CN106170102B - 用于输出内容的装置和方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于向显示器输出内容的装置，包括：通信器，配置成执行与显示器的数据通信；输入接口，配置成接收输入内容和与输入内容关联的元数据；以及处理器，配置成：基于元数据获取应用于内容的图像质量信息；通过使用与所获取的图像质量信息有关的内容转换信息，将输入内容转换成能够在显示器上输出的经转换内容；以及控制通信器向显示器输出经转换内容。

Description

用于输出内容的装置和方法及显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年5月21日提交至韩国知识产权局的第10-2015-0070981号韩国专利申请的优先权，该申请的公开内容通过引用整体地并入本文。
技术领域
根据示例性实施方式的装置和方法涉及用于输出内容的装置和方法以及显示装置，更具体地，涉及用于输出内容从而提供高清晰度内容的装置以及显示装置。
背景技术
诸多显示装置能够播放高动态范围(HDR)内容。但是，在这些显示装置上播放的内容主要形成为标准动态范围(SDR)内容。因此，将SDR内容转换成具有HDR内容特征的内容的技术已经被研究。如该技术的典型示例，存在一种转换SDR内容从而在可播放HDR内容的显示装置中使SDR内容能够具有HDR内容特征的技术。
如果SDR内容从诸如数字视频录像机(DVR)或蓝光光碟(BD)播放器的内容输出装置输入，则能够播放HDR内容的显示装置通过使用可应用于HDR内容的伽玛信息，对输入的SDR内容进行伽马校正，从而将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容。
但是，如果显示装置通过如上所述的现有技术将输入的SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容，则无法得知应用至SDR内容的伽玛信息。因此，SDR内容无法被精确地转换成具有HDR内容的特征的内容。
换言之，显示装置仅通过诸如高清晰度多媒体接口(HDMI)的接口，从内容输出装置接收解码的SDR内容和与SDR内容有关的附加信息。因此，显示装置可以不必核查应用至SDR内容的伽玛信息。
因此，显示装置可在不考虑应用至SDR内容的伽玛信息的情况下，通过使用应用于显示装置的伽玛信息，将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容。因此，显示装置在屏幕上显示没有从所接收的SDR内容正确地转换成具有HDR内容的特征的内容。
发明内容
示例性实施方式可克服上述缺点和上面未描述的其它缺点。另外，没有要求示例性实施方式克服如上所述的所有缺点，示例性实施方式可以不必克服如上所述问题中的任一项。
示例性实施方式提供将标准动态范围(SDR)内容转换成与可输出到显示装置上的高动态范围(HDR)内容对应的内容。
根据示例性实施方式的一方面，用于向显示器输出内容的装置包括：通信器，配置成执行与显示器的数据通信；输入接口，配置成接收输入内容和与输入内容关联的元数据；以及处理器，配置成：基于元数据获取应用于内容的图像质量信息；通过使用与所获取的图像质量信息有关的内容转换信息，将输入内容转换成可在显示器上输出的经转换内容；以及控制通信器向显示器输出经转换内容。
输入内容可包括标准动态范围(SDR)内容，应用于输入内容的图像质量信息可包括伽玛信息，可在显示器上输出的经转换内容可包括高动态范围(HDR)内容。
内容转换信息可包括用于将SDR内容的图像帧的SDR像素值转换成具有HDR内容的特征的HDR像素值的查找表，其中，显示器可进一步配置成：通过使用预定应用于HDR内容的伽玛信息，对经转换内容进行伽马校正。
HDR像素值可与SDR内容的图像帧的SDR像素值对应，处理器可进一步配置成：基于查找表，将SDR内容的图像帧的SDR像素值转换成HDR像素值。
HDR像素值可与SDR内容的图像帧的SDR像素值的子集对应，处理器可进一步配置成：基于查找表，根据与SDR像素值的子集对应的HDR像素值，确定与其它SDR像素值对应的其它HDR像素值。
该装置还可包括存储器，该存储器配置成存储与可应用于SDR内容的多项伽玛信息对应的多项内容转换信息，处理器可进一步配置成：从存储器获取与伽玛信息对应的内容转换信息。
处理器可进一步配置成：确定元数据的视频可用性信息(VUI)或辅助增强信息(SEI)之中的至少一个是否包括应用于SDR内容的伽玛信息。
处理器可进一步配置成：响应于元数据的VUI或SEI之中的至少一个不包括应用于SDR内容的伽玛信息，基于元数据的VUI或SEI之中的至少一个，根据SDR内容的分辨率信息来确定应用于SDR内容的伽玛信息。
处理器可进一步配置成：控制通信器向显示器传输内容信息，该内容信息包括用于在显示器中对经转换内容进行伽马校正的信息。
处理器可进一步配置成：响应于通过通信器从显示器接收扩展显示标识数据(EDID)，基于所接收的EDID确定显示器是否能够播放HDR内容；以及响应于确定显示器能够播放HDR内容，将SDR内容转换成HDR内容。
该装置还可包括存储器，该存储器配置成存储与可应用于SDR内容的多项伽玛信息对应的多项内容转换信息，处理器可进一步配置成：基于所获取的伽玛信息和从显示器接收的EDID中所包括的显示伽玛信息，获取内容转换信息。
根据示例性实施方式的另一方面，从内容输出装置向显示器输出内容的方法包括：接收输入内容和与输入内容关联的元数据；基于元数据获取应用于输入内容的图像质量信息；确定与所获取的图像质量信息有关的内容转换信息；使用内容转换信息将输入内容转换成可在显示器上输出的经转换内容；以及向显示器输出经转换内容。
输入内容可包括SDR内容，应用于输入内容的图像质量信息可包括伽玛信息，可在显示器上输出的经转换内容可包括HDR内容。
内容转换信息可包括查找表，该查找表用于将SDR内容的图像帧的SDR像素值转换成具有HDR内容的特征的HDR像素值，显示器可通过使用预定应用于HDR内容的伽玛信息对经转换内容进行伽马校正。
HDR像素值可与SDR内容的图像帧的SDR像素值对应，将输入内容转换成可在显示器上输出的经转换内容可进一步包括：基于查找表，将SDR内容的图像帧的SDR像素值转换成HDR像素值。
HDR像素值与SDR内容的图像帧的SDR像素值的子集对应，将输入内容转换成可在显示器上输出的经转换内容可进一步包括：基于查找表，根据与SDR像素值的子集对应的HDR像素值，确定与其它SDR像素值对应的其它HDR像素值。
