CN108476331B - 发送设备、发送方法、接收设备、以及接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是减少在将字幕图形数据叠加在视频数据上时的接收侧上的处理负荷。生成包括视频数据的视频流。生成通过字幕图形数据的转换而获得的包括位图数据的字幕流。发送包含视频流和字幕流的容器。字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表包含色域和/或亮度转换信息。在接收侧上，通过使用位图转换表仅将位图数据转换成字幕图形数据，能够容易获得具有与字幕图形数据被叠加在视频数据上的特性相符的特性的字幕图形数据。

Description

发送设备、发送方法、接收设备、以及接收方法
技术领域
本技术涉及一种发送设备、发送方法、接收设备、以及接收方法。具体地，本技术涉及一种被配置为通过位图数据等发送字幕(caption，字幕)信息的发送设备。
背景技术
通常，例如，在数字视频广播(DVB)等中，已经执行了将字幕图形数据转换成位图数据并且发送位图数据的操作(例如，见专利文献1)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2011-030180号。
发明内容
发明解决的问题
通常，当在单独的流中发送视频数据和字幕图形数据中的每一个时，两种类型的数据之间的色域或亮度不存在明显的差异。因此，在未进行特定关注的情形下，在叠加时进行合成。
例如，在视频数据的色域是宽色域(例如，与ITU-R Rec Bt.2020相符)并且字幕图形数据的色域是窄色域(例如，sRGB)的情形下，需要在字幕图形数据的色域变得与用于以高质量保持视频图像质量的视频数据的色域相符之后执行叠加。
而且，例如，在高动态范围(HDR)内产生视频数据并且在标准级的动态范围(SDR)内产生字幕图形数据的情形下，需要在字幕图形数据变得与用于以高质量维持视频图像质量的视屏数据的动态范围区域相符之后执行叠加。
本技术的目标是在将字幕图形数据叠加在视频数据上时减少接收侧上的处理负荷。
问题的解决方案
本技术的构思在于：
一种发送设备，包括：
视频编码单元，被配置为生成具有视频数据的视频流；
字幕编码单元，被配置为生成具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据的字幕流；以及
发送单元，被配置为发送包含视频流和字幕流的容器；
其中，字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息。
在本技术中，视频编码单元生成具有视频数据的视频流。字幕编码单元生成具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据的字幕流。通过发送单元发送包含视频流和字幕流的容器。
字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息。例如，第一段可以是CLUT定义段。进一步地，例如，第一段可以具有转换信息彼此不同的多个位图转换表。
如上所述，在本技术中，字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息。由此，在接收侧上，通过位图转换表仅将位图数据转换成字幕图形数据，因此，能够容易获得具有与叠加目标视频数据(例如，显示视频数据)的特性相符的特性的字幕图形数据。结果，能够减少接收侧上的处理负荷。
应注意，在本技术中，例如，字幕流(字幕流)可以进一步包含具有位图转换表的符合信息的第二段。在这种情形下，例如，符合信息可以是与叠加目标视频数据和转换成位图数据之前的字幕图形数据相关的特性信息，或者是与从位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息。
而且，在这种情形下，例如，第二段可以是渲染引导段或显示定义段。进一步地，在这种情形下，例如，可以分别向第一段中包含的位图转换表及与位图转换表对应并且包含在第二段中的特性信息添加并关联相同的识别信息。
如上所述，字幕流进一步包含具有与第一段中包含的位图转换表的相关符合信息的第二段，使得在接收侧上从多个位图转换表中能够容易并且合适地选择应该使用的位图转换表。
进一步地，在本技术中，例如，第一段进一步可以具有位图转换表的符合信息。在这种情形下，例如，符合信息可以是从位图数据转换之后的字幕图形数据的特性信息。
进一步地，本技术的另一构思在于：
接收设备，包括：
接收单元，被配置为接收包含视频流和字幕流的容器，视频流具有视频数据，字幕流具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据；
其中，字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息；以及
进一步提供控制单元，控制单元被配置为控制：解码视频流以获得视频数据的处理、解码字幕流以获得位图数据和位图转换表的处理、通过位图转换表将位图数据转换成字幕图形数据的处理、以及将字幕图形数据叠加在基于视频数据而获得的叠加目标视频数据上的处理。
在本技术中，由接收单元接收包含视频流和字幕流的容器，视频流具有视频数据，字幕流具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据。字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息。
执行解码视频流而获得视频数据的处理和解码字幕流而获得位图数据和位图转换表的处理。执行通过位图转换表将位图数据转换成字幕图形数据的处理和将字幕图形数据叠加在基于视频数据获得的显示视频数据(例如，显示视频数据)上的处理。
例如，第一段可以具有转换信息彼此不同的多个位图转换表。多个位图转换表可以与字幕图形数据的多个不同特性对应，或者可以与字幕图形数据和视频数据的多个不同特性对应。在将位图数据转换成字幕图形数据的处理中，可以选择性地使用多个位图转换表中与转换成位图数据之前的字幕图形数据和显示视频数据的特性相符的位图转换表。
如上所述，在本技术中，在将位图数据转换成字幕图形数据的处理中，使用字幕流的第一段中包含的位图转换表，位图转换表包含色域和/或亮度转换信息。由此，能够容易获得具有与叠加目标视频数据的特性相符的特性的字幕图形数据，并且能够减少处理负荷。
应注意，在本技术中，例如，字幕流可以进一步包含第二段，第二段具有与多个位图转换表中的每个对应的特性信息，并且在将位图数据转换成字幕图形数据的处理中，基于第二段中包含的并且与多个位图转换表中的每个对应的特性信息可以选择与叠加目标视频数据的特性相符的位图转换表。利用该配置，从多个位图转换表中能够容易并且合适地选择应该使用的位图转换表。
进一步地，在本技术中，例如，第一段可以具有一个位图转换表，并且控制单元可以进一步控制当使用位图转换表进行转换而获得的字幕图形数据的特性与叠加目标视频数据不符合时进行调整的后处理。利用该配置，能够将具有与叠加目标视频数据的特性相符的特性的字幕图形数据叠加在叠加目标视频数据上。
进一步地，在本技术中，例如，第一段可以具有一个位图转换表，并且控制单元可以保持关于一个位图转换表的特性符合信息，与发送端共享特性符合信息。利用该配置，控制单元能够容易地识别根据位图转换表的转换获得的字幕图形数据的特性。
发明效果
根据本技术，能够减少接收侧上的将字幕图形数据叠加在视频数据上时的处理负荷。应注意，仅阐述了本说明书中描述的有益效果作为实施例并且不受限制。而且，可以提供额外的有利效果。
附图说明
[图1]是作为实施方式的发送/接收系统的配置例的框图。
[图2]是发送设备的配置例的框图。
[图3]是除位图转换表中从位图数据转换成字幕图形数据(Y/CbCr)的之外的转换目标实例的图表。
[图4]是用于描述在CLUT传送循环中包括视频信息的情形下的位图转换表信息的图表。
[图5]是用于描述在接收侧上需要的转换功能(位图转换表的转换功能)的详细的图表。
[图6]是用于描述从SDR至HDR的亮度级的图表。
[图7]是用于描述从HDR至SDR的亮度级的图表。
[图8]是用于描述在CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下的位图转换表信息的图表。
[图9]是CLUT定义段(CDS)的结构实例的图表(1/2)。
[图10]是CLUT定义段(CDS)的结构实例的图表(2/2)。
[图11]是CLUT定义段(CDS)的结构实例中的主要信息的内容的图表。
[图12]是在CLUT传送循环中包括视频信息的情形下的渲染引导段(RGS)的结构实例的图表。
[图13]是在CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下的渲染引导段(RGS)的结构实例的图表。
[图14]是渲染引导段(RGS)的结构实例中的主要信息的内容的图表。
[图15]是在CLUT传送循环中包括视频信息的情形下的位图转换图表的变形的图表。
[图16]是在CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下的位图转换图表的变形的图表。
