CN111183651A - 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 - Google Patents

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Abstract

本发明确保了切换图像时的视觉安全。当由于非线性再现而切换图像时，基于图像的像素统计信息，在瞬态显示周期期间，显示属性切换到瞬态显示属性，通过该瞬态显示属性，亮度水平保持低于正常。例如，电光转换属性被控制为瞬态属性，或者背光的亮度水平降低。

Description

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
技术领域
本技术涉及一种图像处理设备、一种图像处理方法、一种发送设备、一种发送方法和一种接收设备，具体涉及一种在切换图像时确保视觉安全的图像处理设备等。
背景技术
例如，NPL 1描述了在从0到100％×N(N大于1)范围内传输HDR(高动态范围)图像。
[引文目录]
[非专利文献]
[NPL 1]
高效视频编码(HEVC)ITU-T H.265标准
发明内容
[技术问题]
在HDR图像中，闪光成分在显示期间导致高亮度显示。假设毫无问题地显示已经由生产方检查过的线性再现。然而，在接收侧，当像在频道切换、随机接入、系统激活或CM插入中那样通过非线性再现来执行图像切换时，在切换后提供的图像非常亮的情况下，视觉安全可能受到威胁。
本技术的目的是在发生图像切换时确保视觉安全。
[问题的解决方案]
本技术的概念在于一种图像处理设备，包括：
控制部，当切换图像时，基于关于图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
在本技术中，当切换图像时，基于关于图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。例如，像素统计信息可以包括指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。该比率能够确定图像是否非常亮。
例如，控制部可以利用通过处理图像数据获得的像素统计信息。另外，例如，控制部可以利用基于像素统计信息获得的关于过渡显示周期的信息。另外，例如，控制部可以利用从编码图像数据提取的像素统计信息或关于过渡显示周期的信息。在这种情况下，可以减少处理负荷。
另外，例如，作为过渡显示属性，可以存在多个等级的过渡显示属性，并且控制部可以在过渡显示周期期间依次应用多个等级的过渡显示属性。在这种情况下，过渡显示属性可以平滑地过渡到正常显示属性。
另外，例如，控制部可以将应用于图像数据的电光转换属性保持为过渡显示周期期间的过渡属性。另外，例如，控制部可以在过渡显示周期期间保持显示装置的背光的亮度水平低于正常水平。
因此，在本技术中，当切换图像时，基于关于图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。因此，当发生图像切换时，可以确保视觉安全。
另外，本技术的另一概念在于一种发送设备，包括：
发送部，发送通过编码图像数据所获得的视频流，以及
信息插入部，将像素统计信息插入到视频流中，像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
在本技术中，发送部发送通过编码图像数据获得的视频流。在这种情况下，信息插入部将像素统计信息插入到视频流中，像素统计信息用于确定当切换图像时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到保持亮度水平低于正常水平的过渡显示属性。例如，像素统计信息可以包括指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。
另外，例如，信息插入部可以进一步将关于过渡显示周期的信息插入视频流中。在这种情况下，接收侧可以节省计算过渡显示周期的时间和精力。此外，例如，信息插入部可以将在过渡显示周期期间应用于图像数据的电光转换过渡属性插入视频流中。这使得即使在接收侧没有关于电光转换过渡属性的信息的情况下，接收侧也能够切换到电光转换过渡属性。
在这种情况下，例如，关于电光转换过渡属性的信息可以包括对应于正常电光转换属性的变化范围的表格信息。这能够减少发送的信息量。另外，在这种情况下，例如，作为过渡属性，可以存在多个等级的过渡属性。这使得接收侧能够从过渡属性平滑地过渡到正常属性。
因此，在本技术中，像素统计信息插入到通过编码图像数据获得的视频流中，并且发送所得到的视频流，像素统计信息用于确定当切换图像时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。因此，接收侧可以节省计算像素统计信息的时间和精力，该像素统计信息用于确定当图像被切换时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
另外，本技术的另一概念在于一种发送设备，包括：
数字接口部，与图像数据一起发送像素统计信息，像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
在本技术中，数字接口部发送图像数据连同像素统计信息，像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
例如，数字接口部可以进一步发送关于在过渡显示周期期间应用于图像数据的电光转换过渡属性的信息。这使得即使在接收侧没有关于电光转换过渡属性的信息的情况下，接收侧也能够切换到电光转换过渡属性。在这种情况下，关于电光转换过渡属性的信息可以包括对应于正常电光转换属性的变化范围的表格信息。这能够减少发送的信息量。
因此，在本技术中，数字接口部与图像数据一起发送像素统计信息，像素统计信息用于确定当切换图像时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。因此，接收侧可以节省计算像素统计信息的时间和精力，像素统计信息用于确定当切换图像时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
另外，本发明的另一概念在于一种接收设备，包括：
数字接口部，接收图像数据连同像素统计信息，像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
在本技术中，数字接口部接收图像数据连同像素统计信息，像素统计信息用于确定当切换图像时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。这能够节省计算像素统计信息的时间和精力，像素统计信息用于确定当切换图像时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
[发明的有益效果]
根据本技术，当切换图像时，可以确保视觉安全。注意，在本文中描述的效果不一定是限制性的，并且可以施加本公开中描述的效果。
附图说明
图1是示出作为实施方式的发送和接收系统的配置示例的框图。
图2是示出通过频道切换将频道A上的图像切换到频道B上的图像的情况的控制示例的示图。
图3是示出类型1、类型2和类型3的HDR属性(HLG)和过渡属性(TRTF)的示例的示图。
图4是示出类型1、类型2和类型3的HDR属性(PQ)和过渡属性(TRTF)的示例的示图。
图5是示出通过频道切换将频道A上的图像切换到频道B上的图像并且紧接在切换之后的特定周期期间显示黑色或灰色图像的情况的控制示例的示图。
图6是示出通过系统激活(通电)或随机接入来执行图像切换的情况的控制示例的示图。
图7是示出通过系统激活(通电)或随机接入来执行图像切换并且紧接在切换之后的特定周期期间显示黑色或灰色图像的情况的控制示例的示图。
图8是示出通过在CM和节目之间切换来执行图像切换的情况的控制示例的示图。
图9是示出发送设备的配置示例的框图。
