JP2024096498A - データ生成装置、データ出力装置、符号化装置及び復号装置 - Google Patents

データ生成装置、データ出力装置、符号化装置及び復号装置 Download PDF

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Abstract

【課題】後方互換性を実現する。【解決手段】データ生成装置は、第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジのビデオエレメンタリストリームであって、第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有するビデオエレメンタリストリームを生成するデータ生成装置であって、ビデオエレメンタリストリームは、第１機器がビデオエレメンタリストリームを復号する際に第１機器で参照される第１ＯＥＴＦを特定するための第１伝達関数情報を格納するＶＵＩと、第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器がビデオエレメンタリストリームを復号する際に第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を格納するＳＥＩとを含む。【選択図】図１３

Description

本発明は、データ生成方法、データ再生方法、データ生成装置及びデータ再生装置に関する。
映像を生成、符号化及び多重化するための技術として、非特許文献１～３に記載の技術がある。
ＩＴＵ－Ｔ Ｈ．２６５ 「Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ」、２０１４年１０月 Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．７０９－５（０４／２００２） 「Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ＨＤＴＶ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｇｒａｍｍｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ」 Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．２０２０－１（０６／２０１４） 「Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅｓ ｆｏｒ ｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｇｒａｍｍｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ」
このような、映像データの生成においては、常に新たな方式が考案されているが、従来機器との後方互換性を実現できることが望まれている。
そこで、本発明は、後方互換性を実現できるデータ生成方法、データ再生方法、データ生成装置又はデータ再生装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るデータ生成装置は、第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジのビデオエレメンタリストリームであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有するビデオエレメンタリストリームを生成するデータ生成装置であって、映像符号化規格に準拠した符号化を行うことで前記ビデオエレメンタリストリームを生成する符号化部、を備え、前記ビデオエレメンタリストリームは、前記第１機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦを特定するための第１伝達関数情報を格納するＶＵＩ（ｖｉｄｅｏ ｕｓａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を格納するＳＥＩ（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを含み、前記第１輝度ダイナミックレンジはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、前記第２輝度ダイナミックレンジはＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、前記第１ＯＥＴＦ及び前記第２ＯＥＴＦは、それぞれ、輝度値をコード値に変換する関数であり、前記ＶＵＩは、ＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）に含まれる。
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本発明は、後方互換性を実現できるデータ生成方法、データ再生方法、データ生成装置又はデータ再生装置を提供できる。
図１は、実施の形態に係るシステムの構成を示す図である。 図２は、実施の形態に係るＯＥＴＦの一例を示す図である。 図３は、実施の形態に係るＶＵＩの構成例を示す図である。 図４は、実施の形態に係るＯＥＴＦの例を示す図である。 図５は、実施の形態に係るＯＥＴＦの拡張例を示す図である。 図６は、実施の形態に係るＳＥＩメッセージの構成例を示す図である。 図７は、実施の形態に係るＳＥＩメッセージの構成例を示す図である。 図８は、実施の形態に係るＳＰＳの構成例を示す図である。 図９は、実施の形態に係るハイブリッド記述子の構成例を示す図である。 図１０は、実施の形態に係るハイブリッド記述子の構成例を示す図である。 図１１は、実施の形態に係るＨＥＶＣ記述子の構成例を示す図である。 図１２は、実施の形態に係るストリーム及びデータ再生装置の動作を示す図である。 図１３は、実施の形態に係るデータ生成装置の動作を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態に係るデータ再生装置の動作を示すフローチャートである。
（本発明の基礎となった知見）
従来の映像における暗部階調を維持しつつ、現行のＴＶ信号では表現不能な鏡面反射光などの明るい光を、より現実に近い明るさで表現するために最大輝度値を拡大した輝度範囲に対応させた方式として、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）が注目されている。具体的には、これまでのＴＶ信号が対応している輝度範囲の方式は、ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）と呼ばれ、最大輝度値が１００ｎｉｔであったのに対して、ＨＤＲでは１０００ｎｉｔ以上まで最大輝度値を拡大することが想定されている。