[图17]是传输流的配置实例的图。
[图18]是接收设备的配置实例的框图。
[图19]是在CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下的位图转换图表的选择实例的图。
[图20]是在CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下的位图转换图表的选择实例的图。
[图21]是用于描述在SDR范围内执行字幕显示的情形和在HDR范围内执行字幕显示的情形中的位宽度使用范围的图。
[图22]是在CLUT传送循环中包括视频信息的情形下的处理流程的实施例的流程图。
[图23]是在CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下的处理流程的实施例的流程图。
[图24]是字幕传送中的位图转换表(CLUT)的变形的图表。
[图25]是接收设备的另一配置实例的框图。
[图26]是在控制单元的控制下的映射单元、转换单元、后处理单元等的处理流程的实施例的流程图。
[图27]是显示定义段(DDS)的结构实例的图表。
[图28]是显示定义段(DDS)的结构实例中的主要信息的内容的图表。
[图29]是传输流的配置实例的图。
[图30]是CLUT定义段(CDS)的结构实例的图表(1/2)。
[图31]是CLUT定义段(CDS)的结构实例的图表(2/2)。
[图32]是传输流的配置实例的图。
具体实施方式
在下文中，将描述用于完成本发明的模式(以下称之为“实施方式”)。应注意，将按照下列顺序进行描述：
1.实施方式
2.变形
<1.实施方式>
[发送/接收系统的配置实例]
图1示出了作为实施方式的发送/接收系统10的配置实例。发送/接收系统10包括发送设备100和接收设备200。
发送设备100被配置为生成MPEG2传输流TS作为容器，由此发送传输流TS，其中传输流TS是广播波或网络包中的传输流TS。传输流TS包含具有视频数据(图像数据)的视频流。
而且，传输流TS包含字幕流，字幕流具有通过字幕图形数据的转换获得的位图数据作为字幕数据(字幕数据)。字幕数据包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度，位图转换表具有本实施方式中的两种类型的转换信息。在本实施方式中，第一段是CLUT定义段并且具有一个或多个位图转换表。
利用该配置，在接收侧上通过位图转换表仅将位图数据转换成字幕图形数据，因此，能够容易获得具有与叠加目标视频数据(例如，显示视频数据)的特性相符的特性的字幕图形数据。由此，能够减少接收侧上的处理负荷。
而且，字幕流进一步包含具有位图转换表的符合信息的第二段。该符合信息是与叠加目标视频数据和转换成位图数据之前的字幕图形数据相关的特性信息，或者是与从位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息。在本实施方式中，例如，第二段是新定义的渲染引导段。
在这种情形下，分别向第一段中包含的位图转换表及与该位图转换表对应并且包含在第二段中的特性信息添加并关联相同的识别信息。利用该配置，从接收侧上的预定数目的位图转换表中能够容易并且合适地选择应该使用的位图转换表。
接收设备200被配置为接收从发送设备100发送的传输流TS。接收设备200通过解码视频流来获得视频数据。而且，接收设备200被配置为解码字幕流，以获得第一段中包含的位图数据和位图转换表，由此通过位图转换表将位图数据转换成字幕图形数据。
在这种情形下，在存在具有转换信息的多个位图转换表的情形下，在将位图数据转换成字幕图形数据的处理中，选择性地使用多个位图转换表之中与叠加目标视频数据的特性相符的位图转换表。在这种情形下，基于与第二段中包含的多个位图转换表中的每一个对应的特性信息来选择与叠加目标视频数据的特性相符的位图转换表。
接收设备200被配置为将通过转换位图数据而获得的字幕图形数据叠加在叠加目标视频数据(例如，显示视频数据)上。在这种情形下，叠加目标视频数据不仅可以包括从发送端发送的视频数据自身，而且还可以包括根据需要经过色域或动态范围转换处理的视频数据。如上所述，通过叠加了字幕图形数据的视频数据，在监测器上显示具有字幕的图像。
“发送设备的配置实例”
图2示出了发送设备100的配置实例。发送设备100具有控制单元101、视频编码器102、转换单元103、字幕编码器104、系统编码器105、以及发送单元106。
控制单元101包括中央处理单元(CPU)并且被配置为基于控制程序控制发送设备100中的每个单元的操作。例如，视频编码器102被配置为对视频数据执行诸如MPEG4-AVC或HEVC等编码，由此生成包含编码视频数据的视频流(PES流)。
此处描述的视频数据是具有SDR或HDR光电转换特性的标准动态范围(SDR)或高动态范围(HDR)数据。视频编码器102将视频数据特性信息(即，诸如色域或动态范围信息等元信息)插入到访问单元(AU)的SPS NAL单元的视频可用性信息(VUI)区域中。
转换单元103被配置为将字幕图形数据转换成位图数据。此处描述的字幕图形数据是具有SDR或HDR光电转换特性的SDR或HDR数据。转换单元103参照接收侧上根据需要假设的HDR或SDR级，由此与位图数据一起输出与一个或多个位图转换表相关的信息。
此处描述的位图转换表是包含色域和/或亮度转换信息的位图转换表。即，该位图转换表不仅用于将位图数据转换成字幕图形数据，而且还用于转换色域或亮度，使得该色域或亮度与叠加目标视频数据(例如，显示视频数据)的色域或动态范围相符。
图3示出了除位图转换表中的从位图数据转换成字幕图形数据(YCbCr)之外的转换目标实例。在转换成位图数据之前的字幕图形数据是SDR并且叠加目标视频数据是SDR的情形下，可以将色域作为其他转换目标。例如，当字幕图形数据的色域是BT.709并且叠加目标视频数据的色域是BT.2020时，可以将色域作为转换目标。
而且，在转换成位图数据之前的字幕图形数据是SDR并且叠加目标视频数据是HDR的情形下，可将色域与亮度作为转换目标。进一步地，在转换成位图数据之前的字幕图形数据是HDR并且叠加目标视频数据是SDR的情形下，可以将色域与亮度作为转换目标。应注意，在转换成位图数据之前的字幕图形数据是HDR并且叠加目标视频数据是HDR的情形下，应用常见的色域与动态范围，并且因此，不存在可用转换目标。
在本实施方式中，转换单元103输出位图转换表信息。对于该位图转换表信息，构想了(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形和(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形。在下文中，将描述情形(A)、(B)中的每一种。
首先，将描述(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形。例如，转换单元103输出图4的(1)至(5)情形中的每一种使用的位图转换表信息。应注意，实际上，并非输出全部类型的位图转换表信息，而是仅输出与转换成位图数据之前(即，处于字幕产生状态)的字幕图形数据的色域/动态范围对应的位图转换表信息。
情形(1)是转换成位图数据之前的字幕图形数据是SDR并且叠加目标视频数据是SDR的情形(应用相同色域的情形)。情形(2)是转换成位图数据之前的字幕图形数据是SDR并且叠加目标视频数据是SDR的情形(应用不同类型的色域的情形)。
情形(3)是转换成位图数据之前的字幕图形数据是SDR并且叠加目标视频数据是HDR的情形。情形(4)是转换成位图数据之前的字幕图形数据是HDR并且叠加目标视频数据是SDR的情形。情形(5)是转换成位图数据之前的字幕图形数据是HDR并且叠加目标视频数据是HDR的情形。
将参考图5描述(1)至(5)的各情形中所需的转换功能并且因此位图转换表的转换功能的细节。接收侧上最需要的转换功能是下列第一至第七转换功能。这些转换功能中的处理是针对各个像素独立的基本处理。
第一转换功能301是将位图数据转换成字幕图形数据的功能。第二转换功能302是将字幕图形数据的域从YCbCr转换成RGB1的功能，字幕图形数据已从位图数据转换。第三转换功能303是将执行光电转换的光电转换特性应用于亮度线性空间的功能，以产生从位图数据被转换的字幕图形数据。
第四转换功能304是转换亮度级的功能，用于解决由于从位图数据转换的字幕图形数据与叠加目标视频数据之间的动态范围的差异而产生的缺陷。第五转换功能305是执行色域转换(RGB1至RGB2)的功能，使得从位图数据转换的字幕图形数据的色域与叠加目标视频数据的色域相符。
第六转换功能306是在亮度线性空间中将与叠加目标视频数据的特性相同的光电转换特性应用于字幕图形数据的功能，由此执行光电转换。第七转换功能307是将字幕图形数据的域从RGB2转换成YCbCr的功能。
在情形(1)中，仅需要第一转换功能301。在这种情形下，通过第一转换功能301将位图数据转换成字幕图形数据，并且将合成的图形数据直接作为输出图形数据。在这种情形下，转换成位图数据之前的字幕图形数据与叠加目标视频数据中的任一个是SDR并且具有相同色域，并且因此，绕过第二转换功能302至第七转换功能307。该转换处理与常规现有广播中执行的处理完全相同。
