。LDR图像的峰值亮度处于比HDR图像的峰值亮度的等级更低的等级。这使LDR图像全部黑暗。
还众所周知的是伽玛校正。在伽玛校正中，输入具有与监控器的特性相反的特性的数据来校正监控器的伽玛特性。例如，非专利文献1描述了给等级在0到100％*N(N大于1)的输入视频数据应用伽玛曲线，提供传输视频数据，并且编码传输视频数据来生成视频流。然后，发送视频流。
引用列表
非专利文献
非专利文献1：High Efficiency Video Coding(HEVC)text specificationdraft 10(for FDIS&Last Call)
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目标在于，允许良好地显示从HDR视频数据中生成的LDR图像。
问题的解决方案
本发明的构思在于一种发送装置，包括：
等级转换单元，通过对第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，来提供比所述第一等级范围更窄或者与所述第一等级范围相等的第二等级范围的传输视频数据；以及
发送单元，将传输视频数据与用于在接收端转换等级的辅助信息一起发送。
根据本发明，等级转换单元通过对第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，来提供比所述第一等级范围更窄或者与所述第一等级范围相等的第二等级范围的传输视频数据。例如，所述第一等级可在0与N％之间，所述N是大于100的数，并且所述第二等级范围可在0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数。
发送单元将由等级转换单元提供的传输视频数据与用于在接收端转换所述等级的辅助信息一起发送。例如，所述发送单元可发送通过编码所述传输视频数据来提供的视频流，并且可将所述辅助信息插入视频流的层内。
根据如上所述的本发明，例如，对第一等级范围内的输入视频数据应用预定的等级映射曲线来提供比所述第一等级范围更窄的第二等级范围内的传输视频数据。然后，将传输视频数据发送给接收装置。因此，将适合于图像的内容的特性用作预定的等级映射曲线，允许良好地显示从传输视频数据中生成的LDR图像。而且，根据本发明，用于在接收端上转换等级的辅助信息与传输视频数据一起发送。例如，这使接收端能够根据辅助信息适当地转换传输视频数据的等级，且因此能够在良好的条件下显示图像。
要注意的是，在本发明中，例如，辅助信息可以是等级映射曲线信息和/或电光转换特性信息。在该实例中，接收端可以根据等级映射曲线信息从传输视频数据中再现用于HDR监控器的HDR视频数据，且因此可以在良好的条件下显示HDR图像。
而且，例如，接收端可以根据电光转换特性信息(在电光转换中)将传输视频数据的等级或者通过根据等级映射曲线信息在等级映射中映射传输视频数据的等级而提供的视频数据的等级转换成适合于监控器的伽玛特性的等级。因此，可以在良好的条件下显示图像。
例如，所述发送单元与所述传输视频数据一起发送的所述电光转换特性信息可包括多个电光转换特性的信息。在该实例中，例如，接收端可以从多个电光转换特性之中自动或者手动选择适合于查看图像的环境的亮度的电光转换特性，并且使用所选择的电光转换特性。这使接收端能够显示适合于查看图像的环境的亮度的高质量图像。
而且，本发明的另一个构思在于一种接收装置，包括：
接收单元，接收在比第一等级范围更窄或者与第一等级范围相等的第二等级范围内的传输视频数据，所述传输视频数据通过对所述第一等级范围内的输入视频数据应用预定的等级映射曲线来提供；以及
处理单元，根据与所述传输视频数据一起接收的辅助信息来转换所述传输视频数据的等级。
根据本发明，对所述第一等级范围内的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，提供在比第一等级范围更窄或者与第一等级范围相等的第二等级范围内的传输视频数据。然后，接收单元接收在第二等级范围内的传输视频数据。处理单元根据与所述传输视频数据一起接收的辅助信息，转换所述传输视频数据的等级。
如上所述，在本发明中，根据与所述传输视频数据一起接收的辅助信息，转换所述传输视频数据的等级。因此，适当地转换所述传输视频数据的等级。该适当的转换允许在良好的条件下在监控器上显示图像。
要注意的是，在本发明中，例如，所述辅助信息可以是等级映射曲线信息和/或电光转换特性信息。在该实例中，例如，可以根据等级映射曲线信息从传输视频数据中再现用于HDR监控器的HDR视频数据。因此，可以在良好的条件下显示HDR图像。而且，在实例中，例如，可以根据电光转换特性信息(在电光转换中)将传输视频数据的等级或者通过在等级映射中根据等级映射曲线信息映射传输视频数据的等级而提供的视频数据的等级转换成适合于监控器的伽玛特性的等级。因此，可以在良好的条件下显示图像。
例如，所述处理单元可通过根据所述等级映射曲线信息映射所述第二等级范围内的传输视频数据的等级来提供比所述第二等级范围更宽的第三等级范围的输出视频数据。在这种情况下，例如，所述第一等级范围可在0与N％之间，所述N是大于100的数，所述第二等级范围可在0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数，并且所述第三等级范围可在0与Q％之间，所述Q是大于或等于100并且小于或等于N的数。在这种情况下，可根据关于能够显示的最高等级的信息，确定在所述第三等级范围内的最高等级。
而且，例如，处理单元可在电光转换中通过根据电光转换特性信息，电光转换在所述第二等级范围内的传输视频数据或者在比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围内的视频数据，来提供输出视频数据，并且在所述第三等级范围内的视频数据通过根据所述等级映射曲线信息，转换所述传输视频数据的等级来提供。
而且，例如，与所述传输视频数据一起接收的所述电光转换特性信息可包括所述电光转换特性的信息，并且选择单元在多个电光转换特性之中选择在所述处理单元内使用的电光转换特性。在这种情况下，例如，所述选择单元可根据来自传感器的输出或者用户操作的输入，在所述电光转换特性之中选择在所述处理单元内使用的电光转换特性。在该实例中，可以从电光转换特性之中自动或者手动选择适合于查看图像的环境的亮度的电光转换特性，并且使用该电光转换特性。因此，可以在良好的条件下显示适合于查看图像的环境的亮度的图像。
本发明的效果
本发明允许良好地显示从HDR视频数据中生成的LDR图像。要注意的是，在本文中描述的效果仅仅是实例，并且本发明的效果不限于所描述的效果。本发明的效果可包括额外效果。
附图说明
[图1]是发送和接收系统作为实施方式的示例性配置的方框图。
[图2]是在发送端上执行的HDR转换的说明图。
[图3]是示例性HDR转换特性(等级映射曲线)的示图。
[图4]是在接收端上执行的HDR逆转换的说明图。
[图5]是示例性HDR逆转换特性(等级映射曲线)的示图。
[图6]是示例性电光转换特性的示图。
[图7]是发送装置的示例性配置的方框图。
[图8]是在编码方案是HEVC时在GOP的开头的访问单元的示图。
[图9]是HDR映射SEI消息的示例性结构的示图。
[图10]是HDR映射SEI消息的示例性结构的示图。
[图11]是在HDR映射SEI消息的示例性结构中的主要信息的内容的示图。
[图12]是HDR信息描述符的示例性结构的示图。
[图13]是在HDR信息描述符的示例性结构中的主要信息的内容的示图。
[图14]是传输流的示例性结构的示图。
[图15]是接收装置的示例性配置的方框图。
[图16]是在信息“eotf_table_type_main”中指示的主要类型和在信息“eotf_table_type_sub”中指示的子类型的示例性组合的示图。
[图17]是由主要和子类型指示的转换曲线的特性的说明图。
[图18]是在接收装置内的HDR逆转换和电光转换的联动的示意图。
[图19]是由接收装置执行的处理的示例性流程的流程图。
[图20]是反映HDR逆转换特性的电光转换特性的说明图。
[图21]是反映HDR逆转换特性的电光转换特性的说明图。
[图22]是反映HDR转换特性的光电转换特性的说明图。
[图23]是示出在通过将HDR图像压缩为LDR范围来提供LDR图像时LDR图像的峰值亮度处于比HDR图像的峰值亮度的等级更低的等级的示图。
具体实施方式
在后文中描述用于执行本发明的模式(在后文中称为“实施方式”)。要注意的是，按照以下顺序描述该实施方式。
1、实施方式
2、变形例
<1、实施方式>
<发送和接收系统的示例性配置>
图1示出了发送和接收系统10作为实施方式的示例性配置。发送和接收系统10包括发送装置100和接收装置200。
