JP6381701B2 - 受信装置、テレビジョン受像機、映像信号生成装置、送信装置、映像信号伝送システム、受信方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

受信装置、テレビジョン受像機、映像信号生成装置、送信装置、映像信号伝送システム、受信方法、プログラム、及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、階調値と輝度値との変換関数を切り替える受信装置等に関する。
近年、高画質化技術の一つとして、ＰＱ方式及びＨＬＧ方式等のＨＤＲ（High Dynamic Range）信号が注目を集めている。また、コンテンツを含むＨＤＲ信号等の映像信号をテレビ及びＳＴＢ（Set Top Box）等の受信装置が受信した際に、映像信号が示す階調値を輝度値に変換する技術が一般化している。このような技術によれば、階調数が多いＨＤＲ信号を元に、適切な輝度で映像を表示することで、高コントラストの映像を表示することができる。
このような階調を輝度に変換する受信装置では、例えば、ユーザが字幕を映像に表示させた場合に、階調値を輝度値に正確に変換することができない場合がある。その結果、受信装置は、ユーザが望む適切な映像を表示することができなくなることがある。
ここで、特許文献１には、映像内に字幕情報がある場合、原画像から字幕を抜き取り、字幕を抜き取った映像と字幕とに分割し、当該映像と字幕とのそれぞれに画像処理を施した後に合成する技術が記載されている。
技術が記載されている。
特開２００１−１６９１９９号公報（２００１年６月２２日公開）
しかしながら、原画像から字幕を抜き取った映像と、字幕との輝度値の大小関係、及び、字幕の色等は一定ではない。そのため、特許文献１のような技術を用いて当該映像と字幕とのそれぞれに画像処理を施した後に合成しても、シーン等によっては、映像信号に応じた適切な輝度で映像を表示することができない場合があるという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、輝度を調整する技術において、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る受信装置は、映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信装置であって、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部と、上記取得部が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部とを備えている。
また、本発明の一態様に係る映像信号生成装置は、映像データとメタデータとを含む映像信号を生成する映像信号生成装置であって、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数含むメタデータを生成するメタデータ生成部を備えている。
また、本発明の一態様に係る映像信号伝送システムは、送信装置と受信装置とを含む映像信号伝送システムであって、上記送信装置は、映像データとメタデータとを含む映像信号を送信するものであり、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数含むメタデータを生成するメタデータ生成部を備えており、上記受信装置は、上記映像信号を受信するものであり、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部と、上記取得部が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部とを備えている。
また、本発明の一態様に係る受信方法は、映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信方法であって、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得工程と、上記取得工程において取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換工程とを備えている。
本発明の一態様によれば、輝度を調整する技術において、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。
本発明の実施形態１に係る受信装置を備えている映像信号伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る受信装置の外観を示す図である。 本発明の実施形態１に係る受信方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る受信方法を説明するための図である。 本発明の実施形態２に係る受信装置を備えている映像信号伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２に係る受信方法を説明するための図である。 本発明の実施形態２に係る受信方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る受信装置を備えている映像信号伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係る受信方法を説明するための図である。 本発明の実施形態３に係る受信方法を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。なお、本明細書において、「トーンマッピングの切り替え」とは、映像信号が示す階調値を、映像を表示する際に使用される輝度値に変換する方法を切り替えることを意味する。
＜実施形態１＞
〔映像信号伝送システム１００〕
本発明の実施形態１に係る映像信号伝送システム１００について、図１及び２を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る映像信号伝送システム１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、映像信号伝送システム１００は、送信装置１及び受信装置１０を備えている。
〔送信装置１〕
本実施形態に係る送信装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る送信装置１は、映像信号生成装置２及び送信部５を備えている。
