JP2017169097A - 受信装置、表示制御方法、及びプログラム - Google Patents

受信装置、表示制御方法、及びプログラム Download PDF

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秀樹 鈴木
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和良 吉山
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Ryoji Sakurai
涼二 櫻井
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智夫 西垣
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Abstract

【課題】画面の統一感を向上させる処理の負荷を軽減すること。【解決手段】受信装置は、放送番組の第1画像を示す第1画像信号を取得する第1取得部と、前記第1画像とは異なる第2画像を示す第2画像信号を取得する第2取得部と、前記第1画像と前記第2画像との両方を表示する表示部と、前記第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報を取得する第3取得部と、基準の変換率を表す基準変換率情報を取得する第4取得部と、前記フォーマット情報に基づき、前記第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記基準変換率情報に基づいて、前記表示部が前記第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する変換部とを備える。【選択図】図20

Description

本発明は、受信装置、表示制御方法、及びプログラムに関する。
HDR(High Dynamic Range)に対応したディスプレイの開発が進められている。HDRとは、従来のディスプレイの性能を超える輝度の範囲である。今後、放送サービスもHDRに対応していくことが想定される。
他方、Hybridcast(登録商標)のように、放送と通信とを融合させた放送通信連携サービスが提供されている。このような放送通信連携サービスにおいて、テレビジョン受信装置は、放送の伝送路を介して伝送される放送コンテンツと、通信の伝送路を介して伝送される通信コンテンツとを同時に表示することができる。具体的には、例えば、放送番組と、ブラウザアプリケーションの実行により生成される画像とを並べて表示することができる。例えば、非特許文献1には、アプリケーションプログラムの起動などの状態を制御するための情報のデータ構成などが記載されている。
「デジタル放送におけるMMTによるメディアトランスポート方式 標準規格 MMT−BASED MEDIA TRANSPORT SCHEME IN DIGITAL BROADCASTING SYSTEMS ARIB STD−B60 1.2版」,平成27年(2015年)3月17日,一般社団法人電波産業会
ところで、HDR対応の放送サービスが開始された場合であっても、従来のディスプレイの性能の輝度の範囲(以下、SDR(Standard Dynamic Range)と称する。)の映像による放送サービスが直ちに終了されることは考えにくい。つまり、HDRの映像による放送サービスと、SDRの映像による放送サービスが混在する状況が想定される。また、テレビジョン受信装置も、HDRの映像をHDRのまま表示する受信装置と、HDRの映像をSDRに変換して表示する受信装置とが混在する状況が想定される。
このような状況において、放送コンテンツと、通信コンテンツとを、1つのテレビジョン受信装置で同時に表示しようとすると、各コンテンツを適切な明るさで表示できない可能性がある。例えば、放送コンテンツの映像信号に、通信コンテンツの映像信号をそのまま合成した場合には、通信コンテンツが過剰に明るく表示されてしまう可能性がある。また、同様のことは、メニューや字幕の表示でも発生し得る。各種コンテンツ、メニュー、字幕等は、それぞれ適切な明るさで表示されることが望ましい。
本発明のいくつかの態様は、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示するための処理の負荷を軽減することができる受信装置、表示制御方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
また、本発明の他の態様は、後述する実施形態に記載した作用効果を奏することを可能にする受信装置、表示制御方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、放送番組の第1画像を示す第1画像信号を取得する第1取得部と、前記第1画像とは異なる第2画像を示す第2画像信号を取得する第2取得部と、前記第1画像と前記第2画像との両方を表示する表示部と、前記第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報を取得する第3取得部と、基準の変換率を表す基準変換率情報を取得する第4取得部と、前記フォーマット情報に基づき、前記第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記基準変換率情報に基づいて、前記表示部が前記第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する変換部と、を備える受信装置である。
(2)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、受信装置が、放送番組の第1画像を示す第1画像信号を取得する第1ステップと、前記受信装置が、前記第1画像とは異なる第2画像を示す第2画像信号を取得する第2ステップと、前記受信装置が、前記第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報を取得する第3ステップと、前記受信装置が、基準の変換率を表す基準変換率情報を取得する第4ステップと、前記受信装置が、前記第3ステップに基づき、前記第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記基準変換率情報に基づいて、前記第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する第5ステップと前記受信装置が、前記第1画像と前記第2画像との両方を表示する第6ステップと、を含む表示制御方法である。
(3)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、受信装置のコンピュータに、放送番組の第1画像を示す第1画像信号を取得する第1ステップと、前記第1画像とは異なる第2画像を示す第2画像信号を取得する第2ステップと、前記第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報を取得する第3ステップと、基準の変換率を表す基準変換率情報を取得する第4ステップと、前記第3ステップに基づき、前記第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記基準変換率情報に基づいて、前記第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する第5ステップと、前記第1画像と前記第2画像との両方を表示する第6ステップと、を実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示するための処理の負荷を軽減することができる。
本発明の一実施形態に係る放送システムの概要を示す図である。 同実施形態に係る放送システムにおける放送番組の輝度の信号レベルの調整を説明するための第1図である。 同実施形態に係る放送システムにおける放送番組の輝度の信号レベルの調整を説明するための第2図である。 同実施形態に係る放送システムにおける放送番組の輝度の信号レベルの調整を説明するための第3図である。 同実施形態に係る受信装置による輝度の変換処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置による輝度の変換処理のパターンの一例を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第1シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第2シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第3シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第4シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第5シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第6シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る放送システムの構成の一例を示す図である。 同実施形態に係るMH−イベント情報テーブルのデータ構成の一例を示す図である。 同実施形態に係る映像コンポーネント記述子のデータ構成の一例を示す図である。 同実施形態に係るHDR判別の値の設定例を示す図である。 同実施形態に係る放送側送信装置の構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る受信装置と表示装置との機能構成の一例を示す図である。 同実施形態に係る受信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 同実施形態に係る受信装置によるレベル調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。 変形例に係る受信装置による輝度の変換処理のパターンの一例を示す図である。 比較対象の受信装置による輝度の変換処理の概要を示す図である。 比較対象の受信装置による輝度の変換処理のパターンの一例を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第2シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第4シナリオにおける処理の概要を示す図である。 同実施形態に係る受信装置の第6シナリオにおける処理の概要を示す図である。 第2の比較対象の受信装置の第5シナリオにおける処理の概要を示す図である。 第2の比較対象の受信装置による輝度の変換処理のパターンの一例を示す図である。 第2の比較対象の受信装置によるレベル調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、本実施形態に係る放送システム1の概要について説明する。