一方で、このようなＨＤＲに対応した映像データを、従来のＳＤＲのみに対応した再生装置でも再生できることが望まれている。つまり、ＨＤＲに対応した再生装置ではＨＤＲの映像が再生でき、かつ、ＳＤＲに対応した再生装置ではＳＤＲの映像が再生できる映像データが望まれている。
本発明の一態様に係るデータ生成方法は、第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジの映像データであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有する映像データを生成するデータ生成方法であって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記映像データを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて前記映像データに含まれる映像信号を生成するステップと、前記第１機器が前記映像データを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦを特定するための第１伝達関数情報を、前記映像データ内のＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に格納するステップと、前記第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を、前記映像データ内のＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に格納するステップとを含む。
これによれば、第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生にのみ対応している機器では、第１伝達関数情報を用いて映像データを再生でき、第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している機器では、第２関数情報を用いて映像データを再生できる。このように、当該データ生成方法は、後方互換性を有する映像データを生成できる。
例えば、前記データ生成方法は、さらに、前記映像データが、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像データであるか否かを示すハイブリッド情報を多重化レイヤの記述子内に格納するステップを含んでもよい。
これによれば、映像データを再生するデータ再生装置において、多重化レイヤ内のハイブリッド情報を用いて、再生方式の切り替えの準備を事前に行うことができる。これにより、データ再生装置における再生方式の切り替えを円滑に行うことができる。
例えば、前記第１ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度の第一の範囲では前記映像データの輝度の線形項で規定され、前記第一の範囲よりも大きい第二の範囲では前記映像データの輝度のべき乗項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第２ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度の第三の範囲では前記映像データの輝度の線形項で規定され、前記第三の範囲よりも大きい第四の範囲では前記映像データの輝度のべき乗項で規定され、前記第四の範囲よりも大きい第五の範囲では前記映像データの輝度の対数項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第１ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度のべき乗項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第２ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度の第六の範囲では前記映像データの輝度のべき乗項で規定され、前記第六の範囲よりも大きい第七の範囲では前記映像データの輝度の対数項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第１ＯＥＴＦは、ＢＴ．７０９又はＢＴ．２０２０で規定されているＯＥＴＦであり、前記第２ＯＥＴＦは、ハイブリッドガンマＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記データ生成方法は、さらに、前記映像データの輝度ダイナミックレンジと前記第１輝度ダイナミックレンジとの差を示すダイナミックレンジ増加情報を前記ＳＥＩに格納するステップを含んでもよい。
例えば、前記データ生成方法は、さらに、映像シーケンスに含まれる全てのピクチャの各々の平均輝度値のうち、最大の平均輝度値を示すピクチャ最大平均レベル情報を前記ＳＥＩに格納するステップを含んでもよい。
また、本発明の一態様に係るデータ再生方法は、第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジの映像データであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有する映像データを再生するデータ再生方法であって、前記映像データは、前記第１機器が前記映像データを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を特定するための第１伝達関数情報が格納されているＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記映像データを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報が格納されているＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを含み、前記データ再生方法は、前記ＳＥＩに含まれる前記第２伝達関数情報を取得するステップと、取得した前記第２伝達関数情報で特定される前記第２ＯＥＴＦを参照して前記映像データに含まれる映像信号を再生するステップとを含む。
これによれば、当該データ再生方法は、後方互換性を有する映像データを再生できる。
例えば、前記映像データは、さらに、前記映像データが、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像データであるか否かを示す、多重化レイヤの記述子内に格納されているハイブリッド情報を含み、前記データ再生方法は、さらに、前記映像データから前記ハイブリッド情報を取得するステップと、取得した前記ハイブリッド情報に基づき、前記第１輝度ダイナミックレンジの再生と前記第２輝度ダイナミックレンジの再生とを切り替える準備を行うステップと、映像シーケンスが切り替わるタイミングで、前記第１輝度ダイナミックレンジの再生と前記第２輝度ダイナミックレンジの再生とを切り替えるステップとを含んでもよい。
これによれば、多重化レイヤ内のハイブリッド情報を用いて、再生方式の切り替えの準備を事前に行うことができる。これにより、再生方式の切り替えを円滑に行うことができる。