图10是示出整个图像的直方图的示例的示图。
图11是示出插入过渡传递函数SEI消息的位置的示图。
图12是示出统计信息SEI消息的结构示例和该结构示例中的主要信息的内容的示图。
图13是示出过渡传递函数SEI消息的结构示例和该结构示例中的主要信息的内容的示图。
图14是示出接收设备的配置示例的框图。
图15是示出在通过非线性再现执行图像切换的情况下由控制部执行的用于控制光电转换部的过程的示例的流程图。
图16是示出考虑切换之前与图像的关联的情况的控制示例的示图。
图17是示出在通过非线性再现执行图像切换的情况下由控制部执行的用于控制光电转换部的过程的示例的流程图。
图18是示出通过背光控制实现过渡显示属性的接收设备的配置示例的框图。
图19是示出发送和接收系统的配置的另一示例的框图。
图20是示出机顶盒的配置示例的框图。
图21是示出过渡显示控制HDMI信息帧的结构示例和该结构示例中的主要信息的内容的示图。
图22是示出过渡传递函数HDMI信息帧的结构示例和该结构示例中的主要信息的内容的示图。
图23是示出监视器的配置示例的框图。
图24是示出机顶盒的配置的另一示例的框图。
图25是示出监视器的配置的另一示例的框图。
具体实施方式
将描述本发明的实施方式(以下称为“实施方式”)。注意，将按以下顺序进行描述。
1.实施方式
2.修改示例
<1.实施方式>
[发送和接收系统]
图1示出了作为实施方式的发送和接收系统10的配置的示例。发送和接收系统10包括发送设备100和接收设备200。
发送设备100通过广播或通信发送通过按照H.264/AVC、H.265/HEVC等对图像数据进行编码而获得的视频流。将像素统计信息插入到视频流中，该像素统计信息用于确定当发生图像切换时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
像素统计信息是例如指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。利用插入到视频流中的像素统计信息，接收侧可以节省计算像素统计信息的时间和精力，以确定当发生图像切换时，是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
除了检查显示装置(显示器)的亮度显示能力并将显示水平转换到能够显示亮度的程度的功能之外，本实施方式还包括在接收器处发生图像切换时选择过渡周期的电光转换属性的功能。因此，本实施方式在过渡显示周期期间，执行到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性的切换。此外，利用插入到视频流中的像素统计信息，再现侧可以节省计算像素统计信息以确定在过渡周期是否切换到显示器的时间和精力。
此外，除了上述像素统计信息之外，关于过渡显示周期的信息插入到视频流中。这使得接收侧能够节省计算过渡显示周期的时间和精力。另外，在视频流中，进一步插入关于电光转换过渡属性的信息，该信息在过渡显示周期期间应用于预定的运动图像数据。这使得即使在接收侧没有关于电光转换过渡属性的信息的情况下，接收侧也能够切换到电光转换过渡属性。在这种情况下，例如，关于电光转换过渡属性的信息是对应于正常电光转换属性的变化范围的表格信息。因此，可以减少发送的信息量。另外，可以使用单个过渡属性，但是本实施方式使用多个等级的过渡属性。这使得接收侧能够从过渡属性平滑地过渡到正常属性。
在该实施方式中，在视频流中插入SEI消息，该消息包括上述像素统计信息、关于过渡显示周期的信息以及关于电光转换过渡属性的信息。该实施方式例如新定义了包括像素统计信息和关于转换属性的信息的统计信息SEI消息以及包括关于电光转换过渡属性的信息的Transition_Transfer_Function SEI消息。
接收设备200通过广播或通信接收通过按照H.264/AVC、H.265/HEVC等编码预定运动图像数据而获得的视频流。接收设备200解码接收的视频流，以获得预定的运动图像数据，并基于预定的运动图像数据获得图像。例如，接收设备200可以不仅直接解码所接收的视频流以再现图像，也可以通过解码经过记录和再现部的所接收的视频流来再现图像。
当切换图像时，接收设备200基于关于图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间，保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。例如，像素统计信息是例如指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。当比率高于阈值时，在过渡显示周期期间，保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。这使得在进行图像切换时能够确保视觉安全。
在像素统计信息或关于过渡显示周期的信息插入到预定图像数据的编码图像数据(视频流)中的情况下，接收设备200可以提取并使用该信息。这能够节省计算像素统计信息或过渡显示周期的时间和精力。另外，接收设备200可以处理预定的运动图像数据，以获得并使用像素统计信息或关于过渡显示周期的信息。
为了变为亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性，接收设备200将应用于预定运动图像数据的电光转换属性改变为过渡属性，将显示装置的背光的亮度水平保持低于正常水平，或者执行这两种操作。例如，在过渡显示周期期间，利用并依次应用多个等级的过渡显示属性。这使得能够从过渡显示属性平滑过渡到正常显示属性。
在关于电光转换过渡属性的信息插入到预定图像数据的编码图像数据(视频流)中的情况下，接收设备200可以提取并使用该信息。因此，即使在接收设备200没有关于电光转换过渡属性的信息的情况下，接收设备200也可以将应用于预定运动图像数据的电光转换属性改变为过渡属性，以获得亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
“图像切换的各个方面”
现在，将描述接收设备200执行图像切换的情况的各个方面。
(1)频道切换时
图2示出了通过频道切换将频道A上的图像切换到频道B上的图像的情况的示例。在该示例中，将控制切换之后获得的频道B上的图像，并且在切换之后的过渡显示周期(TTh)期间，电光转换属性改变为过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平。此外，在经过过渡显示周期(TTh)之后，电光转换属性改变为正常的HDR电光转换属性(HDR EOTF)，以解除图像的亮度水平保持低于正常水平。
在该示例中，提供控制，使得过渡显示周期划分为周期T1、T2和T3，并且类型1、类型2和类型3的过渡属性(TRTF)分别应用于周期T1、T2和T3，以依次增加显示图像的亮度水平。因此，转换属性平滑地转换到正常转换属性(HDR EOTF)。注意，在图示的示例中，包括字符“HDR”的矩形框不指示单个图片(帧)，而是在周期T1、T2和T3的每一个期间共同指示单个图片或多个图片(帧)。这也适用于下面描述的类似数字。
图3示出了对应于ITU-R BT.2100(HLG)中正常转换属性(HDR EOTF)的HDR属性(HLG)和类型1、类型2和类型3的过渡属性(TRTF)的示例。
横轴表示发送码值，纵轴表示输出亮度水平。曲线a表示HDR属性(HLG)，曲线b表示SDR属性。对于范围从0到分支等级B的发送码值，HDR属性(HLG)具有与SDR属性相同的轨迹。此外，对于HDR属性(HLG)，输出亮度水平P2对应于发送码值的最大水平M。对于SDR属性，输出亮度水平P1对应于发送码值的最大水平M。
对于类型1、类型2和类型3的过渡属性(TRTF)，属性不同于HDR属性(HLG)的变化范围对应于从阈值水平H到最大水平M的发送码值的范围。在此处，输出亮度水平P1’对应于阈值水平H。对于类型1的过渡属性，输出亮度水平P1对应于发送码值上的最大水平M，如同SDR属性的情况一样。另外，对于类型2的过渡属性，输出亮度水平P1a(P1<P1a<P2)对应于发送码值的最大水平M。另外，对于类型3的转换属性，输出亮度水平P1b(P1a<P1b<P2)对应于发送码值的最大水平M。