在情形(2)中，需要第一转换功能301、第二转换功能302、第五转换功能305、以及第七转换功能307。在这种情形下，通过第一转换功能301将位图数据转换成字幕图形数据。通过第二转换功能302将合成的字幕图形数据从YCbCr域转换成RGB1域。
通过第五转换功能305转换被转换成RGB1域的字幕图形数据，使得其色域与叠加目标视频数据的色域相符。例如，将BT.709的字幕图形数据色域转换成与BT.2020的叠加目标视频数据色域相符。
通过第七转换功能307将经过色域转换的字幕图形数据从RGB2域转换成YCbCr，并且将合成的图形数据作为输出图形数据。在这种情形下，转换成位图数据之前的字幕图形数据与叠加目标视频数据中的任一个是SDR，并且因此，绕过第三转换功能303、第四转换功能304、以及第六转换功能306。
在情形(3)中，第一转换功能301至第七转换功能307全部是需要的。在这种情形下，通过第一转换功能301将位图数据转换成字幕图形数据。通过第二转换功能302将合成的字幕图形数据从YCbCr域转换成RGB1域。
通过应用SDR光电转换特性对被转换成RGB1域的字幕图形数据进行光电转换，并且通过第三转换功能303将字幕图形数据带至亮度线性空间中。通过第四转换功能304转换亮度线性空间中的字幕图形数据的亮度级。在这种情形下，执行转换，使得预定的SDR亮度级达到基准HDR映射级。
图6示出了该亮度级转换时的状态。在图6中，实线a指示SDR转换曲线。实线b指示HDR转换曲线。虚线c指示被映射至HDR转换曲线的SDR数据范围。
在这种情形下，将SDR字幕图形数据亮度值“m”作为与HDR视频数据亮度值“m”一致的基准映射值。当指示SDR字幕图形数据亮度值“m”的编码代码值是Q％并且指示HDR视频数据亮度值“m”的编码代码值是P％时，转换SDR字幕图形数据，使得指示Q％的数字代码与指示P％的数字代码一致。
利用该配置，SDR字幕图形数据的[0..a]是HDR视频数据的[0..a’]的范围。例如，这防止极高的字幕亮度。应注意，在图中，对SDR和HDR两者，应用相同编码的位空间N。而且，满足0＜P≤100并且0＜Q≤100。
通过第五转换功能305将通过上述所述第四转换功能304对其亮度级进行转换的字幕图形数据转换成与叠加目标视频数据的色域相符。例如，将BT.709的字幕图形数据色域转换成与BT.2020的叠加目标视频数据色域相符。
通过第六转换功能306，应用HDR光电转换特性对经过色域转换的字幕图形数据进行光电转换。这使得字幕图形数据表现出与叠加目标视频数据的特性相同的HDR光电转换特性。通过第七转换功能307将该字幕图形数据从RGB2域转换成YCbCr，并且将合成的图形数据作为输出图形数据。
在情形(4)中，与如上述所述情形(3)相同第一转换功能301至第七转换功能307全部是需要的。在这种情形下，通过第一转换功能301将位图数据转换成字幕图像数据。通过第二转换功能302将合成的字幕图像数据从YCbCr域转换成RGB1域。
通过应用HDR光电转换特性对被转换成RGB1域的字幕图形数据进行光电转换，并且通过第三转换功能303将字幕图像数据带至亮度线性空间中。通过第四转换功能304转换亮度线性空间中的字幕图形数据的亮度级。在这种情形下，执行转换，使得预定的HDR亮度级达到基准SDR映射级。
图7示出了该亮度级转换时的状态。在图7中，实线a指示SDR转换曲线。实线b指示HDR转换曲线。虚线c指示出于将HDR转换曲线映射至SDR的目的的转换曲线。
在这种情形下，将HDR字幕图形数据亮度值“m”作为与SDR视频数据亮度值“m”一致的基准映射值。当指示HDR字幕图形数据亮度值“m”的编码代码值是P％并且指示SDR视频数据亮度值“m”的编码代码值是Q％时，根据具有由虚线c指示的单调曲线图(tone-map)特性的转换曲线转换HDR字幕图形数据，使得指示P％的数字代码与指示Q％的数字代码一致。
利用该配置，HDR字幕图形数据的[0..b]变为[0..a’]并且在不剪切的情形下落在SDR视频数据的[0..a]的范围内。应注意，在图中，对SDR和HDR两者，应用相同编码的位空间N。而且，满足0＜P≤100并且0＜Q≤100。
通过第五转换功能305将通过上述所述第四转换功能304对其亮度级进行转换的字幕图形数据转换成与叠加目标视频数据的色域相符。例如，将BT.2020的字幕图形数据色域转换成与BT.709的叠加目标视频数据色域相符。
通过第六转换功能306，应用SDR光电转换特性对经过色域转换的字幕图形数据进行光电转换。这使得字幕图形数据表现出与叠加目标视频数据的特性相同的SDR光电转换特性。通过第七转换功能307将该字幕图形数据从RGB2域转换成YCbCr，并且将合成的图形数据作为输出图形数据。
在情形(5)中，仅需要第一转换功能301。在这种情形下，通过第一转换功能301将位图数据转换成字幕图形数据，并且将合成的图形数据直接作为输出图形数据。在这种情形下，转换成位图数据之前的字幕图形数据与叠加目标视频数据中的任一个是HDR并且具有相同的色域，并且因此，绕过第二转换功能302至第七转换功能307。
应注意，示出的实施例示出了对转换成位图数据之前的字幕图形数据与叠加目标视频数据应用相同的HDR特性的情形。如情形(3)、(4)，在两种类型的数据之间的HDR特性不同的情形下，亮度级转换也是需要的。例如，两种类型的数据之间的HDR特性不同的情形指字幕图形数据的HDR特性是PQ并且视频数据的HDR特性是HLG的情形等。
接着，将描述(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形。例如，转换单元103输出图8中的情形(1)至(3)中的每种使用的位图转换表信息。情形(1)是从位图数据转换之后的字幕图形数据在字幕显示时是SDR并且色域较窄(例如，BT.709)的情形。
情形(2)是从位图数据转换之后的字幕图形数据在字幕显示时是SDR并且色域较宽(例如，BT.2020)的情形。情形(3)是从位图数据转换之后的字幕图形数据在字幕显示时是HDR的情形。
返回参考图2，字幕编码器104被配置为将从转换单元103输出的位图数据和显示控制信息转换成各个段(segment)，由此生成包括PES包的字幕流SS，PES包被配置为使得这些段布置在有效载荷上。各个段不仅包括诸如DDS、PCS、RCS、CDS、ODS、以及EDS等通常已知的段，而且还包括新定义的渲染引导段(RGS：rendering_guide_segment)。应注意，尽管后面将描述，然而，在本技术中，CDS的定义被延伸。
CLUT定义段(CDS：CLUT_definition_segment)包含关于从转换单元103输出的预定数目的位图转换表的信息。而且，渲染引导段包含与预定数目的位图转换表中的每个对应、与转换成位图数据之前的字幕图形数据和叠加目标视频数据相关的特性信息((A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形)，或者仅包含与从位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息((B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形)。
在本技术中，CLUT定义段构成第一段，并且渲染引导段构成第二段。将相同识别信息“CLUT_id”添加到CLUT定义段包含的位图转换表和与该位图转换表对应的渲染引导段包含的特性信息中，并且同样，位图转换表与特性信息彼此相关联。
图9和图10示出了CLUT定义段(CDS)的结构实例(语法)，并且图11示出了该结构实例中的主要信息的内容(语义)。“CLUT_id”的8位字段指示关于各个CLUT(位图转换表)的识别信息(ID)。“output_range_type”的新定义2位字段指示作为输出图形数据的Y、Cr、Cb、以及T中的每个元素的位深度。
“0”指示Y、Cr、Cb中的每个元素的位深度，并且T满足6:4:4:2。而且，“1”指示Y、Cr、Cb中的每个元素的位深度，并且T满足8:8:8:8。“2”指示Y、Cr、Cb中的每个元素的位深度，并且T满足10:10:10:10。“3”指示Y、Cr、Cb中的每个元素的位深度，并且T满足12:12:12:12。应注意，“2”和“3”的位深度并不代表典型的CLUT并且是根据叠加视频位深度而准备的。
图12和图13示出了渲染引导段(RGS)的结构实例(语法)，并且
图14示出了这些结构实例中的主要信息的内容(语义)。在该实施例中，图12示出了(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形中的渲染引导段的结构实例，并且图13示出了(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形中的渲染引导段的结构实例。