送信装置１は、映像信号生成装置２によって生成された映像データとメタデータとを含む映像信号を、送信部５を介して受信装置１０に送信する。送信部５は、受信装置１０と無線通信を行うことで、映像信号を受信装置１０に送信する。
送信装置１としては、例えば、テレビ局等の放送局等を挙げることができる。
〔映像信号生成装置２〕
映像信号生成装置２は、映像データとメタデータとを含む映像信号を生成するものである。図１に示すように、映像信号生成装置２は、映像データ生成部３及び４を備えている。
映像信号生成装置２は、映像データ生成部３で生成した映像データに、メタデータ生成部４で作成したメタデータを付加し、送信部５に映像データを送る。
ここで、本実施形態では、映像信号として、ＨＤＲ信号を用いる。ＨＤＲ信号としては、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface：高精細度マルチメディアインターフェース）規格に基づくＨＤＭＩ（登録商標）信号、及び、Ｔｕｎｅｒ信号（チューナーによって受信した信号）等を挙げることができる。ＨＤＲ信号には、各画像が取る階調値及び字幕等を含む文字情報の映像データの他に、コンテンツの最大輝度レベルを示すＭＡＸ ＣＬＬ等のメタデータが含まれる。
（映像データ生成部３）
映像データ生成部３は、各画像が取る階調値及び字幕情報等の映像データを生成するものである。映像データ生成部３は、例えば、外部から取得した映像データを変換することで、映像信号として送信するための映像データを生成する。
（メタデータ生成部４）
メタデータ生成部４は、映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数含むメタデータを生成するものである。
本実施形態では、字幕も含めたコンテンツの最大輝度レベルを示すＭＡＸ ＣＬＬ、及び、字幕を除いたコンテンツの最大輝度レベルを示すＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を、最大輝度に関する情報として用いる。
このように、メタデータ生成部４は、字幕情報が含まれている場合に応じた最大輝度に関する情報、及び、字幕情報が含まれていない場合に応じた最大輝度に関する情報を含むメタデータを生成することができる。その結果、メタデータ生成部４によって生成されたメタデータを受信した受信装置１０は、映像データを含む映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。
上述の例では、メタデータ生成部４は、映像データに字幕情報が含まれているか否かによって場合分けして、コンテンツの最大輝度に関する情報を複数生成するようにしている。ただし、本実施形態ではこれに限定されない。
例えば、メタデータ生成部４は、映像データに字幕情報が含まれているか否か以外の条件で場合分けして、コンテンツの最大輝度に関する情報を複数生成するようにしてもよい。その場合、最大輝度に関する情報として、例えば、ＭＡＸ ＣＬＬ及び別の最大輝度に関する情報の二つを用いることができる。この場合も、上述の例と同様に、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。
また、上述の例では、最大輝度に関する情報として、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の二つのみを使用するが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、メタデータ生成部４は、別の最大輝度に関する情報をさらに生成してもよい。別の最大輝度に関する情報としては、例えば、映像信号において各フレーム又は各シーンを構成する各画素が取る階調値に対応する輝度レベルの最大値を挙げることができる。
〔受信装置１０〕
次に、本実施形態に係る受信装置１０について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、受信装置１０は、取得部１１と、変換部１２と、制御部１３と、表示パネル１４とを備えている。図２は、受信装置１０の外観を示す正面図である。受信装置１０としては、例えば、チューナーを備えたテレビジョン受像機、及び、ＳＴＢ（Set Top Box）等を挙げることができる。
（取得部１１）
取得部１１は、送信装置１の送信部５から送信された映像信号を受信する。これにより、取得部１１は、映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する。また、取得部１１は、映像信号に含まれる映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を複数取得する。すなわち、取得部１１は、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を取得する。
（変換部１２）
変換部１２は、取得部１１が複数取得した最大輝度に関する複数の情報のうちの一つの情報を参照して、映像データが示す映像の輝度変換を行う。
すなわち、変換部１２は、ＭＡＸ ＣＬＬを参照するか、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報を参照して変換関数を切り替える。そして、変換部１２は、切り替えた変換関数を用いて、映像信号が示す階調値と輝度値との変換を行う。例えば、変換部１２は、映像信号が示す階調値から、映像を表示する際に使用される輝度値への変換（トーンマッピング）を行う。
ここで、本実施形態では、変換部１２は、映像信号における映像データに字幕情報が含まれている場合は、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照する。また、変換部１２は、映像信号における映像データに字幕情報が含まれていない場合は、ＭＡＸ ＣＬＬを参照する。
このように、変換部１２は、映像データに字幕情報が含まれている場合と映像データに字幕情報が含まれていない場合とのそれぞれに応じて、適切なコンテンツの最大輝度に関する情報を参照することができる。その結果、受信装置１０は、映像データを含む映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。
（制御部１３及び表示パネル１４）