例えば、前記第１ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度の第一の範囲では前記映像データの輝度の線形項で規定され、前記第一の範囲よりも大きい第二の範囲では前記映像データの輝度のべき乗項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第２ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度の第三の範囲では前記映像データの輝度の線形項で規定され、前記第三の範囲よりも大きい第四の範囲では前記映像データの輝度のべき乗項で規定され、前記第四の範囲よりも大きい第五の範囲では前記映像データの輝度の対数項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第１ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度のべき乗項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第２ＯＥＴＦは、前記映像データの輝度の第六の範囲では前記映像データの輝度のべき乗項で規定され、前記第六の範囲よりも大きい第七の範囲では前記映像データの輝度の対数項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記第１ＯＥＴＦは、ＢＴ．７０９又はＢＴ．２０２０で規定されているＯＥＴＦであり、前記第２ＯＥＴＦは、ハイブリッドガンマＯＥＴＦであってもよい。
例えば、前記データ再生方法は、さらに、前記映像データの輝度ダイナミックレンジと前記第１輝度ダイナミックレンジとの差を示すダイナミックレンジ増加情報を前記ＳＥＩから取得するステップを含んでもよい。
例えば、前記データ再生方法は、さらに、映像シーケンスに含まれる全てのピクチャの各々の平均輝度値のうち、最大の平均輝度値を示すピクチャ最大平均レベル情報を前記ＳＥＩから取得するステップを含んでもよい。
また、本発明の一態様に係るデータ生成装置は、第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジの映像データであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有する映像データを生成するデータ生成装置であって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記映像データを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて前記映像データに含まれる映像信号を生成する生成部と、前記第１機器が前記映像データを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦを特定するための第１伝達関数情報を、前記映像データ内のＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に格納する第１格納部と、前記第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を、前記映像データ内のＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に格納する第２格納部とを含む。
これによれば、第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生にのみ対応している機器では、第１伝達関数情報を用いて映像データを再生でき、第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している機器では、第２関数情報を用いて映像データを再生できる。このように、当該データ生成装置は、後方互換性を有する映像データを生成できる。
また、本発明の一態様に係るデータ再生装置は、第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジの映像データであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有する映像データを再生するデータ再生装置であって、前記映像データは、前記第１機器が前記映像データを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を特定するための第１伝達関数情報が格納されているＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記映像データを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報が格納されているＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを含み、前記データ再生装置は、前記ＳＥＩに含まれる前記第２伝達関数情報を取得する取得部と、取得した前記第２伝達関数情報で特定される前記第２ＯＥＴＦを参照して前記映像データに含まれる映像信号を再生する再生部とを含む。
これによれば、当該データ再生装置は、後方互換性を有する映像データを再生できる。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、以下では用語、データ構成、及び処理内容等の詳細な説明を省略する場合があるが、これらの具体例の一例は、例えば、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３に記載されている内容に準ずる。
まず、本実施の形態に係るシステムの構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すシステムは、データ生成装置１１０と、データ再生装置１２０とを含む。
データ生成装置１１０は、第１輝度ダイナミックレンジ（例えばＳＤＲ）より広い第２輝度ダイナミックレンジ（例えばＨＤＲ）の映像データであって、第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有する映像データを生成する。
このデータ生成装置１１０は、映像信号生成部１１１と、符号化部１１２と、多重化部１１３とを備える。
映像信号生成部１１１は、ＨＤＲに対応した原画像の輝度値を、ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて、コード値に変換する。ここで、ＯＥＴＦとは、図２に示すように、原画像の輝度値をコード値に変換するための関数である。具体的は、映像信号生成部１１１は、ＳＤＲ互換のＨＤＲのＯＥＴＦを用いる。この詳細は後述する。
符号化部１１２は、得られたコード値に、ＨＥＶＣ等の映像符号化規格に準拠した符号化を行うことでビデオエレメンタリストリームを生成する。多重化部１１３は、ビデオエレメンタリストリームを多重化することでトランスポートストリーム（例えばＤＶＢトランスポートストリーム）を生成する。