図1は、本実施形態に係る放送システム1の概要を示す図である。
本実施形態に係る放送システム1(図13)は、HDR放送番組とSDR放送番組とを放送するシステムである。
HDR放送番組とは、HDRの映像ソースにより構成される放送番組である。換言すると、HDR放送番組とは、HDRの明るさで表示されることを想定して作成された放送番組である。
SDR放送番組とは、SDRの映像ソースにより構成される放送番組である。換言すると、SDR放送番組とは、SDRの明るさで表示されることを想定して作成された放送番組である。
つまり、放送システム1は、輝度のダイナミックレンジが互いに異なる複数の放送番組を放送可能なシステムである。
本実施形態において、輝度には、光学輝度と画像輝度との2種類がある。
光学輝度とは、光源の明るさを表す心理物理量の1つである。光学輝度は、例えば、ディスプレイの明るさを表すときに用いる。本実施形態では、一例として、0〜2000[cd/m]の輝度範囲をHDRと称し、0〜100[cd/m]の輝度範囲をSDRと称する。つまり、HDRは、SDRに比して広い光学輝度のダイナミックレンジを示す。ただし、HDR、SDRの輝度の範囲は上述したものに限定されず、例えば、放送システムに応じて任意に定められてよい。以下では、ダイナミックレンジとは、光学輝度のダイナミックレンジをいう。
画像輝度とは、映像ソースの表色系における明るさである。
放送システム1は、2種類のHDR形式と、SDR形式との2つのデータ形式(フォーマット)で放送番組を伝送する。
HDR形式とは、HDR放送番組と、SDR放送番組との両方の送信に適用可能な形式である。具体的には、HDR形式とは、例えば、SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers) ST.2084−2014、ARIB(一般社団法人 電波産業会) STD.B67等により規定される映像フォーマットである。以下では、一例として、放送番組の映像ソースがYCbCrの色空間で表現されるデータである場合について説明する。ただし、映像ソースは、RGB等の他の色空間で表現されるデータであってもよい。
HDR形式では、画像輝度の信号レベルと、HDRとが対応付けられている。HDR形式において、0〜50[%]の画像輝度の信号レベルは、0〜100[cd/m]の光学輝度に対応し、50〜100[%]の画像輝度の信号レベルは、100〜2000[cd/m]の光学輝度に対応する。従って、HDR形式によりHDRの映像ソースを伝送する場合、映像ソースの画像輝度の信号レベルは0〜100[%]の範囲を取りうる。これに対して、HDR形式によりSDR放送番組を伝送する場合、映像ソースは、後述するSDR形式のSDRの映像ソースについて、画像輝度の信号レベルを0.5倍とした映像ソースであるため、映像ソースの画像輝度の信号レベルは0〜50[%]の範囲を取りうる。以下では、映像信号について画像輝度の信号レベルの範囲のことを、レベル範囲と称する。
SDR形式とは、SDR放送番組にのみ適用可能な形式である。具体的には、SDR形式とは、例えば、HDTV(High Definition Television)のための映像フォーマットであり、Rec.ITU−R BT.709により規定される映像フォーマットである。SDR形式では、画像輝度の信号レベルと、SDRとが対応付けられている。SDR形式において、0〜100[%]のレベル範囲は、0〜100[cd/m]の光学輝度に対応する。SDR形式によりSDR放送番組を伝送する場合、映像ソースの画像輝度の信号レベルは0〜100[%]の範囲を取りうる。
このように、HDR形式と、SDR形式とでは、画像輝度の信号レベルと、ダイナミックレンジとの対応関係が異なる。
次に、受信装置10に接続される表示装置11について説明する。なお、受信装置10と表示装置11とは、例えばテレビのように一体の装置として構成されてもよいが、ここでは、一例として、受信装置10と表示装置11とが別体の装置として構成される場合について説明する。この場合、表示装置11は、例えば、テレビ等のディスプレイパネルを備えた装置である。また、受信装置10は、放送信号を受信して、受信した放送信号を表示装置11で視聴可能な信号に変換するセットトップボックス等の装置である。
受信装置10に接続される表示装置11(図13)は、SDRのみに対応したSDRディスプレイを備える場合と、SDRとHDRとに対応したHDRディスプレイを備える場合とがある。以下では、一例として、受信装置10と、表示装置11とが、HDMI(登録商標)2.0a規格に準拠した通信を行う場合について説明する。
SDRディスプレイとは、SDRの光学輝度で表示を行うことが可能なディスプレイである。具体的には、SDRディスプレイは、入力された画像輝度の信号レベルが0〜100[%]である場合には、0〜100[cd/m]の光学輝度で表示する。具体的には、SDRディスプレイは、例えば、図1に示すグラフEO1の電光伝達関数(EOTF、Electro Optical Transfer Function)に基づき、画像輝度の信号レベルに応じた光学輝度で表示を行う。ここで、EOTFとは、ディスプレイへの輝度の入力値と、ディスプレイの輝度の出力値との対応関係を記述する数学関数である。グラフEO1において、縦軸は光学輝度(明るさ)を表し、横軸は、画像輝度の信号レベルを表す。
HDRディスプレイとは、HDRの光学輝度で表示を行うことが可能なディスプレイである。具体的には、HDRディスプレイは、入力された画像輝度の信号レベルが0〜100[%]である場合には、0〜2000[cd/m]の光学輝度で表示する。また、HDRディスプレイは、入力された画像輝度の信号レベルが0〜50[%]である場合には、0〜100[cd/m]の光学輝度で表示する。具体的には、HDRディスプレイは、例えば、図1に示すグラフEO2のEOTFに基づき、画像輝度の信号レベルに応じた光学輝度で表示を行う。グラフEO2において、縦軸は、光学輝度(明るさ)を表し、横軸は、画像輝度の信号レベルを表す。
ここで、図1を参照して、放送番組用の映像ソースの撮像から、放送番組が各種ディスプレイに表示されるまでの流れの概要を説明する。
図1に示す例において、映像ソースの撮像装置CRは、光源SU1〜SU5を含む被写体SUを撮像している。光源SU1〜SU5は、それぞれ、撮像装置CRから見て光学輝度が異なる物体である。具体的には、光源SU1の光学輝度は、20[cd/m]である。また、光源SU2の光学輝度は、50[cd/m]であり、光源SU3の光学輝度は、100[cd/m]である。また、光源SU4の光学輝度は、500[cd/m]である。また、光源SU5の光学輝度は、2000[cd/m]である。つまり、光源SU1〜SU3の光学輝度は、SDR内であるが、光源SU4〜SU5の光学輝度は、SDRの上限以上である。撮像装置CRが撮像した映像ソースにより構成される放送番組は、SDR形式又はHDR形式のデータとして放送される。
図1において、3つの概念図SG1〜SG3は、それぞれ、撮像装置CRにより撮像された被写体SUの映像信号の概念を示す図である。概念図SG1〜SG3において、縦軸は、画像輝度の信号レベルを表す。また、横軸は、被写体SUの横方向に対応する。以下では、SDR放送番組の映像信号をSDR映像信号と称する。また、HDR放送番組の映像信号をHDR映像信号と称する。
概念図SG1は、SDR形式におけるSDR放送番組の映像信号の概念図である。概念図SG1において、光源SU1〜SU3に対応する映像信号SG11〜SG13の信号レベルは0〜100[%]である。また、光源SU4〜SU5の光学輝度はSDRの上限以上であるため、光源SU4〜SU5に対応する映像信号SG14〜SG15の信号レベルは100[%]である。
図1の表示画面MV1は、概念図SG1に対応する映像信号をSDRディスプレイに表示した場合の表示画面の例を示す。表示画面MV1において、光源SU1〜SU3に対応する画像MV11〜MV13は、光源SU1〜SU3の光学輝度を再現している。他方、表示画面MV1において、光源SU4〜SU5に対応する画像MV14〜MV15の光学輝度は、光源SU4〜SU5程高くなく、光源SU1〜SU3と光源SU4〜SU5との光学輝度の差が圧縮されている。
このようにSDR形式のSDR放送番組をSDRディスプレイで表示する場合は、被写体SUのうち100[cd/m]以上の画像輝度の信号レベルは100[%]となり、100[cd/m]以上の光学輝度の差は表現されない。
概念図SG2は、HDR形式におけるHDR放送番組の映像信号の概念図である。概念図SG2において、光源SU1〜SU3に対応する映像信号SG21〜SG23の信号レベルは0〜50[%]である。また、光源SU4〜SU5に対応する映像信号SG24〜SG25の信号レベルは50〜100[%]である。
図1の表示画面MV2は、概念図SG2に対応する映像信号をHDRディスプレイに表示した場合の表示画面の例を示す。表示画面MV2において、光源SU1〜SU3に対応する画像MV21〜MV23は、光源SU1〜SU3の光学輝度を再現している。また、表示画面MV2において、光源SU4〜SU5に対応する画像MV24〜MV15の光学輝度は、光源SU4〜SU5の光学輝度を再現している。