制御部１３は、表示パネル１４の各画素の輝度を、変換部１２が変換した輝度値に制御する。表示パネル１４は、映像の表示が可能な表示装置であればどのような装置によって実現されてもよい。表示パネル１４としては、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及びプロジェクター等が挙げられる。
〔受信方法〕
本実施形態に係る受信装置１０により実行される受信方法の流れを、図３を参照して説明する。送信装置１による受信装置１０への映像信号の送信は、上述した各部材の説明に準じて行い、その説明を省略する。
図３は、受信方法の流れを示すフローチャートである。
本実施形態に係る受信装置１０は、以下に説明するステップＳ１０１〜Ｓ１０５を実行することによって、受信処理を行う。
ステップＳ１０１（取得工程）：図３に示すように、まず、受信装置１０は、取得部１１を介して送信装置１から映像信号を受信する。また、取得部１１は、映像信号に含まれるＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を取得する。このように、取得部１１は、最大輝度に関する情報を複数取得する。取得部１１は、取得した最大輝度に関する情報を変換部１２に供給する。
ステップＳ１０２：変換部１２は、映像信号における映像データに字幕情報が含まれているかどうかを確認する。字幕情報が含まれていると変換部１２が判断した場合（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。字幕情報が含まれていないと変換部１２が判断した場合（ステップＳ１０２のＮＯ）、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０３及びステップＳ１０４において、変換部１２が用いる変換関数の例は後述する。
ステップＳ１０３（変換工程）：変換部１２は、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報を参照して映像信号が示す階調値と輝度値との変換（トーンマッピング）を実行する。具体的には、変換部１２は、映像信号のフォーマットに従う変換関数（例えば、ＳＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４に従うＥＯＴＦが示すＰＱカーブ）を用いて、階調値と輝度値との変換を実行する。その後、変換部１２は、変換後の輝度値を制御部１３に供給する。
ステップＳ１０４（変換工程）：変換部１２は、ＭＡＸ ＣＬＬに関する情報を参照して映像信号が示す階調値と輝度値との変換（トーンマッピング）を実行する（変換工程）。具体的には、変換部１２は、映像信号のフォーマットに従う変換関数（例えば、ＳＡＭＰＬＥ−ＳＴ２０８４に従う変換関数）を用いて、階調値と輝度値との変換を実行する。その後、変換部１２は、変換後の輝度値を制御部１３に供給する。
ステップＳ１０５：制御部１３は、表示パネル１４を構成する各画素の輝度を、変換部１２が変換した後の輝度値に制御する。
〔変換関数の例〕
次に、変換部１２が用いる変換関数の例を、図４を参照して説明する。図４は、変換関数による階調値と輝度値との変換（トーンマッピング）を示すグラフである。
図４の（ａ）及び（ｂ）において、横軸は、映像信号が示す変換前の階調値を表しており、縦軸は、変換後の輝度値（映像を表示する際の輝度）を表している。
（ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照したときの変換関数）
図４の（ａ）に示す実線の曲線は、変換部１２が、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照して生成する変換関数である。上述したように、映像信号における映像データに字幕情報が含まれている場合、変換部１２は、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照して生成した変換関数を参照する。
以下、比較のために、複数の変換関数を用いず、字幕も含めたコンテンツの最大輝度レベルに応じたＭＡＸ ＣＬＬのみを参照する変換部（不図示）がトーンマッピングを行った場合について説明する。
上述の変換部は、映像に字幕が表示されたときも、字幕も含めたコンテンツの最大輝度レベルに応じたＭＡＸ ＣＬＬを参照する。そのため、例えば、映像に白色の字幕が表示されていた場合、この変換部は、白色の字幕の輝度値を最大輝度値ＭＡＸ ＣＬＬとしてＰＱカーブを作成してしまうことがある。
すなわち、この変換部は、白色の字幕の輝度値に合わせた高い値の最大輝度値ＭＡＸ ＣＬＬを参照する。そして、当該変換部は、変換関数を、通常用いられるＳＡＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４に従うＥＯＦＴが示すＰＱカーブから、別の変換関数に切り替える。これにより、図４の（ａ）の破線で示されるＰＱカーブに切り替えられる。
この場合、図４の（ａ）の破線で示されるＰＱカーブのように、字幕も含めたコンテンツの最大輝度値（ＭＡＸ ＣＬＬ）は、本来のコンテンツの最大輝度値（図４の（ａ）のＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ））に比べて、高くなってしまう可能性がある。このとき、当該ＭＡＸ ＣＬＬの値は、例えば、１０００ｎｉｔ（ｃｄ／ｍ２）を取り得る。
また、図４の（ａ）に示すように、破線のＰＱカーブにおける輝度値は、例えば、同一の中間階調値である、階調値Ｘ１（例えば、１２８等）において、本来のＰＱカーブの輝度値Ｙ２よりも低い輝度値Ｙ１となってしまう虞がある。
これに対し、本実施形態では、変換部１２は、映像に字幕等が表示された場合でも、図４の（ａ）に示すように、最大輝度値として、字幕を除いたコンテンツの最大輝度値であるＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照する。これにより、図４の（ａ）の実線で示されるＰＱカーブに切り替えることができる。このように、変換部１２が、映像信号に応じて最適なＰＱカーブに切り替えることで、受信装置１０は、Ｘ１を始めとする中間階調値等に対して適切な画質の映像を表示することができる。なお、図４の（ａ）のＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の値は、例えば、８００ｎｉｔ（ｃｄ／ｍ２）であり得る。
（ＭＡＸ ＣＬＬを参照したときの変換関数）