生成されたトランスポートストリームは、例えば、放送波等により、データ再生装置１２０に伝送される。なお、ここでは、放送波が用いられる例を述べるが、ネットワーク等を介した伝送であってもよし、ＢＤディスク等の記録媒体を介した伝送であってもよい。
データ再生装置１２０は、データ生成装置１１０で生成された映像データを再生する。このデータ再生装置１２０は、逆多重化部１２１と、復号部１２２と、再生部１２３とを備える。
逆多重化部１２１は、映像データ（トランスポートストリーム）を逆多重化することでビデオエレメンタリストリームを生成する。復号部１２２は、得られたビデオエレメンタリストリームに、ＨＥＶＣ等の映像符号化規格に準拠した復号を行うことでコード値を生成する。
再生部１２３は、得られたコード値を、上記ＯＥＴＦに対応するＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて、輝度値に変換することで映像を復元する。ここで、ＥＯＴＦとは、ＯＥＴＦの逆関数であり、コード値を輝度値に変換するための関数である。得られた映像は、データ再生装置１２０が備える、又はデータ再生装置１２０に接続されている表示部等に表示される。
以下、本実施の形態の伝達関数（ＯＥＴＦ）のシグナリングについて説明する。
伝達関数は、ＨＥＶＣ及びＡＶＣ映像符号化規格におけるＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）に含まれるＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）内のｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓを用いてシグナリングされる。
また、ＯＥＴＦのみがシグナリングされ、ＥＯＴＦはシグナリングされない。
図３は、ＶＵＩパラメータのシンタックスを示す図である。図３に示すように、ＶＵＩは第１伝達関数情報（ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）を含む。図４は、ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓの意味を示すテーブルである。値１及び１４が、ＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ） ＵＨＤ（ウルトラＨＤ）のフェーズ１受信器がサポートするＳＤＲのＯＥＴＦに割り当てられている。
ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓは非特許文献１等に記載のように、原画像の光電気電圧特性（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を示す。
なお、シグナリングとは、所望の情報を受信側が取得できるように、伝達信号内に当該所望の情報を特定するための信号、又は、当該情報そのものを示す信号を含めることを意味する。例えば、図３及び図４の例では、ＯＥＴＦを特定するためのｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓが伝達信号内に含まれ、受信側は、受信したｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓに基づき、ＯＥＴＦを特定する。
以下、本実施の形態に係る新しいＯＥＴＦのための拡張の例について説明する。
ＨＥＶＣ及びＡＶＣ規格では、さらなる拡張のための予備値（リザーブド）が設けられている。よって、この予備値をＳＤＲ互換のＨＤＲのＯＥＴＦ（以下、ハイブリッドＯＥＴＦと呼ぶ）に割り当てることができる。例えば、図５に示すように、予備値である値１８～２０にハイブリッドＯＥＴＦが割り当てられる。
しかしながら、この場合、ＨＤＲに対応してない古い仕様のデータ再生装置（受信器）では、この新たな値を認識できず、予備値と認識してしまう。これにより、ハイブリッドＯＥＴＦに新たな値が用いられた場合には後方互換性を実現できないという問題がある。ここで、ハイブリッドＯＥＴＦとは、例えばＢＢＣハイブリッドガンマ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｇａｍｍａ）ＯＥＴＦ等、輝度のべき乗で表現される部分と輝度の対数で表現される部分を含むＯＥＴＦである。
本実施の形態では、第１伝達関数情報（ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）の値は、従来のＳＤＲと同様に１（ＢＴ．７０９）又は１４（ＢＴ．２０２０）に設定される。
また、ハイブリッドＯＥＴＦを特定するため第２伝達関数情報（ＨＤＲ＿ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）が第１伝達関数情報とは別にシグナリングされる。これにより、ＨＤＲに対応していないデータ再生装置では、第１伝達関数情報（ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）を用いてＳＤＲ用のＯＥＴＦを特定でき、ＨＤＲに対応しているデータ再生装置では、第２伝達関数情報を用いて、ＨＤＲ用のＯＥＴＦを特定できる。
ここで、第２伝達関数情報（ＨＤＲ＿ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）は、ＨＤＲ用のＯＥＴＦのシグナリングに用いられる。具体的には、ＨＤＲ用のＯＥＴＦは、第１伝達関数情報（ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）で特定されるＳＤＲ用のＯＥＦＴと互換性を有する。
例えば、第２伝達関数情報（ＨＤＲ＿ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）は、図５に示す３つのハイブリッドＯＥＴＦのいずれかを示す。なお、第２伝達関数情報は、ハイブリッドＯＥＴＦが用いられるか否かを示す情報であってもよい。また、選択可能なハイブリッドＯＥＴＦの数は任意でよく、１以上であればよい。
また、ハイブリッドＯＥＴＦは、図２に示すようにＳＤＲのＯＥＴＦと輝度が低い範囲で特性が略一致する。つまり、ハイブリッドＯＥＴＦを用いて生成された映像信号が、ハイブリッドＯＥＴＦ用いて再生された場合と、ＳＤＲのＯＥＴＦを用いて再生された場合とで、輝度が低い範囲では再生される輝度がほぼ一致する。これにより、ＨＤＲ機器で再生された場合とＳＤＲ機器で再生された場合との輝度値の差を低減できるので、ＳＤＲのＯＥＴＦを用いて再生された場合でも違和感の少ない映像を再生できる。
以下では、第２伝達関数情報を格納する複数の方法を説明する。大きく分けて、第２伝達関数情報を、映像符号化レイヤ（Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）に格納する方法と、多重化レイヤ（Ｍｕｌｔｉｐｌａｘｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）に格納する方法とがある。