このようにHDR放送番組をHDRディスプレイで表示する場合は、画像輝度の信号レベルに対応するダイナミックレンジが広いため、光源SU1〜SU3と光源SU4〜SU5とを異なる光学輝度で表現することができる。
概念図SG3は、HDR形式におけるSDR放送番組の映像信号の概念図である。概念図SG3において、光源SU1〜SU3に対応する映像信号SG31〜SG33の信号レベルは0〜50[%]である。また、光源SU4〜SU5の光学輝度はSDRの上限以上であるため、光源SU4〜SU5に対応する映像信号SG34〜SG35の信号レベルは50[%]である。
図1の表示画面MV3は、概念図SG3に対応する映像信号をHDRディスプレイに表示した場合の表示画面の例を示す。表示画面MV3において、光源SU1〜SU3に対応する画像MV31〜MV33は、光源SU1〜SU3の光学輝度を再現している。これに対して、表示画面MV3において、光源SU4〜SU5に対応する画像MV14〜MV15の画像輝度は、光源SU4〜SU5程高くなく、光源SU1〜SU3と光源SU4〜SU5との光学輝度の差が圧縮されている。表示画面MV3における画像MV31〜MV35の光学輝度は、上述した表示画面MV1における画像MV11〜MV15の光学輝度と同等である。
このようにSDR放送番組では、HDRディスプレイに表示した場合であっても、被写体SUのうち100[cd/m]以上の画像輝度の信号レベルは、50%となり、100[cd/m]以上の光学輝度の差は表現されない。ただし、上述のように映像信号のレベル範囲を調整することにより、ダイナミックレンジが異なるディスプレイであっても、同様の光学輝度で放送番組を表示することができる。
ここで、SDR放送番組は、SDR形式とHDR形式との両方で伝送されるため、被写体SUの光学輝度を適切に再現するには、ディスプレイのダイナミックレンジに応じて画像輝度の信号レベルの調整が必要になる場合がある。
他方、放送システム1は、放送サービスの他に、通信サービスを提供する。具体的には、受信装置10は、通信を介して取得したコンテンツを、放送番組と同時に表示することができる。以下では、通信を介して取得したコンテンツを通信コンテンツと称する。ここで、通信コンテンツの映像信号は、一般にディスプレイのダイナミックレンジがSDRであることを想定してレベル範囲が0〜100[%]になるように生成される。しかしながら、上述したようにディスプレイのダイナミックレンジには、SDR、HDR等があり、統一されていない。従って、例えば、HDRのディスプレイに、レベル範囲が0〜100[%]である通信コンテンツを表示させると、生成時に想定されたSDRの光学輝度の範囲を超え、HDRの光学輝度の範囲で表示されてしまい、過剰に明るくなってしまう。また、例えば、通信コンテンツとともに画面に表示される放送番組のレベル範囲に、通信コンテンツの映像信号のレベル範囲を合わせてしまうと、放送番組のデータ形式やレベル範囲、ディスプレイのダイナミックレンジに応じて通信コンテンツの光学輝度が変動してしまい、適切な光学輝度で通信コンテンツが表示されない可能性がある。
そこで、本実施形態に係る受信装置10は、ディスプレイが通信コンテンツを表示したときの光学輝度の範囲がSDRとなるように、通信コンテンツの画像輝度の信号レベルを変換する。これにより、受信装置10は、通信コンテンツと、放送番組とを、それぞれ適切な明るさで表示することができる。
本実施形態に係る受信装置10は、SDR形式における放送番組の映像信号を受信した場合、ディスプレイのダイナミックレンジによらず、通信コンテンツの映像信号のレベルの変換率を決定する。これにより、本実施形態に係る受信装置10は、通信コンテンツの画像輝度の信号レベルの変換処理に係る負荷を軽減することができる。
以下では、通信コンテンツ、メニュー等、放送番組以外にディスプレイに表示される情報(画像)をグラフィックと称する。なお、以下では、グラフィックの画像輝度の信号レベルの調整と、放送番組の画像輝度の信号レベルの調整について説明するが、字幕の画像輝度を同様に調整してもよい。字幕の画像輝度の信号レベルは、例えば、グラフィックと同様に調整される。
以下では、画像輝度の信号レベルの変換処理をレベル変換処理と称する。
ここで、受信装置10によるレベル変換処理後の画面表示の具体例について説明する。
図1の表示画面MV1、MV2、MV3には、それぞれ、グラフィックGP1、GP2、GP3が示されている。グラフィックGP1は、画像輝度の信号レベルが0〜50[%]の画像であり、SDRディスプレイに表示したときの光学輝度の範囲が0〜50[cd/m]となる画像である。グラフィックGP2は、画像輝度の信号レベルが0〜50[%]の画像であり、HDRディスプレイに表示したときの光学輝度の範囲が0〜100[cd/m]となる画像である。グラフィックGP3は、画像輝度の信号レベルが0〜50[%]の画像であり、HDRディスプレイに表示したときの光学輝度の範囲が0〜100[cd/m]となる画像である。このように、受信装置10は、レベル範囲を調整し、ダイナミックレンジが異なるディスプレイに接続された場合であっても、同様の光学輝度でグラフィックを表示する。
[放送番組の画像輝度の変換パターンの概要]
次に、放送システム1の受信装置10による放送番組の画像輝度の変換パターンの概要について説明する。
放送システム1は、6つのシナリオに応じて放送番組のレベル変換処理、グラフィックのレベル変換処理を行う。この6つのシナリオは、放送番組のデータ形式、放送番組の映像信号のレベル範囲(つまり、SDR放送番組かHDR放送番組か)、及び、受信装置10に接続されたディスプレイのダイナミックレンジの3つの条件により定まる。
ここで、第1シナリオSE1から第6シナリオSE6までの6つのシナリオにおける放送番組の画像輝度の信号レベルの調整について説明する。
図2〜図4は、実施形態に係る放送システムにおける放送番組の画像輝度の信号レベルの調整を説明するための図である。
<第1シナリオ>
第1シナリオSE1(図2)では、HDR形式で放送されたSDR放送番組が、SDRディスプレイに表示される。
図2に示すように、HDR形式の場合、SDR放送番組の映像信号HSの他に、HDR形式であることを示すHDRフラグ情報FLと、基準変換率の情報RTとが受信装置10に通知される。ここで、HDRフラグ情報とは、放送番組の映像信号のデータ形式を表す情報である。より具体的には、HDRフラグ情報とは、放送番組の映像信号のデータ形式がHDR形式であるか否かを表す情報である。基準変換率とは、ホワイト参照レベルのための映像レベル(Video level for reference white
level)である。以下では、一例として、基準変換率が50%である場合について説明する。
第1シナリオSE1において、受信装置10は、SDR放送番組の画像輝度の信号レベルを2倍に変換する。このときの変換率は、基準変換率の逆数である。これにより、放送番組の映像信号の画像輝度の信号レベルは、図2の概念図SG3に示すSG31〜SG35から、図2の概念図SG3’に示すSG31’〜SG35’のように変換される。つまり、画像輝度の信号レベルは、図1の概念図SG1に示すSG11〜SG15と同等に変換される。その結果、SDRディスプレイには、図1の画面MV1に示す画像MV11〜MV15と同等の光学輝度で、図2の画面MV3’に示す画像MV31’〜MV35’が表示される。従って、SDRディスプレイにおいて、例えば、光源SU1〜SU3等の光学輝度の低い領域が、放送番組の制作者の意図に反して過剰に暗く表示されてしまうことを防ぐことができる。
<第2シナリオ>
第2シナリオSE2(図2)では、HDR形式で放送されたSDR放送番組が、HDRディスプレイに表示される。第2シナリオSE2において、受信装置10は、SDR映像信号HSの画像輝度の信号レベルを、倍率を変換することなくHDRディスプレイに表示する。
<第3シナリオ>
第3シナリオSE3(図3)では、HDR形式で放送されたHDR放送番組が、SDRディスプレイに表示される。この第3シナリオSE3において、受信装置10は、HDR映像信号HHの画像輝度の信号レベルを2倍に変換して、SDRディスプレイに表示する。ただし、変換により信号レベルが100[%]を超えた部分は、100[%]とする。
この変換率は、基準変換率の逆数である。これにより、放送番組の映像信号の画像輝度の信号レベルは、図3の概念図SG2に示すSG21〜SG25から、図3の概念図SG2’に示すSG21’〜SG25’のように変換される。つまり、画像輝度の信号レベルは、図1の概念図SG1に示すSG11〜SG15と同等に変換される。その結果、SDRディスプレイには、図1の画面MV1に示す画像MV11〜MV15と同等の光学輝度で、図2の画面MV2’に示す画像MV21’〜MV25’が表示される。従って、SDRディスプレイにおいて、例えば、光源SU1〜SU3等の光学輝度の低い領域が、放送番組の制作者の意図に反して過剰に暗く表示されてしまうことを防ぐことができる。
<第4シナリオ>
第4シナリオSE4(図3)では、HDR形式で放送されたHDR放送番組が、HDRディスプレイに表示される。この第4シナリオSE4において、受信装置10は、HDR映像信号HHの画像輝度の信号レベルを、倍率を変換することなくHDRディスプレイに表示する。
<第5シナリオ>
第5シナリオSE5(図4)では、SDR形式で放送されたSDR放送番組が、SDRディスプレイに表示される。この第5シナリオSE5において、受信装置10は、SDR映像信号SSの画像輝度の信号レベルを、倍率を変換することなくSDRディスプレイに表示する。
<第6シナリオ>