获取应用于输入内容的图像质量信息可进一步包括：从与可应用于预存的SDR内容的多项伽玛信息对应的多项内容转换信息，获取与伽玛信息对应的内容转换信息。
获取应用于输入内容的图像质量信息可进一步包括：确定元数据的视频可用性信息(VUI)或辅助增强信息(SEI)之中的至少一个是否可包括应用于SDR内容的伽玛信息。
获取应用于输入内容的图像质量信息可进一步包括：响应于元数据的VUI或SEI之中的至少一个不包括伽玛信息，基于包括在VUI或SEI中的SDR内容的分辨率信息来确定伽玛信息。
向显示器输出经转换内容可进一步包括：向显示器传输内容信息，该内容信息包括用于在显示器中对经转换内容进行伽马校正的信息。
该方法还可包括：响应于扩展显示标识数据(EDID)从显示器被接收，基于所接收的EDID确定显示器是否能够播放HDR内容；以及响应于确定显示器能够播放HDR内容，可将SDR内容转换成HDR内容。
根据示例性实施方式的又一方面，显示装置包括：通信器，配置成执行与内容输出装置的数据通信；显示器，配置成显示内容；以及处理器，配置成：响应于通过通信器从内容输出装置接收内容，使用预定应用于内容的图像质量信息来校正内容的图像质量，以及控制显示器显示具有经校正的图像质量的内容，其中，所述内容是与HDR内容对应的内容。
根据示例性实施方式的再一方面，内容提供装置包括：通信器，配置成与显示器通信；输入接口，配置成接收标准动态范围(SDR)内容；以及处理器，配置成：确定与输入内容关联的伽玛信息；确定与伽玛信息有关的内容转换信息；使用内容转换信息将SDR内容转换成高动态范围(HDR)内容；以及向显示器输出HDR内容。
接下来的说明书将部分地阐述附加的方面和有益效果和/或其它方面和有益效果，这些方面和有益效果将通过该说明书部分地显而易见，或者可通过实践示例性实施方式而被得知。
附图说明
通过参照附图描述某些示例性实施方式，示例性实施方式的上述方面和/或其它方面将更加明显，附图中：
图1示出了根据示例性实施方式的内容播放器系统的配置；
图2是根据示例性实施方式的用于输出内容的装置的框图；
图3是根据示例性实施方式的用于输出内容的装置的具体框图；
图4是根据示例性实施方式的显示装置的框图；
图5示出了根据示例性实施方式的用于将标准动态范围(SDR)内容转换成具有高动态范围(HDR)内容特征的内容的内容转换信息；
图6示出了根据另一示例性实施方式的用于将SDR内容转换成具有HDR内容特征的内容的内容转换信息；
图7示出了根据示例性实施方式的SDR内容的元数据的视频可用性信息(VUI)或辅助增强信息(SEI)；
图8示出了根据示例性实施方式，在内容输出装置中基于内容转换信息将SDR内容的SDR像素值转换成HDR像素值；
图9示出了根据示例性实施方式的、基于在内容输出装置中将SDR内容的SDR像素值转换成HDR像素值而定的伽马曲线；
图10示出了根据示例性实施方式，在内容输出装置中基于显示装置的亮度信息再生内容转换信息；以及
图11是根据示例性实施方式，从内容输出装置向显示装置输出内容的方法的流程图。
具体实施方式
本公开的示例性实施方式可进行各种修改。因此，附图示出了具体的实施方式，并在具体说明中详细地描述了该具体的实施方式。但是要理解的是，本公开不局限于具体的实施方式，而是在不背离本公开的范围和精神的情况下，包括全部的修改、等同和替换。另外，由于公知功能或结构将以非必要的细节混淆本公开，因此将不对其进行详细描述。
本申请中所使用的术语仅用于描述示例性实施方式，而不旨在限制本公开的范围。只要没有在上下文中不同地表示，单数形式便也包括复数含义。在本申请中，术语“包括”和“由……组成”表示存在说明书中所记载的特征、数量、步骤、操作、组件、元件或其组合，而不排除存在或可能添加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、组件、元件或其组合。
在本公开的示例性实施方式中，“模块”和“单元”执行至少一个功能或操作，且可利用硬件、软件、或硬件和软件的组合来实现。此外，除了必须利用特定硬件来实现的“模块”和“单元”之外，多个“模块”或多个“单元”可集成到至少一个模块中，并且可利用至少一个处理器(未示出)来实现。
下面将参照附图详细地描述某些示例性实施方式。
在以下说明书中，相同的制图参考标记即使在不同的附图中也表示相同的元件。说明书中所限定的事项，诸如具体结构和元件用于帮助理解示例性实施方式。因此显而易见的是，示例性实施方式可在没有这些具体限定的事项的情况下执行。另外，由于公知功能或结构将以不必要的细节混淆示例性实施方式，所以不对其进行详细描述。
图1示出了根据示例性实施方式的内容播放器系统的配置。
如图1所示，内容播放器系统包括内容输出装置100和显示装置200。
内容输出装置100是这样的装置，其读取存储在诸如数字化视频光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)的记录介质上的内容，并向显示装置200输出所读取的内容。具体地，如果存储在诸如DVD或BD光盘的记录介质上的内容是标准动态范围(SDR)内容，则内容输出装置100将SDR内容转换成与高动态范围(HDR)内容对应的内容，并向显示装置200输出已转换的内容。
显示装置200可以是诸如智能电视的显示装置，并且可在屏幕上显示从内容输出装置100输出的内容。显示装置200可以是能够播放HDR内容的装置。因此，如果从内容输出装置100接收到与HDR内容对应的内容，则显示装置200可通过使用预设成应用至HDR内容的伽玛信息，对与从内容输出装置100接收的HDR内容对应的内容进行伽马校正，并且可在屏幕上显示经伽马校正的内容。
根据示例性实施方式，如果存储在诸如DVD或BD的记录介质上的SDR内容被输入，则内容输出装置100根据所输入的SDR内容的元数据获取应用至SDR内容的伽玛信息。内容输出装置100基于预存的内容转换信息之中与所获取的伽玛信息有关的内容转换信息，将SDR内容转换成与可输出到显示装置200上的HDR内容对应的内容。内容输出装置100向显示装置200传输转换成可输出到显示装置200上的内容。
因此，显示装置200可基于预设成应用于HDR内容的伽玛信息对从内容输出装置100接收的内容进行伽马校正，并且显示经伽马校正的内容。