图4示出了对应于ITU-R BT.2100(PQ)中正常转换属性(HDR EOTF)的HDR属性(PQ)和类型1、类型2和类型3的过渡属性(TRTF)的示例。
横轴表示发送码值，纵轴表示输出亮度水平。曲线a表示HDR属性(PQ)，曲线b表示SDR属性。对于HDR属性(PQ)，输出亮度水平P2对应于发送码值的最大水平M。对于SDR属性，输出亮度水平P1对应于发送码值的最大水平M。
对于类型1、类型2和类型3的过渡属性(TRTF)，属性不同于HDR属性(PQ)的变化范围对应于从阈值水平H到最大水平M的发送码值的范围。在此处，输出亮度水平P1’对应于阈值水平H。对于类型1的过渡属性，输出亮度水平P1对应于发送码值的最大水平M，如同SDR属性的情况一样。另外，对于类型2的过渡属性，输出亮度水平P1a(P1<P1a<P2)对应于发送码值的最大水平M。另外，对于类型3的过渡属性，输出亮度水平P1b(P1a<P1b<P2)对应于发送码值的最大水平M。
注意，一个过渡属性(例如，类型1的过渡属性)可以应用于整个过渡显示周期(TTh)。
(2)(经由黑色/灰色图像)频道切换时
图5示出了通过频道切换将频道A上的图像切换到频道B上的图像并且紧接在切换之后的特定周期期间显示黑色或灰色图像的示例。同样在该示例中，将控制在切换之后获得的频道B上的图像，并且在显示黑色或灰色图像之后的过渡显示周期(TTh)期间，电光转换属性改变为过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平。此外，在经过了过渡显示周期(TTh)之后，电光转换属性改变为正常的HDR电光转换属性(HDR EOTF)，以将显示图像的亮度水平从保持低于正常水平解除。
在该示例中，提供控制，使得过渡显示周期划分为周期T1、T2和T3，并且类型1、类型2和类型3的过渡属性分别应用于周期T1、T2和T3(参见图3和图4)，以依次增加显示图像的亮度水平。因此，转换属性平滑地过渡到正常转换属性(HDR EOTF)。注意，一个过渡属性(例如，类型1的过渡属性)可以应用于整个过渡显示周期(TTh)。
(3)在系统激活和随机接入时
图6示出了通过系统激活(通电)或随机接入来执行图像切换的情况的示例。在该示例中，对系统激活或随机接入之后提供的图像进行控制，并且在切换之后的过渡显示周期(TTh)期间，电光转换属性改变为过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平。此外，在经过了过渡显示周期(TTh)之后，电光转换属性改变为正常的HDR电光转换属性(HDR EOTF)，以使显示图像的亮度水平从保持低于正常水平解除。
在该示例中，提供控制，使得过渡显示周期划分为周期T1、T2和T3，并且类型1、类型2和类型3的过渡属性分别应用于周期T1、T2和T3(参见图3和图4)，以依次增加显示图像的亮度水平。因此，过渡属性平滑地过渡到正常转换属性(HDR EOTF)。注意，一个过渡属性(例如，类型1的过渡属性)可以应用于整个过渡显示周期(TTh)。
(4)在(经由黑色/灰色图像)系统激活和随机接入时
图7示出了通过系统激活(通电)或随机接入来执行图像切换并且紧接在切换之后的特定周期期间显示黑色或灰色图像的示例。同样在该示例中，对于系统激活(通电)或随机接入之后提供的图像进行控制，并且在显示黑色或灰色图像之后的过渡显示周期(TTh)期间，电光转换属性改变为过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平。此外，在过渡显示周期(TTh)过去之后，电光转换属性改变为正常的HDR电光转换属性(HDREOTF)，以使显示图像的亮度水平从保持低于正常水平解除。
在该示例中，提供控制，使得过渡显示周期划分为周期T1、T2和T3，并且类型1、类型2和类型3的过渡属性分别应用于周期T1、T2和T3(参见图3和图4)，以依次增加显示图像的亮度水平。因此，过渡属性平滑地转换到正常转换属性(HDR EOTF)。注意，一个过渡属性(例如，类型1的过渡属性)可以应用于整个过渡显示周期(TTh)。
(5)在CM/节目切换时
图8示出了在CM和节目之间切换时发生图像切换的情况的示例。在这种情况下，假设例如由接收侧可选地插入CM。在该示例中，对于从CM切换到节目或从节目切换到CM之后提供的图像进行控制，并且在切换之后的过渡显示周期(TTh)期间，电光转换属性改变为过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平。此外，在过渡显示周期(TTh)过去之后，电光转换属性改变为正常的HDR电光转换属性(HDR EOTF)，以使显示图像的亮度水平从保持低于正常水平解除。
在该示例中，提供控制，使得过渡显示周期划分为周期T1、T2和T3，并且类型1、类型2和类型3的过渡属性分别应用于周期T1、T2和T3(参见图3和图4)，以依次增加显示图像的亮度水平。因此，过渡属性平滑地转换到正常转换属性(HDR EOTF)。注意，一个过渡属性(例如，类型1的过渡属性)可以应用于整个过渡显示周期(TTh)。
“发送设备的配置”
图9示出了发送设备100的配置的示例。发送设备100包括控制部101、光电转换部102、RGB/YCbCr转换部103、统计信息处理部104、视频编码器105、容器编码器106和发送部107。控制部101包括控制发送设备100的每个部分的操作的CPU(中央处理单元)。
光电转换部102通过将HDR光电转换属性(HLG曲线或PQ曲线)应用于例如作为运动图像数据(即，HDR(高动态范围)图像数据Vh)输出的高对比度相机，来执行光电转换。RGB/YCbCr转换部103将光电转换后获得的图像数据从RGB域转换到YCbCr域。在这种情况下，RGB/YCbCr转换部103使用对应于颜色空间的转换公式基于颜色空间信息执行转换。
统计信息处理部104处理由RGB/YCbCr转换部103获得的图像数据，以计算像素统计信息。在这种情况下，统计信息处理部104为每个图片(帧)计算像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α。
图10示出了整个图像的直方图的示例。在直方图中，竖轴表示频率，横轴表示像素水平，作为一个类。比率α是通过用超过阈值水平(TH_high)的像素水平的频率之和(阴影部分)除以所有像素水平的频率之和来计算的。
统计信息处理部104基于等式(1)计算像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素的比率α。在等式(1)中，右侧分数表达式的分母表示整个图像中的像素数，分子表示亮度水平超过阈值水平(TH_high)的像素数。
[数学公式1]
Figure BDA0002438605420000161
另外，统计信息处理部104计算关于由发送设备100发送的过渡显示周期TTh的信息以及关于比率α的信息。在这种情况下，首先，等式(2)用于将比率α乘以预定系数Tc，以确定过渡显示周期TTr。然后，统计信息处理部104将TTr转换成等效的视频帧速率，以获得以帧计数值表示的过渡显示周期TTh。
[数学式2]
Figure BDA0002438605420000162
统计信息处理部104向控制部101发送关于比率α和过渡显示周期TTh的信息。视频编码器105对由RGB/YCbCr转换部103获得的图像数据应用编码(例如，MPEG4-AVC或HEVC)，以获得编码的视频数据，并获得包括经编码的视频数据的视频流(视频基本流)。
此时，视频编码器105将指示视频流是HDR流并且进一步指示电光转换属性等的元信息插入到存取单元(AU)的SPS NAL单元的VUI(视频可用性信息)区域中。另外，视频编码器105将上述统计信息SEI消息和过渡传递函数SEI消息插入到存取单元(AU)的“SEI”部分。