发送装置100生成作为容器的MPEG-2传输流TS，并且经广播波或者经互联网在数据包内传输MPEG-2传输流TS。传输流TS包括通过编码传输视频数据来提供的视频流。
传输视频数据是通过对作为输入视频数据的原始HDR图像的视频数据应用预定的等级映射曲线来提供的LDR图像的视频数据。在该应用中，传输视频数据的等级范围是从输入视频数据的等级范围中压缩的。然而，不一定均匀地压缩整个等级范围。根据等级映射曲线，生成低压缩范围和高压缩范围。低压缩范围的宽度或位置也变化。
在该实例中，原始HDR图像(即，输入视频数据)在第一等级范围内，并且待发送图像(即，传输视频数据)在比第一等级范围更窄的第二等级范围内。图2(a)示出了原始HDR图像的等级，换言之，示出了输入视频数据的等级的示例性分布。在该实例中，输入视频数据在介于0与N％(N>100)之间的等级范围内。图2(b)示出了已编码和发送的图像的等级，换言之，示出了传输视频数据的等级的示例性分布。在该实例中，传输视频数据在介于0与P％(100<＝P<N)之间的等级范围内。要注意的是，“％”的值表示相对于100cd/m2(即，100％)的值。
输入视频数据的从0到J％的范围是高压缩范围。该范围通过等级映射处理转换成传输视频数据的从0到J'％的范围。输入视频数据的从J到K％的范围是低压缩范围。该范围通过等级映射处理转换成传输视频数据的从J'到K'％的范围。输入视频数据的从K到N％的范围是高压缩范围。该范围通过等级映射处理转换成传输视频数据的从K'到P％的范围。
在该实例中，低压缩范围是明亮度的等级(levels of lightness)范围，其中，发送具有由等级映射处理造成的小质量损失的原始图像。另一方面，高压缩范围是以下等级范围，其中，原始图像的等级在等级映射处理中主动压缩为预定的显示等级。如上所述，选择性压缩等级范围，允许在与HDR图像不兼容的显示装置(监控器)上适当地显示图像的暗度和亮度。
图3示出了示例性HDR转换特性，即，示例性等级映射曲线。等级映射曲线(1)是细微地表示图像的黑暗部分的实例。在该实例中，等级范围分成三个范围：黑暗等级范围、中间等级范围以及明亮等级范围。黑暗等级范围转换成具有最大数量等级的范围，中间等级范围转换成具有第二大数量等级的范围，并且明亮等级范围转换成具有较小数量等级的范围。等级映射曲线(2)是细微地表示图像的中间等级范围内的部分的实例。在该实例中，三个划分范围的中间等级范围转换成具有最大数量等级的范围，明亮等级范围转换成具有第二大数量等级的范围，并且黑暗等级范围转换成具有较小数量等级的范围。等级映射曲线(3)是均匀表示在图像的亮度的三个等级范围内的部分的实例。图3示出了这三个连锁的等级映射曲线。然而，要注意的是，该数量不限于3个。
发送装置100将该传输视频数据与用于在接收端上转换视频数据的等级的辅助信息一起发送。例如，发送装置100将等级映射曲线信息和/或电光转换特性信息作为辅助信息插入视频流的层内。
例如，等级映射曲线信息包括在非压缩轴上的亮度的峰值等级的百分比项(参照在图3中的“Uw”)、在到非压缩轴上的峰值等级的百分比项的范围内的映射点的等级的百分比项(参照在图3中的“U1和U2”)、在等级压缩轴上的亮度的峰值等级的百分比项(参照在图3中的“Vw”)、以及在到在等级压缩轴上的峰值等级的百分比项的范围内的映射点的等级的百分比项(参照在图3中的“V1和V2”)。例如，电光转换特性信息包括电光转换特性的类型或者表示电光转换特性的查找表(LUT)的值。
接收装置200经广播波或者经互联网在数据包内接收从发送装置100中发送的传输流TS。传输流TS包括通过编码传输视频数据来提供的视频流。接收装置200通过(例如)用于解码视频流的处理提供显示视频数据(输出视频数据)。
如上所述，等级映射曲线信息和/或电光转换特性信息作为辅助信息插入视频流的层内。接收装置200根据等级映射曲线信息在与发送装置100的HDR转换相反的HDR逆转换中逆转换传输视频数据，生成待重放的HDR图像的视频数据。
待重放的HDR图像的视频数据的等级范围是比作为传输视频数据的等级范围的第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围。例如，待重放的HDR图像的视频数据的最高等级(峰值等级)限于原始HDR图像的视频数据的最高等级(峰值等级)或者接收功能作为显示的最高等级所限定的最高等级(峰值等级)。
与图2(b)一样，图4(a)示出了已编码和传输的图像的示例性等级，即，传输视频数据的示例性等级分布。在该实例中，传输视频数据在介于0与P％(100<＝P<N)之间的等级范围内。图4(b)示出了通过在发送端上根据等级映射曲线信息在与HDR转换相反的转换中，逆转换传输视频数据来提供的HDR图像的视频数据的等级的示例性分布。与原始HDR图像的视频数据一样，在该实例中，HDR图像的视频数据在介于0与N％(N>100)之间的等级范围内。
图5示出了根据等级映射曲线信息的示例性HDR逆转换特性。HDR逆转换特性(1)、(2)以及(3)分别对应于在图3中的等级映射曲线(1)、(2)以及(3)。
在本实施方式中，如下所述，根据在原始HDR图像的视频数据的最高等级(N％)与接收功能限定为要显示的最高等级的最高等级(Q％)之间的大小关系，确定由HDR逆转换提供的待重放的HDR图像的视频数据的最高等级。换言之，在P<Q<N成立时，待重放的HDR图像的视频数据的最高等级是Q％。在P<N<Q成立时，待重放的HDR图像的视频数据的最高等级是N％。
图4(b)示出了在待重放的HDR图像的视频数据的最高等级是N％时待重放的HDR图像的视频数据的等级分布。在该实例中，从0到J'％的传输视频数据的等级范围在HDR逆转换中转换成从0到J％的待重放的HDR图像的等级范围。从J'到K'％的传输视频数据的等级范围在HDR逆转换中转换成从J到K％的待重放的HDR图像的视频数据的范围。
从K'到P％的传输视频数据的等级范围在HDR逆转换中转换成从K到N％的待重放的HDR图像的视频数据的等级范围。在该实例中，为了在待重放的HDR图像中显示具有高等级值的部分，通过使在传输视频数据中的部分的高等级值乘以比率(N–K)/(P–K')，提供在待重放的HDR图像的视频数据中的部分的高等级值。
图4(c)示出了在待重放的HDR图像的视频数据的最高等级是Q％时待重放的HDR图像的视频数据的等级分布。在该实例中，从0到J'％的传输视频数据的等级范围在HDR逆转换中转换成从0到J％的待重放的HDR图像的视频数据的等级范围。从J'到K'％的输入视频数据的等级范围在HDR逆转换中转换成从J到K％的待重放的HDR图像的视频数据的等级范围。
从K'到P％的输入视频数据的等级范围在HDR逆转换中转换成从K到N％的待重放的HDR图像的视频数据的等级范围。在该实例中，为了在待重放的HDR图像中显示具有高等级值的部分，通过使在传输视频数据中的部分的高等级值乘以比率(Q–K)/(P–K')，提供在待重放的HDR图像的视频数据中的部分的高等级值。
接收装置200在电光转换处理中通过根据电光转换特性信息，转换传输视频数据或者通过在HDR逆转换中逆转换传输视频数据来提供的HDR图像的视频数据，生成显示视频数据(输出视频数据)。
图6示出了示例性电光转换特性。曲线a表示用于高度精确地显示具有低亮度的部分的示例性电光转换特性。曲线b表示用于粗略地显示具有极低亮度的部分以及高度精确地显示具有另一个亮度的部分的示例性电光转换特性。曲线c表示用于在图像中在具有高亮度的部分与具有低亮度的部分之间保持良好平衡的同时显示图像的示例性电光转换特性。要注意的是，在发送装置100中使用的光电转换特性通常与在接收装置200中使用的电光转换特性相反。
“发送装置的示例性配置”
图7是发送装置100的示例性配置。发送装置100包括控制单元101、相机102、光电转换单元103、HDR转换单元104、视频编码器105、系统编码器106以及发送单元107。控制单元101包括中央处理单元(CPU)，并且根据储存在储存单元(未示出)内的控制程序，控制在发送装置100内的各个单元的操作。
相机102捕捉对象的图像，并且输出视频数据，作为高动态范围(HDR)图像。视频数据在从0到100％N的等级范围内，例如，从0到400％或者从0到800％。在该实例中，100％的等级对应于100cd/m2的白色亮度(辉度)的值。
光电转换单元103通过给视频数据应用伽玛曲线来光电转换从相机102中提供的视频数据。HDR转换单元104通过在HDR转换(等级映射)中给视频数据应用预定的等级映射曲线(参照图3)来将光电转换后的HDR图像的视频数据进行转换，在压缩的等级范围内生成LDR图像的传输视频数据(参照图2(a)和2(b))。通过该转换，例如，在通过12或更多位显示输入HDR转换单元104中的图像时，通过10或更低位显示从HDR转换单元104中输出的图像。要注意的是，作为在该实例中使用的等级映射曲线，通过自动操作或用户操作选择与表示图像的亮度的参数连锁(linked to)的预定等级映射曲线。