第6シナリオSE6(図4)では、SDR形式で放送されたSDR放送番組が、HDRディスプレイに表示される。この第6シナリオSE6において、受信装置10は、SDR映像信号SSの画像輝度の信号レベルを0.5倍に変換して、HDRディスプレイに変換する。この変換率は、基準変換率である。これにより、放送番組の映像信号の画像輝度の信号レベルは、図4の概念図SG2に示すSG21〜SG25から、図4の概念図SG1’に示すSG11’〜SG15’のように変換される。つまり、画像輝度の信号レベルは、図1の概念図SG1に示すSG11〜SG15と同等に変換される。その結果、SDRディスプレイには、図1の画面MV1に示す画像MV11〜MV15と同等の光学輝度で、図2の画面MV2’に示す画像MV21’〜MV25’が表示される。従って、HDRディスプレイにおいて、例えば、光源SU1〜SU3等の光学輝度の低い領域が、放送番組の制作者の意図に反して明るく表示されてしまうことを防ぐことができる。
[グラフィックの変換パターンの概要]
次に、放送システム1の受信装置10によるグラフィックの変換パターンの概要について説明する。
放送システム1は、上述した6つのシナリオに応じて、グラフィックの画像輝度を変換する。ここでは、受信装置10が、SDRディスプレイに表示されることを想定し、0〜100[%]の間のレベル範囲でグラフィックを生成する場合について説明する。つまり、受信装置10がSDRディスプレイを備える場合、受信装置10は、SDRのダイナミックレンジに対応するグラフィックを生成する。また、受信装置10がHDRディスプレイを備える場合、受信装置10は、HDRのダイナミックレンジに対応するグラフィックを生成する。
ここで、本実施形態に係る受信装置10によるレベル変換処理と、比較対象の受信装置80及び受信装置90によるレベル変換処理との違いについて説明する。
まず、比較対象の受信装置90による画像輝度の変換処理の概要について説明する。比較対象の受信装置90は、受信装置10と類似の構成を備えるが、第5シナリオSE5(図4)におけるグラフィックの映像信号の変換率が受信装置10と異なる。
次に、比較対象の受信装置80による画像輝度の変換処理の概要について説明する。比較対象の受信装置80は、受信装置10と類似の構成を備えるが、グラフィックの映像信号の画像輝度を変換しない点が受信装置10と異なる。
図22は、比較対象の受信装置80による画像輝度の変換処理の概要を示す図である。
受信装置80は、デコーダー部850と、グラフィック処理部860と、レベル変換部890と、合成部900と、を備える。
デコーダー部850は、放送番組の映像ストリームをデコードし、映像信号をレベル変換部890に出力する。
グラフィック処理部860は、文字、ブラウザ、メニュー等の各種グラフィックを生成し、生成したグラフィックの映像信号を合成部900に出力する。
レベル変換部890は、上述した6つのシナリオに応じて、放送番組の映像信号の画像輝度を、制御信号である基準変換率に基づいて変換する。レベル変換部890は、変換後の放送番組の映像信号を合成部900に出力する。
合成部900は、放送番組の映像信号と、グラフィックの映像信号を合成する。合成部900は、放送番組とグラフィックとが画面上に並んだり、重なったりするように各種映像信号を合成する。合成部200が合成した映像信号は、表示装置11に出力され、映像が表示される。
次に、本実施形態に係る受信装置10によるレベル変換処理の概要について説明する。
図5は、本実施形態に係る受信装置10によるレベル変換処理の概要を示す図である。
受信装置10は、デコーダー部150と、グラフィック処理部160と、レベル変換部190と、合成部200と、を備える。このうち、デコーダー部150、グラフィック処理部160、表示部210は、それぞれ、デコーダー部850、グラフィック処理部860と同様である。
レベル変換部190は、レベル変換部890と同様に、放送番組の映像信号の画像輝度を、制御信号である基準変換率に基づいて変換する。ただし、レベル変換部190は、グラフィックの映像信号の画像輝度も基準変換率に基づいて変換する点がレベル変換部890と異なる。レベル変換部190は、レベル変換処理後の放送番組の映像信号と、レベル変換処理後のグラフィックの映像信号とを、合成部200に出力する。
合成部200は、レベル変換部190から取得した放送番組の映像信号と、グラフィックの映像信号とを合成する。これにより、受信装置10は、放送番組のデータ形式、放送番組の映像ソースのレベル範囲、ディスプレイのダイナミックレンジ等によらず、放送番組とグラフィックとを、それぞれの光学輝度の範囲を揃えて表示することができる。
次に、第1シナリオSE1から第6シナリオSE6における画像信号の変換と、ディスプレイに表示される各種映像の光学輝度との関係について説明する。
図6は、本実施形態に係る受信装置10による画像輝度の変換処理のパターンを示す図である。
また、図23は、比較対象の受信装置80による画像輝度の変換処理のパターンを示す図である。
また、図28は、比較対象の受信装置90による画像輝度の変換処理のパターンを示す図である。
図6、図23及び図28において、送出フォーマット情報(図6、図23及び図28における「送出フォーマット」)は、放送番組のデータ形式を示す。また、映像ソース情報(図6及び図24における「映像フォーマット」)は、放送番組の制作時の想定ダイナミックレンジを表す。また、ディスプレイ情報(図6、図23及び図28における「ディスプレイ」)は、ディスプレイのダイナミックレンジを表す情報である。具体的には、ディスプレイ情報とは、例えば、EDID(Extended Display Identification Data)である。また、映像信号レベル変換情報(図6、図23及び図28における「レベル変換(映像ソース)」)は、放送番組の映像信号の画像輝度の変換率を表す。また、グラフィックレベル変換情報(図6、図23及び図28における「レベル変換(グラフィック)」)は、グラフィックの映像信号の画像輝度の変換率を表す。シナリオ情報(図6、図23及び図28における「シナリオ」)は、送出フォーマット情報、映像ソース情報、ディスプレイ情報の値に応じたシナリオを表す。
図6及び図28に示すように、受信装置10及び受信装置90は、第2シナリオSE2と、第4シナリオSE4と、第4シナリオSE5と、第6シナリオSE6とにおいて、グラフィックの映像信号の画像輝度を、0.5倍に変換する。これに対して、図23に示すように受信装置80は、上述したようにグラフィックの映像信号の画像輝度を変換しない。
ここで、各シナリオにおける画像信号の変換と、ディスプレイに表示される各種映像の光学輝度との関係について具体的に説明する。
<第1シナリオ>
図7は、本実施形態に係る受信装置10及び受信装置90の第1シナリオSE1における処理の概要を示す図である。
第1シナリオSE1では、HDR形式でSDR放送番組が放送されるため、SDR映像信号のレベル範囲は、0〜50[%]である。従って、このままSDR映像信号をSDRディスプレイに表示すると、SDR放送番組の作成時に想定されていた光学輝度0〜100[cd/m]よりも暗い映像になってしまう。従って、受信装置10及び受信装置90は、SDR映像信号の画像輝度の信号レベルを2倍にして、グラフィック映像信号と合成する。これにより、SDR放送番組の作成時に想定されていた明るさで放送番組を表示しつつ、グラフィックを適切な明るさで表示することができる。
<第2シナリオ>
図8は、本実施形態に係る受信装置10及び受信装置90の第2シナリオSE2における処理の概要を示す図である。また、図24は、比較対象の受信装置80の第2シナリオSE2における処理の概要を示す図である。
第2シナリオSE2では、HDR形式でSDR放送番組が放送されるため、SDR映像信号のレベル範囲は、0〜50[%]である。他方、グラフィック映像信号のレベル範囲は、0〜100[%]である。ここで、比較対象の受信装置80は、グラフィック映像信号の画像輝度の信号レベルを変換せずに、SDR映像信号とグラフィック映像信号とを合成する。従って、HDRディスプレイに表示される放送番組の光学輝度は、0〜100[cd/m]であるのに対して、グラフィックの光学輝度は、0〜2000[cd/m]であるため、グラフィックが過剰に明るくなり、画面内で明るさが不均一になってしまう。
これに対して、受信装置10及び受信装置90は、グラフィック映像信号の画像輝度の信号レベルを0.5倍にして、SDR映像信号と合成する。これにより、SDR放送番組の作成時に想定されていた明るさで放送番組を表示しつつ、グラフィックを適切な明るさで表示することができる。
<第3シナリオ>
図9は、本実施形態に係る受信装置10及び受信装置90の第3シナリオにおける処理の概要を示す図である。
第3シナリオでは、HDR形式でHDR放送番組が放送されるため、HDR映像信号のレベル範囲は、0〜100[%]である。しかしながら、HDR放送番組は、HDRでの表示を前提に作成されているため、そのままSDRディスプレイに表示すると、放送番組制作時の想定に比して暗い画像になってしまう。そこで、受信装置10及び受信装置90は、HDR映像信号の画像輝度の信号レベルを2倍にして、グラフィック映像信号と合成する。これにより、放送番組の光学輝度を適切に再現しつつ、グラフィックを適切な明るさで表示することができる。
<第4シナリオ>
図10は、本実施形態に係る受信装置10及び受信装置90の第4シナリオにおける処理の概要を示す図である。また、図25は、比較対象の受信装置80の第4シナリオにおける処理の概要を示す図である。
第4シナリオでは、HDR形式でHDR放送番組が放送されるため、HDR映像信号のレベル範囲は、0〜100[%]である。従って、このままHDR映像信号をHDRディスプレイに出力しても、特に問題は生じない。他方、グラフィック映像信号のレベル範囲は、0〜100[%]である。
ここで、比較対象の受信装置80は、グラフィック映像信号の画像輝度の信号レベルを変換せずに、SDR映像信号とグラフィック映像信号とを合成する。従って、HDRディスプレイに表示される放送番組の光学輝度は、0〜2000[cd/m]であり、グラフィックの光学輝度は、0〜2000[cd/m]である。この場合、一見すると、放送番組の光学輝度の範囲と、グラフィックの光学輝度の範囲が揃っているため、明るさが適切に調整できているように思われる。しかしながら、グラフィックは、SDRを想定して生成されているため、0〜2000[cd/m]で表示すると明るくなり過ぎてしまう。