注意，包括像素统计信息或关于过渡显示周期的信息的统计信息SEI消息插入到每个图片的存取单元中，但是包括关于电光转换过渡属性的信息的过渡传递函数SEI消息不需要插入到每个图片的存取单元中，并且插入到例如场景的开始和对应于GOP(图片组)的图片的存取单元中。
另外，关于电光转换过渡属性的信息可以插入到下面描述的容器中的层中。例如，对于MPEG-2TS或MMT，关于电光转换过渡属性的信息插入到描述符中。对于MP4(ISO BMFF)，关于电光转换过渡属性的信息插入到moof中的盒中。对于基于DASH的广播，关于电光转换过渡属性的信息通过“补充属性描述符”插入MPD中。
统计信息SEI消息包括如上所述的像素统计信息或关于过渡显示周期的信息。图12的(a)示出了统计信息SEI消息的结构(语法)的示例。图12的(b)示出了结构示例中主要信息的内容(语义)。
4位字段“EOTF类型”表示EOTF的类型。例如，“1”表示“ITU-R Rec.BT.709(gamma)”，“2”表示“ITU-R Rec.BT.2100PQ”，“3”表示“ITU-R Rec.BT.2100HLG”。
16位字段“threshold_level”表示目标针对统计信息的像素水平值的下限阈值，换言之，阈值水平(TH_high)。8位字段“high_level_target_ratio”表示目标针对过渡属性的像素对整个图像的比率α的值。该比率乘以100，得到一个百分比值。16位字段“transition_period”表示以帧计数值表示的过渡显示周期TTh。
另外，过渡传递函数SEI消息包括如上所述的关于电光转换过渡属性的信息。图13的(a)示出了过渡传递函数SEI消息的结构(语法)的示例。图13的(b)示出了结构示例中主要信息的内容(语义)。
8位字段“number_of_transition_types”指示过渡属性的类型数。重复呈现关于过渡属性的信息，使得重复的次数等于过渡属性的类型的数量。
4位字段“transitionTF Type”指示过渡属性的类型。例如，“1”表示类型1，“2”表示类型2，“3”表示类型3(参见图3和图4)。16位字段“minimum_level”表示目标EOTF改变的曲线的最小输入像素水平(参见图3和图4中发送码值的阈值水平)。16位字段“maximum_level”指示目标EOTF改变的曲线的最大输入像素水平(参见图3和图4中发送码值的最大水平M)。
16位字段“trace_pivot_size”表示跟踪过渡属性通过的点数。重复呈现16位字段“input_level(j)”和16位字段“output_level(j)”，使得重复次数等于跟踪过渡属性通过的点数。字段“input_level(j)”指示过渡属性的输入像素水平。字段“output_level(j)”指示对应于输入电平的过渡属性的输出值。
返回参考图9，容器编码器106生成包括由视频编码器105生成的视频流的容器，作为广播流，例如，MPEG-2TS、MMT、MP4(ISOMMFF)。此时，与包括在上述过渡传递函数SEI消息中的信息相似的关于电光转换过渡属性的信息可以插入到容器中的层中。发送部107通过广播或通信向接收设备200发送由容器编码器106获得的广播流。
将简要描述图9所示的发送设备100的操作。例如，用作高对比度相机输出的HDR图像数据Vh提供给光电转换部102。光电转换部103使用HDR光电转换属性对HDR图像数据Vh应用光电转换，获得图像数据，作为HDR OETF产生的视频材料。
由光电转换部102获得的HDR图像数据提供给RGB/YCbCr转换部103。RGB/YCbCr转换部103将光电转换部102获得的图像数据从RGB域转换到YCbCr域。转换成YCbCr域的图像数据提供给统计信息处理部104和视频编码器105。
统计信息处理部104处理由RGB/YCbCr转换部103获得的图像数据，以计算像素统计信息。在该实施方式中，对于每个图片(帧)，计算每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α(参见等式(1))。
另外，统计信息处理部104计算关于由发送设备100发送的过渡显示周期TTh的信息以及关于比率α的信息。在这种情况下，比率α乘以预定系数Tc，以确定以时间为单位的过渡显示周期TTr(参见等式(2))，该过渡显示周期TtR随后转换成等效的视频帧速率，以获得以帧计数值表示的过渡显示周期TTh。由统计信息处理部104计算的关于比率α的信息和关于过渡显示周期TTh的信息发送到控制部101。
视频编码器105对由RGB/YCbCr转换部103获得的图像数据应用编码，例如，MPEG4-AVC或HEVC，以获得编码的视频数据，并且生成包括经编码的视频数据的视频流(视频基本流)。
此时，视频编码器105将指示视频流是HDR流并进一步指示HDR电光转换属性等的元信息插入到存取单元(AU)的SPS NAL单元的VUI(视频可用性信息)区域中。此外，视频编码器105将包括关于比率α的信息和关于上述过渡显示周期TTh的信息的统计信息SEI消息插入到存取单元(AU)的“SEI”部分中(参见图12的(a))，并且进一步将包括关于电光转换过渡属性的信息的过渡传递函数SEI消息插入到存取单元(AU)的“SEI”部分中(参见图13的(a))。
由视频编码器105获得的视频流提供给容器编码器106。容器编码器106生成包括视频流的容器，作为广播流，例如，MPEG-2TS、MMT、MP4(ISOBMFF)。发送部107通过广播或通信将广播流发送到接收设备200。
“接收设备的配置示例”
图14示出了接收设备200的配置的示例。接收设备200包括控制部201、接收部202、容器解码器203、视频解码器204、统计信息处理部205、YCbCr/RGB转换部206、电光转换部207和显示装置208。
控制部201包括基于控制程序控制接收设备200的每个部分的操作的CPU(中央处理单元)。接收设备200通过广播或通信从发送设备100接收广播流。接收设备200包括记录和再现部202a，并且直接或经由记录和再现部202a输出所接收的广播流(MPEG-2TS、MMT、MP4(ISOMMFF)等)。在经由记录和再现部202a输出广播流的情况下，允许随机接入。另外，接收部202包括频道切换功能。
容器解码器203从接收部202输出的广播流(MPEG-2TS、MMT、MP4(ISOMMFF)等)中提取视频流。
视频解码器204对容器解码器203提取的视频流执行解码处理，以获得HDR图像数据。另外，视频解码器204提取插入视频流中包括的每个存取单元的参数集或SEI消息，并将参数集或SEI消息发送到控制部201。在发送设备100中，如上所述，统计信息SEI消息(参见图12的(a))或过渡传递函数SEI消息(参见图13的(a))插入到视频流中的情况下，SEI消息也发送到控制部201。
基于SPS NAL单元的VUI区域中的元信息，控制部201识别视频流是HDR流，并且还识别HDR电光转换属性信息等。此外，控制部201检查显示装置侧的显示装置(显示器)的亮度显示能力，并且选择过渡周期的电光转换属性到可以显示亮度的程度。此时，控制部201从上述统计信息SEI消息中获取像素统计信息(关于每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α的信息)和关于过渡显示周期TTh的信息。另外，控制部201从上述过渡传递函数SEI消息获取关于电光转换过渡属性的信息。
当未能从上述统计信息SEI消息中获取像素统计信息(关于每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素相对于整个图像的比率α的信息)和关于过渡显示周期TTh的信息时，统计信息处理部205处理由视频解码器204获得的图像数据，以类似于图9中的发送设备100中的统计信息处理部104来计算信息。统计信息处理部205向控制部201发送关于比率α的计算信息和关于过渡显示周期TTh的信息。