视频编码器105通过编码由HDR转换单元104例如以MPEG-4AVC、MPEG-2视频或高效率视频编码(HEVC)生成的传输视频数据来提供编码的视频数据。视频编码器105使用在下游提供的流格式化器(未示出)，生成视频流(视频基本流)，包括编码的视频数据。
同时，视频编码器105将辅助信息插入视频流的层内。辅助信息用于在接收端上转换等级。辅助信息是关于在HDR转换单元104中使用的等级映射曲线的信息以及电光转换特性信息。在电光转换特性信息中指示的电光转换特性取决于图像的特性并且通过自动操作或用户操作选择。
系统编码器106生成传输流TS，包括通过视频编码器105生成的视频流。发送单元107经广播波或者经互联网在数据包内将传输流TS传输给接收装置200。
同时，系统编码器106可以将识别信息插入传输流TS的层内，所述识别信息表示用于在接收端上转换等级的辅助信息(关于等级映射曲线的信息以及电光转换特性信息)被插入视频流的层内。在这种情况下，系统编码器106(例如)在包含在传输流TS内的节目映射表(PMT)的视频基本环路(视频ES环路)之下，插入识别信息。
简单描述在图7中示出的发送装置100的操作。相机102捕捉图像并且提供HDR图像的视频数据。然后，光电转换单元103通过给HDR图像的视频数据应用伽玛曲线来光电转换HDR图像的视频数据，并且将光电转换的视频数据传输给HDR转换单元104。通过在HDR转换中给HDR图像的光电转换后的视频数据应用预定的等级映射曲线来转换HDR图像的光电转换后的视频数据，HDR转换单元104生成LDR图像的传输视频数据(参照图2(a)和2(b))。
将由HDR转换单元104生成的LDR图像的传输视频数据提供给视频编码器105。视频编码器105通过(例如)在HEVC中编码LDR图像的传输视频数据，生成视频流(视频基本流)，包括编码的图像数据。同时，视频编码器105将用于在接收端上转换等级的辅助信息(关于等级映射曲线的信息以及电光转换特性信息)插入视频流的层内。
将由视频编码器105生成的视频流提供给系统编码器106。系统编码器106生成包括视频流的MPEG-2传输流TS。发送单元107经广播波或者经互联网在数据包内将传输流TS传输给接收装置200。
[辅助信息、识别信息以及TS结构]
如上所述，将辅助信息(关于等级映射曲线的信息以及电光转换特性信息)插入视频流的层内。例如，在HEVC用作编码方案时，将辅助信息作为HDR映射SEI消息(HDR_mappingSEI消息)插入在访问单元(AU)内的“SEIs”部分内。
图8示出了在HEVC用作编码方案时在图像组(GOP)的开头的访问单元。在HEVC用作编码方案时，用于解码的SEI消息组“Prefix_SEIs”放在编码像素数据的“薄片”之前，并且用于显示的SEI消息组“Suffix_SEIs”放在“薄片”之后。HDR映射SEI消息作为SEI消息组“Suffix_SEIs”放置。
图9和图10示出了“HDR映射SEI消息”的示例性结构(语法)。图11示出了在示例性结构中的主要信息的内容(语义)。“HDR_mapping_refresh_flag”是一位标志信息。“1”表示更新关于HDR映射的先前消息。“0”表示未更新先前消息。
在“HDR_mapping_refresh_flag”是“1”时，存在以下信息。“coded_data_bits”的8位字段通过值表示编码的数据的位长度。“uncompressed_peak_level_percentage”的16位字段表示源图像数据的最高等级的百分比项(相对于100cd/m2的值)，例如，在图3中的“Uw”的值。“compressed_peak_level_percentage”的16位字段表示编码的图像数据的最高等级的百分比项(相对于100cd/m2的值)，例如，在图3中的“Vw”的值。
“level_mapping_flag”是表示是否存在等级映射的参数的一位标志信息。“1”表示存在等级映射的参数。“eotf_linked_flag”是一位标志信息，表示是否使用电光转换(EOTF)的转换曲线，以便执行等级映射。“1”表示电光转换(EOTF)的转换曲线用于执行等级映射。
在“level_mapping_flag”是1时，存在以下信息。“number_of_mapping_periods”的8位字段表示连锁的等级映射曲线的数量。例如，在图3中，连锁的等级映射曲线的数量是3。“compressed_mapping_point”的16位字段表示假设“compressed_peak_level_percentage”是100％时等级映射曲线在百分比项情况下在等级压缩轴上变化的点。例如，在图3中，该点是“V1、V2或Vw”的值。“uncompressed_mapping_point”的16位字段表示假设“uncompressed_mapping_point”是100％时等级映射曲线在百分比项的情况下在等级非压缩轴上变化的点。例如，在图3中，该点是“U1、U2或Uw”的值。
在“eotf_linked_flag”是1时，存在以下信息。“eotf_table_type_main”的4位字段表示电光转换(EOTF)的转换曲线的主要类型，并且表示在“eotf_linked_flag”是“0xF”时发送专门用于特定图像的电光转换(EOTF)的转换曲线。“tbl[j]”的16位字段表示在发送的电光转换(EOTF)的转换曲线上输入值“j”的输出值。
图12示出了作为识别信息的HDR信息描述符(HDR_information descriptor)的示例性结构(语法)。图13示出了在示例性结构中的主要信息的内容(语义)。
“HDR_information descriptor_tag”的8位字段表示描述符的类型，并且表示该类型在该实例中是HDR信息描述符。“HDR_information descriptor_length”的8位字段表示描述符的长度(尺寸)，并且表示作为描述符的长度的后续字节的数量。
“HDR_mapping_SEI_existed”的1位字段是标志信息，表示在视频层(视频流的层)内是否存在HDR映射SEI消息。“1”表示存在HDR映射SEI消息，而“0”表示不存在HDR映射SEI消息。
图14示出了传输流TS的示例性结构。传输流TS包括视频基本流的PES数据包“PID1：video PES1”。HDR映射SEI消息(HDR_mapping SEI information)插入视频基本流内。
传输流TS进一步包括节目映射表(PMT)，作为节目特定信息(PSI)。PSI表示包含在传输流内的每个基本流属于哪个节目。传输流TS进一步包括事件信息表(EIT)，作为用于管理每个事件(节目)的服务信息(SI)。
在PMT内存在包括与每个基本流相关的信息的基本环路。在该示例性结构中，存在视频基本环路(视频ES环路)。例如，关于流的类型和数据包标识符(PID)的信息放在视频基本环路内，对应于每个视频基本流，并且还放置表示与视频基本流相关的信息的描述符。
HDR信息描述符(HDR_information descriptor)在PMT内放在视频基本环路(视频ES环路)之下。该描述符表示HDR映射SEI消息是否插入视频流内，如上所述。
“接收装置的示例性配置”
图15示出了接收装置200的示例性配置。接收装置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、HDR逆转换单元205、电光转换单元206以及显示单元207。控制单元201包括中央处理单元(CPU)，并且根据储存在储存单元(未示出)内的控制程序，控制在接收装置200内的各个单元。
接收单元202经广播波或者经互联网在数据包内接收从发送装置100中传输的传输流TS。系统解码器203从传输流TS中提取视频流(基本流)。在表示插入辅助信息(关于等级映射曲线的信息以及电光转换特性信息)的识别信息插入传输流TS的层内时，系统解码器203提取识别信息并且将识别信息传输给控制单元201。
从识别信息中，控制单元201可以认识到，辅助信息(关于等级映射曲线的信息以及电光转换特性信息)，即，HDR映射SEI消息(HDR_mapping SEI消息)插入在视频流内。基于该认识，例如，控制单元201可以控制视频解码器204积极获取HDR映射SEI消息。
视频解码器204通过在解码处理中解码由系统解码器203提取的视频流来提供基带视频数据(传输视频数据)。视频解码器204提取插入在视频流内的SEI消息并且将SEI消息发送给控制单元201。SEI消息包括HDR映射SEI消息(HDR_mapping SEI消息)。控制单元201根据SEI消息控制解码处理或显示处理。