これに対して、受信装置10及び受信装置90は、グラフィック映像信号の画像輝度の信号レベルを0.5倍にして、HDR映像信号と合成する。これにより、HDR放送番組の作成時に想定されていた明るさで放送番組を表示しつつ、グラフィックを適切な明るさで表示することができる。
<第5シナリオ>
図11は、本実施形態に係る受信装置10の第5シナリオにおける処理の概要を示す図である。また、図27は、比較対象の受信装置80及び受信装置90の第5シナリオにおける処理の概要を示す図である。
第5シナリオでは、SDR形式でSDR放送番組が放送されるため、SDR映像信号のレベル範囲は、0〜100[%]である。従って、このままHDR映像信号をSDRディスプレイに出力しても、特に問題は生じない。
そのため、受信装置80及び受信装置90は、SDR映像信号と、グラフィック映像信号とを、画像輝度の信号レベルを変換することなく合成する。これにより、グラフィックを適切な明るさで表示することができる。
これに対して、受信装置10は、グラフィック映像信号の画像輝度の信号レベルを0.5倍にして、HDR映像信号と合成する。これにより、HDR放送番組の作成時に想定されていた明るさで放送番組を表示しつつ、グラフィックを過剰に明るくすることなく表示することができる。
<第6シナリオ>
図12は、本実施形態に係る受信装置10及び受信装置90の第6シナリオにおける処理の概要を示す図である。また、図26は、比較対象の受信装置80の第6シナリオにおける処理の概要を示す図である。
第6シナリオでは、SDR形式でSDR放送番組が放送されるため、SDR映像信号のレベル範囲は、0〜100[%]ある。従って、このままSDR映像信号をそのままHDRディスプレイに表示すると0〜2000[cd/m]となり、SDR放送番組の制作時に想定されていた0〜100[cd/m]を適切に再現することができない。そこで、受信装置10及び受信装置90は、SDR映像信号の画像輝度の信号レベルを0.5倍に変換する。
ここで、比較対象の受信装置80は、グラフィックの映像信号の画像輝度を変換せずに、SDR映像信号とグラフィック映像信号とを合成する。この場合、HDRディスプレイに表示される放送番組の光学輝度は、0〜100[cd/m]であるのに対して、グラフィックの光学輝度は、0〜2000[cd/m]であるため、グラフィックが過剰に明るくなり、画面内で明るさが不均一になってしまう。
これに対して、受信装置10及び受信装置90は、グラフィック映像信号の画像輝度の信号レベルも0.5倍にしてから、SDR映像信号と合成する。これにより、SDR放送番組の作成時に想定されていた明るさで放送番組を表示しつつ、グラフィックを適切な明るさで表示することができる。
[放送システムの構成]
次に、本実施形態に係る放送システム1の構成について説明する。
図13は、本実施形態に係る放送システム1の構成の一例を示すブロック図である。
放送システム1は、放送サービスと、通信サービスとの両方を提供するシステムである。ここでは、一例として、放送システム1がメディアトランスポート方式としてMMT(MPEG Media Transport)方式を用いる場合について説明する。
放送システム1は、受信装置10と、表示装置11と、放送側送信装置30と、通信側送信装置50と、を備える。
受信装置10は、放送サービスと通信サービスとを受けることができる電子機器である。具体的には、受信装置10は、例えば、セットトップボックス、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレット、スマートフォン、PHS(Personal Handy−phone System)端末装置、又はPDA(Personal Digital Assistant)等である。ここでは、一例として、受信装置10がセットトップボックスである場合について説明する。
表示装置11は、ディスプレイパネルを備えた装置である。表示装置11と、受信装置10とは、少なくとも、表示装置11が備えるディスプレイのダイナミックレンジに応じた映像信号を伝送可能に接続されている。ディスプレイのダイナミックレンジがHDRである場合には、表示装置11と受信装置10との間の接続には、例えば、HDMI(登録商標)2.0aに準拠したケーブルが採用されてよい。
放送側送信装置30は、放送コンテンツi1と、番組情報i2とが多重された放送波を送信する装置である。ここで、番組情報i2とは、番組の詳細を示す情報である。また、番組情報i2とは、具体的には、MMT方式におけるMMT−SI(サービス情報、Service Information)情報である。MMT−SI情報には、例えば、番組の名称、放送日時、放送内容の説明など、番組に関する情報を伝送するテーブルであるMH−EIT(MH−イベント情報テーブル、MH−Event Information Table)が含まれる。放送側送信装置30が送信した放送波は、放送衛星BSを介して、受信装置10に伝送される。
通信側送信装置50は、例えば、サーバ装置であり、通信コンテンツi3を受信装置10に送信する装置である。通信側送信装置50と、受信装置10とは、それぞれ、ネットワークNWに接続し、互いに通信することができる。
ネットワークNWは、WAN(Wide Area Network)及びLAN(Local Area Network)等によって構成される情報通信ネットワークである。WANは、例えば、携帯電話網、PHS(Personal Handy−phone System)網、PSTN(Public Switched Telephone Network;公衆交換電話網)、専用通信回線網、及びVPN(Virtual
Private Network)等によって構成される。
[MH−イベント情報テーブル]
次に、MH−EITと、MH−EITに含まれる情報とについて説明する。ここでは、説明を簡潔にするため、テーブルと、テーブルに含まれる情報とについての説明は、HDR放送番組とSDR放送番組との提供に係る一部のテーブルについてのみに留めるが、放送システム1は、MMT方式に係る全てのメッセージ、テーブル、及び記述子などの情報を扱うことができる。
まず、MH−EITのデータ構造について説明する。
図14は、本実施形態に係るMH−EITのデータ構造を示す概略図である。
図14に示す例では、MH−EIT(MH−Event_Information_Table())は、イベント識別(event_ID)、開始時刻(start_time)、継続時間(duration)を含む。イベント識別とは、イベントの識別番号を示す。具体的には、例えば、イベント識別は、番組の識別情報を示す。開始時刻は、イベントの開始時刻を示す。つまり、開始時刻は、番組の開始時刻(日時)を示す。継続時間は、イベントの継続時間を示す。つまり、継続時間は、番組の放送時間長を示す。
また、MH−EITは、イベント識別毎に記述子領域(descriptor())を含む。記述子領域は、記述子を格納する領域である。本実施形態に係るMH−EITは、例えば、映像コンポーネント記述子を含むことができる。
[映像コンポーネント記述子]
次に、映像コンポーネント記述子(Video_Component_Descriptor())について説明する。
映像コンポーネント記述子は、映像コンポーネントに関するパラメータや説明を示し、エレメンタリストリームを文字形式で表現するためにも利用される。
図15は、本実施形態に係る映像コンポーネント記述子のデータ構造を示す概略図である。
映像コンポーネント記述子は、HDR判別(video_hdr_flag)を含む。
HDR判別は、例えば、非特許文献1(ARIB STD−B60 1.2版)に記載の映像コンポーネント記述子に設けられた2ビットの「Reserved(図14)」フィールドのうち1ビット、又は2ビットを割り当てて、記述してもよい。
HDR判別は、映像信号がHDR形式であることを示すHDRフラグ情報である。また、HDR判別は、映像信号の輝度特性を示す情報である。
ここで、HDR判別の設定例について説明する。
図16は、本実施形態に係るHDR判別の値の設定例を示す図である。
図16には、HDR判別に2ビットの情報が記述される場合のHDR判別の設定例を示す。HDR判別の値が「0」の場合、映像信号が映像信号のデータ形式がSDR形式であり、基準変換率は、100[%]であることを表す。また、HDR判別の値が「1」の場合、映像信号のデータ形式がHDR形式であり、「白基準」が「50%」であることを表す。つまり、HDR判別の値が「1」の場合、基準変換率は、50[%]である。また、HDR判別の値が「2」の場合、映像信号のデータ形式がHDR形式であり、「白基準」が「70%」であることを表す。つまり、HDR判別の値が「2」の場合、基準変換率は、70[%]である。このように、HDRフラグ情報と、変換率の情報とが1つの情報に集約されて伝送されてもよい。
[放送側送信装置の構成]
次に、放送側送信装置30の構成について説明する。
図17は、本実施形態に係る放送側送信装置30の構成の一例を示すブロック図である。
放送側送信装置30は、番組情報取得部310と、放送コンテンツ取得部320と、多重化部330と、暗号化部340と、送信部350と、を備える。
番組情報取得部310は、例えば、外部装置からの入力に基づいて、番組情報を生成する。番組情報取得部310は、生成した番組情報を多重化部330に出力する。
放送コンテンツ取得部320は、例えば、外部装置から番組データを取得する。番組データは、HDR又はSDRに対応した放送番組を表現する映像データと音声データを含むデータである。放送コンテンツ取得部320は、取得した番組データを、例えば、ストリーム形式等の所定の形式に変換する。そして、放送コンテンツ取得部320は、変換した番組データを多重化部330に出力する。
多重化部330は、番組情報取得部310から取得した番組情報と、放送コンテンツ取得部320から取得した放送コンテンツとを多重化して、所定の形式(例えば、トランスポートストリーム)の多重化データを生成する。多重化部330は、生成した多重化データを暗号化部340に出力する。