将描述图12中示出的渲染引导段(RGS)的结构实例。“number_of_rendering_option_sets”的8位字段指示CLUT(位图转换表)信息的条数。而且，以CLUT信息数重复“CLUT_id”、“subtitle_color_gamut_information”、“subtitle_dynamic_range_information”、“video_color_gamut_information”、“video_dynamic_range_information”中的每个字段。应注意，在传送多个CLUT的情形下，将多个CDS作为这些CLUT的容器段插入到字幕流(字幕编码流)中。
“CLUT_id”的8位字段指示关于各个CLUT(位图转换表)的识别信息(ID)。“subtitle_color_gamut_information”的8位字段指示转换成位图数据之前(即，处于生产状态)的字幕图形数据的色域，并且值的含义与HEVC标准的“color_primaries”的含义相似。“subtitle_dynamic_range_information”的8位字段指示转换成位图数据之前(即，处于生产状态)的字幕图形数据的动态范围的类型，并且值的含义与HEVC标准的“transfer_characterrstics”的含义相似。
“video_color_gamut_information”的8位字段指示叠加目标视频数据的色域，并且值的含义与HEVC标准的“color_primaries”的含义相似。“video_dynamic_range_information”的8位字段指示叠加目标视频数据的动态范围的类型，并且值的含义与HEVC标准的“transfer_characterrstics”的含义相似。
接着，将描述图13中示出的渲染引导段(RGS)的结构实例。“number_of_rendering_option_sets”的8位字段指示CLUT(位图转换表)信息的条数。而且，以CLUT信息数重复“CLUT_id”、“subtitle_color_gamut_information”、以及“subtitle_dynamic_range_information”中的每个字段。应注意，在传送多个CLUT的情形下，将多个CDS作为这些CLUT的容器段插入到字幕流(字幕编码流)中。
“CLUT_id”的8位字段指示关于各个CLUT(位图转换表)的识别信息(ID)。“subtitle_color_gamut_information”的8位字段指示从位图数据转换之后的字幕图形数据的色域，并且值的含义与HEVC标准的“color_primaries”的含义相似。“subtitle_dynamic_range_information”的8位字段指示从位图数据转换之后的字幕图形数据的动态范围的类型，并且值的含义与HEVC标准的“transfer_characterrstics”的含义相似。
图15示出了(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形中的位图转换表的变形。示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“1”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”、“subtitle_color_gamut_information”、“video_dynamic_range_information”、以及“video_color_gamut_information”分别是SDR、BT.709、SDR、BT.709的情形。
而且，示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“2”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”、“subtitle_color_gamut_information”、“video_dynamic_range_information”、以及“video_color_gamut_information”分别是SDR、BT.709、SDR、BT.2020的情形。进一步地，示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“3”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”、“subtitle_color_gamut_information”、“video_dynamic_range_information”、以及“video_color_gamut_information”分别是SDR、BT.709、HDR、BT.2020的情形。
此外，示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“4”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”、“subtitle_color_gamut_information”、“video_dynamic_range_information”、以及“video_color_gamut_information”分别是HDR、BT.2020、SDR、BT.2020的情形。而且，示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“5”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”、“subtitle_color_gamut_information”、“video_dynamic_range_information”、以及“video_color_gamut_information”分别是HDR、BT.2020、HDR、BT.2020的情形。
图16示出了(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形中的位图转换表的变形。示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“1”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”和“subtitle_color_gamut_information”分别是SDR、BT.709的情形。
而且，示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“2”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”和“subtitle_color_gamut_information”分别是SDR、BT.2020的情形。进一步地，示出的实施例示出了具有“CLUT_id”为“3”的位图转换表(CLUT)应用于“subtitle_dynamic_range_information”和“subtitle_color_gamut_information”分别是HDR、BT.2020的情形。
返回参考图2，系统编码器105生成包含由视频编码器102生成的视频流VS和由字幕编码器104生成的字幕流SS的传输流TS。发送单元106将传输流TS发送至接收设备200，传输流TS位于广播波或网络包中。
“传输流TS的配置实例”
图17示出了传输流TS的配置实例。在该配置实例中，介绍作为通过PID1识别的视频流的PES包的“视频PES1”。而且，在该配置实例中，介绍作为通过PID2识别的字幕流的PES包的“字幕PES2”。
PES包包括PES报头和PES有效载荷。在视频流的PES包中，将视频编码流插入到PES有效载荷中。将被传送的视频数据的色域识别信息(color_primaries)和动态范围信息(transfer_characteristics)插入到访问单元的SPS NAL单元的VUI区域中。而且，不仅将诸如DDS、PCS、RCS、CDS、ODS、以及EDS等通常已知的段、而且还将上述所述新定义的渲染引导段(RGS)插入到字幕流的PES包中。
进一步地，传输流TS包含节目映射表(PMT)作为节目指定信息(PSI)。PSI是指示传输流中包含的每个基本流属于哪一节目的信息。在PMT中，介绍了描述与整个节目有关的信息的节目循环。
此外，在PMT中，介绍了具有与每个基本流有关的信息的基本流循环。在该配置实例中，介绍与视频流对应的视频基本流循环(视频ES循环)和与字幕流对应的字幕基本流循环(字幕ES循环)。在视频基本流循环(视频ES循环)中，诸如流类型和包标识符(PID)等信息被布置成与视频流对应，并且还布置了描述与视频流有关的该信息的描述符。例如，将该视频流的“Stream_type”的值设置成指示HEVC视频流的值，并且PID信息指示被提供至视频流的PES包“视频PES1”的PID1。
在字幕基本流循环(字幕ES循环)中，诸如流类型和包标识符(PID)等信息被布置成与字幕流对应，并且还布置了描述与字幕流有关的这样信息的描述符。例如，将该字幕流的“Stream_type”的值设置成指示专用流的值，并且PID信息指示被提供至字幕流的PES包“字幕PES2”的PID2。