HDR逆转换单元205通过在HDR逆转换中根据包含在HDR映射SEI消息内的等级映射曲线信息逆转换由视频解码器204提供的传输视频数据，在扩展的等级范围内生成HDR图像的视频数据(参照图4(a)到4(c))。在HDR逆转换中，例如，在该实例中，在通过10或更低位显示输入HDR逆转换单元205中的图像时，通过12或更多位显示从HDR逆转换单元205中输出的图像。
HDR逆转换单元205根据在原始HDR图像的视频数据的最高等级(N％)与接收功能定义为要显示的最高等级的最高等级(Q％)之间的大小关系，确定待重放的HDR图像的视频数据的最高等级。换言之，在Q<N成立时，待重放的HDR图像的视频数据的最高等级是Q％。在N<Q成立时，待重放的HDR图像的视频数据的最高等级是N％。
要注意的是，在HDR映射SEI消息不包括等级映射曲线信息(等级映射参数)时，HDR逆转换单元205无变化地输出从视频解码器204中输入的LDR图像的传输视频数据。
电光转换单元206电光转换从HDR逆转换单元205中输出的视频数据(待重放的HDR图像的视频数据或者LDR图像的传输视频数据)，换言之，根据包含在HDR映射SEI消息内的电光转换特性信息映射视频数据的等级。在该实例中，电光转换单元206将类型在HDR映射SEI消息中指示的转换曲线或者在HDR映射SEI消息中传输的转换曲线用作电光转换(EOTF)的转换曲线。要注意的是，在通过另一种方法传输视频数据时，可以根据包含在视频的参数组(SPS)内的信令信息，识别辅助信息。
如上所述，表示包含在HDR映射SEI消息内的电光转换(EOTF)的转换曲线的类型的信息是“eotf_table_type_main”，并且“eotf_table_type_main”表示转换曲线的主要类型(参照图10)。在“eotf_table_type_main”内表示的主要类型细分成在“eotf_table_type_sub”表示的子类型。换言之，电光转换单元206使用根据主要类型和子类型确定的电光转换(EOTF)的转换曲线。
图16示出了在信息“eotf_table_type_main”中指示的主要类型和在信息“eotf_table_type_sub”中指示的子类型的示例性组合。在该实例中，具有三个主要类型“1”、“2”和“3”，并且具有三个子类型“1”、“2”和“3”。
在该实例中，主要和子类型中的每个表示转换曲线的特性，例如，如图17中所示。换言之，主要类型“1”表示适合于细微地再现在图像中具有黑暗等级的部分的转换曲线。主要类型“2”表示适合于粗略地再现在图像中具有极低亮度的部分并且清晰地再现具有另一个亮度的部分的转换曲线。主要类型“3”表示适合于细微地再现在图像中具有中间等级的部分的转换曲线。另一方面，子类型“1”表示适合于在黑暗的房间内查看图像的转换曲线。子类型“2”表示适合于在明亮的房间内查看图像的转换曲线。子类型“3”表示适合于在具有适度亮度的房间内查看图像的转换曲线。要注意的是，主要或子类型的数不限于3个。每种类型的特性不限于在图17中示出的内容。
如上所述，信息“eotf_table_type_main”从发送装置100设置在HDR映射SEI消息中。另一方面，根据查看图像的环境，在接收装置200中设置信息“eotf_table_type_sub”。在这种情况下，根据来自亮度传感器的输出或用户操作，确定在“eotf_table_type_sub”中指示的子类型。这在包含在主要类型内的子类型之中选择子类型，从而选择在电光转换单元206内要使用的电光转换特性。
图18示意示出了在接收装置200内执行的HDR逆转换和电光转换的联动。在通过HDR逆转换和电光转换的转换之后，已接收图像变成要显示图像。HDR逆转换的转换特性对应于在发送端上的HDR转换中使用的等级映射曲线。例如，如上所述，在发送端上使用与表示图像的亮度的参数连锁的预定的等级映射曲线。
电光转换特性由在信息“eotf_table_type_main”中指示的主要类型和在信息“eotf_table_type_sub”中指示的子类型指定。根据图像的特性，在发送端上设置主要类型。另一方面，根据查看图像的环境，在接收端上设置子类型。
再次参照图15，在HDR映射SEI消息不包括电光转换特性信息时，电光转换单元206使用传统的逆伽玛特性，执行电光转换。
显示单元207使用从电光转换单元206中输出的显示视频数据显示图像。例如，显示单元207包括液晶显示面板以及有机电致发光显示面板。
简单描述在图15中示出的接收装置200的操作。接收单元202经广播波或者经互联网在数据包内接收从发送装置100中传输的传输流TS。将传输流TS提供给系统解码器203。系统解码器203从传输流TS中提取视频流(基本流)。
将由系统解码器203提取的视频流提供给视频解码器204。视频解码器204通过在解码处理中解码视频流来提供基带视频数据(传输视频数据)。同时，视频解码器204提取包含在视频流内的SEI消息并且将SEI消息传输给控制单元201。SEI消息包括HDR映射SEI消息(HDR_mappingSEI消息)。控制单元201根据SEI消息控制解码处理或显示处理。
将由视频解码器204提供的LDR图像的传输视频数据提供给HDR逆转换单元205。HDR逆转换单元205通过在HDR逆转换中根据包含在HDR映射SEI消息内的等级映射曲线信息逆转换由视频解码器204提供的LDR图像的传输视频数据，在扩展的等级范围内生成待重放的HDR图像的视频数据。要注意的是，在HDR映射SEI消息不包括等级映射曲线信息时，HDR逆转换单元205无变化地输出从视频解码器204中输入的LDR图像的传输视频数据。
将由HDR逆转换单元205提供的视频数据提供给电光转换单元206。通过在电光转换中电光转换从HDR逆转换单元205中输出的视频数据(待重放的HDR图像的视频数据或者LDR图像的传输视频数据)，换言之，在等级映射中映射视频数据的等级，电光转换单元206生成显示视频数据。在该实例中，电光转换单元206将类型在HDR映射SEI消息中指示的转换曲线或者在HDR映射SEI消息中传输的转换曲线用作电光转换(EOTF)的转换曲线。要注意的是，在HDR映射SEI消息不包括电光转换特性信息时，例如，通过传统的逆伽玛特性执行电光转换。
将由电光转换单元206提供的显示视频数据提供给显示单元207。显示单元207显示所述显示视频数据的图像。
图19示出了接收装置200执行的处理的示例性流程。接收装置200在步骤ST1中开始处理。随后，接收装置200在步骤ST2中接收视频流。然后，接收装置200在步骤ST3中确定是否读取HDR映射SEI消息。在视频流包括HDR映射SEI消息时，接收装置200确定读取HDR映射SEI消息。
在确定读取HDR映射SEI消息时，接收装置200在步骤ST4中识别编码位以及编码图像数据的峰值等级的百分比项。接下来，接收装置200在步骤ST5中识别原始图像的峰值等级的百分比项。
接下来，接收装置200在步骤ST6中通过根据包含在HDR映射SEI消息内的等级映射曲线信息执行HDR逆转换来提供待重放的HDR图像的视频数据。接收装置200在步骤ST7中通过识别电光转换(EOTF)的转换曲线的类型或者接收专门用于特定图像的电光转换(EOTF)的转换曲线，并且执行电光转换，来提供显示视频数据。在步骤ST7中的处理之后，接收装置200在步骤ST8中完成处理。
在步骤ST3中确定不读取HDR映射SEI消息时，接收装置200在步骤ST9中通过在电光转换中通过传统的逆伽玛校正来电光转换输入的LDR图像的视频数据，来提供显示视频数据。在步骤ST9中的处理之后，接收装置200在步骤ST8中完成的处理。
在图1中示出的发送和接收系统10中，发送装置100通过特定的等级映射曲线压缩原始HDR图像的视频数据的等级范围，来生成LDR图像的传输视频数据，然后，如上所述，发送LDR图像的传输视频数据。因此，例如，将适合于图像的内容的特性用作预定的等级映射曲线，允许在LDR监控器上良好地显示传输视频数据的LDR图像。
在图1中示出的发送和接收系统10中，发送装置100与传输视频数据一起还发送用于在接收端上转换等级的辅助信息。例如，这使接收端能够根据辅助信息适当地转换传输视频数据的等级，从而能够在良好的条件下显示图像。
在图1中示出的发送和接收系统10中，发送装置100传输电光转换特性信息，包括关于多个电光转换特性的信息，即，信息“eotf_table_type_main”。这使接收端能够从电光转换特性之中自动或者手动选择适合于查看图像的环境的电光转换特性，并且使用所选择的电光转换特性，从而能够在监控器上显示适合于该环境的亮度的高质量图像。