YCbCr/RGB转换部206将视频解码器204获得的图像数据从YCbCr(亮度和色差)域转换到RGB域。电光转换部207将电光转换属性应用于由YCbCr/RGB转换部206转换成RGB域的图像数据，以获得显示图像数据。显示装置208例如是液晶显示器(LCD)，并且基于显示图像数据显示图像。
在控制部201的控制下，电光转换部207通常应用正常的HDR电光转换属性(HDREOTF)，但是在通过非线性再现执行图像切换(如在频道切换、系统激活、随机接入和CM/节目切换)的情况下，在切换之后的过渡显示周期(TTh)期间应用过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平(参见图2和图5至图8)。
在这种情况下，作为过渡属性，使用一个或多个过渡属性。作为关于过渡属性的信息，利用在接收设备200中预先提供的相关信息，并且在没有提供这种信息的情况下，利用如上所述从过渡传递函数SEI消息获取的关于电光转换过渡属性的信息。
在存在多个过渡属性的情况下，电光转换部207在控制部201的控制下，将过渡显示周期划分成多个周期(周期不必相等)，并且依次应用多个等级的过渡属性。这允许过渡属性平滑地过渡到HDR电光转换属性(HDR EOTF)。上述图2和图5至图8中的示例表示准备三种过渡属性的情况。
图15中的流程图示出了在通过非线性再现执行图像切换的情况下由控制部201执行的用于控制电光转换部207的过程的示例。非线性控制部201在步骤ST1开始处理。然后，在步骤ST2中，控制部201将指示切换到过渡属性之后经过的时间的帧计数TP重置为0，并且转移到步骤ST3中的处理，用于图像切换之后的第一图片(帧)的处理。
在步骤ST3中，控制部201确定比率α是否高于高亮度对整个图像的比率的阈值RTh，比率α是如上所述从统计信息SEI消息获取的或者由统计信息处理部205计算的，换言之，比率α是每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率。在此处，阈值RTh由接收设备200预设。
在比率α被确定为高于阈值RTh的情况下，控制部201前进到步骤ST4中的处理。在步骤ST4中，确定过渡显示周期TTh是否大于帧计数TP，过渡显示周期TTh是从统计信息SEI消息中获取的或者由统计信息处理部205如上所述计算的。注意，假设为每个图片(帧)获得步骤ST3中使用的比率α，但是在步骤ST4中使用的过渡显示周期TTh固定到为图像切换之后第一图片(帧)获得的过渡显示周期TTh。
在过渡显示周期TTh被确定为大于帧计数TP的情况下，控制部201将电光转换部207应用于当前图片(帧)的电光转换属性设置为过渡属性。在步骤ST5中，在存在多个过渡属性的情况下，多个等级的过渡属性依次应用于过渡显示周期TTh划分成的各个周期。
在步骤ST5中的处理之后，控制部201在步骤ST6中增加帧计数TP，然后返回到步骤ST3，以执行类似于上述控制处理的控制处理，用于处理下一图片(帧)。
另外，在步骤ST3中，在比率α被确定为不高于阈值RTh的情况下，或者在步骤ST4中，过渡显示周期TTh被确定为不大于帧计数TP的情况下，控制部201转移到步骤ST7中的处理。在步骤ST7中，控制部201将电光转换部207应用于当前和后续图片(帧)的电光转换属性改变为正常的HDR电光转换属性，并在步骤ST8中结束处理。
将简要描述图14所示的接收设备200的操作。接收部202通过广播或通信从发送设备100接收广播流(MPEG-2TS、MMT、MP4(ISOMMFF)等)，并且直接或通过记录和再现部202a输出广播流。
从接收设备200输出的广播流提供给容器解码器203。容器解码器203从广播流中提取视频流。另外，容器解码器203提取包含在容器中的层中的各种类型的信息，并将该信息发送到控制部201。在容器中的层包括关于电光转换过渡属性的信息的情况下，该信息也被提取并发送到控制部201。
容器解码器203提取的视频流提供给视频解码器204。视频解码器204对视频流应用解码处理，以获得HDR图像数据。
另外，视频解码器204提取插入视频流中包括的每个存取单元的参数集或SEI消息，并将参数集或SEI消息发送到控制部201。作为如此提取的SEI消息，视频流包括统计信息SEI消息(参见图12的(a))或过渡传递函数SEI消息(参见图13的(a))。
由视频解码器204获得的HDR图像数据提供给统计信息处理部205和YCbCr/RGB转换部206。在未能从统计信息SEI消息中获取像素统计信息(关于每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α的信息)和关于过渡显示周期TTh的信息的情况下，统计信息处理部205处理图像数据，以计算这些信息，并将该信息发送到控制部201。
YCbCr/RGB转换部206将视频解码器204获得的HDR图像数据从YCbCr/RGB(亮度和色差)域转换到RGB域。在转换成RGB域之后，图像数据提供给电光转换部207。电光转换部207将电光转换属性应用于图像数据，以获得显示图像数据。然后，显示装置208基于显示图像数据显示图像。
在控制部201的控制下，电光转换部207通常应用正常的HDR电光转换属性(HDREOTF)，但是在通过非线性再现执行图像切换(如频道切换、系统激活、随机接入和CM/节目切换)的情况下，在切换之后的过渡显示周期(TTh)期间应用过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平(参见图2和图5至图8)。
注意，接收设备200的上述描述示出了在通过非线性再现切换图像(如在频道切换、系统激活、随机接入或CM/节目切换)的情况下，不考虑与电光转换部207执行的转换属性的控制下的未切换图像的关联的示例。
将描述在考虑与未切换图像的关联的情况下执行的控制的示例。图16的(a)示出前一图片图像(未切换的图像)，图16的(b)示出了切换的、当前图片图像。例如，统计信息处理部205为各个图像设置公共区域R1、R2和R3，并计算在前一和当前图片图像的每个区域中每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素的比率α(参见上述等式(1))。
然后，控制部201确定每个区域中前一图片的比率α和当前图片的比率α之间的比率差是否在范围Gc内。基于确定结果，控制部201控制将由电光转换部207应用的转换属性。
图17中的流程图示出了在通过非线性再现执行图像切换的情况下，由控制部201执行的用于控制电光转换部203的过程的另一示例。非线性控制部201在步骤ST10开始处理。然后，在步骤ST11中，控制部201将指示切换到过渡属性之后经过的时间的帧计数TP重置为0，并且转移到步骤ST12中的处理，用于处理图像切换之后的第一图片(帧)。
在步骤ST12中，控制部201对区域R3中的比率差超过范围Gc并且当前图片具有高比率α的条件做出肯定或否定的确定。在肯定确定的情况下，控制部201在步骤ST13中对区域R2中的比率差超过范围Gc并且当前图片具有高比率α的条件做出肯定或否定确定。在肯定确定的情况下，控制部201前进到步骤ST15中的处理。
在步骤ST12或步骤ST13中的否定确定的情况下，控制部201在步骤ST14中对区域R1中的比率差超过范围Gc并且当前图片具有高比率α的条件做出肯定或否定确定。在肯定确定的情况下，控制部201前进到步骤S15中的处理。
在步骤ST15中，控制部201确定过渡显示周期TTh是否大于帧计数TP。注意，假设为各个图片(帧)获得步骤ST12、步骤ST13和步骤ST14中使用的比率α，但是过渡显示周期TTh固定到为图像切换之后第一图片(帧)获得的过渡显示周期。
在确定过渡显示周期TTh大于帧计数TP的情况下，在步骤ST16中，控制部201将电光转换部207应用于当前图片(帧)的电光转换属性改变为过渡属性。在步骤ST16中，在存在多个过渡属性的情况下，多个等级的过渡属性依次应用于过渡显示周期TTh划分成的各个周期。