まず、第２伝達関数情報を映像符号化レイヤに格納する方法を説明する。
図６は、本実施の形態に係るＨＤＲハイブリッドガンマ（ｈｙｂｒｉｄ ｇａｍｍａ）ＳＥＩメッセージ（以下、ハイブリッドＳＥＩメッセージと呼ぶ）のシンタックスを示す図である。図６に示すように、ハイブリッドＳＥＩメッセージに、第２伝達関数情報（ＨＤＲ＿ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）が含まれる。
ハイブリッドＳＥＩメッセージは、ＩＲＡＰ ＮＡＬユニット又はＩピクチャ内にのみ存在し、それ以降の符号化映像シーケンスに対して有効となる。
なお、ハイブリッドＳＥＩメッセージは、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）又はサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）ＳＥＩメッセージであってもよい。
また、アプリケーション標準化文書内において、このＳＥＩメッセージの存在が、ＨＤＲ＿ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉが予め定められた固定値の場合に義務化されてもよい。
また、図７に示すように、ハイブリッドＳＥＩメッセージは、上記第２伝達関数情報に加え、又は第２伝達関数情報の代わりに、ダイナミックレンジ増加情報（ｄｙｎａｍｉｃ＿ｒａｎｇｅ＿ｉｎｃｒｅａｓｅ）及びピクチャ最大平均レベル情報（ｍａｘｉｍｕｍ＿ａｖｅｒａｇｅ＿ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｌｅｖｅｌ）を含んでもよい。
ダイナミックレンジ増加情報（ｄｙｎａｍｉｃ＿ｒａｎｇｅ＿ｉｎｃｒｅａｓｅ）は、係数ｋの演算に用いられ、０、１又は２の値のみをとる。係数ｋは、ＳＤＲのダイナミックレンジとの差を示し、下記（式１）で求められる。具体的には、係数ｋは、当該映像のダイナミックレンジのＳＤＲのダイナミックレンジに対する倍率を示す。
ｋ＝２×ｄｙｎａｍｉｃ＿ｒａｎｇｅ＿ｉｎｃｒｅａｓｅ＋４ ・・・（式１）
ピクチャ最大平均レベル情報（ｍａｘｉｍｕｍ＿ａｖｅｒａｇｅ＿ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｌｅｖｅｌ）は、映像シーケンスに含まれる全てのピクチャのうち、最大の平均ピクチャレベルを示す。ここで平均ピクチャレベルとは、最大輝度に対するパーセントで表わされる画素の輝度の平均値である。
このように、ダイナミックレンジ増加情報及びピクチャ最大平均レベル情報を用いることで、ＳＤＲとの差を任意の範囲に設定できる。
また、アプリケーション標準化文書内において、このＳＥＩメッセージの存在が、ｋが予め定められた固定値の場合に義務化されてもよい。例えば、ＤＶＢではｋ＝４であり、ＢＤＡではｋ＝８である。
図８は、拡張されたＳＰＳの構成を示す図である。図８に示すように、ダイナミックレンジ増加情報（ｄｙｎａｍｉｃ＿ｒａｎｇｅ＿ｉｎｃｒｅａｓｅ）及びピクチャ最大平均レベル情報（ｍａｘｉｍｕｍ＿ａｖｅｒａｇｅ＿ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｌｅｖｅｌ）は、ＳＰＳに含まれてもよい。
次に、第２伝達関数情報を多重化レイヤに格納する方法を説明する。
図９は、本実施の形態に係るＭＰＥＧ２－ＴＳレベルの新たな記述子であるハイブリッド記述子（ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）の構成を示す図である。
図９に示すように、ハイブリッド記述子は、ハイブリッドＯＥＴＦフラグ（ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ＯＥＴＦ＿ｆｌａｇ）と、第２伝達関数情報（ＨＤＲ＿ｔｒａｎｓｆｅｒ＿ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）とを含む。
ハイブリッドＯＥＴＦフラグ（ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ＯＥＴＦ＿ｆｌａｇ）は、コンテンツがハイブリッドＯＥＴＦを用いてＨＤＲ符号化されているかを示す。例えば、ハイブリッドＯＥＴＦフラグが１である場合、コンテンツはハイブリッドＯＥＴＦを用いてＨＤＲ符号化されている。
なお、ハイブリッドＯＥＴＦフラグは必ずしも必要ではなく、第２伝達関数情報のみが用いられてもよい。
また、ハイブリッド記述子は、ＭＰＥＧで規定されているＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）、ＤＶＢ－ＳＩ規格内のＤＶＢで規定されているＳＤＴ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、及び、ＤＶＢ－ＳＩ規格内のＤＶＢで規定されているＥＩＴ（Ｅｖｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）のうち少なくとも一つに格納される。
ＰＭＴは、画像又は音声などを格納したＴＳパケットのＰＩＤを示す。データ再生装置は、ＰＭＴから所望の画像又は音声などのＰＩＤを得ることで、所望の画像又は音声のＴＳパケットを抽出できる。
ＳＤＴは、チャンネル（サービス）の名称、各チャンネルで送出されるＥＩＴの種類、及びデジタルコピー制御情報等を示す。
ＥＩＴは、番組の名称、放送日時、及び放送内容など番組に関連する情報を示す。
ＰＭＴにハイブリッド記述子が含まれる場合、ハイブリッド記述子は、ビデオエレメンタリストリームにのみ付与される。しかしながら、この場合には、放送局においてＰＭＴの修正を制御する必要があり、この修正が困難な可能性がある。
ＳＤＴにハイブリッド記述子が含まれる場合、ハイブリッド記述子の内容が頻繁には更新されない。よって、サービス全体にハイブリッド記述子の内容を適用する場合に好ましい。
ＥＩＴにハイブリッド記述子が含まれる場合、ハイブリッド記述子の内容をイベント単位で変更できるという利点がある。
図１０は、本実施の形態に係るハイブリッド記述子の別の構成を示す図である。図１０に示すように、ハイブリッド記述子は、上記第２伝達関数情報に加え、又は第２伝達関数情報の代わりに、ダイナミックレンジ増加情報（ｄｙｎａｍｉｃ＿ｒａｎｇｅ＿ｉｎｃｒｅａｓｅ）及びピクチャ最大平均レベル情報（ｍａｘｉｍｕｍ＿ａｖｅｒａｇｅ＿ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｌｅｖｅｌ）を含んでもよい。