<2、变形例>
在实施方式中，描述了在接收装置200中HDR逆转换单元205执行HDR逆转换并且电光转换单元206执行电光转换的实例。然而，要注意的是，例如，在电光转换特性上反映HDR逆转换特性，使电光转换单元206能够单独同时执行HDR逆转换和电光转换。
图20(a)示出了等级映射特性(HDR逆转换特性)。等级映射特性是用于利用压缩等级轴上的相对等级与在非压缩等级轴上的相对等级之间的对应性将LDR图像转换成HDR图像的信息。图20(b)示出了电光转换特性。曲线LC表示传统的电光转换特性，并且曲线HDC表示通过在传统的电光转换特性上反映HDR逆转换特性所提供的电光转换特性。
将描述提供曲线HDC的处理。要注意的是，线NTr表示与电光转换的曲线相比较在最高与最低等级之间延伸的直线。曲线LC-1表示反向特性，并且曲线LC-1和曲线LC相对于线NTr对称。曲线LC-1用于传递在图20(b)中的垂直轴与水平轴之间的特性。
HDR逆转换特性的垂直轴和水平轴通过垂直轴的最高相对等级与水平轴的最高相对等级的比率(动态范围的最高值的比率)来标准化。在这种情况下，垂直轴的范围与水平轴的范围的比率是N(％)：P(％)。同时，在图20(a)中的垂直轴和在图20(b)中的水平轴的比率是1:1。在图20(b)中的水平轴上的值V1、V2以及Vw与在图20(a)中的水平轴上的值相同。
在图20(a)中的垂直轴上的值T1、T2以及Tw作为值T1'、T2'以及Tw'放在图20(b)中的水平轴上。在图20(a)中，输入V1对应于输出T1。在图20(b)中，相对于输入T1(＝T1')在曲线LC上标绘点b1。满足在图20(a)中示出的特性以及在图20(b)中的曲线LC的特性的在图20(b)中标绘的点是点b1相对于在图20(b)中的水平轴上的V1的垂直轴坐标。点b1的垂直轴坐标的值是V1的点b11的垂直轴坐标的值。
相对于在图20(b)中的水平轴上的V2的垂直轴坐标的值是相对于T2'在曲线LC上标绘的点b2的垂直轴坐标的值。相对于V2的垂直轴坐标的值是点b21的垂直轴坐标的值。同样，来自在图20(a)中的输入Vw的输出Tw表示为在图20(b)中的Tw'时，相对于Vw的垂直轴坐标的值是作为相对于Tw'在曲线LC上标绘的点b3的垂直轴坐标的点，即，相对于Vw的标绘点b31的垂直轴坐标。
在如上所述发现的并且穿过点b11、b21以及b31的曲线是曲线HDC时，曲线HDC具有特性，该特性同时满足在图20(a)中示出的特性以及由在图20(b)中的曲线LC指示的特性。该特性是单独满足HDR逆转换和电光转换的电光转换特性。
图21(a)示出了对应于在图5中的线(2)的等级映射特性(HDR逆转换特性)。图21(b)示出了电光转换特性。曲线LC表示传统的电光转换特性，并且曲线HDC表示通过在传统的电光转换特性上反映在图21(a)中示出的HDR逆转换特性所提供的电光转换特性。要注意的是，通过与在图20(a)和20(b)中描述的方式相同的方式，找出曲线HDC。
在实施方式中，描述了在接收装置200中光电转换单元103执行光电转换并且HDR转换单元104执行HDR转换的实例。然而，在光电转换特性上反映HDR转换特性，使光电转换单元103能够单独同时执行光电转换和HDR逆转换。
图22(a)示出了对应于在图3中的线(1)的等级映射特性(HDR转换特性)。图22(b)示出了传统的光电转换特性以及通过在传统的光电转换特性上反映在图22(b)中示出的HDR转换特性所提供的HDR光电转换特性。要注意的是，虽然省略了详细描述，但是通过与找出反映HDR逆转换特性的电光转换特性(曲线HDC)的方式相同的方式，找出HDR光电转换特性。
要注意的是，在实施方式中，描述了以下实例：在发送装置100中的HDR转换单元104将HDR图像转换成LDR图像，发送装置100传输用于HDR转换的参数(等级映射曲线信息)以及LDR图像，并且在接收装置200中，HDR逆转换单元205根据已传输的参数将LDR图像转换成HDR图像，并且显示HDR图像。
然而，通过相似的方法，发送装置100可以发送用于将HDR图像转换成LDR图像的参数以及HDR图像，而不通过在发送装置100中的HDR转换单元104将HDR图像转换成LDR图像，并且HDR逆转换单元205可以根据参数将已接收的HDR图像转换成LDR图像，并且在接收装置200中显示LDR图像。在这种情况下，在接收器的电光转换特性上反映等级映射特性时，接收器的电光转换特性包括将HDR转换成LDR的特性以及传统的电光转换特性。
而且，还可以如下配置本发明。
(1)一种发送装置，包括：
等级转换单元，通过对第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，来提供比所述第一等级范围更窄或者与所述第一等级范围相等的第二等级范围的传输视频数据；以及
发送单元，将所述传输视频数据与用于在接收端上转换所述等级的辅助信息一起发送。
(2)根据(1)所述的发送装置，其中，所述发送单元发送通过编码所述传输视频数据而提供的视频流，并且
所述辅助信息插入到视频流的层内。
(3)根据(1)或(2)所述的发送装置，其中，所述第一等级范围在0与N％之间，所述N是大于100的数，并且所述第二等级范围在0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的发送装置，其中，所述辅助信息是等级映射曲线信息和/或电光转换特性信息。
(5)根据(4)所述的发送装置，其中，所述发送单元将其与所述传输视频数据一起发送的所述电光转换特性信息包括多个电光转换特性的信息。
(6)一种发送方法，包括：
通过对第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，以便提供比所述第一等级范围更窄的第二等级范围内的传输视频数据，来转换等级；并且
通过发送单元，将传输视频数据与用于在接收端上转换所述等级的辅助信息一起发送。
(7)一种接收装置，包括：
接收单元，接收比第一等级范围更窄或者与第一等级范围相等的第二等级范围的传输视频数据，通过对所述第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，来提供所述传输视频数据；以及
处理单元，根据与所述传输视频数据一起接收的辅助信息来转换所述传输视频数据的等级。
(8)根据(7)所述的接收装置，其中，所述辅助信息是等级映射曲线信息和/或电光转换特性信息。
(9)根据(8)所述的接收装置，其中，所述处理单元根据所述等级映射曲线信息将所述第二等级范围的传输视频数据转换成比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的输出视频数据。
(10)根据(9)所述的接收装置，其中，所述第一等级范围在0与N％之间，所述N是大于100的数，所述第二等级范围在0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数，并且所述第三等级范围在0与Q％之间，所述Q是大于或等于100并且小于或等于N的数。
(11)根据(9)或(10)所述的接收装置，其中，根据关于能够显示的最高等级的信息，确定在所述第三等级范围内的最高等级。
(12)根据(8)到(11)中任一项所述的接收装置，其中，
处理单元
在电光转换中通过根据电光转换特性信息来电光转换所述第二等级范围的传输视频数据或者在比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的视频数据，来提供输出视频数据，并且通过根据所述等级映射曲线信息，转换所述传输视频数据的等级，来提供所述第三等级范围内的视频数据。
(13)根据(8)到(12)中任一项所述的接收装置，进一步包括：
选择单元，在多个电光转换特性之中选择在所述处理单元内使用的电光转换特性，
其中，与所述传输视频数据一起接收的所述电光转换特性信息包括所述电光转换特性的信息。
(14)根据(13)所述的接收装置，其中，
所述选择单元根据来自传感器的输出或者用户操作的输入，在所述电光转换特性之中选择在所述处理单元内使用的电光转换特性。
(15)一种接收方法，包括：
通过接收单元，接收在比第一等级范围更窄的第二等级范围内的传输视频数据，通过对所述第一等级范围内的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，来提供所述传输视频数据；并且
根据与所述传输视频数据一起接收的辅助信息，转换所述传输视频数据的等级。