図４の（ｂ）に示す曲線は、変換部１２が、ＭＡＸ ＣＬＬを参照したときの変換関数（ＳＡＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４に従うＥＯＦＴが示すＰＱカーブ）である。上述したように、映像信号における映像データに字幕情報が含まれていない場合、変換部１２は、ＭＡＸ ＣＬＬを参照する。この場合も、受信装置１０は、最適な画質の映像を表示することができる。
なお、図４の（ｂ）のＭＡＸ ＣＬＬは、字幕を除いたコンテンツの最大輝度値であるＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の値と同じ値を示し、例えば、８００ｎｉｔ（ｃｄ／ｍ２）の値であり得る。
＜実施形態２＞
実施形態１では、受信装置１０の変換部１２は、ＭＡＸ ＣＬＬを参照するか、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報を参照してトーンマッピングを行っていた。ただし、実施形態２のように、受信装置２０は、変換部１２の代わりに、変換部２２によって、ＭＡＸ ＣＬＬ、又は、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報を参照してトーンマッピングを行ってもよい。
実施形態２について、図５〜７を参照して説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
〔映像信号伝送システム２００〕
図５は、本実施形態に係る映像信号伝送システム２００の要部構成を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態に係る映像信号伝送システム２００は、送信装置１及び受信装置２０を備えている。
受信装置２０は、変換部１２の代わりに、変換部２２を備えている。この点以外は、受信装置２０は、受信装置１０と同様の構成である。
〔受信装置２０〕
受信装置２０の変換部２２は、取得部１１が取得した最大輝度に関する複数の情報のうちの二つの情報を参照して、映像データが示す映像の輝度変換を行う。すなわち、実施形態１における変換部１２は、一つの最大輝度に関する情報を参照していたのに対し、本実施形態における変換部２２は、さらにもう一つの最大輝度に関する情報を参照する。
より具体的には、変換部２２は、映像信号における映像データに字幕情報が含まれている場合、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の両方を参照する。また、変換部２２は、映像信号における映像データに字幕情報が含まれていない場合、実施形態１と同様にＭＡＸ ＣＬＬを参照する。
〔変換関数の例〕
変換部２２が用いる変換関数の例を、図６を参照して説明する。図６は、変換関数による階調値と輝度値との変換（トーンマッピング）を示すグラフである。
（ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照したときの変換関数）
図６の（ａ）に示す実線のＰＱカーブは、映像データに字幕情報が含まれている場合に、変換部２２が、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照して生成した変換関数である。
より具体的には、変換部２２は、図６の（ａ）に示すように、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）までの輝度値においては、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報を参照して変換関数を作成し、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を超える輝度値においては、ＭＡＸ ＣＬＬを更に参照して変換関数を作成する。これにより、ＰＱカーブの輝度値は、図６の（ａ）に示すように、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の輝度値を境に、階調値の増加に対して輝度値が緩やかにＭＡＸ ＣＬＬまで上昇する。
これにより、図６の（ａ）の実線のＰＱカーブでは、同一の階調値Ｘ１においては、字幕等も含めたコンテンツの最大輝度レベルに応じたＭＡＸ ＣＬＬのみを参照した破線のＰＱカーブの輝度値Ｙ１よりも高い輝度値Ｙ２となる。なお、当該破線のＰＱカーブは、図４の（ａ）のＰＱカーブと同じＰＱカーブである。
また、本実施形態では、変換部２２は、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を超える輝度値においては、ＭＡＸ ＣＬＬを参照する。
ここで、実施形態１では、映像データに字幕情報が含まれている場合、変換部１２は、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報のみを参照する。
そのため、図４の（ａ）に示すように、変換部１２によって作成したＰＱカーブには、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）＿ＴＯＮＥより高い階調値に対応する輝度値は表示されていない。その結果、実施形態１では、中間階調値においては適切な輝度で映像を表示することができても、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）＿ＴＯＮＥより高い階調値に対しては、当該階調値に応じた高い輝度値の映像を表示することができない。
これに対し、本実施形態では、映像データに字幕情報が含まれている場合、変換部２２は、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の両方に関する情報を参照する。そのため、図６の（ａ）に示すように、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）＿ＴＯＮＥより高い階調値と、それに応じて高くなる輝度値も、ＰＱカーブとして表される。その結果、変換部２２を備える受信装置２０は、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）＿ＴＯＮＥより高い階調値に適切に応じた高い輝度値の映像を表示することができる。
したがって、本実施形態に係る受信装置２０によれば、字幕等を含む映像データを含む映像信号にさらに適切に応じた輝度で映像を表示することができる。
（ＭＡＸ ＣＬＬを参照したときの変換関数）