根据另一示例性实施方式，如果存储在诸如DVD或BD的记录介质上的SDR内容被输入，则内容输出装置100根据输入的SDR内容的元数据获取应用至SDR内容的伽玛信息。内容输出装置100基于预存的内容转换信息之中与所获取的伽玛信息有关的内容转换信息，将SDR内容转换成与可输出到显示装置200上的HDR内容对应的内容。内容输出装置100向显示装置200传输转换成可输出到显示装置200上的内容和应用至对应内容的内容转换信息。
因此，显示装置200可通过使用与从内容输出装置100接收的内容转换信息有关的伽玛信息，对从内容输出装置100接收的内容进行伽马校正，并且显示经伽马校正的内容。
根据另一示例性实施方式，如果记录在诸如DVD或BD的记录介质上的SDR内容被输入，则内容输出装置100根据输入的SDR内容的元数据获取应用至SDR内容的伽玛信息。内容输出装置100可接收来自显示装置200的扩展显示标识数据(EDID)信息。此处，EDID信息可包括预设成应用于显示装置200中的HDR内容的伽玛信息。如果接收到EDID信息，则内容输出装置100基于预存的内容转换信息的获取的伽玛信息和所接收的EDID信息的伽玛信息，将SDR内容转换成与可输出到显示装置200上的HDR内容对应的内容。内容输出装置100向显示装置200传输转换成可输出到显示装置200上的内容。
因此，显示装置200可通过使用与从内容输出装置100接收的内容转换信息有关的伽玛信息，对从内容输出装置100接收的内容进行伽马校正，并显示经伽马校正的内容。
已经分别对根据示例性实施方式的内容播放器系统的元件进行了简要描述。下面将具体描述内容输出装置100的一些示例性实施方式。
图2是根据示例性实施方式的内容输出装置100的框图。图3是根据示例性实施方式的内容输出装置100的具体框图。
如图2所示，内容输出装置100包括输入接口110、通信器120、处理器130和存储器140。
输入接口110接收记录在诸如DVD或BD的记录介质上的内容和对应内容的元数据。此处，内容是SDR内容，元数据可包括视频可用性信息(VUI)或辅助增强信息(SEI)，其中VUI或SEI包括从SDR内容的编码信息、应用至SDR内容的伽玛信息、分辨率信息和放大(up-scale)比率信息中选出的至少一个。
通信器120执行与播放内容的显示装置200的数据通信。此处，显示装置200可以是能够播放HDR内容的显示装置。因此，通信器120可执行与显示装置200的数据通信，并向显示装置200传输转换成对应于与SDR内容有关的HDR内容的内容。
通信器120可有线或无线地执行通信，从而执行与显示装置200的数据通信。在这种情况下，通信器120可包括短距离通信模块121、无线通信模块123和有线通信模块125。
短距离通信模块121可无线地执行与显示装置200的短距离通信，并且可包括从蓝牙模块、红外线数据协议(IrDA)模块、近场通信(NFC)模块、WiFi模块和Zigbee模块中选出的至少一个。
无线通信模块123是连接至外部网络从而根据诸如电气电子工程师学会(IEEE)等的无线通信协议执行通信的模块。换言之，无线通信模块123可以是访问移动通信网络从而根据诸如第三代数字通信技术(3G)、三代合作伙伴计划(3GPP)、长期演进(LTE)等的各类通信标准执行通信的移动通信模块。
有线通信模块125可以是接口模块，其中该接口模块根据处理器130的控制命令向通过有线电缆连接的显示装置200传输转换成与HDR内容对应的内容。有线通信模块125可通过高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)、IEEE 1394等来实现。
处理器130基于通过输入接口110输入的元数据，获取随着对应元数据一起输入的、应用至SDR内容的伽玛信息。处理器130通过使用预存成与所获取的伽玛信息关联的内容转换信息，将SDR内容转换成与可输出到显示装置200上的HDR内容对应的内容，并向通信器120输出对应内容。因此，通信器120可向显示装置200传输转换成与关于SDR内容的、可输出到显示装置200上的HDR内容对应的内容。
如果从内容输出装置100接收到转换成与HDR内容对应的内容，则显示装置200可：通过使用预设成应用至HDR内容的伽玛信息，对从内容输出装置100接收的内容进行伽马校正；对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式；以及在屏幕上显示经信号处理的内容。
具体地，如图3所示，如果SDR内容和SDR内容的元数据通过输入接口110被输入，则数据处理器150基于输入的元数据对SDR内容进行解码。此处，元数据可包括VUI或SEI，其中VUI或SEI包括从SDR内容的编码信息、应用至SDR内容的伽玛信息、分辨率信息和放大比率信息中选出的至少一个。
根据示例性实施方式，BD可包括通过具有MPEG-2、H.264/MPEG-4AVC或VC-1标准的编解码器进行编码的SDR内容。因此，数据处理器150可基于通过输入接口110输入的SDR内容的元数据的编码信息对输入的SDR内容进行解码。
处理器130可确定通过输入接口110输入的SDR内容的元数据的VUI或SEI是否包括应用至SDR内容的伽玛信息。如果确定VUI或SEI包括应用至SDR内容的伽玛信息，则处理器130获取包括在VUI或SEI中的伽玛信息，并通过使用预存成与所获取的伽玛信息关联的内容转换信息，将SDR内容转换成与可输出到显示装置200上的HDR内容对应的内容。
此处，内容转换信息可以是查找表，用于将输入的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值。因此，如果从包括在输入的SDR内容的元数据中的VUI或SEI获取了应用至SDR内容的伽玛信息，则处理器130通过使用预存成与所获取的伽玛信息关联的内容转换信息，将已解码的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值。
根据一示例性实施方式，具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值可设定成分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应。例如，8位图像内容的SDR像素值可处于0和255之间。在这种情况下，HDR像素值可设定成分别与SDR像素值对应。因此，处理器130可基于作为内容转换信息的查找表，通过使用分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容。