暗号化部340は、多重化部330から取得した多重化データを所定の暗号化方式(例えば、MULTI2)により暗号化する。暗号化部340は、暗号化した多重化データを送信部350に出力する。
送信部350は、暗号化部340から取得した多重化データを放送する。ここで、送信部350は、ベースバンド信号である多重化データにより所定の搬送周波数を有する搬送波を変調させて、搬送周波数に対応したチャネル帯域の電波(放送波)を、アンテナを用いて放射する。これにより、放送の伝送路を介して、受信装置10に放送番組と、番組情報とが伝送される。
[受信装置と表示装置の機能的構成]
次に、受信装置10と、表示装置11との機能的構成について説明する。
図18は、本実施形態に係る受信装置10と、表示装置11との機能的構成の一例を示すブロック図である。
受信装置10は、チューナー部110と、復調部120と、通信部130と、分離部140と、デコーダー部150と、グラフィック処理部160と、ディスプレイ情報記憶部170と、判断部180と、レベル変換部190と、合成部200と、ディスプレイ側通信部210と、を備える。
チューナー部110は、チューナーを備え、放送波を受信する。チューナー部110は、受信した放送信号を復調部120に出力する。
復調部120は、チューナー部110から取得した放送信号を復調する。復調部120は、復調した放送信号を分離部140に出力する。
通信部130は、通信側送信装置50と通信を行い、通信側送信装置50から配信されたデータを取得する。通信側送信装置50は、取得したデータを分離部140に出力する。
分離部140は、復調部120から取得した放送信号から放送番組の映像信号と、放送番組の音声信号と、番組情報と、を分離する。また、分離部140は、通信部130から取得したデータから通信コンテンツのデータを分離する。また、分離部140は、復調部120から取得した放送信号、又は、通信部130から取得したデータから放送番組の字幕データを分離する。分離部140は、分離した放送番組の映像信号と、音声信号と、字幕データと、をデコーダー部150に出力する。また、分離部140は、分離した通信コンテンツのデータと、番組情報と、をグラフィック処理部160に出力する。
デコーダー部150は、各種信号を復号化(デコード)する。音声デコーダー部151と、ビデオデコーダー部152と、字幕デコーダー部153と、を備える。
音声デコーダー部151は、分離部140から取得した放送番組の音声信号を復号化する。音声出力部220は、復号化後の音声信号をディスプレイ側通信部210に出力する。
ビデオデコーダー部152は、分離部140から取得した放送番組の映像信号を復号化する。ビデオデコーダー部152は、復号化後の映像信号をレベル変換部190に出力する。
字幕デコーダー部153は、分離部140から取得した字幕データを復号化し、字幕表示用の映像信号を生成する。字幕デコーダー部153は、生成した字幕の映像信号をレベル変換部190に出力する。
グラフィック処理部160は、グラフィックの映像信号を生成する。グラフィック処理部160は、ブラウザ実行部161と、SI処理部162とを備える。
ブラウザ実行部161は、ブラウザアプリケーションを実行する。ブラウザ実行部161は、例えば、ブラウザアプリケーションの映像信号や、ブラウザアプリケーション上で提示される通信コンテンツの映像信号を生成する。ブラウザ実行部161は、生成した映像信号をレベル変換部190に出力する。
SI処理部162は、番組情報を処理する。SI処理部162は、分離部140から取得した番組情報を解析し、HDRフラグ情報と、基準変換率の情報とを取得する。具体的には、SI処理部162は、MH−EITの映像コンポーネント記述子を抽出し、HDR判定の値を参照することによりHDRフラグ情報と、基準変換率の情報とを取得する。SI処理部162は、抽出したHDRフラグ情報と、基準変換率の情報とを判断部180に出力する。
また、例えば、SI処理部162は、番組情報から抽出される電子番組表(EPG、Electronic Program Guide)等の提示可能な情報の映像信号を生成する。SI処理部162は、生成した映像信号をSIレベル変換部194に出力する。
ディスプレイ情報記憶部170は、受信装置10に接続された表示装置11のディスプレイの属性情報を記憶する。具体的には、ディスプレイ情報記憶部170は、ディスプレイの属性情報として、ディスプレイのダイナミックレンジを示すディスプレイ情報を記憶する。
判断部180は、デコーダー部150及びグラフィック処理部160が出力する各種映像信号の画像輝度の信号レベルの変換の要否を判断する。判断部180は、SI処理部162からHDRフラグ情報と基準変換率の情報とを取得する。判断部180は、HDRフラグ情報に基づいて、放送番組のデータ形式を特定する。また、判断部180は、基準変換率の値に基づいて、放送番組のレベル範囲を特定する。また、判断部180は、HDRフラグ情報により、放送番組の映像信号のデータ形式がHDR形式であるか否か判定する。
判断部180は、放送番組の映像信号のデータ形式がHDR形式である場合、ディスプレイ情報記憶部170からディスプレイのダイナミックレンジの情報を読み出す。そして、判断部180は、放送番組のデータ形式、放送番組のダイナミックレンジ、及びディスプレイのダイナミックレンジに対応するシナリオを特定し、放送番組の映像信号の変換率と、グラフィックの映像信号の変換率とを決定する。
一方、判断部180は、放送番組の映像信号のデータ形式がHDR形式でない場合、放送番組のダイナミックレンジ、及びディスプレイのダイナミックレンジによらず、放送番組の映像信号の変換率と、グラフィックの映像信号の変換率とを決定する。
判断部180は、決定した放送番組の映像信号の変換率と、グラフィックの映像信号の変換率とをレベル変換部190に通知する。
レベル変換部190は、判断部180から通知される変換率に基づいて、各種映像信号の画像輝度の信号レベルを変換するレベル変換処理を実行する。具体的には、レベル変換部190は、例えば、YCbCrの色空間の映像信号において、輝度Yの値を変換することにより、信号レベルを変換する。映像信号がRGB等の他の色空間である場合には、YCbCrの色空間に変換してから、輝度Yの値を変換してもよい。レベル変換部190は、ビデオレベル変換部191と、字幕レベル変換部192と、ブラウザレベル変換部193と、SIレベル変換部194と、を備える。
ビデオレベル変換部191は、ビデオデコーダー部152から放送番組の映像信号を取得する。ビデオデコーダー部152は、取得した映像信号の画像輝度の信号レベルを、判断部180から通知された放送番組の映像信号の変換率で変換する。具体的には、第1シナリオSE1の場合、ビデオデコーダー部152は、画像輝度の信号レベルを2倍に変換する。また、第2シナリオSE2の場合、ビデオデコーダー部152は、画像輝度の信号レベルを変換しない(等倍とする)。また、第6シナリオSE6の場合、ビデオデコーダー部152は、画像輝度の信号レベルを0.5倍に変換する。ビデオデコーダー部152は、信号レベル変換後の映像信号を合成部200に出力する。
字幕レベル変換部192は、字幕レベル変換部192から字幕の映像信号を取得する。
字幕レベル変換部192は、取得した映像信号の画像輝度の信号レベルを、判断部180から通知されたグラフィックの映像信号の変換率で変換する。具体的には、図6に示す例では、第1シナリオの場合、字幕レベル変換部192は、画像輝度の信号レベルを変換しない(等倍とする)。また、第2シナリオSE2、第4シナリオSE4、第5シナリオSE5、第6シナリオSE6の場合、字幕レベル変換部192は、画像輝度の信号レベルを0.5倍に変換する。
字幕レベル変換部192は、信号レベル変換後の映像信号を合成部200に出力する。
ブラウザレベル変換部193は、ブラウザ実行部161から通信コンテンツの映像信号を取得する。ブラウザレベル変換部193は、取得した映像信号の画像輝度の信号レベルを、判断部180から通知されたグラフィックの映像信号の変換率で変換する。このときの変換率は、上述した字幕レベル変換部192と同様である。ブラウザレベル変換部193は、信号レベル変換後の映像信号を合成部200に出力する。
SIレベル変換部194は、SI処理部162から、例えば、電子番組表等の映像信号を取得する。SI処理部162は、取得した映像信号の画像輝度の信号レベルを、判断部180から通知されたグラフィックの映像信号の変換率で変換する。このときの変換率は、上述した字幕レベル変換部192と同様である。SI処理部162は、信号レベル変換後の映像信号を合成部200に出力する。
合成部200は、ビデオレベル変換部191、字幕レベル変換部192、ブラウザレベル変換部193、SIレベル変換部194から各種映像信号を取得する。合成部200は、取得した各種映像信号を、例えば、所定の画面レイアウトに基づいて合成する。合成部200は、合成した映像信号をディスプレイ側通信部210に出力する。
ディスプレイ側通信部210は、例えば、HDMI(登録商標)2.0a規格に準拠した通信用ICを備え、表示装置11と通信する。ディスプレイ側通信部210は、合成部200が出力した映像信号と、音声デコーダー部151が出力した音声信号とを、表示装置11に送信する。これにより、表示装置11は、映像と音声とを再生することができる。また、ディスプレイ側通信部210は、例えば、表示装置11と最初に接続されたときに、ディスプレイ情報を表示装置11から受信し、受信したディスプレイ情報をディスプレイ情報記憶部170に記憶させる。これにより、受信装置10は、自装置に接続された表示装置11のダイナミックレンジの情報を参照することができる。
次に、表示装置11の機能的構成について説明する。
表示装置11は、表示装置通信部111と、ディスプレイ情報記憶部112と、表示部113と、音声出力部114と、を備える。