図６の（ｂ）は、変換部２２が、ＭＡＸ ＣＬＬを参照したときの変換関数（ＳＡＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４に従うＥＯＦＴが示すＰＱカーブ）である。図６の（ｂ）のＰＱカーブは、図４の（ｂ）のＰＱカーブと同じなので、その説明を省略する。
〔受信方法〕
次に、本実施形態に係る受信装置２０により実行される受信方法の流れを、図７を参照して説明する。図７は、受信方法の流れを示すフローチャートである。
図７におけるステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０４、及び、Ｓ２０５は、図３に示すステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４、及び、Ｓ１０５と同様であるため、ここではその説明を省略する。
ステップＳ２０３（変換工程）：ステップＳ２０２のＹＥＳを経てステップＳ２０３に進んだ場合、ステップＳ２０３において、変換部２２は、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報を参照する。そして、変換部２２は、映像信号が示す階調値と輝度値との変換（トーンマッピング）を実行する。
具体的には、変換部１２は、映像信号のフォーマットに従う変換関数（例えば、ＳＡＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４に従うＥＯＴＦが示すＰＱカーブ）を用いて、階調値と輝度値との変換を実行する。その後、変換部２２は、変換後の輝度値を制御部１３に供給する。
なお、上述の例では、受信装置２０の変換部２２は、最大輝度に関する複数の情報のうちの二つの情報を参照して、映像データが示す映像の輝度変換を行っているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、変換部２２は、最大輝度に関する複数の情報のうちの二つ以上の情報を参照することができる。
例えば、変換部２２は、上述の二つ以外に、各フレーム又は各シーンを構成する各画素が取る階調値に対応する輝度レベルの最大値に関する情報をさらに参照することができる。
＜実施形態３＞
実施形態１及び２では、変換部１２及び２２は、最大輝度に関する複数の情報のうちの少なくとも一つの情報を、字幕情報がある場合及び字幕情報がない場合に分けて自動的に選択して参照している。ただし、実施形態３のように、変換部１２及び２２の代わりに、ユーザからの指示に応じて、最大輝度に関する複数の情報のうちの何れを参照するのかを選択する変換部３２を備えていてもよい。
実施形態３について、図８〜１０を参照して説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１及び２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
〔映像信号伝送システム３００〕
図８は、本実施形態に係る映像信号伝送システム３００の要部構成を示すブロック図である。図８に示すように、本実施形態に係る映像信号伝送システム３００は、送信装置１及び受信装置３０を備えている。
図８に示すように、本実施形態に係る受信装置３０は、受信装置１０の変換部１２の代わりに、変換部３２を備えている。この点以外は、本実施形態に係る映像信号伝送システム３００は、実施形態１に係る映像信号伝送システム１００と同様の構成である。
〔受信装置３０〕
図８に示すように、受信装置３０の変換部３２は、選択部３３を備えている。選択部３３は、ユーザからの指示に応じて、最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択する。
より具体的には、変換部３２の選択部３３は、ＭＡＸ ＣＬＬ、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）及びこれらの組み合わせのうち、何れを参照するのかを、ユーザからの指示に応じて選択する。
〔変換関数の例〕
変換部３２が用いる変換関数の例を、図９を参照して説明する。図９は、変換関数による階調値と輝度値との変換（トーンマッピング）を示すグラフである。
（ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照したときの変換関数）
図９の（ａ）に示す実線のＰＱカーブは、選択部３３がＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照したときの変換関数である。図９の（ａ）に示すＰＱカーブは、図６の（ａ）に示す実線のＰＱカーブと同じであるため、説明を省略する。
（ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照したときの変換関数）
図９の（ｂ）に示す実線のＰＱカーブは、選択部３３がＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）を参照したときの変換関数である。図９の（ｂ）に示すＰＱカーブは、図４の（ａ）に示す実線のＰＱカーブと同じであるため、説明を省略する。
（ＭＡＸ ＣＬＬを参照したときの変換関数）
図９の（ｃ）に示す実線のＰＱカーブは、選択部３３がＭＡＸ ＣＬＬを参照したときの変換関数である。図９の（ｃ）に示すＰＱカーブは、図４の（ｂ）及び図６の（ｂ）示すＰＱカーブと同じであるため、説明を省略する。
〔選択部３３による選択例〕
本実施形態では、ユーザは、ＭＡＸ ＣＬＬ、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）及びこれらの組み合わせのうちの何れを参照するのかを選択部３３に選択させることをできる。この選択させる基準は、特に限定されていない。ユーザは、任意に、ＭＡＸ ＣＬＬ、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）及びこれらの組み合わせのうちの何れを参照するのかを選択部３３に選択させることができる。以下に、ユーザがどのようなときにどのように選択部３３に選択させるかの一例を示す。
例えば、ユーザは、映像信号における映像データに字幕情報が含まれていない場合は、選択部３３に、ＭＡＸ ＣＬＬを選択するように指示する。
また、映像信号における映像データに字幕情報が含まれているとする。この場合、ユーザは、選択部３３に、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）のみを参照するか、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の両方を参照するかを選択するように指示する。