本发明的一个主要方面是通过发送对原始HDR图像的视频数据应用特定的等级映射曲线而生成的LDR图像的传输视频数据，使接收端能够在良好的条件下显示LDR图像(参考图2(a)和2(b)以及图7)。本发明的另一个主要方面是通过与传输视频数据一起传输用于在接收端上转换等级的辅助信息，使接收端能够在等级转换处理中适当地转换等级，且因此，能够在良好的条件下显示图像(参照图4(a)到4(c)以及图15)。
参考符号列表
10：发送和接收系统
100：发送装置
101：控制单元
102：相机
103：光电转换单元
104：HDR转换单元
105：视频编码器
106：系统编码器
107：发送单元
200：接收装置
201：控制单元
202：接收单元
203：系统解码器
204：视频解码器
205：HDR逆转换单元
206：电光转换单元
207：显示单元

Claims (9)

1.一种发送装置，包括：
等级转换单元，通过对具有第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线，来提供具有第二等级范围的传输视频数据，所述第二等级范围比所述第一等级范围更窄或者与所述第一等级范围相等；以及
发送单元，将所述传输视频数据与用于在接收端上进行等级转换的辅助信息一起发送，
其中，所述辅助信息是等级映射曲线信息和电光转换特性信息，
其中，所述等级映射曲线信息用于确定所述接收端上的与所述等级转换单元的等级转换相反的等级转换的逆转换特性，所述接收端上的接收装置根据所述等级映射曲线信息将具有所述第二等级范围的所述传输视频数据转换成具有比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的输出视频数据，并且
其中，所述电光转换特性信息反映与所述等级转换单元的等级转换相反的等级转换的所述逆转换特性并且包括多个电光转换特性的信息，所述多个电光转换特性包括选择地用于在所述接收端上执行等级转换的电光转换特性，
其中，所述第一等级范围介于0与N％之间，所述N是大于100的数，并且所述第二等级范围介于0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数，根据关于能够显示的最高等级的信息来确定所述第三等级范围中的最高等级，其中，在P<N<Q成立时，所述输出视频数据的最高等级是N％，
其中，在与所述等级转换单元的等级转换相反的等级转换中，所述第二等级范围中从K'到P％的等级转换成所述第三等级范围中的从K到N％的等级范围，其中，K'＜P且K小于N，并且
具有所述第二等级范围的传输视频数据中的高等级值乘以比率(N–K)/(P–K')以获得相乘后的具有所述第三等级范围的输出视频数据的高等级值用于显示。
2.根据权利要求1所述的发送装置，其中，所述发送单元发送通过编码所述传输视频数据而提供的视频流，并且
所述辅助信息插入在所述视频流的层中。
3.一种发送方法，包括：
等级转换步骤，通过对具有第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线来进行等级转换，以提供具有比所述第一等级范围更窄的第二等级范围的传输视频数据；以及
发送步骤，通过发送单元，与用于在接收端上进行等级转换的辅助信息一起发送所述传输视频数据，
其中，所述辅助信息是等级映射曲线信息和电光转换特性信息，
其中，所述等级映射曲线信息用于确定所述接收端上的与发送端的等级转换相反的等级转换的逆转换特性，所述接收端上的接收装置根据所述等级映射曲线信息将具有所述第二等级范围的所述传输视频数据转换成具有比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的待重放的视频数据，并且
其中，所述电光转换特性信息反映与所述发送端的等级转换相反的等级转换的所述逆转换特性并且包括多个电光转换特性的信息，所述多个电光转换特性包括选择地用于在所述接收端上执行等级转换的电光转换特性，
其中，所述第一等级范围介于0与N％之间，所述N是大于100的数，并且所述第二等级范围介于0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数，根据关于能够显示的最高等级的信息来确定所述第三等级范围中的最高等级，其中，在P<N<Q成立时，所述待重放的视频数据的最高等级是N％，
其中，在与所述发送端的等级转换相反的等级转换中，所述第二等级范围中从K'到P％的等级转换成所述第三等级范围中的从K到N％的等级范围，其中，K'＜P且K小于N，并且
具有所述第二等级范围的传输视频数据中的高等级值乘以比率(N–K)/(P–K')以获得相乘后的具有所述第三等级范围的输出视频数据的高等级值用于显示。
4.一种接收装置，包括：
接收单元，接收具有比第一等级范围更窄或者与第一等级范围相等的第二等级范围的传输视频数据，所述传输视频数据通过对具有所述第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线来提供；以及
处理单元，根据与所述传输视频数据一起接收的辅助信息来转换所述传输视频数据的等级，
其中，所述辅助信息是等级映射曲线信息和电光转换特性信息，
其中，所述等级映射曲线信息用于确定所述接收单元的与发送端的等级转换相反的等级转换的逆转换特性，并且
其中，所述电光转换特性信息反映与所述发送端的等级转换相反的等级转换的所述逆转换特性并且包括多个电光转换特性的信息，所述多个电光转换特性包括选择地用于在所述接收单元中执行等级转换的电光转换特性，
其中，所述处理单元根据所述等级映射曲线信息将具有所述第二等级范围的所述传输视频数据转换成具有比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的待重放的视频数据，
其中，所述第一等级范围介于0与N％之间，所述N是大于100的数，并且所述第二等级范围介于0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数，根据关于能够显示的最高等级的信息来确定所述第三等级范围中的最高等级，其中，在P<N<Q成立时，所述待重放的视频数据的最高等级是N％，
其中，在与所述发送端的等级转换相反的等级转换中，所述第二等级范围中从K'到P％的等级转换成所述第三等级范围中的从K到N％的等级范围，其中，K'＜P且K小于N，并且
具有所述第二等级范围的传输视频数据中的高等级值乘以比率(N–K)/(P–K')以获得相乘后的具有所述第三等级范围的输出视频数据的高等级值用于显示。
5.根据权利要求4所述的接收装置，其中，所述处理单元根据所述等级映射曲线信息将具有所述第二等级范围的所述传输视频数据转换成具有比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的输出视频数据。
6.根据权利要求4所述的接收装置，其中，
所述处理单元
通过在电光转换中根据所述电光转换特性信息，对具有所述第二等级范围的所述传输视频数据或者具有比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的视频数据实施电光转换，来提供输出视频数据，并且，所述第三等级范围的视频数据通过根据所述等级映射曲线信息转换所述传输视频数据的等级来提供。
7.根据权利要求4所述的接收装置，进一步包括：
选择单元，所述选择单元从所述多个电光转换特性之中选择在所述处理单元中使用的一个电光转换特性。
8.根据权利要求7所述的接收装置，其中，
所述选择单元根据来自传感器的输出或者用户操作的输入，从所述多个电光转换特性之中选择所述处理单元中使用的一个电光转换特性。
9.一种接收方法，包括：
接收步骤，通过接收单元，接收具有比第一等级范围更窄的第二等级范围的传输视频数据，所述传输视频数据通过对具有所述第一等级范围的输入视频数据应用预定的等级映射曲线来提供；以及
处理步骤，根据与所述传输视频数据一起接收的辅助信息来转换所述传输视频数据的等级，
其中，所述辅助信息是等级映射曲线信息和电光转换特性信息，
其中，所述等级映射曲线信息用于确定所述接收单元的与发送端的等级转换相反的等级转换的逆转换特性，
其中，根据所述等级映射曲线信息将具有所述第二等级范围的所述传输视频数据转换成具有比所述第二等级范围更宽或者与所述第二等级范围相等的第三等级范围的待重放的视频数据，并且
其中，所述电光转换特性信息反映与所述发送端的等级转换相反的等级转换的所述逆转换特性并且包括多个电光转换特性的信息，所述多个电光转换特性包括选择地用于在所述接收步骤中执行等级转换的电光转换特性，
其中，所述第一等级范围介于0与N％之间，所述N是大于100的数，并且所述第二等级范围介于0与P％之间，所述P是大于或等于100并且小于或等于N的数，根据关于能够显示的最高等级的信息来确定所述第三等级范围中的最高等级，其中，在P<N<Q成立时，所述待重放的视频数据的最高等级是N％，