表示装置通信部111は、例えば、HDMI(登録商標)2.0a規格に準拠した通信用ICを備え、受信装置10と通信する。表示装置通信部111は、受信装置10から映像信号を受信して、表示部113に出力する。また、ディスプレイ情報記憶部112は、受信装置10から音声信号を受信して、音声出力部114に出力する。また、表示装置通信部111は、例えば、受信装置10と最初に接続されたときに、ディスプレイ情報記憶部112からディスプレイ情報を読み出して、読み出したディスプレイ情報を受信装置10に送信する。なお、ディスプレイ情報の送信は、例えば、受信装置10からの要求に応じて、任意のタイミングで行われてよい。
ディスプレイ情報記憶部112は、自装置の表示部113に関するディスプレイ情報を記憶する。
表示部113は、例えば、HDR、SDR等のダイナミックレンジの液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等を備える。表示部113は、表示装置通信部111から取得した映像信号に基づいて、映像を表示する。
音声出力部114は、例えば、スピーカー、アンプ等を備える。音声出力部114は、表示装置通信部111から取得した音声信号に基づいて音声を再生する。
[受信装置のハードウェア構成]
次に、受信装置10のハードウェア構成について説明する。
図19は、本実施形態に係る受信装置10のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
受信装置10は、CPU100、ROM1001、RAM1002、不揮発メモリ1003、チューナー(Tuner)101、ネットワークインターフェース(Network I/F)102、復調モジュール(Decrypt)103、分離モジュール(Demux)104、音声復号モジュール(Audio Decoder)105、映像復号モジュール(Video Decoder)107、描画モジュール108、ビデオメモリ1081、及びディスプレイインターフェース109を含んで構成される。
CPU100と、記憶媒体1001と、チューナー101と、ネットワークインターフェース102と、復調モジュール103と、分離モジュール104と、音声復号モジュール105と、映像復号モジュール107と、描画モジュール108と、ビデオメモリ1081とは、バス(母線)を介して相互に接続される。また、ディスプレイインターフェース109は、音声復号モジュール105及び描画モジュール108と接続される。
CPU100は、プログラム、各種データを読み出して、当該CPU100を備える自装置を制御する。CPU100は、各種グラフィック等の映像信号を生成する。ROM1001は、例えば、プログラムを記憶する記憶媒体である。RAM1002は、例えば、各種データ、プログラムを一時的に記憶する記憶媒体である。不揮発メモリ103は、HDD、フラッシュメモリなどの記憶媒体であり、例えば、各種データを記憶する。
CPU100が読み出すプログラムは、ROM1001に記憶されている一例を示したが、他の記憶媒体に記憶されていてもよいし、ネットワークNWからダウンロードされたものであってもよい。CPU100が読み出す各種データは、不揮発メモリに記憶されている一例を示したが、ROM1001に記憶されていてもよいし、ネットワークNWからダウンロードした各種データであってもよい。
チューナー101は、放送波を受信する。ネットワークインターフェース102は、通信用インターフェースを有し、有線又は無線によりネットワークNWに接続される。復調モジュール103は、放送信号を復調する。分離モジュール104は、放送信号から各種データを分離する。音声復号モジュール105は、符号化された音声信号を復号化する。
映像復号モジュール107は、符号化された映像信号を復号化する。描画モジュール108は、各種映像信号の合成と、ビデオメモリ1081への映像信号の書き込みと、表示装置11への映像信号の出力とを制御する。ビデオメモリ1081は、表示装置11に表示される映像の映像信号を記憶する。ディスプレイインターフェース109は、描画モジュール108が合成した映像信号と、音声復号モジュール105が復号化した音声信号を表示装置11に送信する。また、ディスプレイインターフェース109は、表示装置11からディスプレイ情報を受信する。
[受信装置の動作]
次に、受信装置10の動作について説明する。
図20は、本実施形態に係る受信装置10によるレベル調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下では、映像信号の画像輝度の信号レベルの変換に係る処理についてのみ説明する。
(ステップS100)SI処理部162は、HDRフラグ情報を抽出する。その後、受信装置10は、ステップS102に処理を進める。
(ステップS102)判断部180は、HDRフラグ情報を検出できたか否かを判定する。具体的には、判断部180は、映像コンポーネント記述子のHDR判別を参照することにより、HDRフラグ情報の有無を判定する。HDRフラグ情報を検出できた場合(ステップS102;YES)、受信装置10は、ステップS104に処理を進める。また、HDRフラグ情報を検出できなかった場合(ステップS102;NO)、受信装置10は、ステップS112に処理を進める。
(ステップS104)判断部180は、信号レベルの変換の倍率を検出する。具体的には、判断部180は、HDR判別の値を参照することにより、基準変換率を特定する。その後、受信装置10は、ステップS106に処理を進める。
(ステップS106)判断部180は、表示装置11のディスプレイのダイナミックレンジがHDRであるか否かを判定する。具体的には、判断部180は、ディスプレイ情報記憶部170に記憶されているディスプレイ情報を参照し、ディスプレイのダイナミックレンジを特定する。HDRディスプレイである場合(ステップS106;YES)、受信装置10は、ステップS108に処理を進める。また、HDRディスプレイではない場合、すなわちSDRディスプレイである場合(ステップS106;NO)、受信装置10は、ステップS110に処理を進める。
(ステップS108)判断部180は、放送番組の映像信号以外について、すなわちグラフィックについて、画像輝度の信号レベルの変換率に、基準変換率の逆数を設定する。その後、受信装置10は、ステップS116に処理を進める。
(ステップS110)判断部180は、放送番組の映像信号について、画像輝度の信号レベルの変換率に、基準変換率を設定する。その後、受信装置10は、ステップS116に処理を進める。
(ステップS112)判断部180は、全ての映像信号について、画像輝度の信号レベルの変換率に、基準変換率の逆数を設定する。その後、受信装置10は、ステップS114に処理を進める。
(ステップS114)レベル変換部190は、変換率が設定された映像信号について、画像輝度の信号レベルを変換する。そして、受信装置10は、図20に示す処理を終了する。
ここで、本実施形態に係る受信装置10によるレベル調整処理と、比較対象の受信装置90によるレベル調整処理との違いについて説明する。
図29は、図20で示すフローチャートの処理と比較するための、受信装置90によるレベル調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
本フローチャートに示す処理は、一部を除いて、図20で示すフローチャートの処理と同様であるため、図20で示すフローチャートの処理と異なる部分のみを説明する。
(ステップS202)判断部180は、HDRフラグ情報を検出できたか否かを判定する。具体的には、判断部180は、映像コンポーネント記述子のHDR判別を参照することにより、HDRフラグ情報の有無を判定する。HDRフラグ情報を検出できた場合(ステップS202;YES)、受信装置90は、ステップS204に処理を進める。また、HDRフラグ情報を検出できなかった場合(ステップS202;NO)、受信装置90は、ステップS212に処理を進める。
(ステップS212)判断部180は、ディスプレイのダイナミックレンジがHDRであるか否かを判定する。HDRディスプレイである場合(ステップS212;YES)、受信装置90は、ステップS214に処理を進める。また、HDRディスプレイではない場合、すなわちSDRディスプレイである場合(ステップS212;NO)、受信装置90は、ステップS216に処理を進める。
ここで、HDRディスプレイの場合(第2シナリオSE2または第4シナリオSE4の場合)に、図29で示すフローチャートの処理におけるステップS212の処理を考える。ステップS212の処理とは、判定部180の、ディスプレイのダイナミックレンジがHDRであるか否かを判定する処理のことである。
既に説明したとおり、HDRディスプレイの場合には、グラフィックの信号レベルは0.5倍(図28に示される)で変換される。これにより、受信装置90は、放送番組の光学輝度を適切に再現しつつ、グラフィックを適切な明るさで表示することができる。
ステップS212の判定処理中に、受信装置90の受信する映像信号のデータ形式が、SDR形式からHDR形式へ切り替わる場合を考える。その場合、グラフィックのレベル変換率として1倍が選択されている状態では、受信装置90が、意図していたものと異なる動作をする場合が考えられる。
これに対して、受信装置10は、SDR形式における放送番組の映像信号を受信した場合、ディスプレイのダイナミックレンジによらず、グラフィックのレベル変換率を0.5倍にする。そのため、HDRディスプレイの場合に、ステップS112の判定処理中に、受信装置10の受信する映像信号のデータ形式が、SDR形式からHDR形式へ切り替わった場合、意図していたものと異なる輝度でグラフィックが表示されてしまうことを避けることができる。
また、図20で示すフローチャートの処理においては、図28で示すフローチャートの処理におけるステップS212に相当する判定処理がない。そのため、受信装置10は、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示するための処理を行う際、処理の負荷を軽減することができる。
[実施形態のまとめ]