根据另一示例性实施方式，具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值可设定成与SDR内容的每个图像帧的一些SDR像素值对应。例如，8位图像内容的SDR像素值可处于0和255之间，且HDR像素值可设定成与SDR像素值中的一些对应。在这种情况下，处理器130可基于作为内容转换信息的查找表，根据与SDR像素值中的一些对应的HDR像素值，执行插值处理从而确定与其它SDR像素值对应的HDR像素值。
例如，在查找表中，第零HDR像素值可设定成与第零SDR像素值对应，且第四HDR像素值可设定成与第四SDR像素值对应。在这种情况下，处理器130可通过使用第零HDR像素值和第四HDR像素值的任意插值法，确定分别与其它SDR像素值(即，第一SDR像素值至第三SDR像素值)对应的HDR像素值。
如上所述，如果确定了SDR内容的每个图像帧的SDR像素值，则处理器130可通过使用分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容。
因此，如果从内容输出装置100接收到转换成HDR像素值的内容，则显示装置200可：通过使用预设成应用至HDR内容的伽玛信息，对所接收的内容进行伽马校正；对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式；以及显示经信号处理的内容。
如上所述，内容转换信息可存储在存储器140中。存储器140可存储分别与可应用于SDR内容的多项伽玛信息对应的内容转换信息。在没有额外的颜色处理的情况下，能够通过与可应用于SDR内容的多项伽玛信息有关的预定义的转换式，计算设定成以一对一原则与SDR像素值对应或者与SDR像素值中的一些对应的HDR像素值。因此，存储器140可存储与SDR内容的SDR像素值匹配的内容转换信息、以及根据可应用于SDR内容的多项伽玛信息中的每一项经计算与SDR像素值对应的HDR像素值。
存储器140还可存储操作显示装置200所需的操作系统(OS)、各类程序或数据等。另外，存储器140可通过通信器120执行与显示装置200的数据通信，以存储显示装置200的输出分辨率信息和诸如伽玛信息等的各类数据。
因此，如果从包括在输入的SDR内容的元数据中的VUI或SEI获取了应用至SDR内容的伽玛信息，则处理器130可获取与从可应用于存储在存储器140中的SDR内容的多项伽玛信息中的每一项的内容转换信息预获取的伽玛信息有关的内容转换信息。处理器130可从所获取的内容转换信息，确定与已解码的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值。此处，每个图像帧的SDR像素值可以是处于这样的范围内的像素值，在该范围中，可实现普通内容标准的最高亮度为约100nit(Cd/m2)级别的图像质量。例如，8位SDR像素值可以是像素表达式可处于0和255之间的像素值内的值。
处理器130可通过使用分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容，并且向显示装置200传输该内容。
如果输入的SDR内容的元数据的VUI或SEI中不存在应用至SDR内容的伽玛信息，则处理器130可基于包括在元数据中的SDR内容的分辨率信息，确定SDR内容的伽玛信息。例如，ITU-R BT.1886或ITU-R BT.1361的伽玛信息可设定成用于具有诸如全高清(FHD)或高清(HD)的高分辨率的SDR内容。SMPTE 170M-2004或ITU-R BT.1358的伽玛信息可设定成用于具有诸如标准清晰度(SD)的低分辨率的SDR内容。
因此，处理器130可从为每个分辨率预设的伽玛信息，确定与包括在VUI或SEI中的分辨率信息有关的伽玛信息，并可获取与所确定的伽玛信息有关的内容转换信息。处理器130从所获取的内容转换信息确定与已解码的SDR内容的每个图像帧的SDR像素对应的HDR像素值。处理器130通过使用分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容，并向显示装置200传输该内容。
此处，处理器130可向显示装置200传输包括用于在显示装置200中对对应内容进行伽马校正的信息(伽玛信息)的内容信息、以及转换成具有HDR内容的特征的内容。因此，显示装置200可：基于包括在从内容输出装置100接收的内容信息中的伽玛信息，对转换成具有HDR内容的特征的内容进行伽马校正；对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式；以及显示经信号处理的内容。
但是，示例性实施方式不局限于此，处理器130可向显示装置200传输包括用于在显示装置200中对对应内容进行伽马校正的空信息的内容信息、以及转换成具有HDR内容的特征的内容。如果接收到包括空信息的内容信息，则显示装置200可：通过使用默认的伽玛信息对转换成具有HDR内容的特征的内容进行伽马校正；对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式；以及显示经信号处理的内容。
处理器130可通过通信器120接收来自显示装置200的EDID。此处，EDID可以是与内容播放有关的显示装置200的说明信息。如果接收到EDID，则处理器130可在将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容之前，基于所接收的EDID确定显示装置200是否能够播放HDR内容；以及如果确定显示装置200能够播放HDR内容，则处理器130可将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容。
从显示装置200接收的EDID可包括用于对HDR内容进行伽马校正的信息。在这种情况下，处理器130可基于从SDR内容的元数据的VUI或SEI获取的伽玛信息和包括在EDID中的伽玛信息，从预存在存储器140中的多项内容转换信息之中获取内容转换信息。处理器130从所获取的内容转换信息确定与已解码的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值。处理器130通过使用分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容，并向显示装置200传输该内容。