根据EIT介绍分量描述符(component_descriptor)。在该分量描述符中，“Stream_content”指示目标是字幕(字幕)，并且“component_type”指示EIT指向UHD。同时，在PMT下的字幕基本流循环(字幕ES循环)中，介绍了字幕描述符(Subtitle_descriptor)和流标识符描述符(Stream_identifier_descriptor)。字幕描述符的“Subtitling_type”被设置为分量描述符的“component_type”并且指示PMT指向UHD。而且，被配置为使得通过流标识符描述符的“component_tag”连接至分量描述符。
将简要描述图2中示出的发送设备100的操作。将视频数据提供至视频编码器102。该视频数据是具有SDR或HDR光电转换特性的SDR或HDR数据。
在视频编码器102中，例如，对视频数据执行诸如MPEG4-AVC或HEVC等编码，并且生成包含编码视频数据的视频流(PES流)VS。此时，将诸如指示与视频数据的光电转换特性对应的光电转换特性的信息(transfer_function)和指示视频数据的色域的信息(color_primaries)等元信息插入到访问单元(AU)的SPS NAL单元的VUI区域中。
同时，将字幕图形数据提供至转换单元103。该字幕图形数据是具有SDR或HDR光电转换特性的SDR或HDR数据。在转换单元103中，将字幕图形数据转换成位图数据。从转换单元103与位图数据一起输出根据需要在接收侧上假设的关于一个或多个位图转换表的信息。
此处描述的位图转换表是包含色域和/或亮度转换信息的位图转换表。即，该位图转换表不仅用于将位图数据转换成字幕图形数据，而且还用于转换色域或亮度，使得该色域或亮度与作为旨在用于叠加的视频数据的叠加目标视频数据的色域或亮度相符。
对于从转换单元103输出的位图转换表信息，设想了两种类型的情形，包括(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形和(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形，并且在任何情形下应用位图转换表信息。
将从转换单元103输出的位图数据和位图转换表信息提供至字幕编码器104。在字幕编码器104中，将位图数据和显示控制信息转换成各个段，并且生成包括被配置为使得将这些段布置在有效载荷中的PES包的字幕流SS。
各个段不仅包括诸如DDS、PCS、RCS、CDS、ODS、以及EDS等通常已知的段，而且还包括新定义的渲染引导段。CLUT定义段(CDS)包含关于从转换单元103输出的预定数目的位图转换表的信息(见图9和图10)。
而且，渲染引导段包含与预定数目的位图转换表中的每个对应、与转换成位图数据之前的字幕图形数据和叠加目标视频数据相关的特性信息((A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形)，或者仅包含于从位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息((B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形)(见图12和图13)。
将通过视频编码器102生成的视频流VS提供至系统编码器105。将通过字幕编码器104生成的字幕流SS提供至系统编码器105。在系统编码器105中，生成包含视频流VS和字幕流SS的传输流TS。通过发送单元106将传输流TS发送至接收设备200，传输流TS位于广播波或网络包中。
“接收设备的配置实例”
图18示出了接收设备200的配置实例。接收设备200具有控制单元201、接收单元202、系统解码器203、视频解码器204、映射单元205、字幕解码器206、转换单元207、以及视频叠加单元208。而且，接收设备200具有YCbCr/RGB转换单元211、光电转换单元212、以及CE监测器213。
控制单元201包括中央处理单元(CPU)并且被配置为基于控制程序控制接收设备200中的每个单元的操作。接收单元202被配置为接收从发送设备100发送的传输流TS，传输流TS位于广播波或网络包中。系统解码器203被配置为从传输流TS中提取视频流VS和字幕流SS。
视频解码器204被配置为解码通过系统解码器203提取的视频流VS，由此获得视频数据。而且，视频解码器204被配置为提取被插入到形成视频流VS的每个访问单元中的参数集或SEI消息，由此将参数集或SEI消息发送至控制单元201。如果需要，映射单元205被配置为对通过视频解码器204获得的视频数据执行色域或动态范围转换处理，由此获得显示视频数据，因此，能够在CE监测器213上显示显示视频数据。
字幕解码器206被配置为解码通过系统解码器203提取的字幕流SS，由此获得位图数据和关于预定数目的位图转换表的信息，即，一个或多个位图转换表。此时，从上述所述CLUT定义段获得关于预定数目的位图转换表的信息(见图9和图10)。
而且，此时，从上述所述渲染引导段中提取与预定数目的位图转换表中的每个对应的特性信息(见图12和图13)，然后，将特性信息发送至控制单元201。在这种情形下，在(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形下，提取叠加目标视频数据和于转换成位图数据之前的字幕图形数据相关的特性信息。另一方面，在CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下，仅提取关于从位图数据转换之后的字幕图形数据的特性信息。
在控制单元201的控制下，转换单元207被配置为使用预定数目的位图转换表中的相符的位图转换表，由此将位图数据转换成字幕图形数据。在这种情形下，控制单元201基于从渲染引导段中提取并且与上述所述预定数目的位图转换表中的每个对应的特性信息选择应该使用的位图转换表。
在(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形下，此处描述的控制单元201选择的位图转换表使得由“subtitle_dynamic_range_information”和“subtitle_color_gamut_information”指示的动态范围/色域与转换成位图数据之前的字幕图形数据的动态范围/色域一致并且由“video_dymanic_range_information”和“video_color_gamut_information”指示的动态范围/色域与显示视频数据(叠加目标视频数据)的动态范围/色域一致。
图19示出了这种情形下的位图转换表的选择实例。应注意，假设CLUT 1至CLUT 5分别是由图15中的“1”至“5”的“CLUT_id”识别的位图转换表。应注意，在字幕图形数据是SDR/709的情形下，仅发送CLUT 1至CLUT 5中的CLUT 1至CLUT 3。
例如，在字幕图形数据是SDR/709并且从视频解码器204输出的视频数据是HDR/2020的情形及从映射单元205输出的叠加目标视频数据是HDR/2020(显示器(CE监测器213)与HDR/2020兼容)的情形下，选择CLUT3。在这种情形下，如图21(b)中示出的，对于HDR范围内的字幕显示，在相对于整个位宽度范围的有限范围内，使用从转换单元207输出的字幕图形数据。
而且，例如，在字幕图形数据是SDR/709并且从视频解码器204输出的视频数据是HDR/2020的情形及从映射单元205输出的叠加目标视频数据是SDR/2020(显示器(CE监测器213)与SDR/2020兼容)的情形下，选择CLUT2。在这种情形下，如图21(a)中示出的，对于SDR范围内的字幕显示，在整个位宽度范围内，完全使用从转换单元207输出的字幕图形数据。
进一步地，例如，在字幕图形数据是SDR/709并且从视频解码器204输出的视频数据是HDR/2020的情形及从映射单元205输出的叠加目标视频数据是SDR/709(显示器(CE监测器213)与SDR/709兼容)的情形下，选择CLUT1。在这种情形下，如图21(a)中示出的，对于SDR范围内的字幕显示，在整个位宽度范围内，完全使用从转换单元207输出的字幕图形数据。
另一方面，在(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下，控制单元201选择的位图转换表使得由“subtitle_dynamic_range_information”和“subtitle_color_gamut_information”指示的动态范围/色域与显示视频数据(叠加目标视频数据)的动态范围/色域一致。
图20示出了这种情形下的位图转换表的选择实例。应注意，CLUT1至CLUT 3分别是由图16中的“1”至“3”的“CLUT_id”识别的位图转换表。
例如，在从视频解码器204输出的视频数据是HDR/2020的情形并且从映射单元205输出的叠加目标视频数据是HDR/2020(显示器(CE监测器213)与HDR/2020兼容)的情形下，选择CLUT 3。在这种情形下，如图21(b)中示出的，从转换单元207输出的字幕图形数据用于HDR范围内的字幕显示，并且将位图数据转换成相对于CLUT输出的整个位宽度范围的有限范围。