其中，在与所述发送端的等级转换相反的等级转换中，所述第二等级范围中从K'到P％的等级转换成所述第三等级范围中的从K到N％的等级范围，其中，K'＜P且K小于N，并且
具有所述第二等级范围的传输视频数据中的高等级值乘以比率(N–K)/(P–K')以获得相乘后的具有所述第三等级范围的输出视频数据的高等级值用于显示。
CN201580004856.9A 2014-01-24 2015-01-13 发送装置、发送方法、接收装置和接收方法 Active CN105917646B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-011890 2014-01-24
JP2014011890 2014-01-24
PCT/JP2015/050686 WO2015111467A1 (ja) 2014-01-24 2015-01-13 送信装置、送信方法、受信装置および受信方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105917646A CN105917646A (zh) 2016-08-31
CN105917646B true CN105917646B (zh) 2021-10-08

Family

ID=53681274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580004856.9A Active CN105917646B (zh) 2014-01-24 2015-01-13 发送装置、发送方法、接收装置和接收方法

Country Status (9)

Country Link
US (2) US10701403B2 (zh)
EP (1) EP3099062A4 (zh)
JP (1) JP6686438B2 (zh)
KR (1) KR102293193B1 (zh)
CN (1) CN105917646B (zh)
CA (1) CA2936313C (zh)
MX (1) MX367832B (zh)
RU (1) RU2667083C1 (zh)
WO (1) WO2015111467A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015128268A1 (en) * 2014-02-25 2015-09-03 Thomson Licensing Method for generating a bitstream relative to image/video signal, bitstream carrying specific information data and method for obtaining such specific information
JP5914902B1 (ja) * 2014-06-10 2016-05-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 変換方法および変換装置
JP6986670B2 (ja) * 2015-09-11 2021-12-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像受信方法及び映像受信装置
CN107950031B (zh) * 2015-09-11 2021-02-19 松下知识产权经营株式会社 影像接收方法以及影像接收装置
WO2017047014A1 (ja) 2015-09-14 2017-03-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像受信方法、映像送信方法、映像受信装置及び映像送信装置
JP6820507B2 (ja) * 2015-09-14 2021-01-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像受信方法、映像送信方法、映像受信装置及び映像送信装置
WO2017049013A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Flir Systems, Inc. High dynamic range radiometric thermal video over low bitrate interface
JP6645871B2 (ja) 2015-09-30 2020-02-14 マクセル株式会社 放送システム
JP6441247B2 (ja) * 2015-10-01 2018-12-19 マクセル株式会社 表示制御方法
WO2017061071A1 (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像送信方法、映像受信方法、映像送信装置及び映像受信装置
JP6830190B2 (ja) * 2015-10-07 2021-02-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像送信方法、映像受信方法、映像送信装置及び映像受信装置
JP6132006B1 (ja) 2015-12-02 2017-05-24 日本電気株式会社 映像符号化装置、映像システム、映像符号化方法、及び映像符号化プログラム
CN109923580B (zh) * 2016-11-04 2023-12-15 特利丹菲力尔有限责任公司 用于热视频的动态范围压缩
JP6241558B2 (ja) * 2017-02-03 2017-12-06 日本電気株式会社 映像符号化装置、映像システム、映像符号化方法、及び映像符号化プログラム
CN107277399B (zh) * 2017-06-09 2020-10-20 深圳Tcl新技术有限公司 电视终端及hdr图像转为sdr的方法和计算机可读存储介质
JP6241565B2 (ja) * 2017-08-07 2017-12-06 日本電気株式会社 映像符号化装置、映像システム、映像符号化方法、及び映像符号化プログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103391435A (zh) * 2013-07-02 2013-11-13 广东工业大学 一种兼容ldr的hdr图像编码方法及其解码方法
CN105165001A (zh) * 2013-04-30 2015-12-16 索尼公司 发送设备、发送方法、接收设备、以及接收方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05130413A (ja) * 1991-10-31 1993-05-25 Fujitsu Ltd 画像データの符号化装置と復号装置および符号化方法と復号方法
JP3144099B2 (ja) * 1992-11-20 2001-03-07 ソニー株式会社 適応ダイナミックレンジ符号化又は復号化装置
US6560285B1 (en) * 1998-03-30 2003-05-06 Sarnoff Corporation Region-based information compaction as for digital images
JP3926947B2 (ja) * 1999-06-22 2007-06-06 富士フイルム株式会社 画像データ形成装置および画像データ処理方法
US8194997B2 (en) 2006-03-24 2012-06-05 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for tone mapping messaging
US8135230B2 (en) * 2007-07-30 2012-03-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Enhancing dynamic ranges of images
KR101662696B1 (ko) * 2008-08-22 2016-10-05 톰슨 라이센싱 콘텐츠 전달 방법 및 시스템
JP2011010108A (ja) 2009-06-26 2011-01-13 Seiko Epson Corp 撮像制御装置、撮像装置及び撮像制御方法
US9754629B2 (en) * 2010-03-03 2017-09-05 Koninklijke Philips N.V. Methods and apparatuses for processing or defining luminance/color regimes