ここで、ユーザは、中間階調値を適切な輝度値に変換して映像に表示することができれば十分であると考えている場合、選択部３３に、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）のみを参照するように選択させてもよい。また、ユーザは、中間階調値だけでなく、高い階調値についても、それに応じた高い輝度値に変換して映像に表示したい場合、選択部３３に、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の両方を参照するように選択させてもよい。
このように、ユーザは、最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択部３３に選択させることができる。これにより、受信装置３０は、字幕等を含む映像データを含む映像信号に応じており、且つ、ユーザの意図に沿った輝度で映像を表示することができる。
〔受信方法〕
次に、本実施形態に係る受信装置３０により実行される受信方法の流れを、図１０を参照して説明する。図１０は、受信方法の流れを示すフローチャートである。
図１０におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０５、Ｓ３０６及びＳ３０７は、図３に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同様であるため、ここではその説明を省略する。また、図１０におけるステップＳ３０４は、図７におけるステップＳ２０３と同様であるため、ここではその説明を省略する。
ステップＳ３０３：ユーザは、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の両方に関する情報を参照するか、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）のみに関する情報を参照するかを選択部３３に選択させる。
選択部３３がＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の両方に関する情報を参照することを選択した場合（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、ステップＳ３０４に進む。選択部３３がＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）のみに関する情報を参照することを選択した場合（ステップＳ３０３のＮＯ）、ステップＳ３０５に進む。
なお、上述の例では、選択部３３は、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）の両方に関する情報を参照するか、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）のみに関する情報を参照するかを選択している。本実施形態では、これに限定されず、選択部３３は、ＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲ ＯＦＦ）以外にも最大輝度に関する複数の情報の別の選択肢があれば当該別の選択肢を選択してもよい。
別の選択肢としては、例えば、映像信号において各フレーム又は各シーンを構成する各画素が取る階調値に対応する輝度レベルの最大値を挙げることができる。このように、選択部３３が選択するための選択肢がさらに増えることで、ユーザは、受信装置３０に、映像データを含む映像信号にさらに適切に応じた輝度で映像を表示することができる。
〔選択部３３の変更例〕
上述の例では、選択部３３は、ユーザからの指示に応じて、最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択しているが、本実施形態では、これに限定されない。選択部３３は、ユーザの指示に従って選択する代わりに、コンテンツのジャンルに応じて、最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択してもよい。この場合、選択部３３は、コンテンツのジャンルが何であるか識別する識別手段（不図示）を備えている。
例えば、コンテンツのジャンルが、所定のジャンル（例えば、邦画及びスポーツ番組等）であると選択部３３が識別したとする。この場合、選択部３３は、映像データに字幕情報が含まれていないと判断し、ＭＡＸ ＣＬＬに関する情報を参照することを選択する。
また、コンテンツのジャンルが、所定のジャンル以外のジャンル（例えば、洋画）であると選択部３３が判断したとする。この場合、選択部３３は、映像データに字幕情報が含まれていると判断し、ＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）又はＭＡＸ ＣＬＬ及びＭＡＸ ＣＬＬ（ＣＨＡＲＯＦＦ）に関する情報を参照することを選択する。
このように、選択部３３は、コンテンツのジャンルに応じて最大輝度に関する複数の情報のうちの何れかを参照することを選択する。これにより、受信装置３０は、映像データを含む映像信号に対し、コンテンツのジャンル毎に適切に応じた輝度で映像を表示させることができる。
なお、上述の例では、選択部３３は、コンテンツのジャンルと、字幕の有無とを結び付けて最大輝度に関する複数の情報のうちの何れを参照するのを選択している。すなわち、選択部３３は、コンテンツのジャンルから、映像信号における映像データに字幕情報があるかないかを推測し、これを元に、最大輝度に関する複数の情報のうちの何れを参照するかを選択しているが、本実施形態ではこれに限定されない。
〔ソフトウェアによる実現例〕
受信装置１０、２０及び３０の制御ブロック（特に変換部１２、２２及び３２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、受信装置１０、２０及び３０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラム及び各種データがコンピュータ（又はＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）又は記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。そして、コンピュータ（又はＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る受信装置（１０、２０、３０）は、映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信装置（１０、２０、３０）であって、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部（１１）と、上記取得部（１１）が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部（１２、２２、３２）とを備えている。