在步骤ST16中的处理之后，控制部201在步骤ST17中增加帧计数TP，然后返回到步骤ST12，以执行类似于上述控制处理的控制处理，用于处理下一图片(帧)。
另外，在步骤ST14中的否定确定的情况下，或者在步骤ST16中，过渡显示周期TTh被确定为不大于帧计数TP的情况下，控制部201转移到步骤ST18中的处理。在步骤ST18中，控制部201将电光转换部207应用于当前和后续图片(帧)的电光转换属性改变为正常HDR转换属性。在步骤ST19中，控制部201结束处理。
注意，上述图14中的接收设备200将电光转换部207应用的电光转换属性改变为转换属性，以将过渡显示周期期间的显示属性改变为亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。然而，通过控制显示装置208的LED背光，可以实现类似的过渡显示属性。
图18示出了通过背光控制实现过渡显示属性的接收设备200A的配置的示例。图18中与图14中示出的部件对应的部件用相同的附图标记表示，并且省略了对这些部件的详细描述。
在接收设备200A中，电光转换部207获得关于每个具有超过阈值水平(TH_high)的像素水平并且目标针对过渡属性的像素的位置信息Po，并且将该位置信息Po发送到控制部201。控制部201控制显示装置208的LED背光部分208a，以降低对应于由位置信息Po指示的位置处的像素的LED的发光水平，使得过渡显示周期期间的显示属性改变为亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
在这种情况下，控制部201的控制是通过例如用用于降低对应于由位置信息Po指示的位置处的像素的LED的发光水平的控制来代替上述图15的流程图中的步骤ST5中用于将电光转换改变为过渡属性的控制来提供的。
注意，用于实现过渡显示属性的上述背光控制可以单独执行，但是可以与用于将电光转换属性改变为过渡属性的控制一起使用。
如上所述，在图1所示的发送和接收系统10中，发送设备100将像素统计信息插入到通过编码图像数据获得的视频流中，该像素统计信息用于确定当发生图像切换时，是否保持在过渡显示周期期间将显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性，并且发送设备100发送所得到的视频流。这使得接收侧能够节省计算像素统计信息的时间和精力，该像素统计信息用于确定当发生图像切换时，是否在过渡显示周期期间保持将显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
另外，在图1所示的发送和接收系统10中，当切换图像时，接收设备200基于关于图像的像素统计信息，保持在过渡显示周期期间显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。因此，当发生图像切换时，可以确保视觉安全。
<2.修改示例>
注意，上述实施方式示出了包括发送设备100和接收设备200的发送和接收系统10的示例，但是没有对本技术能适用的发送和接收系统的配置施加这种限制。接收设备200的部分可以包括通过例如HDMI(高清晰度多媒体接口)的数字接口(多媒体接口)连接在一起的机顶盒和监视器(显示器)。注意，“HDMI”是注册商标。
图19示出了发送和接收系统10A的配置的示例。发送和接收系统10A包括发送设备100、机顶盒(STB)200-1(200-1’)和监视器200-2(200-2’)。机顶盒200-1(200-1’)和监视器200-2(200-2’)通过HDMI连接在一起。
发送设备100与图1所示的发送和接收系统10中的发送设备100(参见图9)相同，因此省略对发送设备100的描述。机顶盒200-1接收例如通过广播或通信传输的广播流(MPEG-2TS、MMT、MP4(ISOBMFF)等)。监视器200-2(200-2’)显示由HDMI从机顶盒(STB)200-1(200-1’)传输的HDR图像数据。
图20示出了机顶盒200-1的配置的示例。图20中与图14和图18中示出的部件对应的部件用相同的附图标记表示。机顶盒200-1包括控制部201-1、接收部202、容器解码器203、视频解码器204和HDMI发送部209。机顶盒200-1包括图18中的接收设备200A的部分，该部分包括接收部202、容器解码器203和视频解码器204。
控制部201-1控制机顶盒200-1的每个部分的操作。接收部202、容器解码器203和视频解码器204的配置和操作类似于图18中的接收设备200A中的接收部202、容器解码器203和视频解码器204，并且省略对这些部件的描述。
HDMI发送部209通过符合HDMI的通信经由HDMI传输路径将由视频解码器204获得的HDR图像数据、从上述统计信息SEI消息获得的像素统计信息(关于每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α的信息)(参见图12的(a))、关于过渡显示周期TTh的信息以及关于电光转换过渡属性并且从上述过渡传递函数SEI消息获得的信息(参见图13的(a))传输到监视器200-2。
在这种情况下，关于用作像素统计信息的比率α的信息、关于过渡显示周期TTh的信息以及关于电光转换过渡属性的信息插入到用于传输的HDR图像数据中的消隐周期中。在这种情况下，新定义的过渡显示控制HDMI信息帧用于传输用作像素统计信息的关于比率α的信息和关于过渡显示周期TTh的信息。此外，新定义的过渡传递函数HDMI信息帧用于传输关于电光转换过渡属性的信息。
图21的(a)示出了过渡显示控制HDMI信息帧的结构(语法)的示例，图21的(b)示出了该结构示例中主要信息的内容(语义)。信息帧中的前三个字节形成报头部分，其中，排列了包括信息帧类型、版本号和数据字节的字节长度的多条信息。
4位信息“EOTF类型”位于数据字节1的第7至第4位。4位信息表示EOTF的类型。例如，“1”表示“ITU-R Rec.BT.709(gamma)”，“2”表示“ITU-R Rec.BT.2100PQ”，“3”表示“ITU-R Rec.BT.2100HLG”。
16位信息“threshold_level”位于数据字节2和数据字节3中。16位信息指示目标针对统计信息的像素水平值的下限阈值，换言之，阈值等级(TH_high)。
8位信息“high_level_target_ratio”位于数据字节4中。8位信息指示目标针对过渡属性的像素对整个图像的比率α。该比率乘以100，得到一个百分比值。此外，16位信息“transition_period”位于数据字节5和数据字节6中。16位信息表示以帧计数值表示的过渡显示周期TTh。
图22的(a)示出了过渡传递函数HDMI信息帧的结构(语法)的示例，而图22的(b)示出了该结构示例中主要信息的内容(语义)。信息帧的前三个字节形成报头部分，其中，排列了包括信息帧类型、版本号和数据字节的字节长度的多条信息。
8位信息“number_of_transition_types”位于数据字节1中。8位信息表示过渡属性的类型数量。重复呈现关于过渡属性的信息，使得重复的次数等于过渡属性的类型的数量。4位信息“transitionTF Type”位于数据字节2的第七位到第四位。4位信息指示过渡属性的类型。例如，“1”表示类型1，“2”表示类型2，“3”表示类型3(参见图3和图4)。
16位信息“minimum_level”位于数据字节3和数据字节4中。16位信息指示目标EOTF改变的曲线的最小输入像素水平(参见图3和图4中的发送码值的阈值水平)。16位信息“maximum_level”位于数据字节5和数据字节6中。16位信息指示目标EOTF改变的曲线的最大输入像素水平(参见图3和图4中的发送码值的最大水平M)。
16位信息“trace_pivot_size”位于数据字节7和数据字节8中。16位信息表示跟踪过渡属性所通过的点数。重复呈现16位信息“input_level(j)”和16位信息“output_level(j)”，使得重复次数等于跟踪过渡属性所通过的点数。