また、図１１は、本実施の形態に係るＨＥＶＣ記述子（ＨＥＶＣ＿ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）の構成を示す図である。ＨＥＶＣ記述子は、ＭＰＥＧ２－ＴＳレベルの記述子である。図１１に示すように、ＨＥＶＣ記述子の予備値（リザーブド）が、ハイブリッド符号化フラグ（ｈｄｒ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ｃｏｄｅｄ＿ｃｏｎｔｅｎｔ＿ｆｌａｇ）とダイナミックレンジ増加情報（ｄｙｎａｍｉｃ＿ｒａｎｇｅ＿ｉｎｃｒｅａｓｅ）とに置き換えられる。なお、ハイブリッド符号化フラグは、上述したハイブリッドＯＥＴＦフラグ（ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ＯＥＴＦ＿ｆｌａｇ）と同様のフラグである。また、上述した他の情報（第２伝達関数情報及びピクチャ最大平均レベル情報）がＨＥＶＣ記述子に含まれてもよい。
また、ＡＶＣ記述子（ＡＶＣ＿ｖｉｄｅｏ＿ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）に同様の拡張を行ってもよい。
また、上述したハイブリッド記述子（ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）と、ビデオエレメンタリストリームへのＯＥＴＦのシグナリング（ハイブリッドＳＥＩメッセージ）とを組み合わせてもよい。これにより、データ再生装置におけるパラメータの切り替えを円滑に行うことができる。
以下、この動作を詳細に説明する。図１２は、ストリームの構成及びデータ再生装置の動作を示す図である。
ハイブリッドＯＥＴＦフラグ（ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ＯＥＴＦ＿ｆｌａｇ）を含むハイブリッド記述子（ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）は、実際の変更の少し前に送信が開始される。このハイブリッドＯＥＴＦフラグを受信したデータ再生装置は、ＳＤＲとＨＤＲとの間の変更の準備を行う。
また、パラメータの変更を有効にするために、映像シーケンスの終了を示すＥＯＳ（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）がビデオエレメンタリストリームに挿入されている。また、ＥＯＳの後続のＲＡＰ（ランダムアクセスポイント）に、直前にシグナリングされていたハイブリッド記述子に適応したハイブリッドＳＥＩメッセージが格納される場合と格納されない場合がある。
データ再生装置は、ＥＯＳ及びハイブリッドＳＥＩメッセージが存在するか否かを検出し、検出結果に応じた変更を行う。
図１２に示す例では、データ再生装置は、ＨＤＲ動作を行っている状態において、ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ＯＥＴＦ＿ｆｌａｇ＝０を含むハイブリッド記述子を取得する。これにより、データ再生装置は、ＨＤＲからＳＤＲへの動作の切り替えの準備を開始する。次に、データ再生装置はＥＯＳを取得したタイミングでＨＤＲからＳＤＲへの切り替えを行う。また、ＳＤＲのビデオエレメンタリストリーム内にはハイブリッドＳＥＩメッセージは存在せず、データ再生装置は、ハイブリッドＳＥＩメッセージを取得しない。
次に、データ再生装置は、ＳＤＲ動作を行っている状態において、ＨＤＲ＿ｈｙｂｒｉｄ＿ｇａｍｍａ＿ＯＥＴＦ＿ｆｌａｇ＝１を含むハイブリッド記述子を取得する。これにより、データ再生装置は、ＳＤＲからＨＤＲへの動作の切り替えの準備を開始する。次に、データ再生装置はＥＯＳを取得したタイミングでＳＤＲからＨＤＲへの切り替えを行う。
以下、上記に基づく、データ生成装置１１０及びデータ再生装置１２０の動作を説明する。
図１３は、本実施の形態に係るデータ生成装置１１０の動作のフローチャートである。データ生成装置１１０は、ＨＤＲの映像データであって、ＨＤＲの映像の再生に対応せず、かつＳＤＲの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有する映像データを生成する。
まず、映像信号生成部１１１は、第２ＯＥＴＦを用いて原画像の輝度値をコード値に変換することで映像信号を生成する（Ｓ１０１）。次に、符号化部１１２は、映像信号を符号化することでビデオエレメンタリストリームを生成する。このとき符号化部１１２は、ＳＤＲにのみ対応している第１機器が映像データを再生する際に第１機器で参照される第１ＯＥＴＦを特定するための第１伝達関数情報を、映像データ（ビデオエレメンタリストリーム）内のＶＵＩに格納する。また、ＨＤＲに対応している第２機器が映像データを復号する際に第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を、映像データ内のＳＥＩに格納する（Ｓ１０２）。
ここでＶＵＩ及びＳＥＩは映像符号化レイヤに属する。また、第１ＯＥＴＦは、例えば、ＢＴ．７０９又はＢＴ．２０２０で規定されているＯＥＴＦであり、第２ＯＥＴＦは、例えば、ＢＢＣハイブリッドガンマＯＥＴＦである。
また、符号化部１１２は、さらに、映像データの輝度ダイナミックレンジとＳＤＲの輝度ダイナミックレンジとの差を示すダイナミックレンジ増加情報をＳＥＩに格納してもよい。また、符号化部１１２は、さらに、映像シーケンスに含まれる全てのピクチャの各々の平均輝度値のうち、最大の平均輝度値を示すピクチャ最大平均レベル情報をＳＥＩに格納してもよい。
次に、多重化部１１３は、ビデオエレメンタリストリームデータを多重化することでトランスポートストリームを生成する。このとき多重化部１１３は、映像データが、ＨＤＲの映像データであるか否かを示すハイブリッド情報（ハイブリッドＯＥＴＦフラグ）を多重化レイヤのハイブリッド記述子内に格納する（Ｓ１０３）。
なお、図１２に示す例では、ハイブリッド記述子が少なくともハイブリッドＯＥＴＦフラグを含む例を示しているが、ハイブリッド記述子は、さらに、第２伝達関数情報、ダイナミックレンジ増加情報、又はピクチャ最大平均レベル情報を含んでもよい。
同様に、ハイブリッドＳＥＩメッセージは、ハイブリッドＯＥＴＦフラグ、第２伝達関数情報、ダイナミックレンジ増加情報、及びピクチャ最大平均レベル情報の少なくとも一つを含めばよい。
また、上記説明では、ハイブリッドＯＥＴＦフラグと第２伝達関数情報とを個別の情報として記載しているが、第２伝達関数情報を、ハイブリッドＯＥＴＦフラグの代わりに用いてもよい。つまり、ハイブリッドＯＥＴＦフラグは用いられなくてもよい。例えば、第２伝達関数情報が映像データに含まれるか否かにより、映像データが、ＨＤＲの映像データであるか否か（ハイブリッドＯＥＴＦが用いられるか否か）をシグナリングできる。または、第２伝達関数情報によりハイブリッドＯＥＴＦが示されるか、ＳＤＲのＯＥＴＦが示されるかにより、映像データが、ＨＤＲの映像データであるか否かをシグナリングされてもよい。
なお、上記説明では、第２伝達関数情報によりハイブリッドＯＥＴＦが示される例を述べたが、図１２に示すように、映像データ内にＨＤＲの映像とＳＤＲの映像とが混在する場合には、ＳＤＲの映像に対しても第２伝達関数情報によりＳＤＲのＯＥＴＦが示されてもよい。これにより、ＨＤＲに対応しているデータ再生装置では、映像データがＳＤＲかＨＤＲかによらず、常に第２伝達関数情報を参照すればよい。つまり、当該データ再生装置は、第１伝達関数情報を参照しなくてもよい。これにより、データ再生装置の処理を簡略化できる。