上記の構成によれば、変換部（１２、２２、３２）は、映像データに応じて、適切なコンテンツの最大輝度に関する情報を一つ以上参照することができる。そのため、受信装置（１０、２０、３０）は、映像データを含む映像信号に応じた適切な輝度で映像を表示することができる。
本発明の態様２に係る受信装置（２０、３０）では、上記態様１において、上記変換部（２２、３２）は、上記取得部（１１）が取得した上記最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも二つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行ってもよい。
上記の構成によれば、受信装置（２０、３０）は、変換部（２２、３２）は、映像データに応じて、適切なコンテンツの最大輝度に関する情報を二つ以上参照することができる。そのため、受信装置（２０、３０）は、映像データを含む映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。
本発明の態様３に係る受信装置（３０）では、上記態様１又は２において、上記変換部（３２）が、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択する選択部（３３）を備え、上記選択部（３３）は、ユーザからの指示に応じて、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択してもよい。
上記の構成によれば、ユーザは、最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択部（３３）に選択させることができる。これにより、受信装置（３０）は、字幕等を含む映像データを含む映像信号に応じており、且つ、ユーザの意図に沿った輝度で映像を表示することができる。
本発明の態様４に係る受信装置（３０）では、上記態様１又は２において、上記変換部（３２）が、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択する選択部（３３）を備え、上記選択部（３３）は、コンテンツのジャンルに応じて、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択してもよい。
上記の構成によれば、選択部（３３）は、コンテンツのジャンルに応じて最大輝度に関する複数の情報のうちの何れかを参照することを選択する。これにより、受信装置（３０）は、映像データを含む映像信号に対し、コンテンツのジャンル毎に適切に応じた輝度で映像を表示することができる。
本発明の態様５に係るテレビジョン受像機は、上記態様１〜４に記載の受信装置（１０、２０、３０）を備えている。
上記の構成によれば、上記受信装置（１０、２０、３０）が上記各態様において奏する効果を上記テレビジョン受像機において得ることができる。
本発明の態様６に係る映像信号生成装置（２）は、映像データとメタデータとを含む映像信号を生成する映像信号生成装置（２）であって、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数含むメタデータを生成するメタデータ生成部（４）を備えている。
上記の構成によれば、メタデータ生成部（４）は、映像データに応じたコンテンツの最大輝度に関する情報を複数含むメタデータを生成することができる。その結果、メタデータ生成部（４）によって生成されたメタデータを受信した受信装置（１０、２０、３０）は、映像データを含む映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。
本発明の態様７に係る送信装置（１）は、上記態様６に記載の映像信号生成装置（２）を含む。
上記の構成によれば、上記映像信号生成装置（２）が上記各態様において奏する効果を上記送信装置（１）において得ることができる。
本発明の態様８に係る映像信号伝送システム（１００、２００、３００）は、送信装置（１）と受信装置（１０、２０、３０）とを含む映像信号伝送システム（１００、２００、３００）であって、上記送信装置（１）は、映像データとメタデータとを含む映像信号を送信するものであり、映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数含むメタデータを生成するメタデータ生成部（４）を備えており、上記受信装置（１０、２０、３０）は、映像信号を受信するものであり、映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部（１１）と、上記取得部（１１）が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部（１２、２２、３２）とを備えている。
上記の構成によれば、上記態様１の受信装置（１０、２０、３０）と同様の効果を奏することができる。
本発明の態様９に係る受信方法は、映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信方法であって、上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得工程と、上記取得工程において取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換工程とを備えている。
上記の構成によれば、上記態様１の受信装置（１０、２０、３０）と同様の効果を奏することができる。
本発明の各態様に係る受信装置（１０、２０、３０）は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記受信装置（１０、２０、３０）が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記受信装置（１０、２０、３０）をコンピュータにて実現させる受信装置のプログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