因此，显示装置200可：通过使用预设的伽玛信息对转换成具有从内容输出装置100接收的HDR内容的特征的内容进行伽马校正，对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式，以及显示经信号处理的内容。
下面将具体描述显示装置200的元件。
图4是根据示例性实施方式的显示装置的框图。
如图4所示，显示装置200包括通信器210、显示器220和处理器230。
通信器210与执行内容输出装置100的数据通信，从而接收来自内容输出装置100的内容。此处，从内容输出装置100接收的内容可以是被转换成与HDR内容对应的内容。如参照图3所描述的那样，通信器210可实施为各类通信模块。
显示器220可以是这样的元件，该元件在屏幕上显示根据处理器230的控制命令进行了处理的各类数据、以及经信号处理以使其与通过通信器210接收的内容关联的内容。显示器220例如可以是具有用于接收用户的触摸命令的触摸面板的一体式类型。在这种情况下，显示器220可在屏幕上显示根据处理器230的控制命令进行了处理的各类数据和经信号处理的内容，并通过触摸面板接收用户的触摸命令。
如果内容通过通信器210从内容输出装置100接收，则处理器230通过使用预设成应用于所接收的内容的图像质量信息，校正对应内容的图像质量。处理器230对经图像质量校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式，并控制显示器220显示经信号处理的内容。
根据示例性实施方式，如果与HDR内容对应的内容通过通信器210接收，则处理器230通过使用预设成应用于HDR内容的伽玛信息，对与从内容输出装置100接收的HDR内容对应的内容进行伽马校正。处理器230可对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式，并通过显示器220显示经信号处理的内容。
根据另一示例性实施方式，内容输出装置100可向显示装置200传输转换成可输出到显示装置200上的内容以及应用至对应内容的内容转换信息。如果内容和应用至该内容的内容转换信息被接收，则处理器230从多项预存的伽玛信息获取与所接收的内容转换信息有关的伽玛信息，并基于获取的伽玛信息对从内容输出装置100接收的内容进行伽马校正。处理器230可对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式，并通过显示器220显示经信号处理的内容。
如图3所示的那样，内容输出装置100还可包括用户输入接口160。用户输入接口160可接收来自遥控设备(未示出)的用户命令，其中遥控设备控制内容输出装置100的操作。具体地，遥控设备可通过诸如红外(IR)信号、射频(RF)信号等的控制信号向内容输出装置100传输用户命令，诸如内容运行命令、内容输出装置100的功能设定命令等。因此，用户输入接口160可基于通过遥控设备接收的控制信号来运行内容，或者可设定与控制信号对应的功能。
下面将详细描述根据一些示例性实施方式的内容转换信息。
图5示出了根据示例性实施方式的用于将SDR内容转换成具有HDR内容特征的内容的内容转换信息。图6示出了根据另一示例性实施方式的用于将SDR内容转换成具有HDR内容特征的内容的内容转换信息。
如上所述，存储器140可存储作为分别与可应用于SDR内容的多项伽玛信息对应的内容转换信息的查找表。
例如，8位SDR内容的R、G和B像素中的每一个的SDR像素值可处于0和255之间，且可应用于SDR内容的多项伽玛信息中的第一伽玛信息可应用至SDR内容。如图5所示，与应用第一伽玛信息的8位SDR内容的R像素对应的SDR像素值R0至R255可存储在查找表410中。分别与8位SDR内容的R像素的SDR像素值R0至R255对应的HDR像素值R'0至R'255可与对应于R像素的SDR像素值R0至R255进行匹配，然后可被存储到查找表410中。此处，HDR像素值R'0至R'255可以是用于通过使用可应用于HDR内容的多项伽玛信息中的第一伽玛信息，对转换成具有HDR内容的特征的SDR内容进行伽马校正的值。
换言之，查找表410可存储应用第一伽玛信息的8位SDR内容的256个SDR像素值R0至R255、以及经计算分别与SDR像素值R0至R255对应的HDR像素值R'0至R'255，从而通过使用第一伽玛信息对转换成具有与SDR内容关联的HDR内容的特征的内容进行伽马校正。此处，SDR像素值R0至R255以一对一原则与HDR像素值R'0至R'255进行匹配然后存储在存储器140中。
因此，处理器130可通过使用预存于存储器140中的查找表410，提取与应用第一伽玛信息的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，并基于所提取的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容特征的内容。
如图6所示，查找表510可存储介于0和255之间的8位SDR内容的SDR像素值R0至R255中的SDR像素值R0、R5、R10、……、和R255，其中，第一伽玛信息应用至该8位SDR内容，且SDR像素值R0、R5、R10、……、和R255使用五个单位间距进行设定。此外，分别与利用五个单位间距进行设定的SDR像素值R0、R5、R10、……和R255对应的HDR像素值R'0、R'5、R'10、……和R'255可与SDR像素值R0、R5、R10、……、和R255进行匹配然后存储在查找表510中。此处，HDR像素值R'0、R'5、R'10、……、和R'255可以是用于通过使用可应用于HDR内容的多项伽玛信息中的第一伽玛信息，对转换成具有HDR内容的特征的SDR内容进行伽玛校正的值。
换言之，查找表510可存储应用第一伽玛信息的8位SDR内容的52个SDR像素值R0、R5、R10、……、和R255，以及经计算分别与SDR像素值R0、R5、R10、……、和R255对应的HDR像素值R'0、R'5、R'10、……、和R'255，从而通过使用第一伽玛信息对转换成具有与SDR内容关联的HDR内容的特征的内容进行伽玛校正。此处，SDR像素值R0、R5、R10、……、和R255与HDR像素值R'0、R'5、R'10、……、和R'255进行匹配然后存储于存储器140中。
如上所述，查找表510可存储8位SDR内容的256个SDR像素值中的一些、以及分别与这些SDR像素值对应的HDR像素值，从而高效地使用存储器140的存储容量。
处理器130通过使用预存在存储器140中的查找表510，提取与应用第一伽玛信息的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值中的一些对应的HDR像素值。处理器130可基于提取的HDR像素值，确定与其它SDR像素值对应的HDR像素值。例如，如果提取HDR像素值R'0和HDR像素值R'5，则处理器130可通过使用HDR像素值R'0和R'5的任何期望插值法确定HDR像素值R'1至R'4。如上所述，如果提取和确定了分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，则处理器130可基于分别与SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容。
图7示出了根据示例性实施方式的SDR内容的元数据的VUI或SEI。
图7所示的SDR内容的元数据指基于H.264编解码器生成的SDR内容并包括VUI或SEI 610。如上所述，VUI或SEI 610可包括从SDR内容的编码信息、应用至SDR内容的伽玛信息、分辨率信息和放大比率信息中选出的至少一个。
因此，处理器130可从包括在元数据中的VUI或SEI 610获取应用至SDR内容的伽玛信息。如图6所示的那样，VUI或SEI 610可包括国家电视系统委员会(NTSC)标准伽玛值2.2。该情况指，与标准伽玛值2.2有关的伽玛信息被应用至SDR内容。因此，处理器130可通过使用这样的内容转换信息之中与伽玛值2.2的伽玛信息对应的内容转换信息的查找表，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的内容，其中，所述内容转换信息与可应用于预存在存储器140中的SDR内容的多项伽玛信息对应。
VUI或SEI 610可包括逐行倒相(PAL，Phase Alternation Line)标准伽玛值2.8。该情况指，标准伽玛值2.8的伽玛信息应用至SDR内容。因此，处理器130可通过使用这样的内容转换信息之中与伽玛值2.8的伽玛信息对应的内容转换信息的查找表，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容，其中，所述内容转换信息与可应用于预存在存储器140中的SDR内容的多项伽玛信息对应。
图8示出了根据示例性实施方式，在内容输出装置中基于内容转换信息将SDR内容的SDR像素值转换成HDR像素值。图9示出了根据示例性实施方式，根据内容输出装置中SDR内容的SDR像素值到HDR像素值的转换而定的伽马曲线。
如参照图5和图6所描述的那样，8位SDR内容的SDR像素值R、G和B可处于0和255之间，且可应用于SDR内容的多项伽玛信息中的第一伽玛信息可应用至SDR内容。应用第一伽玛信息且处于0和255之间的8位SDR内容的SDR像素值R、G和B，或者SDR像素值R、G和B中的一些可存储在作为内容转换信息的查找表中。分别与处于0和255之间的8位SDR内容的SDR像素值R、G和B或SDR像素值R、G和B中的一些对应的HDR像素值R'、G'和B'可与预存在查找表中的SDR像素值R、G和B进行匹配然后存储在查找表中。
如果从多个查找表中检测到与输入SDR内容的伽玛信息有关的查找表，则处理器130可通过使用检测到的查找表提取与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值R、G和B对应的HDR像素值R'、G'和B'。
如图8所示，SDR内容的每个图像帧的特定SDR像素值R、G和B可以是129、52和87，且HDR像素值R、G和B可从与特定SDR像素值R、G和B 129、52和87关联的查找表中被检测。如果通过上述方法提取了与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，则处理器130将SDR内容的每个图像帧的SDR像素值转换成与SDR像素值对应的HDR像素值。因此，SDR内容可被转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容。
在一些示例性实施方式中，如图9所示，如果NTSC标准伽玛值2.2应用至SDR内容，则SDR内容的伽马曲线可形成为非线性的伽马曲线810。处理器130可基于与标准伽玛值2.2(820)有关的查找表，提取与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值R、G和B中的一些对应的HDR像素值R'、G'和B'。处理器130可执行插值处理，从而从与SDR像素值R、G和B对应的HDR像素值R'、G'和B'确定与其它SDR像素值R、G和B对应的HDR像素值R'、G'和B'。如果通过如上所述的一系列处理(830)检测到与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值R、G和B对应的HDR像素值R'、G'和B'，则处理器130可根据基于与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值R、G和B对应的HDR像素值R'、G'和B'而生成的HDR伽马曲线840，将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容。
图10示出了根据示例性实施方式在内容输出装置中基于显示装置的亮度信息再生的内容转换信息。
存储在存储器140中的内容转换信息可存储应用至SDR内容的伽玛信息、SDR内容的每个图像帧的SDR像素值、以及分别与SDR像素值对应的HDR像素值。此处，SDR像素值和HDR像素值基于显示装置200的最大亮度信息进行匹配然后存储在内容转换信息中。
在一些示例性实施方式中，内容转换信息可存储SDR内容的SDR像素值以及分别与SDR像素值对应的HDR像素值，其中，SDR像素值和HDR像素值进行匹配然后存储在内容转换信息中。此处，HDR像素值可以是考虑到显示装置200的最大亮度值2000nit进行计算的值。当内容转换信息预存在存储器140中时，指示最大亮度值1000nit或最大亮度值3000nit的亮度信息可从显示装置200被接收。
根据示例性实施方式，如果从显示装置200接收到指示亮度值1000nit的亮度信息，则处理器130可将分别与存储在内容转换信息中的SDR像素值对应的HDR像素值调整成高于或等于与预设的扩展条件对应的阈值。因此，处理器130可基于扩展的内容转换信息，将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容，其中，该扩展的内容转换信息的伽马曲线920的倾斜度大于预存的内容转换信息的伽马曲线910的倾斜度。
如果从显示装置200接收到指示最大亮度值3000nit的亮度信息，则处理器130可将分别与存储在内容转换信息中的SDR像素值对应的HDR像素值调整成低于与预设的扩展条件对应的阈值。因此，处理器130可基于扩展的内容转换信息将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容，其中，该扩展的内容转换信息的伽马曲线930的倾斜度小于预存的内容转换信息的伽马曲线910的倾斜度。
已经描述了将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容的、内容输出装置100的操作。在下文中，将根据一些示例性实施方式详细描述基于示例性实施方式在内容输出装置100中将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容的方法。
图11是根据示例性实施方式，从内容输出装置向显示装置输出内容的方法的流程图。
如图11所示，在操作S1010中，内容输出装置100接收存储在诸如DVD或BD的记录介质上的SDR内容以及SDR内容的元数据。此处，元数据可包括VUI或SEI，其中VUI或SEI包括从SDR内容的编码信息、应用至SDR内容的伽玛信息、分辨率信息和放大比率信息中选出的至少一个。
如果SDR内容和SDR内容的元数据被输入，则内容输出装置100在操作S1020中确定包括在所输入的元数据中的VUI或SEI是否包括应用至SDR内容的伽玛信息。
如果在操作S1020中确定包括在元数据中的VUI或SEI包括应用至SDR内容的伽玛信息，则在操作S1030中，内容输出装置100从VUI或SEI获取应用至SDR内容的伽玛信息，并获取与所获取的伽玛信息有关的内容转换信息。
此处，内容转换信息可以是用于将输入的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值的查找表。内容转换信息可设定成分别与可应用于SDR内容的多项伽玛信息对应。分别与多项伽玛信息对应的内容转换信息可存储在内容输出装置100的存储器单元中。
如果从包括在输入的SDR内容的元数据中的VUI或SEI获取了应用至SDR内容的伽玛信息，则内容输出装置100可从多项预存的内容转换信息获取与所获取的伽玛信息有关的内容转换信息。
如果在操作S1020中确定了包括在元数据中的VUI或SEI不包括应用至SDR内容的伽玛信息，则内容输出装置100在操作S1040中基于包括在VUI或SEI中的SDR内容的分辨率信息获取内容转换信息。具体地，内容输出装置100基于包括在VUI或SEI中的SDR内容的分辨率信息，确定应用至SDR内容的伽玛信息。例如，ITU-R BT.1886或ITU-R BT.1361的伽玛信息可设定成用于具有诸如FHD或HD的高分辨率的SDR内容，且SMPTE 170M-2004或ITU-RBT.1358的伽玛信息可设定成用于具有诸如SD的低分辨率的SDR内容。
因此，内容输出装置100从根据每个分辨率预设的伽玛信息，确定与包括在VUI或SEI中的分辨率信息有关的伽玛信息。内容输出装置100可从预存成与可应用于SDR内容的多项伽玛信息对应的内容转换信息，获取与有关分辨率信息的伽玛信息对应的内容转换信息。
如果基于包括在VUI或SEI中的伽玛信息或者分辨率信息获取了内容转换信息，则内容输出装置100在操作S1050中通过使用所获取的内容转换信息，将SDR内容转换成与可输出到显示装置200上的HDR内容对应的内容。
如上所述，内容转换信息可以是用于将输入的SDR内容的每个图像帧的SDR像素值转换成具有可输出到显示装置200的HDR内容的特征的HDR像素值的查找表。因此，内容输出装置100通过使用所获取的内容转换信息，将SDR内容的每个图像帧的SDR像素值转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值。
根据示例性实施方式，具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值可设定成分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应。因此，内容输出装置100可基于包括在内容转换信息中的查找表，通过使用分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容。
根据另一示例性实施方式，具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的HDR像素值可设定成与SDR内容的每个图像帧的选定SDR像素值对应。在这种情况下，内容输出装置100基于包括在内容转换信息中的查找表，从与选定SDR像素值对应的HDR像素值确定与其它SDR像素值对应的HDR像素值。内容输出装置100可通过使用与选定SDR像素值对应的HDR像素值和确定为与其它SDR像素值关联的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容。
内容输出装置100向显示装置200传输转换成具有与SDR内容关联的、可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容。
此处，内容输出装置100可向显示装置200传输包括用于在显示装置200中对对应内容进行伽马校正的信息的内容信息、以及转换成具有HDR内容的特征的内容。因此，显示装置200可：基于包括在从内容输出装置100接收的内容信息中的伽玛信息，对转换成具有HDR内容的特征的内容进行伽马校正；对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式；以及显示经信号处理的内容。
然而，示例性实施方式不局限于此，内容输出装置100可向显示装置200传输包括用于在显示装置200中对对应内容进行伽马校正的空信息的内容信息、以及转换成具有HDR内容的特征的内容。如果接收到包括空信息的内容信息，则显示装置200可：通过使用默认的伽玛信息对转换成具有HDR内容的特征的内容进行伽马校正；对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式；以及显示经信号处理的内容。