以上説明してきたように、本実施形態に係る受信装置10は、放送番組の第1画像(映像)を示す第1画像信号を取得するビデオデコーダー部152(第1取得部の一例)と、第1画像とは異なる第2画像(例えば、グラフィック、字幕)を示す第2画像信号を取得する通信部130(第2取得部の一例)と、第1画像と第2画像との両方を表示する表示部210(表示部の一例)と、第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報(例えば、HDR判別)を取得するSI処理部162(第3取得部の一例)と、基準の変換率を表す基準変換率情報(例えば、HDR判別)を取得するSI処理部162(第4取得部の一例)と、フォーマット情報に基づき、第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、基準変換率情報に基づいて、表示部210が第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、第2画像の輝度の信号レベルを変換する変換部190(変換部の一例)とを備える。
これにより、受信装置10は、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示するための処理の負荷を軽減することができる。
また、受信装置10は、表示部210の光学輝度のダイナミックレンジを示すディスプレイ情報を取得する判断部180(第5取得部の一例)、を備え、レベル変換部190は、ディスプレイ情報に基づいて、第2画像の画像輝度の信号レベルを変換する。
これにより、受信装置10は、ディスプレイのダイナミックレンジに基づいて、グラフィック、字幕等と、放送番組との画像輝度の信号レベルを調整することができる。従って、受信装置10は、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示することができる。
また、レベル変換部190は、SI処理部162が取得したフォーマット情報に基づいて、第2画像の画像輝度の信号レベルを変換する。
これにより、受信装置10は、放送番組の制作時に想定された明るさを正確に把握することができるため、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示することができる。
また、レベル変換部190は、SI処理部162が取得した基準変換率情報に基づいて、第2画像の画像輝度の信号レベルを変換する。
これにより、放送番組の放送側が指定した基準の変換率を把握することできるため、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示することができる。
また、レベル変換部190は、表示部210の輝度のダイナミックレンジがハイダイナミックレンジであり、第1画像信号のデータ形式がハイダイナミックレンジ形式を示す場合に、SI処理部162が取得した基準変換率情報に基づいて、第2画像の輝度の信号レベルを変換する。
これにより、放送番組の映像信号がHDR形式であり、ディスプレイがHDRディスプレイであっても、これらのダイナミックレンジに揃えてしまうことなく、グラフィックの画像輝度の信号レベルを変換することができる。従って、受信装置10は、各種コンテンツ、メニュー、字幕等を、それぞれ適切な明るさで表示することができる。
[変形例]
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述の実施形態において説明した各構成は、任意に組み合わせることができる。
なお、上述した実施形態では、基準変換率が50[%]である場合について説明したが、これには限られない。例えば、基準変換率は70[%]であってもよい。
図21に基準変換率が70[%]である場合の画像輝度の信号レベルの変換処理のパターンを示す。
図21に示すパターンは、図6に示すパターンに対応し、各種情報が示す内容は同様である。ただし、図21に示すパターンでは、映像信号レベル変換情報と、グラフィックレベル変換情報との値が異なる。
なお、上述した実施形態では、放送システム1がメディアトランスポート方式としてMMT方式を用いる例について説明したが、これには限られない。放送システム1は、例えば、MPEG−2 TS方式やRTP(Real−time Transport Protocol)方式をメディアトランスポート方式として用いてもよい。
また、上述の受信装置10、放送側送信装置30、通信側送信装置50の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより受信装置10、放送側送信装置30、通信側送信装置50としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやWAN、LAN、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、CD−ROM等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。
なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
1…放送システム、10…受信装置、30…放送側送信装置、50…通信側送信装置、110…チューナー部、120…復調部、130…通信部、140…分離部、150…デコーダー部、151…音声デコーダー部、152…ビデオデコーダー部、153…字幕デコーダー部、160…グラフィック処理部、161…ブラウザ実行部、162…SI処理部、170…ディスプレイ情報記憶部、180…判断部、190…レベル変換部、191…ビデオレベル変換部、192…字幕レベル変換部、193…ブラウザレベル変換部、194…SIレベル変換部、200…合成部、210…表示部、220…音声出力部
(ステップS112)判断部180は、グラフィックの映像信号について、画像輝度の信号レベルの変換率に、基準変換率の逆数を設定する。その後、受信装置10は、ステップS114に処理を進める。
(ステップS114)レベル変換部190は、変換率が設定された映像信号について、画像輝度の信号レベルを変換する。そして、受信装置10は、図20に示す処理を終了する。

Claims (7)

  1. 放送番組の第1画像を示す第1画像信号を取得する第1取得部と、
    前記第1画像とは異なる第2画像を示す第2画像信号を取得する第2取得部と、
    前記第1画像と前記第2画像との両方を表示する表示部と、
    前記第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報を取得する第3取得部と、
    基準の変換率を表す基準変換率情報を取得する第4取得部と、
    前記フォーマット情報に基づき、前記第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記基準変換率情報に基づいて、前記表示部が前記第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する変換部と、
    を備える受信装置。
  2. 前記表示部の輝度のダイナミックレンジを示すディスプレイ情報を取得する第5取得部を備え、
    前記変換部は、前記ディスプレイ情報に基づいて、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する請求項1に記載の受信装置。
  3. 前記変換部は、前記第3取得部が取得した前記フォーマット情報に基づいて、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する請求項1又は請求項2に記載の受信装置。
  4. 前記変換部は、前記第4取得部が取得した前記基準変換率情報に基づいて、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の受信装置。
  5. 前記変換部は、前記表示部の輝度のダイナミックレンジがハイダイナミックレンジであり、前記第1画像信号のデータ形式がハイダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記第4取得部が取得した前記基準変換率情報に基づいて、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する請求項4に記載の受信装置。
  6. 受信装置が、放送番組の第1画像を示す第1画像信号を取得する第1ステップと、
    前記受信装置が、前記第1画像とは異なる第2画像を示す第2画像信号を取得する第2ステップと、
    前記受信装置が、前記第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報を取得する第3ステップと、
    前記受信装置が、基準の変換率を表す基準変換率情報を取得する第4ステップと、
    前記受信装置が、前記第3ステップに基づき、前記第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記基準変換率情報に基づいて、前記第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する第5ステップと
    前記受信装置が、前記第1画像と前記第2画像との両方を表示する第6ステップと、
    を含む表示制御方法。
  7. 受信装置のコンピュータに、
    放送番組の第1画像を示す第1画像信号を取得する第1ステップと、
    前記第1画像とは異なる第2画像を示す第2画像信号を取得する第2ステップと、
    前記第1画像信号のデータ形式を示すフォーマット情報を取得する第3ステップと、
    基準の変換率を表す基準変換率情報を取得する第4ステップと、
    前記第3ステップに基づき、前記第1画像信号のデータ形式がスタンダードダイナミックレンジ形式を示す場合に、前記基準変換率情報に基づいて、前記第2画像を表示するときの輝度範囲が所定の範囲となるように、前記第2画像の輝度の信号レベルを変換する第5ステップと、
    前記第1画像と前記第2画像との両方を表示する第6ステップと、
    を実行させるためのプログラム。
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