而且，例如，在从视频解码器204输出的视频数据是HDR/2020的情形及从映射单元205输出的叠加目标视频数据是SDR/2020(显示器(CE监测器213)与SDR/2020兼容)的情形下，选择CLUT 2。在这种情形下，如图21(a)中示出的，从转换单元207输出的字幕图形数据用于SDR范围内的字幕显示，并且在CLUT输出的整个位宽度范围内转换位图数据。
进一步地，例如，在从视频解码器204输出的视频数据是HDR/2020的情形及从映射单元205输出的叠加目标视频数据是SDR/709(显示器(CE监测器213)与SDR/709兼容)的情形下，选择CLUT 1。在这种情形下，如图21(a)中示出的，从转换单元207输出的字幕图形数据用于SDR范围内的字幕显示，并且在CLUT输出的整个位宽度范围内被转换。
返回参考图18，视频叠加单元208将从转换单元207输出的字幕图形数据叠加在从映射单元205输出的显示视频数据(叠加目标视频数据)上。
图22示出了(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形下的在控制单元201的控制下的映射单元205、转换单元207等的处理流程的实施例。在步骤ST1，处理开始。接着，在步骤ST2，检查关于显示器(CE监测器213)的色域/动态范围的信息。
接着，在步骤ST3，感测关于来自视频解码器204的视频的色域/动态范围的信息。然后，在步骤ST4，判断视频的色域/动态范围是否在色域/动态范围的显示可允许范围内。
当不在范围内时，在步骤ST5，在映射单元205中转换视频数据的色域/动态范围，使得允许显示，并且将合成的视频数据作为显示视频数据。应注意，当在范围内时，将来自视频解码器204的视频数据直接作为显示视频数据，无需在映射单元205中转换视频数据的色域/动态范围。
接着，在步骤ST6，从关于显示视频的色域/动态范围的信息和关于字幕的色域/动态范围的信息中选择CLUT，CLUT循环中存在作为设置被传送的各种类型的信息。接着，在步骤ST7，根据选择的CLUT转换字幕数据，并且然后，将字幕数据传送至视频叠加单元208。然后，在步骤ST8，处理结束。
图23示出了(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形的在控制单元201的控制下的映射单元205、转换单元207等的处理流程的实施例。在步骤ST11，处理开始。接着，在步骤ST12，检查关于显示器(CE监测器213)的色域/动态范围的信息。
接着，在步骤ST13，感测关于来自视频解码器204的视频的色域/动态范围的信息。然后，在步骤ST14，判断视频的色域/动态范围是否在色域/动态范围的显示可允许范围内。
当不在范围内时，在步骤ST15，在映射单元205中转换视频数据的色域/动态范围，使得允许显示，并且将合成的视频数据作为显示视频数据。应注意，当在范围内时，将来自视频解码器204的视频数据直接作为显示视频数据，无需在映射单元205中转换视频数据的色域/动态范围。
接着，在步骤ST16，从关于字幕的色域/动态范围的、作为CLUT循环中的设置被传送的信息中选择CLUT，使得被显示的字幕与旨在用于叠加的显示视频的色域/动态范围相符。接着，在步骤ST17，根据选择的CLUT转换字幕数据，并且然后，将字幕数据传送至视频叠加单元208。然后，在步骤ST18，处理结束。
返回参考图18，YCbCr/RGB转换单元211被配置为将视频数据V1’(叠加了字幕图形数据)从YCbCr(亮度/颜色差)域转换成RGB域。在这种情形下，YCbCr/RGB转换单元211基于色域识别信息通过与色域对应的转换等式执行转换。
光电转换单元212被配置为通过应用与应用于视频数据V1’的光电转换特性对应的光电转换特性对被转换成RGB域的视频数据V1’执行光电转换。同样，光电转换单元212获得用于显示图像的显示视频数据。CE监测器213被配置为基于显示视频数据显示图像。例如，CE监测器213包括液晶显示器(LCD)、有机电致发光显示器(有机EL显示器)等。
将简要描述图18中示出的接收设备200的操作。接收单元202接收从发送设备100发送的传输流TS，传输流TS位于广播包或网络包中。传输流TS被提供至系统解码器203。在系统解码器203中，从传输流TS中提取视频流VS和字幕流SS。
通过系统解码器203提取的视频流VS被提供至视频解码器204。在视频解码器204中，视频流VS被解码，并且同样，获得视频数据。合成的视频数据被发送至映射单元205。在映射单元205中，如果需要，对视频数据执行色域或动态范围转换处理，使得允许在CE监测器213上进行显示，并且同样，获得显示视频数据。
通过系统解码器203提取的字幕流SS被提供至字幕解码器206。在字幕解码器206中，字幕流SS被解码，并且同样，获得位图数据与关于预定数目的位图转换表的信息，即，一个或多个位图转换表。从CLUT定义段获得关于预定数目的位图转换表的信息(见图9和图10)。
而且，此时，从渲染引导段中提取与预定数目的位图转换表中的每个对应的特性信息(见图12和图13)，然后，将特性信息传送至控制单元201。在这种情形下，在(A)CLUT传送循环中包括视频信息的情形下，提取关于转换成位图数据之前的字幕图形数据及叠加目标视频数据的特性信息。另一方面，在(B)CLUT传送循环中不包括视频信息的情形下，仅提取关于从位图数据转换之后的字幕图形数据的特性信息。
通过字幕解码器206获得的位图数据与关于预定数目的位图转换表的信息被提供至转换单元207。在转换单元207中，在控制单元201的控制下，使用预定数目的位图转换表中的相符性位图转换表将位图数据转换成字幕图形数据。在这种情形下，在控制单元201中，基于从渲染引导段提取并且与预定数目的位图转换表中的每个对应的特性信息选择应该使用的位图转换表。
通过映射单元205获得的显示视频数据(叠加目标视频数据)被提供至视频叠加单元208。而且，通过转换单元207获得的字幕图形数据被提供至视频叠加单元208。在视频叠加单元208中，将字幕图形数据叠加在显示视频数据上。在这种情形下，字幕图形数据与视频数据按预定的比例混合。此处描述的混合比例与T值相符。
在YCbCr/RGB转换单元211中，通过视频叠加单元208获得的并且叠加了字幕图形数据的显示视频数据V1’从YCbCr(亮度/颜色差)域被转换成RGB域，并且然后，被提供至光电转换单元212。在光电转换单元212中，通过应用与被应用于视频数据V1’的光电转换特性对应的光电转换特性对视频数据V1’执行光电转换。同样，获得用于显示图像的显示视频数据。该显示视频数据被提供至CE监测器213。基于显示视频数据在CE监测器213上显示图像。
如上所述，在图1示出的发送/接收系统10中，从发送端发送至接收侧的字幕流中包含的CLUT定义段具有包含色域和/或亮度转换信息的位图转换表。由此，在接收侧上，通过位图转换表仅将位图数据转换成字幕图形数据，使得能够容易获得具有与显示视频数据(叠加目标视频数据)的特性相符的特性的字幕图形数据。由此，能够减少接收侧上的处理负荷。
而且，在首次描述的发送/接收系统10中，从发送端发送至接收侧的字幕流进一步包含具有与预定数目的位图转换表中的每个对应的特性信息的第二段。在接收侧上，从预定数目的位图转换表中能够容易并且合适地选择应该使用的位图转换表。
<2.变形>
应注意，在上述所述实施方式中，已经描述了从发送端发送至接收侧的多个位图转换表(CLUT)的实施例。然而，在发送端上能够唯一地识别叠加了字幕的视频的特性(动态范围、色域)的情形下，仅能够发送与上述所述视频相符的一个位图转换表，而非发送多个位图转换表。
在这种情形下，将指示“SDR/色域709”、“SDR/色域2020”、以及“HDR(HLG或PQ)/色域2020”中的任一个的信息作为位图转换表(CLUT)的目标插入到字幕流中。
例如，该插入方法包括下列方法1至3：
1.传送作为上述所述渲染引导段(RGS：rendering_guide_segment)的元素(因为还包括单个CLUT的情形)的信息的方法；
2.将“CLUT_type”信息嵌入在显示定义段(DDS：display_difinition_segment)的自由空间中的方法；以及
3.将“CLUT_type”信息嵌入在CLUT显示定义段(CDS：CLUT_definition_segment)的自由空间中的方法。
应注意，并非将信息插入到字幕流中，设想了在发送端与接收侧之间共享该信息、以提前获得相符性的方法。在这种情形下，例如，接收设备将该共享信息提前保存在存储单元(存储器)中或将预定的逻辑保存在控制单元201中。在下文中，将主要描述将信息插入到字幕流中的情形。
图24示出了字幕传送时的位图转换表(CLUT)的变形。“CLUT_type”指示从位图数据转换之后的字幕图形数据的特性。
在示出的实施例中，具有“CLUT_type”为“0”的位图转换表(CLUT)指示目标的动态范围(dynamic_range)是HDR(HLG)并且目标的色域(Color_gamut)是2020。而且，具有“CLUT_type”为“1”的位图转换表指示目标的动态范围是HDR(PQ)并且目标的色域是2020。
进一步地，具有“CLUT_type”为“2”的位图转换表指示目标的动态范围是SDR并且目标的色域是2020。此外，具有“CLUT_type”为“3”的位图转换表指示目标的动态范围是SDR并且目标的色域是709。
在CLUT输出与显示器上的最后指示相符的情形下，将CLUT输出直接叠加在叠加目标视频数据(显示视频数据)上。另一方面，在CLUT输出与显示器上的最后指示不同的情形下，通过后处理将CLUT输出的色域/动态范围转换成与显示器上的指示相符，并且然后，将合成的CLUT输出叠加在叠加目标视频数据(显示视频数据)上。
图25示出了仅发送一个位图转换表的情形下的接收设备200A的配置实例。在接收设备200A中，如果需要，将被配置为对通过转换单元207获得的字幕图形数据执行色域或动态范围转换处理的后处理单元209布置在转换单元207的随后阶段。在接收设备200中，其他配置与图18中示出的接收设备200的配置相似。应注意，在图25中，使用相同的参考标号表示与图18中的单元对应的单元。
在通过转换单元207获得的CLUT输出(字幕图形数据)与显示器上的最后指示相符的情形下，将CLUT输出直接叠加在叠加目标视频数据(显示视频数据)上，忽略了后处理单元209。另一方面，在CLUT输出与显示器上的最后指示不同的情形下，在后处理单元209中将CLUT输出的色域/动态范围转换成与显示器上的指示相符，并且然后，将合成的CLUT输出叠加在叠加目标视频数据(显示视频数据)上。
“情形1”
在视频解码器204的输出视频信息是HDR(HLG)/2020的情形及从映射单元205输出的叠加目标视频数据是HDR(HLG)/2020(显示器(CE监测器213)与HDR(HLG)/2020兼容)的情形下，需要在HDR范围内显示字幕。在这种情形下，当接收CLUT0时，在转换单元207中将位图数据转换成具有与CLUT0相符的HDR(HLG)/2020的像素数据，并且然后，发送至视频数据叠加单元208，忽略了后处理单元209。
另一方面，当在这种情形下接收CLUT 3时，在转换单元207中将位图数据转换成具有与CLUT03相符的SDR/709的像素数据。随后，在后处理单元209中将像素数据转换成具有HDR(HLG)/2020的像素数据，并且然后，发送至视频数据叠加单元208。
“情形2”
在视频解码器204的输出视频信息是HDR(PQ)/2020并且从映射单元205输出的叠加目标视频数据是SDR/709(显示器(CE监测器213)与SDR/709兼容)的情形下，需要在SDR范围内显示字幕。在这种情形下，当接收CLUT1时，在转换单元207中将位图数据转换成具有与CLUT0相符的HDR(PQ)/2020的像素数据。随后，在后处理单元209中将像素数据转换成具有SDR/709的像素数据，并且然后，发送至视频数据叠加单元208。
图26示出了在控制单元201的控制下的映射单元205、转换单元207、后处理单元209等的处理流程的实施例。在步骤ST21，处理开始。接着，在步骤ST22，检查关于显示器(CE监测器213)的色域/动态范围的信息。
接着，在步骤ST23，感测关于来自视频解码器204的视频的色域/动态范围的信息。然后，在步骤ST24，判断视频的色域/动态范围是否在色域/动态范围的显示可允许范围内。
当不在范围内时，在步骤ST25，在转换单元205中转换视频数据的色域/动态范围，使得允许显示，并且将合成的视频数据作为显示视频数据。应注意，当在范围内时，将来自视频数据204的视频数据直接作为显示视频数据，无需在映射单元205中转换视频数据的色域/动态范围。
接着，在步骤ST26，判断字幕显示特性(动态范围、色域)，使得被显示的字幕与旨在用于叠加的显示视频的色域/动态范围相符。接着，在步骤ST27，在转换单元207中根据接收的位图转换表(CLUT)转换字幕数据。
接着，在步骤ST28，判断在步骤ST26判断的字幕显示特性和接收的位图转换表(CLUT)的类型是否彼此一致。当不一致时，在步骤ST29，在后处理单元209中将来自转换单元207的CLUT输出像素数据转换成与字幕显示特性相符，并且然后，在步骤ST30，将CLUT输出像素数据发送至视频叠加单元208。
另一方面，当一致时，在步骤ST30，将来自转换单元207的CLUT输出像素数据直接传送至视频叠加单元208。然后，在步骤ST31，处理结束。
图27示出了将“CLUT_type”信息嵌入在显示定义段(DDS)的自由空间中的情形下的显示定义段(DDS)的结构实例(语法)，并且图28示出了该接收实例中的主要信息的内容(语义)。“CLUT_type”的2位字段指示根据在CLUT定义段(CDS)中发送的位图转换表(CLUT)转换之后的像素的动态范围/色域。
“00”指示动态范围是HDR(HLG)并且色域是2020。“01”指示动态范围是HDR(PQ)并且色域是2020。“10”指示动态范围是SDR并且色域是2020。“11”指示动态范围是SDR并且色域是709。
图29示出了将“CLUT_type”信息嵌入在显示定义段的自由空间中的情形下的传输流TS的配置实例。将诸如DDS、PCS、RCS、CDS、ODS、以及EDS等通常已知的段插入到字幕流的PES包中。在显示定义段(DDS)中描述了与CLUT信息对应的动态范围/色域信息。将不在展开详细描述，但是，图29中的其他配置与图17中的配置相似。
图30和图31示出了将“CLUT_type”信息嵌入在CLUT定义段(CDS)的自由空间中的情形下的CLUT定义段(CDS)的配置实例(语法)。“CLUT_type”的2位字段指示根据在CLUT定义段(CDS)中发送位图转换表(CLUT)转换之后的像素的动态范围/色域。该“CLUT_type”与嵌入在上述所述显示定义段(DDS)中的“CLUT_type”相同，并且因此，将不重复其描述。
图32示出了将“CLUT_type”信息嵌入在CLUT定义段(CDS)的自由空间中的情形下的传输流TS的配置实例。将诸如DDS、PCS、RCS、CDS、ODS、以及EDS等通常已知的段插入到字幕流的PES包中。在CLUT定义段(CDS)中描述了与CLUT信息对应的动态范围/色域信息。将不展开详细描述。但是，图32中的其他配置与图17中的配置相似。
而且，在上述所述实施方式中，已经描述了容器是传输流(MPEG-2TS)的实施例。然而，在本技术中，传输并不局限于TS。例如，甚至在诸如ISOBMFF和MMT等其他包的情形下，也能够通过相同的方法实现视频层。
进一步地，本技术能够采用下列配置。
(1)一种发送设备，包括：
视频编码单元，被配置为生成具有视频数据的视频流；
字幕编码单元，被配置为生成具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据的字幕流；以及
发送单元，被配置为发送包含视频流和字幕流的容器；
其中，字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息。
(2)根据(1)所述的发送设备，其中，
第一段是CLUT定义段。
(3)根据(1)或(2)所述的发送设备，其中，
第一段具有转换信息彼此不同的多个位图转换表。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的发送设备，其中，
字幕流进一步包含具有位图转换表的符合信息的第二段。
(5)根据(4)所述的发送设备，其中，
符合信息是与叠加目标视频数据和转换成位图数据之前的字幕图形数据相关的特性信息，或者是与从位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息。
(6)根据(4)或(5)所述的发送设备，其中，
第二段是渲染引导段。
(7)根据(4)或(5)所述的发送设备，其中，
第二段是显示定义段。
(8)根据(4)至(7)中任一项所述的发送设备，其中，
分别向第一段中包含的位图转换表及与位图转换表对应并且包含在第二段中的特性信息添加并关联相同的识别信息。
(9)根据(1)所述的发送设备，其中，
第一段进一步具有位图转换表的符合信息。
(10)根据(9)所述的发送设备，其中，
符合信息是从位图数据转换之后的字幕图形数据的特性信息。
(11)一种发送方法，包括：
视频编码步骤，由视频编码单元生成具有视频数据的视频流；
字幕编码步骤，由字幕编码单元生成具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据的字幕流；以及
发送步骤，由发送单元发送包含视频流和字幕流的容器；
其中，字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息。
(12)一种接收设备，包括：
接收单元，被配置为接收包含视频流和字幕流的容器，视频流具有视频数据，字幕流具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据；
其中，字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息；并且
接收设备进一步包括控制单元，控制单元被配置为控制：解码视频流以获得视频数据的处理、解码字幕流以获得位图数据和位图转换表的处理、通过位图转换表将位图数据转换成字幕图形数据的处理、以及将字幕图形数据叠加在基于视频数据而获得的叠加目标视频数据上的处理。
(13)根据(12)所述的接收设备，其中，
第一段具有转换信息彼此不同的多个位图转换表；
多个位图转换表与视频数据和转换成位图数据之前的字幕图形数据的多个不同特性对应、或者与从位图数据转换之后的字幕图形数据的多个不同特性对应；并且
在将位图数据转换成字幕图形数据的处理中，选择性地使用多个位图转换表中的与叠加目标视频数据的特性符合的位图转换表。
(14)根据(13)所述的接收设备，其中，
字幕流进一步包含具有与多个位图转换表中的每一者对应的特性信息的第二段；并且
在将位图数据转换成字幕图形数据的处理中，基于第二段中包含的与多个位图转换表中的每一者对应的特性信息来选择与叠加目标视频数据的特性符合的位图转换表。
(15)根据(12)所述的接收设备，其中，
第一段具有一个位图转换表；并且
控制单元进一步控制当使用位图转换表进行转换而获得的字幕图形数据的特性与叠加目标视频数据不符合时进行调整的后处理。
(16)根据(12)或(13)所述的接收设备，其中，
第一段具有一个位图转换表；并且
控制单元保持与发送侧共享的一个位图转换表的符合特性的信息。
(17)一种接收方法，包括：
接收步骤，由接收单元接收包含视频流和字幕流的容器，视频流具有视频数据，字幕流具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据；
其中，字幕流包含具有位图转换表的第一段，位图转换表具有色域和/或亮度转换信息；并且
接收方法进一步包括控制步骤，控制步骤通过控制单元控制：解码视频流以获得视频数据的处理、解码字幕流以获得位图数据和位图转换表的处理、通过位图转换表将位图数据转换成字幕图形数据的处理、以及将字幕图形数据叠加在基于视频数据而获得的叠加目标视频数据上的处理。
本技术的主要特征在于从发送端发送至接收侧的字幕流中包含的CLUT定义段具有包含色域和/或亮度转换信息的位图转换表，并且因此，在接收侧上，通过位图转换表仅将位图数据转换成字幕图形数据，因此，能够容易获得具有与叠加目标视频数据的特性相符的特性的字幕图形数据并且能够减少接收侧上的处理负荷(见图2和图9及图10)。
附图标记列表
10 发送/接收系统
100 发送设备
101 控制单元
102 视频编码器
103 转换单元
104 字幕编码器
105 系统编码器
106 发送单元
200,200A 接收单元
201 控制单元
202 接收单元
203 系统解码器
204 视频解码器
205 映射单元
206 字幕解码器
207 转换单元
208 视频叠加单元
209 后处理单元
211 YCbCr/RGB转换单元
212 光电转换单元
213 CE监测器。

Claims (15)

1.一种发送设备，包括：
视频编码单元，被配置为生成具有视频数据的视频流；
字幕编码单元，被配置为生成具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据的字幕流；以及
发送单元，被配置为发送包含所述视频流和所述字幕流的容器；
其中，所述字幕流包含具有位图转换表的第一段，所述位图转换表具有色域和/或亮度转换信息以使接收设备能够将所述位图数据转换为符合叠加目标视频的色域或动态范围，其中，所述叠加目标视频上叠加所述字幕图形数据，
其中，所述字幕流包括位图转换表的符合信息，所述位图转换表的符合信息包括与从所述位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息，或包括与转换成所述位图数据之前的字幕图形数据相关的特性信息，
其中，如果存在多个位图转换表，则能够由接收设备基于所述位图转换表的符合信息在所述多个位图转换表中选择符合所述叠加目标视频的特性的位图转换表。
2.根据权利要求1所述的发送设备，其中，
所述第一段是CLUT定义段。
3.根据权利要求1所述的发送设备，其中，
所述字幕流包含具有所述位图转换表的符合信息的第二段。
4.根据权利要求1所述的发送设备，其中，
所述第一段具有在所述转换信息中彼此不同的多个位图转换表。
5.根据权利要求3所述的发送设备，其中，
所述第二段是渲染引导段。
6.根据权利要求3所述的发送设备，其中，
所述第二段是显示定义段。
7.根据权利要求3、5、6中任一项所述的发送设备，其中，
分别向所述第一段中包含的所述位图转换表及与所述位图转换表对应并且包含在所述第二段中的特性信息添加并关联相同的识别信息。
8.一种发送方法，包括：
视频编码步骤，由视频编码单元生成具有视频数据的视频流；
字幕编码步骤，由字幕编码单元生成具有通过转换字幕图形数据而获得的位图数据的字幕流；以及
发送步骤，由发送单元发送包含所述视频流和所述字幕流的容器；
其中，所述字幕流包含具有位图转换表的第一段，所述位图转换表具有色域和/或亮度转换信息以使接收设备能够将所述位图数据转换为符合叠加目标视频的色域或动态范围，其中，所述叠加目标视频上叠加所述字幕图形数据，
其中，所述字幕流包括位图转换表的符合信息，所述位图转换表的符合信息包括与从所述位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息，或包括与转换成所述位图数据之前的字幕图形数据相关的特性信息，
其中，如果存在多个位图转换表，则能够由接收设备基于所述位图转换表的符合信息在所述多个位图转换表中选择符合所述叠加目标视频的特性的位图转换表。
9.一种接收设备，包括：
接收单元，被配置为接收包含视频流和字幕流的容器，所述视频流具有视频数据，所述字幕流具有位图数据；
其中，所述字幕流包含具有位图转换表的第一段，所述位图转换表具有色域和/或亮度转换信息以使所述接收设备(200)能够将所述位图数据转换为符合叠加目标视频的色域或动态范围，其中，所述叠加目标视频上叠加字幕图形数据，
其中，所述第一段包括位图转换表的符合信息，所述位图转换表的符合信息包括与从所述位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息，
其中，如果存在多个位图转换表，则所述接收设备(200)被配置为基于所述位图转换表的符合信息选择符合所述叠加目标视频的特性的位图转换表；并且
控制单元，所述控制单元被配置为：解码所述视频流以获得所述视频数据、解码所述字幕流以获得所述位图数据和所述位图转换表、通过所述位图转换表和所述位图转换表的符合信息将所述位图数据转换成所述字幕图形数据、以及将所述字幕图形数据叠加在基于从所述视频数据而获得的所述叠加目标视频上。
10.根据权利要求9所述的接收设备，其中，
多个所述位图转换表与从所述位图数据转换之后的所述字幕图形数据的多个不同特性对应；并且
在将所述位图数据至所述字幕图形数据的转换中，选择性地使用多个所述位图转换表中的与所述叠加目标视频的特性符合的位图转换表。
11.根据权利要求9所述的接收设备，其中，
所述第一段具有一个所述位图转换表；并且
所述控制单元进一步被配置为控制当根据所述位图转换表的所述字幕图形的特性与所述叠加目标视频不符合时对所述根据所述位图转换表的所述字幕图形的特性进行调整的后处理，或者所述控制单元保持与发送侧共享的一个所述位图转换表的符合特性的信息。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的接收设备，其中，所述接收设备包括被配置为显示所述叠加目标视频的显示器。
13.一种接收方法，包括：
接收包含视频流和字幕流的容器，所述视频流具有视频数据，所述字幕流具有位图数据；
其中，所述字幕流包含具有位图转换表的第一段，所述位图转换表具有色域和/或亮度转换信息以使接收设备(200)能够将所述位图数据转换为符合叠加目标视频的色域或动态范围，其中，所述叠加目标视频上叠加字幕图形数据；
其中，所述第一段包括位图转换表的符合信息，所述位图转换表的符合信息包括与从所述位图数据转换之后的字幕图形数据相关的特性信息，
其中，如果存在多个位图转换表，则所述接收方法包括基于所述位图转换表的符合信息选择符合所述叠加目标视频的特性的位图转换表，
其中，所述接收方法包括解码所述视频流以获得所述视频数据、解码所述字幕流以获得所述位图数据和所述位图转换表、通过所述位图转换表和所述位图转换表的符合信息将所述位图数据转换成所述字幕图形数据、以及将所述字幕图形数据叠加在基于从所述视频数据而获得的叠加目标视频上。
14.根据权利要求13所述的接收方法，其中，
多个所述位图转换表与从所述位图数据转换之后的所述字幕图形数据的多个不同特性对应；并且
在将所述位图数据至所述字幕图形数据的转换中，选择性地使用多个所述位图转换表中的与所述叠加目标视频的特性符合的位图转换表。
15.根据权利要求13所述的接收方法，其中，
所述第一段具有一个位图转换表；并且
所述方法进一步包括控制当根据所述位图转换表的所述字幕图形的特性与所述叠加目标视频不符合时对所述根据所述位图转换表的所述字幕图形的特性进行调整的后处理，或者保持与发送侧共享的关于所述一个位图转换表的符合特性的信息。
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