如果从显示装置200接收到EDID，则内容输出装置100可在将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容之前，基于接收的EDID确定显示装置200是否能够播放HDR内容。此处，EDID可以是显示装置200的与内容播放有关的说明信息。如果基于EDID确定了显示装置200能够播放HDR内容，则内容输出装置100可将SDR内容转换成具有HDR内容的特征的内容。
从显示装置200接收的EDID可包括用于对HDR内容进行伽马校正的信息。在这种情况下，内容输出装置100可基于从SDR内容的元数据的VUI或SEI获取的伽玛信息和包括在EDID中的伽玛信息，从多项预存的内容转换信息获取内容转换信息。内容输出装置100从所获取的内容转换信息确定与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值。内容输出装置100可通过使用分别与SDR内容的每个图像帧的SDR像素值对应的HDR像素值，将SDR内容转换成具有可输出到显示装置200上的HDR内容的特征的内容，并且向显示装置200传输该内容。
因此，显示装置200可：通过使用预设的伽玛信息对转换成具有从内容输出装置100接收的HDR内容的特征的内容进行伽马校正；对经伽马校正的内容进行信号处理以使其成为可被输出的形式；以及显示经信号处理的内容。
根据示例性实施方式执行的过程可存储在形成于非暂态计算机可读介质上的程序中。非暂态计算机可读介质可以不是暂时地存储数据而是半永久性地存储数据的介质，诸如寄存器、缓存和存储器，且非暂态计算机可读介质可被设备读取。
前述示例性实施方式和有益效果仅是示例性的而不解释成限制本发明。本教导可容易地应用至其它类型的装置。另外，示例性实施方式的说明书旨在说明性，而非限制权利要求的范围，对于本领域技术人员而言，诸多替换、修改和变型将显而易见。

Claims (12)

1.一种用于向显示器输出内容的装置，所述装置包括：
通信器，配置成执行与所述显示器的数据通信；
输入接口，配置成接收标准动态范围内容和与所述标准动态范围内容关联的元数据；以及
处理器，配置成：基于所述元数据获取应用于所述标准动态范围内容的第一伽玛信息；通过基于查找表转换所述标准动态范围内容的图像帧的像素值，将所述标准动态范围内容转换成能够在所述显示器上输出的高动态范围内容，所述查找表对应于所述第一伽玛信息和通过所述通信器从所述显示器接收的所述显示器的第二伽玛信息；以及控制所述通信器向所述显示器输出所述高动态范围内容，
其中，响应于通过所述通信器从所述显示器接收扩展显示标识数据，所述处理器进一步配置为：基于所接收的扩展显示标识数据确定所述显示器是否能够播放所述高动态范围内容；以及响应于确定所述显示器能够播放所述高动态范围内容，将所述标准动态范围内容转换成所述高动态范围内容。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述查找表用于将所述标准动态范围内容的图像帧的标准动态范围像素值转换成具有所述高动态范围内容的特征的高动态范围像素值。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述高动态范围像素值与所述标准动态范围内容的图像帧的标准动态范围像素值对应。
4.如权利要求2所述的装置，其中，所述高动态范围像素值与所述标准动态范围内容的图像帧的标准动态范围像素值的子集对应，
其中，所述处理器进一步配置成：基于所述查找表，根据与所述标准动态范围像素值的子集对应的所述高动态范围像素值，确定与其它标准动态范围像素值对应的其它高动态范围像素值。
5.如权利要求1所述的装置，还包括：
存储器，配置成存储与能够应用于所述标准动态范围内容的多项伽玛信息对应的多个查找表，
其中，所述处理器进一步配置成：从所述存储器获取与所述第一伽玛信息和所述第二伽玛信息对应的查找表。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理器进一步配置成：确定所述元数据的视频可用性信息或辅助增强信息中的至少一个是否包括应用于所述标准动态范围内容的所述第一伽玛信息。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理器进一步配置成：控制所述通信器向所述显示器传输内容信息，所述内容信息包括用于在所述显示器中对所述高动态范围内容进行伽马校正的信息。
8.如权利要求1所述的装置，还包括：
存储器，配置成存储与能够应用于所述标准动态范围内容的多项伽玛信息对应的多个查找表，
其中，所述处理器进一步配置成：基于所述第一伽玛信息和从所述显示器接收的所述扩展显示标识数据中包括的第二伽玛信息，获取所述查找表。
9.一种从内容输出装置向显示器输出内容的方法，所述方法包括：
接收标准动态范围内容和与所述标准动态范围内容关联的元数据；
基于所述元数据获取应用于所述标准动态范围内容的第一伽玛信息；
通过基于查找表转换所述标准动态范围内容的图像帧的像素值，将所述标准动态范围内容转换成能够在所述显示器上输出的高动态范围内容，所述查找表对应于所述第一伽玛信息和从所述显示器接收的所述显示器的第二伽玛信息；以及
向所述显示器输出所述高动态范围内容，
还包括：
响应于从所述显示器接收扩展显示标识数据，基于所接收的扩展显示标识数据确定所述显示器是否能够播放所述高动态范围内容；
其中，响应于确定所述显示器能够播放所述高动态范围内容，将所述标准动态范围内容转换成所述高动态范围内容。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述查找表用于将所述标准动态范围内容的图像帧的标准动态范围像素值转换成具有所述高动态范围内容的特征的高动态范围像素值。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述高动态范围像素值与所述标准动态范围内容的图像帧的标准动态范围像素值对应。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述高动态范围像素值与所述标准动态范围内容的图像帧的标准动态范围像素值的子集对应，
其中，所述转换进一步包括：基于所述查找表，根据与所述标准动态范围像素值的子集对应的所述高动态范围像素值，确定与其它标准动态范围像素值对应的其它高动态范围像素值。
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