EP2596622B1 (en) * 2010-07-22 2023-06-28 Dolby Laboratories Licensing Corporation System, apparatus and methods for mapping between video ranges of image data and display
EP2707868B1 (en) 2011-05-10 2024-04-03 Koninklijke Philips N.V. High dynamic range image signal generation and processing
US9451292B2 (en) * 2011-09-15 2016-09-20 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and system for backward compatible, extended dynamic range encoding of video
KR101972748B1 (ko) 2011-09-27 2019-08-16 코닌클리케 필립스 엔.브이. 이미지들의 다이내믹 레인지 변환을 위한 장치 및 방법
US9129445B2 (en) * 2012-03-14 2015-09-08 Dolby Laboratories Licensing Corporation Efficient tone-mapping of high-bit-depth video to low-bit-depth display
CN109064433B (zh) * 2013-02-21 2022-09-13 皇家飞利浦有限公司 改进的hdr图像编码和解码方法及设备
WO2015034188A1 (ko) * 2013-09-06 2015-03-12 엘지전자 주식회사 디지털 방송 시스템에서 광역 밝기 표현을 위한 초고화질 방송 신호 송수신 방법 및 장치
EP3070934A4 (en) * 2013-11-13 2017-03-29 LG Electronics Inc. Broadcast signal transmission method and apparatus for providing hdr broadcast service
DK3231174T3 (da) * 2014-12-11 2020-10-26 Koninklijke Philips Nv Optimering af billeder med højt dynamikområde til bestemte displays
EP3399497A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-07 Koninklijke Philips N.V. Optimizing decoded high dynamic range image saturation
EP3416363A1 (en) * 2017-06-13 2018-12-19 Koninklijke Philips N.V. Gamut mapping for hdr (de)coding
EP3525463A1 (en) * 2018-02-13 2019-08-14 Koninklijke Philips N.V. System for handling multiple hdr video formats
WO2020089583A1 (en) * 2018-10-09 2020-05-07 V-Nova International Limited Signal element coding format compatability within a hierarchical coding scheme using multiple resolutions
US11128809B2 (en) * 2019-02-15 2021-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for compositing high dynamic range images
US11533512B2 (en) * 2020-04-10 2022-12-20 Qualcomm Incorporated Dynamic range adjustment parameter signaling and enablement of variable bit depth support

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105165001A (zh) * 2013-04-30 2015-12-16 索尼公司 发送设备、发送方法、接收设备、以及接收方法
CN103391435A (zh) * 2013-07-02 2013-11-13 广东工业大学 一种兼容ldr的hdr图像编码方法及其解码方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102293193B1 (ko) 2021-08-25
CA2936313A1 (en) 2015-07-30
MX2016009262A (es) 2016-09-29
US11405656B2 (en) 2022-08-02
JP6686438B2 (ja) 2020-04-22
RU2667083C1 (ru) 2018-09-14
CA2936313C (en) 2022-07-19
MX367832B (es) 2019-09-09
EP3099062A1 (en) 2016-11-30
US20200329259A1 (en) 2020-10-15
US20160309201A1 (en) 2016-10-20
EP3099062A4 (en) 2017-09-20
KR20160113114A (ko) 2016-09-28
WO2015111467A1 (ja) 2015-07-30
CN105917646A (zh) 2016-08-31
JPWO2015111467A1 (ja) 2017-03-23
US10701403B2 (en) 2020-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105917646B (zh) 发送装置、发送方法、接收装置和接收方法
JP6742467B2 (ja) 受信装置、送信装置および表示装置
CN105794216B (zh) 图像处理设备和图像处理方法
JP6849011B2 (ja) 送信装置、送信方法、受信装置および受信方法
CN111343460B (zh) 接收装置、显示设备及接收方法
US20230247253A1 (en) Transmitting device, transmitting method, receiving device, and receiving method
US10735771B2 (en) Transmission device, transmission method, reception device, and reception method
KR20170084035A (ko) 송신 장치, 송신 방법, 수신 장치 및 수신 방법
JP2018509025A (ja) 高ダイナミックレンジ（ｈｄｒ）ビデオを符号化及び復号する方法及び装置
KR20170115528A (ko) Hdr 화상을 sdr 화상으로 맵핑하기 위한 방법 및 디바이스 그리고 대응하는 sdr 대 hdr 맵핑 방법 및 디바이스
TW201638879A (zh) 用於編碼及解碼高動態範圍視訊之方法及裝置
CN110178378B (zh) 视频处理装置、视频处理方法和存储介质
WO2015128268A1 (en) Method for generating a bitstream relative to image/video signal, bitstream carrying specific information data and method for obtaining such specific information
CN111183651A (zh) 图像处理设备、图像处理方法、发送设备、发送方法和接收设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant