CN109691114A - 影像显示装置及影像显示方法 - Google Patents

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Abstract

影像显示装置(102B)具备：影像接收部(131)，取得包含主影像的影像数据；生成部(136)，在影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式与表示影像显示装置(102)能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式不同的情况下，使用影像数据生成表示与显示方式对应的第1动态亮度特性的第1特性信息，该第1动态亮度特性是表示影像的亮度特性的时间序列的变化的动态亮度特性；色调映射处理部(133)，进行使用与由生成部(136)生成的第1特性信息表示的第1动态亮度特性相对应的变换曲线对主影像的亮度进行变换的色调映射处理；以及显示部(134)，显示色调映射处理后的影像。

Description

影像显示装置及影像显示方法
技术领域
本公开涉及对影像信号进行处理的影像显示装置及影像显示方法。
背景技术
在专利文献1中，记载了在HDR(High Dynamic Range：高动态范围)影像中基于动态HDR元数据将HDR信号的显示方法更新的显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017－184249号公报
非专利文献
非专利文献1：White Paper Blu－ray Disc Read－Only Format(Ultra HDBlu－ray)，Audio Visual Application Format Specifications for BD－ROM Version3.1，August 2016，http：//www.blu-raydisc.com/Assets/Downloadablefile/BD-ROM_Part3_V3.1_WhitePaper_160729_clean.pdf
发明内容
发明要解决的课题
本公开的目的是提供一种能够提高显示的影像的品质的影像显示装置及影像显示方法。
用来解决课题的手段
有关本公开的一技术方案的影像显示装置影像显示装置具备：取得部，取得包含主影像的影像数据；生成部，在上述影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式和表示上述影像显示装置能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式不同的情况下，使用上述影像数据，生成表示与上述显示方式对应的第1动态亮度特性的第1特性信息，该第1动态亮度特性是表示影像的亮度特性的时间序列的变化的动态亮度特性；色调映射处理部，进行色调映射处理，该色调映射处理使用与由上述生成部生成的上述第1特性信息表示的第1动态亮度特性相对应的变换曲线对上述主影像的亮度进行变换；以及显示部，显示上述色调映射处理后的影像。
发明效果
本公开能够提供一种能够提高显示的影像的品质的影像显示装置及影像显示方法。
附图说明
图1是用来说明影像技术的进化的图。
图2是用来说明向内容(content)导入新的影像表现时的影像制作、发布方式及显示装置的关系的图。
图3A是表示色调映射(tone mapping)的一例的图。
图3B是表示色调映射的一例的图。
图4A是表示静态色调映射的一例的图。
图4B是表示动态色调映射的一例的图。
图5A是表示与HDR及SDR分别对应的EOTF(Electro－Optical TransferFunction：电光转换函数)的例子的图。
图5B是表示与HDR及SDR分别对应的逆EOTF的例子的图。
图6是表示在运动图像上叠加图形而显示的例子的图。
图7是表示在主影像上叠加了图形时的动态色调映射的影响的图。
图8A是表示HDR方式的确认方法的一例的主流程。
图8B是表示在图8A的主流程中确认主影像对应的方式的方法的一例的子流程。
图8C是表示在图8A的主流程中确认影像显示装置对应的方式的方法的一例的子流程。
图9A是表示与第1可选对应的动态元数据的结构例的图。
图9B是表示与第2可选对应的动态元数据的结构例的图。
图10是表示有关实施方式1的影像处理系统的结构的框图。
图11A是表示有关实施方式1的影像再现装置的动作的流程图。
图11B是表示有关实施方式1的影像显示装置的动作的流程图。
图12是表示动态元数据的其他结构例的图。
图13是表示有关实施方式2的影像处理系统的结构的框图。
图14是表示有关实施方式2的影像再现装置的动作的流程图。
图15是表示有关实施方式3的第1例的影像处理系统的结构的框图。
图16是表示有关实施方式3的第1例的影像显示装置的动作的流程图。
图17是表示有关实施方式3的第2例的影像处理系统的结构的框图。
图18是表示有关实施方式3的第2例的影像显示装置的动作的流程图。
图19是表示有关实施方式4的影像处理系统的结构的框图。
图20是表示色调映射处理部的结构的框图。
图21是表示有关实施方式4的动态元数据的结构例的图。
图22A是表示图形是字幕的情况下的、由以往的动态色调映射带来的字幕的亮度的变化的图。
图22B是表示由色调映射带来的亮度的变化的图。
图23是表示由色调映射带来的亮度的变化的图。
图24是表示有关实施方式5的影像处理系统100E的结构的框图。
具体实施方式
有关本公开的一技术方案的影像显示装置影像显示装置具备：取得部，取得包含主影像的影像数据；生成部，在上述影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式和表示上述影像显示装置能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式不同的情况下，使用上述影像数据，生成表示与上述显示方式对应的第1动态亮度特性的第1特性信息，该第1动态亮度特性是表示影像的亮度特性的时间序列的变化的动态亮度特性；色调映射处理部，进行色调映射处理，该色调映射处理使用与由上述生成部生成的上述第1特性信息表示的第1动态亮度特性相对应的变换曲线对上述主影像的亮度进行变换；以及显示部，显示上述色调映射处理后的影像。
此外，也可以是，上述影像数据还包含表示上述主影像的上述动态亮度特性的第2特性信息；上述生成部通过将上述第2特性信息表示的第2动态亮度特性的亮度动态范围的方式变换为上述显示方式，从而生成上述第1特性信息。
此外，也可以是，上述生成部通过对上述影像数据的上述主影像进行解析，从而提取表示上述主影像的上述动态亮度特性的第2动态亮度特性，并通过将提取出的上述第2动态亮度特性的亮度动态范围的方式变换为上述显示方式，从而生成上述第1特性信息。
此外，也可以是，还具备：合成部，通过将图形合成到上述主影像从而生成合成影像；以及提取部，提取上述图形的亮度特性；在上述合成部中生成合成影像的情况下，在上述第1特性信息表示的上述第1动态亮度特性为上述图形的亮度特性以上的影像的第1区间中，上述色调映射处理部对于该第1区间中的上述主影像的亮度进行第1色调映射处理，该第1色调映射处理根据该第1区间中的上述第1动态亮度特性按时间序列变更上述变换曲线；在上述第1动态亮度特性不到上述图形的亮度特性的影像的第2区间中，上述色调映射处理部对于该第2区间中的上述主影像的亮度进行与该第2区间中的上述第1动态亮度特性无关而使用一定的变换曲线的第2色调映射处理。
此外，有关本公开的一技术方案的影像显示方法，是影像显示装置的影像显示方法，包括：取得步骤，取得包含主影像的影像数据；生成步骤，在上述影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式和表示上述影像显示装置能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式不同的情况下，使用上述影像数据，生成表示与上述显示方式对应的第1动态亮度特性的第1特性信息，该第1动态亮度特性是表示影像的亮度特性的时间序列的变化的动态亮度特性；色调映射处理步骤，进行色调映射处理，该色调映射处理使用与在上述生成步骤中生成的上述第1特性信息表示的第1动态亮度特性相对应的变换曲线对上述主影像的亮度进行变换；以及显示步骤，显示上述色调映射处理后的影像。
[1－1.背景]
首先，使用图1对影像技术的变迁进行说明。图1是用来对影像技术的进化进行说明的图。
到目前为止，作为影像的高画质化，主要着眼于显示像素数的扩大，从StandardDefinition(SD：标清)的720×480像素开始，High Definition(HD：高清)的1920×1080像素的影像正在普及。
近年来，以进一步的高画质化为目标，开始了Ultra High Definition(UHD：超高清)的3840×1920像素、或4K的4096×2048像素的所谓4K影像的导入。
在4K的导入的同时，也研究了动态范围扩展、色域扩大、或者帧速率的追加或提高等。
其中，关于动态范围，作为用来在维持暗部灰阶的同时、将用现行的电视信号不能表现的镜面反射光等的明亮的光以更接近于现实的明亮度表现的方式，HDR(High DynamicRange)受到关注。具体而言，到目前为止的电视信号被称作SDR(Standard Dynamic Range：标准动态范围)，最高亮度是100nit。相对于此，在HDR中设想了将最高亮度扩大至1000nit以上。HDR正在SMPTE(Society of Motion Picture&Television Engineers：电影与电视工程师协会)及ITU－R(International Telecommunications Union RadiocommunicationsSector：国际电信联盟无线电通信组)等中正在进行母带显示(mastering display)用标准的标准化。
作为HDR的具体的应用目标，与HD及UHD同样，设想了广播、封装介质(Blu－ray(注册商标)Disc等)及因特网发布等。
[1－2.母带(master)生成、发布方式及显示装置的关系]
图2是用来说明向内容导入新的影像表现时的影像制作、发布方式及显示装置的关系的图。
在为了影像的高画质化而导入新的影像表现(像素数的增加等)的情况下，如图2所示，需要(1)对影像制作侧的面向Home Entertainment(家庭娱乐)的母带进行变更。与此对应，需要将(2)广播、通信及封装介质等的发布方式及(3)显示该影像的电视或投影机等的显示装置也更新。
[1－3.色调映射]
色调映射(Tone Mapping)是根据HDR影像的亮度与影像显示装置的最大亮度(Display Peak Luminance：DPL)的关系，在影像的最大亮度(Maximum Content LuminanceLevel：MaxCLL)超过DPL的情况下将影像的亮度变换、使影像的亮度包含在DPL以内的处理。通过该处理，能够不丢失影像的最大亮度附近的信息而显示影像。该变换既依存于影像显示装置的特性，也依存于怎样进行显示的思考方式，因此按照每个影像显示装置而使用不同的变换曲线。
图3A及图3B是表示色调映射的一例的图。图3A表示DPL为500nit的情况，图3B表示DPL是1000nit的情况。此外，图3A及图3B是显示了MaxCLL为1000nit的影像的情况下的色调映射和显示了MaxCLL为4000nit的影像的情况下的色调映射的例子。
如图3A所示，在DPL为500nit的情况下，将亮度变换以使得哪个影像都能够在500nit以下显示到MaxCLL，但越是MaxCLL高的影像，变换的程度越大。
如图3B所示，在DPL为1000nit的情况下，在MaxCLL为1000nit的影像中，不进行色调映射。在MaxCLL为4000nit的影像中，进行色调映射，将4000nit的亮度变换为1000nit并显示。
[1－4.动态元数据和动态色调映射]
图4A是表示使用静态元数据的色调映射的例子的图。图4B是表示使用动态元数据的动态色调映射的例子的图。
如图4A所示，在使用静态元数据(MaxCLL)的情况下，由于MaxCLL在一连串的影像内表示最高的亮度，所以影像显示装置对于一连串的影像仅能够进行固定的色调映射。相对于此，影像显示装置如图4B的(a)所示，通过使用与时间变化的亮度匹配的元数据(这里称作DynamicMaxCLL)，如在亮度较低的情况下不进行色调映射(图4B的(b))、在亮度较高的情况下进行色调映射(图4B的(c))那样，能够实现与时间变化的亮度匹配的最优的色调映射。动态元数据是表示影像的亮度特性的时间序列的变化的动态亮度特性。在动态元数据中使用的影像的亮度特性例如是影像的每个规定的区间中的最大亮度、平均亮度等。在本公开中，作为影像的亮度特性，以影像的最大亮度为例进行说明。所述的影像的规定的区间，例如是场景、章节(chapter)、帧等。
[1－5.关于EOTF]
这里，使用图5A及图5B对EOTF进行说明。
图5A是表示与HDR及SDR分别对应的EOTF(Electro－Optical TransferFunction：电光转换函数)的例子的图。
EOTF通常被称作伽马曲线，表示代码值与亮度值的对应，是将代码值变换为亮度值的信息。即，EOTF是表示多个代码值与亮度值的对应关系的关系信息。
此外，图5B是表示与HDR及SDR分别对应的逆EOTF的例子的图。
逆EOTF表示亮度值与代码值的对应，是与EOTF相反而将亮度值量化、变换为代码值的信息。即，逆EOTF是表示亮度值与多个代码值的对应关系的关系信息。例如，在将与HDR对应的影像的亮度值用10比特的灰阶的代码值表现的情况下，将10000nit以内的HDR的亮度范围中的亮度值量化，映射为0～1023的1024个整数值。即，通过基于逆EOTF进行量化，将0～10000nit的亮度范围的亮度值(与HDR对应的影像的亮度值)变换为作为10比特的代码值的HDR信号。在与HDR对应的EOTF(以下，称作“HDR的EOTF”)或与HDR对应的逆EOTF(以下，称作“HDR的逆EOTF”)中，能够表现比与SDR对应的EOTF(以下，称作“SDR的EOTF”)或与SDR对应的逆EOTF(以下，称作“SDR的逆EOTF”)高的亮度值。例如，在图5A及图5B中，亮度的最大值(峰值亮度)是10000nit。即，HDR的亮度范围全部包括SDR的亮度范围，HDR的峰值亮度比SDR的峰值亮度大。HDR的亮度范围是与SDR的亮度范围相比、将作为其最大值的100nit扩大为10000nit的亮度范围。
例如，HDR的EOTF及HDR的逆EOTF作为一例，有由美国电影与电视工程师协会(SMPTE)标准化的SMPTE 2084。
[1－6.影像与图形的合成]
图6是表示在运动图像中叠加菜单及字幕等的图形并由影像显示装置显示的例子的图。这里，表示Ultra HD Blu－ray的例子。
将叠加图形之前的运动图像表现为主影像。在Ultra HD Blu－ray中，以HD分辨率准备图形。影像再现装置通过对HD的图形进行HD－UHD变换来生成UHD的图形。并且，影像再现装置将得到的UHD的图形与UHD分辨率的主影像合成。并且，影像再现装置将合成后的影像经由HDMI(注册商标)(High－Definition Multimedia Interface)向影像显示装置传送。影像显示装置将传送来的影像作为HDR而显示。
此外，影像再现装置基于主影像的亮度的时间变化决定动态元数据，经由HDMI向影像显示装置传送。影像显示装置基于传送来的动态元数据，对在主影像中叠加了字幕及菜单的影像信号实施动态色调映射。
该状况在显示基于广播或通信的OTT(Over The Top：越过)服务中的HDR影像的情况下，也在主影像中叠加菜单或字幕并将得到的影像用影像显示装置显示的情况下是同样的。
[1－7.对在运动图像中叠加了图形的影像数据进行动态色调映射的情况下的课题]
在动态元数据方式中，按照每个帧指定HDR影像的亮度分布等的关于亮度的元数据，与影像信号一起将这样的元数据向影像显示装置传送。影像显示装置根据该影像显示装置的最大亮度等的显示能力，以传送来的元数据为参考，进行将亮度变换等的处理。这样的动态元数据方式作为不论影像显示装置的亮度等的显示性能如何都尽可能显示一定的品质的影像的方式受到关注。
但是，动态元数据由于在时间上变化，所以有本来应为一定的影像的显示不稳定的问题。
如果应显示的影像仅是同时被编辑或监修的影像、所谓的运动图像，则能够进行某种程度考虑到影像的状况的处理。如果以这样的运动图像为主影像，同时将本来是一定而完全不变动的字幕或菜单等的图形数据叠加在主影像中而显示，则通过使用动态元数据的处理，出现应是一定的图形的亮度或颜色发生变化的不良影响。主影像的亮度越高、影像显示装置的亮度越低，该不良影响越显著。
图7是表示在主影像中叠加了图形时的动态色调映射的影响的图。这里，如图7的(a)所示，将叠加的图形的亮度假定为350nit。如图7的(b)所示，在主影像的亮度较低的区间中，不进行色调映射，将图形以作为本来的亮度的350nit在影像显示装置上显示。另一方面，如图7的(c)所示，在主影像的亮度较高的区间中，进行色调映射，将图形的亮度以比350nit低的亮度显示在影像显示装置上。这样，本来应是一定的图形的亮度在时间上变动，成为不好的状态。这里设为只有亮度的影响，但在实际的影像显示装置中，因为颜色成分也受到影响，所以也有颜色也受到影响的情况。
[1－8.HDR方式的确认方法的例子]
当前，作为能够进行动态色调映射的HDR方式，已提出并标准化了几种方式。HDR方式是亮度动态范围的方式的一例。因此，影像再现装置需要确认主影像、影像再现装置、影像显示装置分别对应于哪个HDR方式，影像显示装置将对应的主影像再现，将再现后的主影像向影像显示装置输出。
图8A～图8C是表示HDR方式的确认方法的一例的流程图。图8A是表示HDR方式的确认方法的一例的主流程。图8B是表示在图8A的主流程中确认主影像对应的方式的方法的一例的子流程。图8C是表示在图8A的主流程中确认影像显示装置对应的方式的方法的一例的子流程。
在Ultra HD Blu－ray盘中，作为HDR方式而规定了强制(mandatory)HDR和多个可选(option)HDR。因此，在Ultra HD Blu－ray盘中，记录有仅与强制HDR对应的主影像、或与强制HDR及可选HDR对应的主影像。在记录有可选HDR的情况下，记录有多个可选HDR中的至少一个。可选HDR的影像是比强制HDR的影像高品质的影像。
如图8A所示，影像再现装置首先确认主影像的亮度动态范围的方式(S1)。
具体而言，如图8B所示，影像再现装置确认记载于主影像的再现控制列表中的HDR方式的标志(S11)。这样，影像再现装置通过确认HDR方式的标志，确认主影像对应的HDR方式。
接着，影像再现装置确认影像显示装置对应的HDR方式(以下，称作“显示方式”)(S2)。即，影像再现装置确认作为影像显示装置能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式。
具体而言，如图8C所示，影像再现装置经由HDMI，向影像显示装置请求影像显示装置的EDID的发送(S21)。
接着，影像再现装置经由HDMI从影像显示装置取得影像显示装置的EDID(S22)。
接着，影像再现装置根据所取得的EDID确认影像显示装置的显示方式(S23)。
这样，通过进行步骤S1及S2，影像再现装置在主影像的再现之前，确认主影像和所连接的影像显示装置对应的HDR方式，即，这里确认可选HDR的状况。
然后，回到图8A，影像再现装置判定影像再现装置对应的HDR方式是否包含主影像的可选HDR(S3)。
影像再现装置在判定为影像再现装置对应的HDR方式包括主影像的可选HDR的情况下(S3中“是”)，判定影像显示装置的显示方式是否包括主影像的可选HDR(S4)。在此情况下，在步骤S4中，对在步骤S3中是影像再现装置对应的HDR方式并且包含在主影像中的可选HDR进行判定。
影像再现装置在判定为影像显示装置的显示方式包括主影像的可选HDR的情况下(S4中“是”)，将该可选HDR的主影像再现(S5)。即，影像再现装置在主影像、影像再现装置及影像显示装置全部对应于相同的可选HDR的情况下，将对应的可选HDR的主影像再现。
另一方面，在影像再现装置判定为影像再现装置对应的HDR方式不包括主影像的可选HDR的情况下(S3中“否”)，或在判定为影像显示装置的显示方式不包括主影像的可选HDR的情况下(S4中“否”)，将强制HDR的主影像再现。即，影像再现装置在主影像、影像再现装置及影像显示装置的某个不对应于可选HDR的情况下，将强制HDR再现。另外，假设与HDR对应的设备对应于强制HDR。
[1－9.在多个HDR方式中进行动态色调映射的情况下的课题]
(课题1)
如上述那样，与可选HDR非对应的影像再现装置或影像显示装置被相互连接的情况下，将会再现并显示强制HDR下的主影像，有不能实施动态色调映射的问题。此外，在一个可选HDR中，也有几个参数，在其中还有可选的情况下，在主影像数据中记录有第1可选，但也可以想到在影像显示装置中不与第1可选对应、而与作为其他的可选的第2可选对应的状况。但是，在这样的状况下，作为可选HDR方式，虽然在主影像、影像再现装置及影像显示装置对应，但由于与相同的可选HDR中的参数的可选对应的状况，将不能作为可选HDR显示。由此，在这样的影像处理系统中，成为将强制HDR的主影像再现并显示，不能进行动态色调映射。或者，成为可选HDR中的仅强制部分的处理，成为比期待差的动态色调映射，成为品质较差的影像显示。
图9A及图9B表示可选HDR中的可选的差异的例子。图9A是表示分别与第1可选对应的动态元数据的结构例的图。图9B是表示与第2可选对应的动态元数据的结构例的图。另外，在图9A及图9B中，省略了不与本公开关联的结构。
如这些图所示，在第1可选中，例如，基本色调映射信息的平均数据值及数据值的分布信息的值的意义为数据值，另一方面在第2可选中为亮度值。此外，虽然这里没有表示，但是也可能有虽然值的单位、值的意义相同，但值的个数不同、值各自的意义不同的情况等。此外，基本色调映射信息的平均数据值及数据值的分布信息的值等那样的数据值或亮度值，有时用更正为作为明亮度的单位的nit的值记载。
(课题2)
此外，在如图9A所示的第1可选的动态元数据的例子那样基于数据值的元数据的情况下，进行基于叠加在主影像上的图形的亮度的处理变得困难。具体而言，对应于图形的亮度，关于其亮度以下，在进行不做动态色调映射的处理的情况下，在第1可选的元数据中，不是基于亮度信息，而是基于数据值即RGB值，所以在进行动态色调映射的机构中，需要使图形的亮度信息与元数据的亮度信息的单位一致的处理。特别是，在蓝光的情况下，由于盘上的图形数据不是RGB值，而由亮度信息及颜色信息构成，所以困难度增加。
(课题3)
在课题1中，是可选HDR的1个方式中有多个可选的情况下的课题，但即使在再现装置对应于与动态色调映射对应的多个HDR方式的情况下，在影像显示装置不对应于再现的主影像所对应的第1HDR方式的情况下，(i)也不能显示第1HDR方式。或者，(ii)在再现的主影像对应的第1HDR方式是可选HDR、主影像包括强制HDR的情况下，成为仅以强制HDR方式进行显示。由此，在该影像处理系统中，有不能实现作为可选HDR的一个特征的动态色调映射的课题。
[1－10.解决方法]
在本公开中，使用以下的解决方法。
对解决课题1的第1方法进行说明。在第1方法中，影像再现装置在用HDMI线缆等的影像信号传送机构连接在影像再现装置上的影像显示装置不对应于规定的HDR方式的第1可选、而对应于该规定的HDR方式的第2可选的情况下，根据从由影像再现装置再现的主影像取得的动态元数据的第1可选部分生成第2可选部分。并且，影像再现装置(i)用所生成的第2可选部分将所取得的动态元数据的第1可选部分替换，或(ii)向所取得的动态元数据追加所生成的第2可选部分。然后，影像再现装置将包含第2可选部分的动态元数据经由影像信号传送机构向影像显示装置传送。影像显示装置取得包括第2可选部分的动态元数据，使用所取得的动态元数据的第2可选部分，执行遵循规定的HDR方式的第2可选的动态色调映射。
接着，对解决课题1的第2方法进行说明。在第2方法中，影像再现装置在用HDMI线缆等的影像信号传送机构连接在影像再现装置上的影像显示装置不与规定的HDR方式的第1可选对应、而与第2可选对应的情况下，根据由影像再现装置再现的主影像生成动态元数据的第2可选部分。并且，影像再现装置(i)用所生成的第2可选部分将主影像的动态元数据的第1可选部分替换，或(ii)向所取得的动态元数据追加所生成的第2可选部分。然后，影像再现装置将包含第2可选部分的动态元数据经由影像信号传送机构向影像显示装置传送。影像显示装置取得包含第2可选部分的动态元数据，使用所取得的动态元数据的第2可选部分执行遵循规定的HDR方式的第2可选的动态色调映射。
接着，对解决课题1的第3方法进行说明。在第3方法中，是影像显示装置具有根据第1方法中的第1可选部分生成第2可选部分的功能、或根据第2方法中的主影像生成第2可选部分的功能的结构。即，影像再现装置在用HDMI线缆等的影像信号传送机构连接在影像再现装置上的影像显示装置不具有规定的HDR方式的第1可选的主影像的显示处理功能、具有第2可选的主影像的处理功能的情况下，将第1可选的主影像再现，将该主影像的再现信号输出。影像显示装置(i)根据与主影像一起传送的动态元数据的第1可选部分生成第2可选部分，或(ii)根据主影像生成第2可选部分，或使用(i)及(ii)的两者的方法生成第2可选部分。并且，影像显示装置执行使用所生成的第2可选部分的动态色调映射。
接着，对解决课题2的第4方法进行说明。在第4方法中，除了第1方法或第2方法以外，影像再现装置还在动态元数据的第2可选部分的生成时包含图形的亮度信息。即，影像再现装置将叠加在主影像上的图形的亮度信息向第2可选部分追加。影像显示装置取得包含第2可选部分的动态元数据，使用所取得的动态元数据，在第2可选的主影像的亮度为图形的亮度以上的区间中，进行根据该区间的第2可选部分将变换曲线按时间序列进行变更的第1色调映射处理，在第2可选的主影像的亮度比图形的亮度暗的区间中，进行使用一定的变换曲线的第2色调映射处理。
接着，对解决课题3的第5方法进行说明。在第5方法中，考虑影像再现装置对应于与动态色调映射对应的多个HDR方式的情况。影像再现装置在主影像对应于多个HDR方式中的第1HDR方式、连接在影像再现装置上的影像显示装置对应于多个HDR方式中的第2HDR方式的情况下，在主影像的再现时，根据再现中的主影像动态地生成在影像显示装置对应的第2HDR方式中需要的动态元数据，将所生成的动态元数据向影像显示装置传送。由此，影像显示装置取得与第2HDR方式对应的主影像及动态元数据，使用所取得的动态元数据将所取得的主影像用第2HDR方式显示。
通过以上的方法，对于通过广播、Blu－ray等的封装介质或OTT等的因特网发布传送来的HDR影像信号，在与该HDR影像信号所对应的动态色调映射对应的HDR方式中有多个可选的情况下，在HDR影像信号对应于第1可选、影像显示装置不对应于第1可选而对应于第2可选的情况下，影像再现装置根据动态元数据的第1可选部分或HDR影像信号生成第2可选部分，向影像显示装置传送包含第2可选部分的动态元数据。因此，影像显示装置能够使用该影像显示装置对应的第2可选部分实现该HDR方式提供的动态色调映射。
此外，影像显示装置在进行动态色调映射的情况下，能够通过使用第2可选，来减小在第1可选中较困难的动态色调映射对于菜单及字幕等的图形的影响，能够进行稳定的字幕或菜单的显示。
此外，在有与动态色调映射对应的多个HDR方式的情况下，在HDR影像信号是第1HDR方式、影像显示装置对应于第2HDR方式的情况下，影像再现装置根据第1HDR方式或HDR影像信号生成第2HDR方式的动态元数据。因此，影像显示装置能够实现第2HDR方式下的动态色调映射。
[2.实施方式1]
在本实施方式中，影像再现装置在用HDMI线缆等的影像信号传送机构连接在影像再现装置上的影像显示装置不对应于规定的HDR方式的第1可选、而对应于第2可选的情况下，根据从再现的主影像取得的动态元数据的第1可选部分生成第2可选部分，(i)用所生成的第2可选部分将所取得的动态元数据的第1可选部分替换，或(ii)对所取得的动态元数据追加第2可选部分。然后，影像再现装置将包含第2可选部分的动态元数据经由影像信号传送机构向影像显示装置传送。影像显示装置取得包含第2可选部分的动态元数据，将所取得的动态元数据的第2可选部分，执行遵循规定的HDR方式的第2可选的动态色调映射。
[2－1.影像处理系统的结构]
图10是表示有关实施方式1的影像处理系统100的结构的框图。图10所示的影像处理系统100包括影像再现装置101和影像显示装置102。
影像再现装置101将影像再现，将所得到的影像向影像显示装置102输出。该影像再现装置101包括取得部111、解复用器112、主影像解码部113、字幕解码部114、菜单解码部115、元数据取得部116、方式取得部117、生成部118、图形合成部119、主影像合成部120和影像送出部121。
取得部111取得影像信号。例如，在影像再现装置101是盘再现装置的情况下，取得部111通过将盘再现而取得影像信号。此外，在影像再现装置101是广播接收装置的情况下，取得部111通过接收广播波而取得影像信号。此外，在影像再现装置101是因特网广播接收装置的情况下，取得部111通过接收因特网广播而取得影像信号。
解复用器112将影像信号中包含的编码的主影像信号、字幕信号及菜单信号分别向主影像解码部113、字幕解码部114及菜单解码部115输出。
主影像解码部113将从解复用器112输出的编码的主影像信号解码。
字幕解码部114将从解复用器112输出的编码的字幕信号解码。此外，字幕解码部114基于用户的操作等，选择是否显示字幕、以及显示的字幕的类别，在显示字幕的情况下，将所选择的字幕向图形合成部117输出。
菜单解码部115将从解复用器112输出的编码的菜单信号解码。此外，菜单解码部115基于用户的操作等，选择是否显示菜单、以及显示的菜单的类别，在显示菜单的情况下，将所选择的菜单向图形合成部117输出。另外，菜单解码部115也可以不仅是通过来自影像信号的信息，还通过在影像再现装置101中动作的程序将菜单合成及显示。
元数据取得部116取得主影像动态元数据。例如，元数据取得部116基于主影像信号中包含的信息生成主影像动态元数据。另外，在元数据取得部116中，假设取得了与第1可选对应的主影像动态元数据而进行说明。
方式取得部117从影像显示装置102取得表示影像显示装置102能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式。这里，方式取得部117由于影像显示装置102的显示方式对应的HDR方式的可选是第2可选，所以取得表示第2可选的显示方式。
生成部118由于由元数据取得部116取得的主影像动态元数据对应的方式(第1可选)和由方式取得部117取得的显示方式(第2可选)不同，所以根据主影像动态元数据的第1可选部分生成第2可选部分。并且，生成部118用所生成的第2可选部分将主影像动态元数据的第1可选部分替换，或向主影像动态元数据追加所生成的第2可选部分。这样，生成部118在影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式与影像显示装置的显示方式不同的情况下，将主影像动态元数据的方式变换为显示方式。
图形合成部119通过构成字幕和菜单，生成图形信息。另外，如上述那样，图形合成部119也可以变换字幕及菜单的分辨率。例如，在Ultra HDBlu－ray的情况下，图形合成部119将HD的字幕及菜单变换为UHD的字幕及菜单。
此外，图形合成部119生成图形信息，在将所生成的图形信息向主影像叠加的情况下，将图形亮度信息设为不为“0”的值或“表示有图形的值”，向影像送出部121传送。此外，图形合成部119在不将图形信息向主影像叠加的情况下，将图形亮度信息设为“0”或“表示没有图形的值”，向影像送出部121传送。另外，图形亮度信息既可以由影像再现装置101内的程序生成，也可以由其他的机构生成。
主影像合成部120通过将由主影像解码部113得到的主影像和由图形合成部119生成的图形信息合成，生成影像信号。
影像送出部121将由主影像合成部120生成的影像信号和动态元数据经由HDMI线缆等的影像信号传送机构向影像显示装置102传送。动态元数据包括由元数据取得部116取得的主影像动态元数据和由图形合成部119生成的图形亮度信息。即，影像送出部121将包含由生成部118生成的第2可选部分的主影像动态元数据向影像显示装置102输出。
接着，对影像显示装置102的结构进行说明。影像显示装置102具备影像接收部131、元数据取得部132、色调映射处理部133、显示部134和通知部135。
影像接收部131接受从影像再现装置101传送来的影像信号和动态元数据。影像接收部131将影像信号与动态元数据分离，将影像信号向色调映射处理部133传送，将动态元数据向元数据取得部132传送。元数据取得部132将动态元数据中包含的主影像动态元数据及图形亮度信息作为控制信号向色调映射处理部133传送。
色调映射处理部133按照主影像动态元数据，进行影像信号的色调映射处理。色调映射处理部133进行使用与对应于所输出的显示方式的动态元数据的第2可选部分对应的变换曲线将主影像的亮度变换的色调映射处理。具体而言，色调映射处理部133在图形亮度信息是“0”或“表示没有图形的值”的情况下，按照主影像动态元数据，进行影像信号的色调映射处理(动态色调映射处理)。另一方面，色调映射处理部133在图形亮度信息是不为“0”的值或“表示有图形的值”的情况下，进行减小了动态色调映射向叠加的图形的影响的色调映射处理。显示部134显示色调映射处理后的影像信号。
通知部135将包含影像显示装置102的显示方式的EDID向影像再现装置101发送。通知部135例如在接收到来自影像再现装置101的EDID的发送请求的情况下，经由HDMI线缆等的影像信号传送机构向影像再现装置101发送EDID。
[2－2.影像处理系统的动作]
在动态元数据的第1可选部分及第2可选部分的结构是图9A及图9B所示的结构的情况下，元数据取得部116基于主影像中包含的信息，取得包含可选HDR的强制部分和第1可选部分的主影像动态元数据。
说明该情况下的影像处理系统100的动作的流程。图11A是表示有关实施方式1的影像再现装置101的动作的流程图。
在影像再现装置101中，元数据取得部116在开始了影像的再现后，以主影像的帧单位从主影像提取动态元数据的强制部分和第1可选部分(S31)。
接着，生成部118从由元数据取得部116提取出的动态元数据的第1可选部分生成第2可选部分(S32)。
接着，生成部118用所生成的第2可选部分将主影像动态元数据的第1可选部分替换，或向主影像动态元数据追加所生成的第2可选部分(S33)。然后，生成部118将包含强制部分及第2可选部分的主影像动态元数据向影像送出部121传送。并且，影像送出部121将主影像动态元数据与主影像一起用影像信号传送机构向影像显示装置102传送。
并且，影像再现装置101判定影像的再现是否完成，或是否进行再现停止操作(S34)，如果影像的再现完成或进行了再现停止操作，则结束影像的再现。即，影像再现装置101，反复进行步骤S31～S34的处理，直到影像的再现完成或进行了再现停止操作。例如，将该处理以1帧单位或多帧单位反复进行。
图11B是表示有关实施方式1的影像显示装置102的动作的流程图。
在影像显示装置102中，影像接收部131接收影像信号及动态元数据(S41)。影像接收部131将接收到的作为主影像的影像信号向色调映射处理部133传送，将动态元数据向元数据取得部132传送。
元数据取得部132取得包含第2可选部分的主影像动态元数据(S42)。
并且，色调映射处理部133在影像显示的开始的同时，对应于第2可选部分开始色调映射处理(S43)。
然后，显示部134在色调映射处理部133中显示色调映射处理后的影像(S44)。
并且，影像显示装置102判定是否影像的接收完成或进行了显示OFF操作(S45)，如果影像的接收完成或进行了显示OFF操作，则结束影像的显示。即，影像显示装置102反复进行步骤S41～S45的处理，直到影像的接收完成或进行了显示OFF操作。例如，将该处理以1帧单位或多帧单位反复进行。
图12是表示动态元数据的其他结构例的图。另外，在图12中，省略了与本公开没有关联的结构。
图12的动态元数据的结构例的与图9A及图9B的结构例的差异，是通过项目的记录位置设定了强制部分、第1可选部分及第2可选部分。在图12的结构例的情况下，在作为第1可选部分的元数据中，第2可选部分放入了“0”或“表示无效的值”。在作为第2可选部分的元数据中，第1可选部分放入了“0”或“表示无效的值”。另外，在第1可选部分及第2可选部分的哪个中都可以放入有效的值。
此外，动态元数据的从第1可选部分到第2可选部分的生成例如可以使用数据值的分布和平均数据值，通过将它们基于主影像使用的影像标准(即，第1可选的主影像的影像使用及第2可选的主影像的影像使用)将第1可选的值变换为与第2可选对应的值来求出。在第1可选部分中作为数据值而指定了RGB的各自的值的情况下，能够完全变换为第2可选部分。有时在图9A及图9B所示的动态元数据的结构和图12所示的动态元数据的结构的哪个中，第1可选的分布信息的数量及第2可选的分布信息的数量都不一致。如果是这样的情况，只要至少在第2可选部分的生成中需要的分布信息包含在第1可选部分，就能够直接地变换。另一方面，在第2可选部分的生成中需要的分布信息不包含在第1可选部分中的情况下，通过使用从第1可选的分布信息将需要的分布信息补全而得到的分布信息，能够从第1可选部分变换为第2可选部分。
[3.实施方式2]
对实施方式2进行说明。在实施方式1中，设为根据主影像的动态元数据的第1可选部分生成与影像显示装置的显示方式对应的第2可选部分，但并不限于此。在实施方式2中，对根据主影像来生成的例子进行说明。即，在本实施方式中，影像再现装置在用HDMI线缆等的影像信号传送机构连接在影像再现装置上的影像显示装置不对应于规定的HDR方式的第1可选而对应于第2可选的情况下，根据由影像再现装置再现的主影像生成动态元数据的第2可选部分。并且，影像再现装置(i)用所生成的第2可选部分将主影像的动态元数据的第1可选部分替换，或(ii)向所取得的动态元数据追加所生成的第2可选部分。然后，影像再现装置将包含第2可选部分的动态元数据经由影像信号传送机构向影像显示装置传送。影像显示装置取得包含第2可选部分的动态元数据，使用所取得的动态元数据的第2可选部分，执行遵循规定的HDR方式的第2可选的动态色调映射。
[3－1.影像处理系统的结构]
图13是表示有关实施方式2的影像处理系统100A的结构的框图。有关本实施方式的影像再现装置101A与实施方式1的影像再现装置101相比，生成部118A的功能不同。影像再现装置101A的其他结构与实施方式1的影像再现装置101是同样的，所以省略详细的说明。
生成部118A由于由元数据取得部116取得的主影像动态元数据对应的方式(第1可选)和由方式取得部117取得的显示方式(第2可选)不同，所以根据由主影像解码部113输出的主影像生成动态元数据的第2可选部分。并且，生成部118A用所生成的第2可选部分将主影像动态元数据的第1可选部分替换，或向主影像动态元数据追加所生成的第2可选部分。这样，生成部118A通过对主影像进行解析，提取主影像的动态元数据，将提取出的动态元数据的亮度动态范围的方式变换为显示方式。
[3－2.影像处理系统的动作]
在动态元数据的第1可选部分及第2可选部分的结构是在图9A及图9B中表示的结构的情况下，元数据取得部116取得包括可选HDR的强制部分和第1可选部分的主影像动态元数据。
说明该情况下的影像处理系统100A的动作的流程。图14是表示有关实施方式2的影像再现装置101A的动作的流程图。另外，在有关实施方式2的影像再现装置101A的动作中，与有关实施方式1的影像再现装置101的动作相比，代替步骤S32而进行步骤S32A这一点不同。因此，进行步骤S32A的说明，省略其他步骤的说明。
在影像处理系统100A中，如果步骤S31结束，则生成部118A对由主影像解码部113输出的主影像的亮度特性进行解析，根据解析出的结果，生成与第2可选对应的动态元数据(即，第2可选部分)(S32A)。
然后，影像再现装置101A进行与图11A的步骤S33以后的处理同样的处理。
与图12所示的动态元数据的其他结构例的情况同样，在作为第1可选部分的元数据中，第2可选部分放入了“0”或“表示无效的值”。在作为第2可选部分的元数据中，第1可选部分放入了“0”或“表示无效的值”。另外，在第1可选部分及第2可选部分的哪个中都放入了有效的值。
此外，根据主影像生成动态元数据的第2可选部分的生成例如以帧单位取得主影像的全部像素数据的亮度值，通过统计处理求出其分布，通过按照第2可选的规定进行运算，能够根据主影像求出动态元数据的第2可选部分。
另外，在主影像的数据中，在第2可选的各值的定义是表示显示时的亮度值的代码值的情况下，也可以如以下这样求出动态元数据的第2可选部分。在此情况下，主影像的数据当按照由HDR方式规定的输入输出特性(EOTF：Electro－Optical Transfer Function)进行显示处理时，是在该EOTF中与规定的亮度建立了对应的代码值。因此，首先通过进行遵循EOTF的处理，将主影像的代码值变换为亮度值，使用变换后的亮度值进行统计处理。并且，也可以使用统计处理的结果，按照第2可选的规定进行运算，求出动态元数据的第2可选部分。
[4.实施方式3]
对实施方式3进行说明。在实施方式1及2中，假设在影像再现装置中生成与影像显示装置的显示方式对应的第2可选部分，但在实施方式3中，对于在影像显示装置中生成第2可选部分的例子进行说明。即，在本实施方式中，在用HDMI线缆等的影像信号传送机构连接在影像再现装置上的影像显示装置不具有规定的HDR方式的第1可选的主影像的显示处理功能、具有第2可选的主影像的处理功能的情况下，影像再现装置将第1可选的主影像再现，将该主影像的再现信号输出。影像显示装置(i)根据与主影像一起传送的动态元数据的第1可选部分生成第2可选部分，或(ii)根据主影像生成第2可选部分，或使用(i)及(ii)的两者的方法生成第2可选部分。并且，影像显示装置执行使用所生成的第2可选部分的动态色调映射。
[4－1.第1例的影像处理系统的结构]
图15是表示有关实施方式3的第1例的影像处理系统100B的结构的框图。
有关本实施方式的第1例的影像再现装置101B与实施方式1的影像再现装置101相比，不具有方式取得部117及生成部118这一点不同。因此，影像送出部121将由主影像合成部120生成的影像信号和包含第1可选部分的动态元数据经由HDMI线缆等的影像信号传送机构向影像显示装置102B传送。影像再现装置101B的其他结构由于与实施方式1的影像再现装置101是同样的，所以省略详细的说明。
此外，有关本实施方式的第1例的影像显示装置102B与实施方式1的影像显示装置102相比，还具有生成部136这一点及不具有通知部135这一点不同。影像显示装置102B的其他结构由于与实施方式1的影像显示装置102是同样的，所以省略详细的说明。
生成部136由于由元数据取得部132取得的主影像动态元数据对应的方式(第1可选)和显示方式(第2可选)不同，所以从主影像动态元数据的第1可选部分生成第2可选部分。并且，生成部136用所生成的第2可选部分将主影像动态元数据的第1可选部分替换。这样，生成部136在影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式与影像显示装置的显示方式不同的情况下，将主影像动态元数据的方式变换为显示方式。
[4－2.第1例的影像处理系统的动作]
首先，影像再现装置101B将包含第1可选部分的主影像动态元数据与主影像一起经由HDMI线缆等的影像信号传送机构向影像显示装置102B传送。
图16是表示有关实施方式3的第1例的影像显示装置102B的动作的流程图。另外，在有关实施方式3的第1例的影像显示装置102B的动作中，与有关实施方式1的影像显示装置102的动作相比，代替步骤S42而进行步骤S51～S53这一点不同。因此，进行步骤S51～S53的说明，省略其他步骤的详细的说明。
在影像显示装置102B中，如果步骤S41结束，则元数据取得部132取得包含第1可选部分的主影像动态元数据(S51)。
接着，生成部136根据主影像动态元数据的第1可选部分，生成第2可选部分(S52)。
并且，生成部136将包含第2可选部分的主影像动态数据向色调映射处理部133输出(S53)。
然后，进行有关实施方式1的影像显示装置102的步骤S43～S45。另外，影像显示装置102B反复进行步骤S41、S51～S53、S43～S45的处理，直到影像的接收完成或进行显示OFF操作。例如，将该处理以1帧单位或多帧单位反复进行。
[4－3.第2例的影像处理系统的结构]
图17是表示有关实施方式3的第2例的影像处理系统100C的结构的框图。
有关本实施方式的第2例的影像处理系统100C与有关第1例的影像处理系统100C的影像显示装置102B相比，影像显示装置102C的生成部136C的功能不同。影像显示装置102C的其他结构与第1例的影像显示装置102B是同样的，所以省略详细的说明。
生成部136C由于由元数据取得部132取得的主影像动态元数据对应的方式(第1可选)和显示方式(第2可选)不同，所以根据由影像接收部131输出的主影像生成动态元数据的第2可选部分。并且，生成部136C用所生成的第2可选部分将主影像动态元数据的第1可选部分替换。这样，生成部136C通过对主影像进行解析，提取主影像的动态元数据，将提取出的动态元数据的亮度动态范围的方式变换为显示方式。
[4－4.第2例的影像处理系统的动作]
图18是表示有关实施方式3的第2例的影像显示装置102C的动作的流程图。另外，在有关实施方式3的第2例的影像显示装置102C的动作中，与有关第1例的影像显示装置102B的动作相比，在代替步骤S52而进行步骤S52C这一点不同。因此，进行步骤S52C的说明，省略其他步骤的详细的说明。
在影像显示装置102C中，如果步骤S51结束，则生成部136C对由影像接收部131输出的主影像的亮度特性进行解析，根据解析的结果，生成与第2可选对应的动态元数据(即，第2可选部分)(S52C)。
然后，影像显示装置102C进行与图16的步骤S53以后的处理同样的处理。
[5.实施方式4]
对实施方式4进行说明。在实施方式4中，除了实施方式1或实施方式2以外，影像再现装置在动态元数据的第2可选部分的生成时还包含图形的亮度信息。即，影像再现装置将向主影像叠加的图形的亮度信息向第2可选部分追加。影像显示装置取得包含第2可选部分的动态元数据，使用所取得的动态元数据，在第2可选的主影像的亮度为图形的亮度以上的区间中，进行根据该区间的第2可选部分将变换曲线按时间序列进行变更的第1色调映射处理，在第2可选的主影像的亮度比图形的亮度暗的区间中，进行使用一定的变换曲线的第2色调映射处理。
[5－1.影像处理系统的结构]
图19是表示有关实施方式4的影像处理系统100D的结构的框图。有关本实施方式的影像再现装置101D与实施方式1的影像再现装置101相比，还具备提取部122这一点不同。影像再现装置101D的其他结构与实施方式1的影像再现装置101是同样的，所以省略详细的说明。
提取部122提取图形的亮度特性。
此外，有关本实施方式的影像显示装置102D与实施方式1的影像显示装置102相比，色调映射处理部133D的功能不同。影像显示装置102D的其他结构与实施方式1的影像显示装置102是同样的，所以省略详细的说明。
图20是表示色调映射处理部133D的结构的框图。
色调映射处理部133D具备系数运算部141、系数保持部142、色调映射部143、系数合成部144和切换部SW2。
来自影像接收部131的影像信号被向色调映射部143传送。来自元数据取得部132的主影像动态元数据被向系数运算部141传送。
系数运算部141按照影像显示装置102D的亮度等的影像显示能力计算在色调映射部143的色调映射处理中使用的色调映射系数。系数保持部142保持系数运算部141计算出的色调映射系数。这里，所述的色调映射系数，是在表示在色调映射处理中使用的变换曲线的函数中包含的系数。即，由色调映射系数决定变换曲线。
切换部SW2选择在系数运算部141中计算出的色调映射系数(A)和保持在系数保持部142中的色调映射系数(B)中的一方，将所选择的色调映射系数向系数保持部142输入。即，切换部SW2对于将保持在系数保持部142中的色调映射系数更新为由系数运算部141新计算出的色调映射系数(A)、还是继续保持当前保持的色调映射系数(B)进行切换。
系数合成部144在图形亮度信息表示“0”或“没有没有图形的值”的情况下，进行使用由系数运算部141计算出的色调映射系数的动态色调映射处理。另一方面，系数合成部144在图形亮度信息不是“0”或是“表示图形的值”的情况下，即在表示叠加了图形的情况下，进行图形亮度信息表示的图形亮度与由动态元数据的第2可选部分表示的亮度的比较。并且，系数合成部144在第2可选的主影像的亮度是图形的亮度以上的情况下，进行根据第2可选部分将变换曲线按时间序列进行变更的第1色调映射处理，在第2可选的主影像的亮度比图形的亮度暗的情况下，(1)固定色调映射、(2)不进行色调映射处理、(3)抑制色调映射的变动、或(4)进行色调映射的影响为人不能感知到的程度等的处理。这里，所述的图形亮度，例如是比在图形中使用的亮度的最大值高的亮度。由此，抑制了在图形中使用的亮度范围中色调映射变动。此外，在上述处理中，为了维持边界亮度以上的变换曲线和不到边界亮度的变换曲线的连续性，系数合成部144也可以将变换曲线修正，以使得在这些边界区域中变换曲线平滑地变化。
由此，叠加了图形的部分能够进行稳定的显示。
此外，本结构是一例，色调映射处理部133D在图形亮度信息表示叠加有图形的情况下，也可以将色调映射系数在特定的亮度以下固定，也可以不进行色调映射处理。
即，色调映射处理部133D在作为第1动态亮度特性的动态元数据的第2可选部分是图形的亮度以上的影像的第1区间中，进行将该第1区间中的主影像的亮度根据该第1区间中的第1动态亮度特性将变换曲线按时间序列进行变更的第1色调映射处理。此外，色调映射处理部133D在动态元数据的第2可选部分不到图形的亮度特性的影像的第2区间中，进行将该第2区间中的主影像的亮度不依存于该第2区间中的图形的亮度而使用一定的变换曲线的第2色调映射处理。
图21是表示有关实施方式4的动态元数据的结构例的图。另外，在图21中，省略了不与本公开关联的结构。
图21的动态元数据的结构例的与图9A、图9B及图12的结构例的差异是追加了图形亮度信息。图形亮度信息的值表示向主影像叠加的图形、即字幕或菜单的实际的最大亮度。影像显示装置102D在图形亮度信息是“0”或“表示没有图形的值”的情况下，进行遵循动态元数据的动态色调映射。另一方面，影像显示装置102D在图形亮度信息不是“0”或是“表示有图形的值”的情况下，关于图形亮度信息的亮度以上的亮度的主影像的区间，实施动态色调映射，关于图形亮度以下的主影像的区间，将色调映射固定。
图形亮度信息也可以为第2可选的色调映射信息的亮度值的分布的一部分。图形亮度信息例如也可以使用定义为Kneepoint(转折点)的亮度值，在此情况下，影像显示装置102D能够使图形的处理和通常的动态色调映射的处理共用。即，影像显示装置102D关于在Kneepoint中指定的亮度以下，由于不进行色调映射是期待值，所以关于图形的亮度以下，为不进行色调映射的处理。由此，影像显示装置102D即使叠加了图形，也能够将影像中的叠加了图形的部分用稳定的亮度显示。
[5－2.效果]
图22A表示图形是字幕的情况下的、由以往的动态色调映射带来的字幕的亮度的变化的图。在字幕的亮度水平为200nit以下的情况下，如果随着时间而色调映射变化，则根据图22A可知，从0到200nit附近的亮度也变化，本来是一定的字幕的亮度变化。
相对于此，通过将规定的亮度作为固定值而对超过规定的亮度的亮度进行色调映射，对于规定的亮度以下的亮度能够使得不发生色调映射的时间变化。由此，根据图22B可知，作为字幕亮度的200nit以下的时间变化没有，以稳定的亮度显示字幕。这里，规定的亮度例如是比标准的字幕的亮度水平高的固定值，变换曲线的Kneepoint也被固定。
但是，如果规定的亮度被固定，则动态色调映射的变化幅度被限制，对于主影像，有动态色调映射的效果变小的课题。特别是，当影像显示装置102的最大亮度(DPL)较低时问题较为显著。当然，在影像显示装置102中，通过研究将图形数据的亮度设想为一定值以下等动态色调映射的方法，能够增大动态色调映射的效果。但是，在此情况下，在显示设想以上的亮度的图形数据的情况下，有图形数据的显示容易受到动态色调映射的影响等的课题。
相对于此，为了基于字幕的亮度信息使规定的亮度变化，如图23所示，能够对主影像应用自由度更高的动态色调映射。在图23中，图示了实际的字幕的亮度是100nit的情况。如图23所示，在此情况下，对于将图22B所示的边界亮度固定为200nit而处理的情况，能够实现自由度更高的动态色调映射。连接的影像显示装置102D的最大亮度越低，该效果越大。
[6.实施方式5]
对实施方式5进行说明。在实施方式5中，考虑影像再现装置对应于与动态色调映射对应的多个HDR方式的情况。影像再现装置在主影像与多个HDR方式中的第1HDR方式对应、连接在影像再现装置上的影像显示装置与多个HDR方式中的第2HDR方式对应的情况下，在主影像的再现时，根据再现中的主影像而动态地生成影像显示装置所对应的第2HDR方式所需要的动态元数据，将所生成的动态元数据向影像显示装置传送。由此，影像显示装置取得与第2HDR方式对应的主影像及动态元数据，将使用所取得的动态元数据取得的主影像用第2HDR方式显示。
[6－1.影像处理系统的结构]
图24是表示有关实施方式5的影像处理系统100E的结构的框图。有关本实施方式的影像再现装置101E与实施方式2的影像再现装置101A相比，生成部118E的功能不同。影像再现装置101E的其他结构与实施方式2的影像再现装置101A是同样的，所以省略详细的说明。此外，影像显示装置102与实施方式1及2的影像显示装置102是同样的，所以省略详细的说明。
首先，在本实施方式中，在元数据取得部116中，假设取得了与第1HDR方式对应的主影像动态元数据而进行说明。此外，方式取得部117由于影像显示装置102的显示方式所对应的HDR方式是第2HDR方式，所以假设取得表示第2HDR方式的显示方式而进行说明。
生成部118E由于由元数据取得部116取得的主影像动态元数据所对应的方式(第1HDR方式)和由方式取得部117取得的显示方式(第2HDR方式)不同，所以根据由主影像解码部113输出的主影像生成第2HDR方式的动态元数据。并且，生成部118E用所生成的第2HDR方式的主影像动态元数据将第1HDR方式的动态元数据替换，或向主影像动态元数据追加所生成的第2HDR方式的动态元数据。这样，生成部118E通过对主影像进行解析，提取与显示方式对应的主影像的动态元数据。
[7.变形例]
例如在非专利文献1中记载了Blu－ray、Ultra HD Blu－ray的详细情况。
取得部111取得的HDR影像例如也可以是Blu－ray盘、DVD、Internet的运动图像发布站点、广播或HDD(Hard Disk Drive)内的影像。
上述影像再现装置也可以是盘播放器、盘记录器、机顶盒、电视、个人计算机或智能电话等，将来自记录介质、广播或因特网的压缩的影像信号解码并向影像显示装置传送的装置。此外，也可以是影像再现装置的功能的一部分或全部包含在影像显示装置102中。例如，也可以将影像再现装置中包含的处理部中的取得部111以外的处理部包含在影像显示装置102中。此外，也可以是影像显示装置102中包含的影像接收部131、元数据取得部132及色调映射处理部133、133D包含在影像再现装置中。此外，也可以将色调映射处理部133D中包含的处理部中的色调映射部143以外的处理部包含在影像再现装置中。
将来自影像再现装置的影像信号向影像显示装置传送的影像信号传送机构既可以是将HDMI、DVI或DP等的影像信号以非压缩的状态传送的机构，也可以是如经过网络的传送那样将压缩了影像信号的形式传送的机构。
影像显示装置的最大亮度信息或色调映射信息向影像再现装置的设定也可以通过利用者使用遥控器等向影像再现装置输入来进行，也可以通过利用者使用影像再现装置具备的操作装置输入来进行。或者，利用者也可以使用因特网或其他机构取得这些信息，将所取得的信息向便携存储介质保存，经由便携存储介质将这些信息向影像再现装置传送。此外，也可以将影像再现装置直接连接在因特网上，影像再现装置从服务器的数据库取得这些信息。进而，影像再现装置也可以在影像显示装置上显示测试样式，一边使用所显示的测试样式确认影像显示装置的特性，一边取得及存储这些信息。
影像再现装置也可以通过根据其数据检测图形(字幕或菜单)的亮度来生成图形亮度信息(包括字幕亮度信息及菜单亮度信息)，也可以取得在影像数据制作时预先制作的图形的亮度。例如，既可以将图形的亮度记录到盘中，也可以作为元数据通过广播或Internet发送。影像再现装置将图形的亮度读取，作为动态元数据的一部分向影像显示装置传送。或者，在连接于Internet上的服务器的数据库中作为对于再现的内容的信息而记录图形(字幕或菜单)的亮度信息，影像再现装置从该数据库取得图形的亮度信息，将所取得的亮度信息向影像显示装置发送。
关于第1可选、第2可选的元数据，也可以与结构例的比特数、项目数不同，第1可选中的值的单位系等表现的坐标系与第2可选中值的单位系等的坐标系不同等，关于各个可选中的记载，只要是不同就可以。
在实施方式1～4中，说明了HDR方式的第1可选及第2可选不同的情况，但第1可选及第2可选不同的情况也包含在HDR方式不同中。即，也可以将HDR方式的第1可选设为第1HDR方式，将HDR方式的第2可选设为第2HDR方式。此外，关于强制HDR，也可以为与HDR方式的第1可选及HDR方式的第2可选不同的HDR方式。
以上，对有关本公开的实施方式的影像处理系统进行了说明，但本公开并不限定于该实施方式。
此外，有关上述实施方式的影像处理系统中包含的各处理部典型地可以作为集成电路即LSI实现。既可以将它们单独地1芯片化，也可以包含一部分或全部而1芯片化。
此外，集成电路化并不限于LSI，也可以由专用电路或通用处理器实现。也可以利用在LSI制造后能够编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、或能够再构成LSI内部的电路单元的连接及设定的可重构处理器。
此外，在上述各实施方式中，也可以将各构成要素由专用的硬件构成，或通过执行适合于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过CPU或处理器等的程序执行部将记录在硬盘或半导体存储器等的记录介质中的软件程序读出并执行而实现。
此外，本公开也可以作为由影像处理系统执行的各种方法实现。
此外，框图中的功能块的划分是一例，也可以将多个功能块作为一个功能块实现，或将一个功能块划分为多个，或将一部分功能转移到其他功能块中。此外，也可以将具有类似的功能的多个功能块的功能由单一的硬件或软件并行或时间划分地进行处理。
此外，流程图中的各步骤被执行的顺序是为了具体地说明本公开而例示的，也可以是上述以外的顺序。此外，也可以将上述步骤的一部分与其他步骤同时(并行)地执行。
以上，基于实施方式对有关一个或多个技术方案的影像处理系统进行了说明，但本公开并不限定于该实施方式。只要不脱离本公开的主旨，对本实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形后的形态、或将不同实施方式的构成要素组合而构建的形态也也可以也包含在一个或多个技术方案的范围内。
产业上的可利用性
本公开能够对影像处理系统、影像再现装置或影像显示装置应用。
标号说明
100、100A～100E 影像处理系统
101、101A、101B、101D、101E 影像再现装置
102、102B、102C、102D 影像显示装置
111 取得部
112 解复用器
113 主影像解码部
114 字幕解码部
115 菜单解码部
116、132 元数据取得部
117 方式取得部
118、118A、118E、136、136C 生成部
119 图形合成部
120 主影像合成部
121 影像送出部
131 影像接收部
133、133D 色调映射处理部
134 显示部
135 通知部
141 系数运算部
142 系数保持部
143 色调映射部
144 系数合成部

Claims (5)

1.一种影像显示装置，其特征在于，
具备：
取得部，取得包含主影像的影像数据；
生成部，在上述影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式和表示上述影像显示装置能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式不同的情况下，使用上述影像数据，生成表示与上述显示方式对应的第1动态亮度特性的第1特性信息，该第1动态亮度特性是表示影像的亮度特性的时间序列的变化的动态亮度特性；
色调映射处理部，进行色调映射处理，该色调映射处理使用与由上述生成部生成的上述第1特性信息表示的第1动态亮度特性相对应的变换曲线对上述主影像的亮度进行变换；以及
显示部，显示上述色调映射处理后的影像。
2.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，
上述影像数据还包含表示上述主影像的上述动态亮度特性的第2特性信息；
上述生成部通过将上述第2特性信息表示的第2动态亮度特性的亮度动态范围的方式变换为上述显示方式，从而生成上述第1特性信息。
3.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，
上述生成部通过对上述影像数据的上述主影像进行解析，从而提取表示上述主影像的上述动态亮度特性的第2动态亮度特性，并通过将提取出的上述第2动态亮度特性的亮度动态范围的方式变换为上述显示方式，从而生成上述第1特性信息。
4.如权利要求1～3中任一项所述的影像显示装置，其特征在于，
还具备：
合成部，通过将图形合成到上述主影像从而生成合成影像；以及
提取部，提取上述图形的亮度特性；
在上述合成部中生成合成影像的情况下，
在上述第1特性信息表示的上述第1动态亮度特性为上述图形的亮度特性以上的影像的第1区间中，上述色调映射处理部对于该第1区间中的上述主影像的亮度进行第1色调映射处理，该第1色调映射处理根据该第1区间中的上述第1动态亮度特性按时间序列变更上述变换曲线；
在上述第1动态亮度特性不到上述图形的亮度特性的影像的第2区间中，上述色调映射处理部对于该第2区间中的上述主影像的亮度进行与该第2区间中的上述第1动态亮度特性无关而使用一定的变换曲线的第2色调映射处理。
5.一种影像显示方法，是影像显示装置中的影像显示方法，其特征在于，
包括：
取得步骤，取得包含主影像的影像数据；
生成步骤，在上述影像数据表示的影像的亮度动态范围的方式和表示上述影像显示装置能够显示的亮度动态范围的方式的显示方式不同的情况下，使用上述影像数据，生成表示与上述显示方式对应的第1动态亮度特性的第1特性信息，该第1动态亮度特性是表示影像的亮度特性的时间序列的变化的动态亮度特性；
色调映射处理步骤，进行色调映射处理，该色调映射处理使用与在上述生成步骤中生成的上述第1特性信息表示的第1动态亮度特性相对应的变换曲线对上述主影像的亮度进行变换；以及
显示步骤，显示上述色调映射处理后的影像。
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