図１４は、本実施の形態に係るデータ再生装置１２０の動作のフローチャートである。データ再生装置１２０は、ＨＤＲの映像データであって、ＨＤＲの映像の再生に対応せず、かつＳＤＲの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有する映像データを再生する。ここで、この映像データは、例えば、データ生成装置１１０により生成された映像データである。
まず、逆多重化部１２１は、映像データ（トランスポートストリーム）を逆多重化することでビデオエレメンタリストリームを生成する。このとき逆多重化部１２１は、映像データのハイブリッド記述子からハイブリッド情報（例えばハイブリッドＯＥＴＦフラグ）を取得する（Ｓ１２１）。なお、逆多重化部１２１は、さらに、ダイナミックレンジ増加情報及びピクチャ最大平均レベル情報の少なくとも一方をハイブリッド記述子から取得してもよい。
次に、データ再生装置１２０は、取得したハイブリッド情報に基づき、ＳＤＲの再生とＨＤＲの再生とを切り替える準備を行う（Ｓ１２２）。
次に、復号部１２２は、ビデオエレメンタリストリームを復号することで映像信号（コード値）を生成する。直前のハイブリッドＯＥＴＦフラグによりハイブリッドＯＥＴＦが用いられていることが示される場合には、復号部１２２は、ビデオエレメンタリストリーム内のハイブリッドＳＥＩに含まれる第２伝達関数情報を取得する（Ｓ１２３）。なお、復号部１２２は、さらに、ダイナミックレンジ増加情報及びピクチャ最大平均レベル情報の少なくとも一方をハイブリッドＳＥＩから取得してもよい。
再生部１２３は、取得した第２伝達関数情報で特定される第２ＯＥＴＦを参照して映像データに含まれる映像信号を再生する（Ｓ１２４）。また、再生部１２３は、映像シーケンスが切り替わるタイミングで、ＳＤＲの再生とＨＤＲの再生とを切り替える。具体的には、再生部１２３は、ＥＯＳ以降のデータを変更後の方式で再生する。また、ダイナミックレンジ増加情報又はピクチャ最大平均レベル情報が取得された場合には、これらの情報を用いて再生が行われる。
なお、直前のハイブリッドＯＥＴＦフラグによりハイブリッドＯＥＴＦが用いられていないことが示される場合には、ステップＳ１２３において、復号部１２２は、ビデオエレメンタリストリーム内のＶＵＩに含まれる第１伝達関数情報を取得する。ステップＳ１２４において、再生部１２３は、取得した第１伝達関数情報で特定される第２ＯＥＴＦを参照して映像データに含まれる映像信号を再生する。なお、上述したように、第２伝達関数情報により第１ＯＥＴＦ又は第２ＯＥＦＴが選択的に示される場合には、復号部１２２は、常に第２伝達関数情報を取得し、再生部１２３は、第２伝達関数情報により示される第１ＯＥＴＦ又は第２ＯＥＴＦを参照してもよい。
以上のように、本実施の形態では、ＶＵＩ内に格納される第１伝達関数情報に加え、ＳＥＩメッセージ内に第２伝達関数情報が格納される。これにより、ＢＢＣハイブリッドガンマ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｇａｍｍａ）ＯＥＴＦ等のハイブリッドＯＥＴＦを用いたＨＤＲ符号化を実現できる。
具体的には、記述子を用いた多重化レイヤへのシグナリングによりコンテンツがハイブリッドＯＥＴＦによりＨＤＲ符号化されているかを示すことができる。
また、新たなＳＥＩメッセージと新たな記述子との組み合わせにより、データ再生装置による円滑なＨＤＲとＳＤＲとの間の切り替えを実現できる。
また、第１ＯＥＴＦは下記の（式２）で規定される関数であってもよい。
Figure 2024096498000002
ここで、Ｌはイメージの輝度であり、参照ホワイトレベルで０≦Ｌ≦１に規格化されている。Ｖは電気信号に対応する数値である。また、α、β、γ、δ、ρはある定数であって、具体的な数値例としては、α＝４．５、β＝０．０１８、γ＝１．０９９、δ＝０．４５、ρ＝０．０９９である。
つまり、（式２）に示すように、第１ＯＥＴＦは、映像データの輝度の第一の範囲では映像データの輝度の線形項で規定され、第一の範囲よりも大きい第二の範囲では映像データの輝度のべき乗項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
さらに、第１ＯＥＴＦは下記の（式３）で表現される関数であってもよい。
Figure 2024096498000003
ここで、Ｌはイメージの輝度であり、０≦Ｌ≦１で規格化されている。Ｅは参照ホワイトレベルで規格化された電圧に対応する数値であって、参照カメラ色チャネルＲＧＢで検出された絶対光強度に比例する。結果として、Ｅ’は非線形シグナルになる。また、α、β、γ、δはある定数であって、具体的な数値例としては、α＝４．５、β＝０．０１８（ｆｏｒ １０－ｂｉｔ ｓｙｓｔｅｍ）または０．０１８１（ｆｏｒ １２－ｂｉｔ ｓｙｓｔｅｍ）、γ＝１．０９９（ｆｏｒ １０－ｂｉｔ ｓｙｓｔｅｍ）または１．０９９３（ｆｏｒ １２－ｂｉｔ ｓｙｓｔｅｍ）、δ＝０．４５、ρ＝０．０９９である。
また、第２ＯＥＴＦは下記の（式４）で規定される関数であってもよく、当該ＯＥＴＦでは、高い輝度において、変換関数を対数項にて規定している。
Figure 2024096498000004
ここで、Ｌはイメージの輝度であり、参照ホワイトレベルで規格化されている。ただし、Ｌは１を超えることがある。すなわち、この変換関数は参照ホワイトよりも大きな輝度もサポートしている。Ｖは電気信号に対応する数値である。μはガンマ曲線と対数曲線の変換点（ｂｒｅａｋｐｏｉｎｔ）であって、Ｖが１以下におけるＬの最大値を決定する。また、α、β、γ、δ、ρはある定数であって、具体的な数値例としては、α＝４．５、β＝０．０１８、γ＝１．０９９、δ＝０．４５、ρ＝０．０９９である。
つまり、（式４）に示すように、第２ＯＥＴＦは、映像データの輝度の第三の範囲では映像データの輝度の線形項で規定され、第三の範囲よりも大きい第四の範囲では映像データの輝度のべき乗項で規定され、第四の範囲よりも大きい第五の範囲では映像データの輝度の対数項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
また、第１ＯＥＴＦは下記の（式５）で規定される関数であってもよい。
Figure 2024096498000005
ここで、Ｌはイメージの輝度であり、参照ホワイトレベルで０≦Ｌ≦１に規格化されている。Ｖは電気信号に対応する数値である。また、αはある定数であって、具体的な数値例としては、α＝０．５である。
つまり、（式５）に示すように、第１ＯＥＴＦは、映像データの輝度のべき乗項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
また、第２ＯＥＴＦは下記の（式６）で規定される関数であってもよい。当該ＯＥＴＦでは、高い輝度において、変換関数を対数項にて規定している。