１ 送信装置
２ 映像信号生成装置
３ 映像データ生成部
４ メタデータ生成部
５ 送信部
１０、２０、３０ 受信装置
１１ 取得部
１２、２２、３２ 変換部
１３ 制御部
１４ 表示パネル
３３ 選択部
１００、２００、３００ 映像信号伝送システム

Claims (11)

  1. 映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信装置であって、
    上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部と、
    上記取得部が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部と
    を備え、
    上記メタデータは、上記コンテンツの最大輝度に関する情報を含み、
    上記変換部は、上記映像データに文字情報が含まれている場合と含まれていない場合とで、異なる最大輝度に関する情報を参照する
    ことを特徴とする受信装置。
  2. 上記変換部は、上記取得部が取得した上記最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも二つの情報を参照して、ある時刻における、上記映像データが示す一つの映像の輝度変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
  3. 映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信装置であって、
    上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部と、
    上記取得部が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部と
    を備え、
    上記メタデータは、上記コンテンツの最大輝度に関する情報を含み、
    上記変換部は、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択する選択部を備え、
    上記選択部は、ユーザからの指示に応じて、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択する
    ことを特徴とする受信装置。
  4. 映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信装置であって、
    上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部と、
    上記取得部が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部と
    を備え、
    上記メタデータは、上記コンテンツの最大輝度に関する情報を含み、
    上記変換部は、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択する選択部を備え、
    上記選択部は、コンテンツのジャンルに応じて、上記最大輝度に関する複数の情報のうち何れを参照するのかを選択する
    ことを特徴とする受信装置。
  5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の受信装置を備えているテレビジョン受像機。
  6. 映像データとメタデータとを含む映像信号を生成する映像信号生成装置であって、
    上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数含むメタデータを生成するメタデータ生成部を備え、
    上記メタデータ生成部は、上記映像データに文字情報が含まれている場合と含まれていない場合とで、異なる最大輝度に関する情報を含むメタデータを生成する
    ことを特徴とする映像信号生成装置。
  7. 請求項６に記載の映像信号生成装置を含むことを特徴とする送信装置。
  8. 送信装置と受信装置とを含む映像信号伝送システムであって、
    上記送信装置は、
    映像データとメタデータとを含む映像信号を送信するものであり、
    上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数含むメタデータを生成するメタデータ生成部を備えており、
    上記受信装置は、
    上記映像信号を受信するものであり、
    上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得部と、
    上記取得部が取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換部と
    を備え、
    上記メタデータは、上記コンテンツの最大輝度に関する情報を含み、
    上記変換部は、上記映像データに文字情報が含まれている場合と含まれていない場合とで、異なる最大輝度に関する情報を参照する
    ことを特徴とする映像信号伝送システム。
  9. 映像データとメタデータとを含む映像信号を受信する受信方法であって、
    上記映像データが示すコンテンツの最大輝度に関する情報を、一のコンテンツに対して複数取得する取得工程と、
    上記取得工程において取得した最大輝度に関する複数の情報のうち少なくとも一つの情報を参照して、上記映像データが示す映像の輝度変換を行う変換工程と
    を含み、
    上記メタデータは、上記コンテンツの最大輝度に関する情報を含み、
    上記変換工程では、上記映像データに文字情報が含まれている場合と含まれていない場合とで、異なる最大輝度に関する情報を参照する
    ことを特徴とする受信方法。
  10. 請求項１に記載の受信装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、上記変換部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
  11. 請求項１０に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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