16位信息“input_level(j)”位于数据字节9和数据字节10中。16位信息指示过渡属性的输入像素水平。16位信息“input_level(j)”位于数据字节11和数据字节12中。16位信息指示对应于输入电平的过渡属性的输出值。
省略了数据字节13和后续字节的说明。数据字节13和后续字节是数据字节9到数据字节12的重复，取决于“trace_pivot_size”，也是数据字节2到数据字节12的重复，取决于“number_of_transition_types”。
图23示出了连接到图20中的机顶盒200-1的监视器200-2的配置的示例。图23中与图14和图18中示出的部件对应的部件用相同的附图标记表示。监视器200-2包括控制部201-2、HDMI接收部210、统计信息处理部205、YCbCr/RGB转换部206、电光转换部207和显示装置208。
控制部201-2控制监视器200-2的每个部分的操作。HDMI接收部210通过符合HDMI的通信经由HDMI传输路径从机顶盒200-1接收HDR图像数据、像素统计信息(关于每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α的信息)、关于过渡显示周期TTh的信息以及关于电光转换过渡属性的信息。每种类型的信息传输到控制部201-2。
当HDMI接收部210未能接收到用作像素统计信息的关于比率α的信息和关于过渡显示周期TTh的信息时，统计信息处理部205处理由HDMI接收部210接收的HDR图像数据，以计算关于比率α的信息和关于过渡显示周期TTh的信息。统计信息处理部205将计算出的比率α和关于过渡显示周期TTh的信息传输到控制部20-2。
YCbCr/RGB转换部206将由HDMI接收部210获得的HDR图像数据从YCbCr(亮度和色差)域转换到RGB域。电光转换部207将电光转换属性应用于由YCbCr/RGB转换部206的转换产生的RGB域中的图像数据，从而获得显示图像数据。显示装置208例如是液晶显示器(LCD)，并且基于显示图像数据显示图像。
在控制部201-2’的控制下，电光转换部207通常应用正常的HDR电光转换属性(HDREOTF)，但是在通过非线性再现执行图像切换(如在频道切换、系统激活、随机接入和CM/节目切换)的情况下，在切换之后的过渡显示周期(TTh)期间应用过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平(参见图2和图5至图8)。
另外，电光转换部207获得关于每个具有超过阈值水平(TH_high)的像素水平并且目标针对过渡属性的像素的位置信息Po，并且将该位置信息Po传输到控制部201-2。然后，控制部201-2控制显示装置208的LED背光部分208a，以降低对应于由位置信息Po指示的位置处的像素的LED的发光水平，使得过渡显示周期期间的显示属性改变为亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
注意，监视器200-2执行电光转换属性到过渡属性的控制和用于抑制背光亮度水平以降低显示图像的亮度水平的控制，从而确保过渡显示周期期间的视觉安全，但是可以专门执行控制操作之一。
图24示出了机顶盒200-1’的配置示例。图24中与图14、图18和图20中示出的部件对应的部件用相同的附图标记表示。机顶盒200-1包括控制部201-1’、接收部202、容器解码器203、视频解码器204、统计信息处理部205和HDMI发送部209。机顶盒200-1’包括图18中接收设备200A中的接收部202、容器解码器203、视频解码器204和统计信息处理部205。
控制部201-1’控制机顶盒200-1’的每个部分的操作。接收部202、容器解码器203、视频解码器204和统计信息处理部205的配置和操作类似于图18中的接收设备200A中的接收部202、容器解码器203、视频解码器204和统计信息处理部205，因此在下文中不描述。
HDMI发送部209通过符合HDMI的通信经由HDMI传输路径向监视器200-2’传输由视频解码器204获得的HDR图像数据、像素统计信息(关于每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α的信息)、关于过渡显示周期TTh的信息以及关于电光转换过渡属性的信息。
在这种情况下，将用作像素统计信息的关于比率α的信息、关于过渡显示周期TTh的信息以及关于电光转换过渡属性的信息插入到HDR图像数据中的消隐周期中，然后传输该HDR图像数据。在这种情况下，新定义的过渡显示控制HDMI信息帧(图21的(a))用于传输用作像素统计信息的关于比率α的信息和关于过渡显示周期TTh的信息。另外，新定义的过渡传递函数HDMI信息帧(参见图22的(a))用于传输关于电光转换过渡属性的信息。
图25示出了连接到机顶盒200-1’的监视器200-2’的配置示例。图24中与图14、图18和图23中示出的部件对应的部件用相同的附图标记表示。监视器200-2’包括控制部201-2’、HDMI接收部210、YCbCr/RGB转换部206、电光转换部207和显示装置208。
控制部201-2’控制监视器200-2’的每个部分的操作。HDMI接收部210通过符合HDMI的通信经由HDMI传输路径从机顶盒200-1’接收HDR图像数据、像素统计信息(关于每个像素水平超过阈值水平(TH_high)的像素对整个图像的比率α的信息)、关于过渡显示周期TTh的信息以及关于电光转换过渡属性的信息。每种类型的信息传输到控制部201-2’。
YCbCr/RGB转换部206将由HDMI接收部210获得的HDR图像数据从YCbCr(亮度和色差)域转换到RGB域。电光转换部207将电光转换属性应用于由YCbCr/RGB转换部206的转换产生的RGB域中的图像数据，从而获得显示图像数据。显示装置208例如是液晶显示器(LCD)，并且基于显示图像数据显示图像。
在控制部201-2的控制下，电光转换部207通常应用正常的HDR电光转换属性(HDREOTF)，但是在通过非线性再现执行图像切换(如在频道切换、系统激活、随机接入和CM/节目切换)的情况下，在切换之后的过渡显示周期(TTh)期间应用过渡属性(TRTF)，以保持显示图像的亮度水平低于正常水平(参见图2和图5至图8)。
另外，电光转换部207获得关于每个像素具有超过阈值水平(TH_high)的像素水平并且目标针对过渡属性像素的位置信息Po，并且将位置信息Po传输到控制部201-2’。然后，控制部201-2控制显示装置208的LED背光部分208a，以降低对应于由位置信息Po指示的位置处的像素的LED的发光水平，使得过渡显示周期期间的显示属性改变为亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
注意，监视器200-2’执行电光转换属性到过渡属性的控制和用于抑制背光亮度水平以降低显示图像的亮度水平的控制，从而确保过渡显示期间的视觉安全，但是可以专门执行控制操作之一。
此外，本技术可以如下配置。
(1)一种图像处理设备，包括：
控制部，当切换图像时，基于关于所述图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
(2)根据上述(1)所述的信息处理设备，其中，
所述像素统计信息包括指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。
(3)根据上述(1)或(2)所述的信息处理设备，其中，
所述控制部利用通过处理图像数据获得的所述像素统计信息。
(4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的信息处理设备，其中，
所述控制部利用基于所述像素统计信息获得的关于所述过渡显示周期的信息。
(5)根据上述(1)或(2)所述的信息处理设备，其中，