Figure 2024096498000006
また、αはある定数であって、具体的な数値例としては、α＝０．５である。
つまり、（式６）に示すように、第２ＯＥＴＦは、映像データの輝度の第六の範囲では映像データの輝度のべき乗項で規定され、第六の範囲よりも大きい第七の範囲では映像データの輝度の対数項で規定されるＯＥＴＦであってもよい。
以上、一つまたは複数の態様に係るデータ生成装置（データ生成方法）及びデータ再生装置（データ再生方法）について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
例えば、上記各実施の形態において、各構成要素は、回路などの専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
本発明は、データ送信装置又はＢＤ機器等のデータ再生装置に適用できる。
１１０ データ生成装置
１１１ 映像信号生成部
１１２ 符号化部
１１３ 多重化部
１２０ データ再生装置
１２１ 逆多重化部
１２２ 復号部
１２３ 再生部

Claims (4)

  1. 第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジのビデオエレメンタリストリームであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有するビデオエレメンタリストリームを生成するデータ生成装置であって、
    映像符号化規格に準拠した符号化を行うことで前記ビデオエレメンタリストリームを生成する符号化部、を備え、
    前記ビデオエレメンタリストリームは、
    前記第１機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を特定するための第１伝達関数情報を格納するＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、
    前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を格納するＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを含み、
    前記第１輝度ダイナミックレンジはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、前記第２輝度ダイナミックレンジはＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、
    前記第１ＯＥＴＦ及び前記第２ＯＥＴＦは、それぞれ、輝度値をコード値に変換する関数であり、
    前記ＶＵＩは、ＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）に含まれる
    データ生成装置。
  2. 請求項１に記載の前記ビデオエレメンタリストリームを放送波又はネットワークを介して伝送するデータ出力装置。
  3. 第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジのビデオエレメンタリストリームであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有するビデオエレメンタリストリームを生成する符号化装置であって、
    映像符号化規格に準拠した符号化を行うことで前記ビデオエレメンタリストリームを生成する符号化部、を備え、
    前記符号化部は、前記ビデオエレメンタリストリーム内に、ＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを生成し、
    前記符号化部は、前記第１機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を特定するための第１伝達関数情報を前記ＶＵＩに格納し、
    前記符号化部は、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を前記ＳＥＩに格納し、
    前記第１輝度ダイナミックレンジはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、前記第２輝度ダイナミックレンジはＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、
    前記第１ＯＥＴＦ及び前記第２ＯＥＴＦは、それぞれ、輝度値をコード値に変換する関数であり、
    前記ＶＵＩは、ＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）に含まれる
    符号化装置。
  4. 第１輝度ダイナミックレンジより広い第２輝度ダイナミックレンジのビデオエレメンタリストリームであって、前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応せず、かつ前記第１輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第１機器での再生に互換性を有するビデオエレメンタリストリームを復号する復号装置であって、
    映像符号化規格に準拠した復号を行うことで前記ビデオエレメンタリストリームを復号する復号部、を備え、
    前記ビデオエレメンタリストリームは、
    前記第１機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第１機器で参照される第１ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を特定するための第１伝達関数情報を格納するＶＵＩ（Ｖｉｄｅｏ Ｕｓａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、
    前記第２輝度ダイナミックレンジの映像の再生に対応している第２機器が前記ビデオエレメンタリストリームを復号する際に前記第２機器で参照される第２ＯＥＴＦを特定するための第２伝達関数情報を格納するＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを含み、
    前記第１輝度ダイナミックレンジはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、前記第２輝度ダイナミックレンジはＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）であり、
    前記第１ＯＥＴＦ及び前記第２ＯＥＴＦは、それぞれ、輝度値をコード値に変換する関数であり、
    前記ＶＵＩは、ＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）に含まれる
    復号装置。
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