所述控制部利用从编码图像数据中提取的所述像素统计信息或关于所述过渡显示周期的信息。
(6)根据上述(1)至(5)中任一项所述的信息处理设备，其中，
作为所述过渡显示属性，存在多个等级的过渡显示属性，并且
所述控制部在所述过渡显示周期期间依次应用所述多个等级的过渡显示属性。
(7)根据上述(1)至(6)中任一项所述的信息处理设备，其中，
所述控制部在所述过渡显示周期期间将应用于图像数据的电光转换属性保持为过渡属性。
(8)根据上述(1)至(7)中任一项所述的信息处理设备，其中，
所述控制部在所述过渡显示周期期间保持显示装置的背光的亮度水平低于正常水平。
(9)一种图像处理方法，包括：
当切换图像时，由控制部基于关于所述图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
(10)一种发送设备，包括：
发送部，发送通过编码图像数据所获得的视频流，以及
信息插入部，将像素统计信息插入到所述视频流中，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
(11)根据上述(10)所述的发送设备，其中，
所述像素统计信息包括指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。
(12)根据上述(10)或(11)所述的发送设备，其中，
所述信息插入部还将关于所述过渡显示周期的信息插入所述视频流中。
(13)根据上述(10)至(12)中任一项所述的发送设备，其中，
所述信息插入部还在所述视频流中插入在所述过渡显示周期期间应用于运动图像数据的电光转换过渡属性。
(14)根据上述(13)所述的发送设备，其中，
关于所述电光转换过渡属性的信息包括与正常电光转换属性的变化范围对应的表格信息。
(15)根据上述(13)或(14)所述的发送设备，其中，
作为所述过渡属性，存在多个等级的过渡属性。
(16)一种发送方法，包括：
由发送部发送通过编码图像数据获得的视频流，并且
由信息插入部将像素统计信息插入到所述视频流中，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
(17)一种发送设备，包括：
数字接口部，与图像数据一起发送像素统计信息，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
(18)根据上述(17)所述的发送设备，其中，
所述数字接口部还发送关于在所述过渡显示周期期间应用于所述图像数据的电光转换过渡属性的信息。
(19)根据上述(18)所述的发送设备，其中，
关于所述电光转换过渡属性的信息包括与正常电光转换属性的变化范围对应的表格信息。
(20)一种接收设备，包括：
数字接口部，与图像数据一起接收像素统计信息，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
本技术的主要特征在于，当通过非线性再现切换图像时，通过在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性，可以确保切换图像时的视觉安全(参见图2、图3、图14和图15)。
[附图标记列表]
10、10A 发送和接收系统
100 发送设备
101 控制部
102 光电转换部
103 RGB/YCbCr转换部
104 统计信息处理部
105 视频编码器
106 容器编码器
107 发送部
200、200A 接收设备
200-1、200-1’ 机顶盒
200-2、200-2’ 监视器
201、201-1、201-1’、201-2、201-2’ 控制部
202 接收部
202a 记录和再现部
203 容器解码器
204 视频解码器
205 统计信息处理部
206 YCbCr/RGB转换部
207 电光转换部
208 显示装置
208a LED背光部分
209 HDMI发送部
210 HDMI接收部。

Claims (20)

1.一种图像处理设备，包括：
控制部，当切换图像时，基于关于所述图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，
所述像素统计信息包括指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。
3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，
所述控制部利用通过处理图像数据获得的所述像素统计信息。
4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，
所述控制部利用基于所述像素统计信息获得的关于所述过渡显示周期的信息。
5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，
所述控制部利用从编码图像数据中提取的所述像素统计信息或关于所述过渡显示周期的信息。
6.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，
作为所述过渡显示属性，存在多个等级的过渡显示属性，并且
所述控制部在所述过渡显示周期期间依次应用所述多个等级的过渡显示属性。
7.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，
所述控制部在所述过渡显示周期期间将应用于图像数据的电光转换属性保持为过渡属性。
8.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，
所述控制部在所述过渡显示周期期间保持显示装置的背光的亮度水平低于正常水平。
9.一种图像处理方法，包括：
当切换图像时，由控制部基于关于所述图像的像素统计信息，在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
10.一种发送设备，包括：
发送部，发送通过编码图像数据所获得的视频流，以及
信息插入部，将像素统计信息插入到所述视频流中，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
11.根据权利要求10所述的发送设备，其中，
所述像素统计信息包括指示超过阈值水平的像素对整个图像的比率的信息。
12.根据权利要求10所述的发送设备，其中，
所述信息插入部还将关于所述过渡显示周期的信息插入所述视频流中。
13.根据权利要求10所述的发送设备，其中，
所述信息插入部还在所述视频流中插入在所述过渡显示周期期间应用于运动图像数据的电光转换过渡属性。
14.根据权利要求13所述的发送设备，其中，
关于所述电光转换过渡属性的信息包括与正常电光转换属性的变化范围对应的表格信息。
15.根据权利要求13所述的发送设备，其中，
作为所述过渡属性，存在多个等级的过渡属性。
16.一种发送方法，包括：
由发送部发送通过编码图像数据获得的视频流，并且
由信息插入部将像素统计信息插入到所述视频流中，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
17.一种发送设备，包括：
数字接口部，与图像数据一起发送像素统计信息，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
18.根据权利要求17所述的发送设备，其中，
所述数字接口部还发送关于在所述过渡显示周期期间应用于所述图像数据的电光转换过渡属性的信息。
19.根据权利要求18所述的发送设备，其中，
关于所述电光转换过渡属性的信息包括与正常电光转换属性的变化范围对应的表格信息。
20.一种接收设备，包括：
数字接口部，与图像数据一起接收像素统计信息，所述像素统计信息用于确定当切换图像时是否在过渡显示周期期间保持显示属性切换到亮度水平保持低于正常水平的过渡显示属性。
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