JP7087028B2 - 受信装置、受信方法および表示装置 - Google Patents

受信装置、受信方法および表示装置 Download PDF

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Description

本技術は、受信装置、受信方法および表示装置に関する。
画像表示の際の輝度最低レベルと輝度最高レベルの同時再現能力を高くすることで、高画質臨場感を向上させることが可能となる。この同時再現能力は、表示ダイナミックレンジと呼ばれることがある。
従来、カメラ撮りからモニタ表示までを通じて、白の輝度値１００cd/ m2 が基本とされていた。また、従来、８ビット伝送（表現可能な諧調は０～２５５）が前提となっていた。例えば、１０ビット伝送、あるいはそれ以上のビットによる伝送を行うことで表現可能な階調数を広げることができる。また、従来、ディスプレイの特性の逆の特性を持つデータを入力することで、ディスプレイのガンマ特性を補正するガンマ補正が知られている。
例えば、非特許文献１には、０～１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい）のレベルを持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータを符号化することで生成されたビデオストリームを送信することなどが記載されている。
High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 10 (for FDIS & Last Call)
本技術の目的は、受信側において適切な輝度ダイナミックレンジでの表示を可能とすることにある。
本技術の概念は、
０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して伝送ビデオデータを得る処理部と、
上記伝送ビデオデータを、受信側で高輝度のレベルを変換するための補助情報と共に送信する送信部とを備える
送信装置にある。
本技術において、処理部により、０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブが適用されて伝送ビデオデータが得られる。送信部により、伝送ビデオデータが、受信側で高輝度のレベルを変換するための補助情報と共に送信される。例えば、送信部は伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信し、ビデオストリームのレイヤおよび/またはコンテナのレイヤに補助情報を挿入する補助情報挿入部を備える、ようにされてもよい。
例えば、本技術において、処理部は、入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、入力ビデオデータの１００％から１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを、入力ビデオデータの１００％に相当するレベルに変換する処理を行って伝送ビデオデータを得る、ようにされてもよい。そして、この場合、補助情報は、伝送ビデオデータの入力ビデオデータの１００％に相当するレベルの画素データに適用するフィルタの情報を含む、ようにされてもよい。
また、本技術において、処理部は、入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、閾値から入力ビデオデータの１００％に相当するレベルの間のレベルに変換する処理を行って伝送ビデオデータを得る、ようにされてもよい。
そして、この場合、補助情報は、伝送ビデオデータの閾値から入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの画素データに適用するフィルタの情報を含む、ようにされてもよい。あるいは、この場合、補助情報は、伝送ビデオデータの閾値から入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの画素データに適用する変換カーブの情報を含む、ようにされてもよい。
また、本技術において、処理部は、入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータをそのまま伝送ビデオデータにする、ようにされてもよい。そして、この場合、補助情報は、伝送ビデオデータの高レベル側に適用する変換カーブの情報を含む、ようにされてもよい。
このように本技術においては、０％から１００％＊Ｎのレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータを、受信側で高輝度のレベルを変換するための補助情報と共に送信するものである。そのため、受信側では、この補助情報により、伝送ビデオデータの高輝度のレベルを変換することが可能となる。
例えば、入力ビデオデータの１００％のレベルに相当するレベルを最大レベルとして持つ低ダイナミックレンジの伝送ビデオデータにおいて、その最大レベルが高くなるように変換して高ダイナミックレンジのビデオデータを得ることが可能となる。また、例えば、入力ビデオデータの１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを最大レベルとして持つ高ダイナミックレンジの伝送ビデオデータにおいて、その最大レベルが低くなるように変換して低ダイナミックレンジのビデオデータを得ることが可能となる。したがって、例えば、受信側において適切な輝度ダイナミックレンジでの表示が可能となる。
なお、本技術において、例えば、ビデオストリームのレイヤに補助情報の挿入があることを示す識別情報をコンテナのレイヤに挿入する識別情報挿入部を備える、ようにされてもよい。この場合、受信側では、ビデオストリームをデコードしなくても、このビデオストリームに補助情報の挿入があることを知ることができ、ビデオストリームから補助情報の抽出を適切に行うことができる。
また、本技術の他の概念は、
０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータを受信する受信部と、
上記伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲を、該伝送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する処理部とを備える
受信装置にある。
本技術において、受信部により、伝送ビデオデータが受信される。この伝送ビデオデータは、０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られたものである。処理部により、伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲が、この伝送送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換される。
例えば、処理部は、所定レベルを、補助情報に含まれるＮの情報およびモニタの輝度ダイナミックレンジの情報に基づいて決定する、ようにされてもよい。また、例えば、受信部では、伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナが受信される。補助情報は、例えば、ビデオストリームのレイヤに挿入されている。
例えば、本技術において、伝送ビデオデータは、入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、入力ビデオデータの１００％から１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを、入力ビデオデータの１００％に相当するレベルに変換する処理を行って得られたビデオデータであり、処理部は、伝送ビデオデータの、入力ビデオデータの１００％に相当するレベルの各画素データのレベルを、補助情報に含まれるフィルタ情報で特定されるフィルタを適用して、入力ビデオデータの１００％に相当するレベルから所定レベルまでの間のレベルに変換する、ようにされてもよい。
また、本技術において、伝送ビデオデータは、入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、閾値から入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って得られたビデオデータであり、処理部は、伝送ビデオデータの、閾値から入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの各画素データのレベルを、補助情報に含まれるフィルタ情報で特定されるフィルタを適用して、閾値から所定レベルまでの間のレベルに変換する、ようにされてもよい。
また、本技術において、伝送ビデオデータは、入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、閾値から入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って得られたビデオデータであり、処理部は、伝送ビデオデータの、閾値から入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの各画素データを、補助情報に含まれる変換カーブ情報を適用して、閾値から所定レベルまでの間のレベルに変換する、ようにされてもよい。
また、本技術において、伝送ビデオデータは、入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータそのままのビデオデータであり、処理部は、伝送ビデオデータの、入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルの各画素データを、補助情報に含まれる変換カーブ情報を適用して、閾値から入力ビデオデータのＬ＊１００％（ＬはＮ以下の数）に相当するレベルまでの間のレベルに変換する、ようにされてもよい。
このように本技術においては、０％から１００％＊Ｎのレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータが受信され、この伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲が、この伝送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換されるものである。したがって、例えば、適切な輝度ダイナミックレンジでの表示が可能となる。
本技術によれば、受信側において適切な輝度ダイナミックレンジでの表示が可能となる。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
実施の形態としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 ガンマカーブを適用して得られる伝送ビデオデータ（ａ）を説明するための図である。 ガンマカーブを適用して得られる伝送ビデオデータ（ｂ）を説明するための図である。 ガンマカーブを適用して得られる伝送ビデオデータ（ｃ）を説明するための図である。 ビデオストリームのレイヤに挿入されるガンマカーブ情報を説明するための図である。 伝送ビデオデータ（ａ）に対する受信側での変換処理を説明するための図である。 伝送ビデオデータ（ｂ）に対する受信側での変換処理を説明するための図である。 ビデオデータにおける輝度サンプル値と画素度数（頻度）との関係の一例を示す図である。 伝送ビデオデータ（ｃ）に対する受信側での変換処理を説明するための図である。 送信装置１００の構成例を示すブロック図である。 符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭のアクセスユニットを示す図である。 符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭以外のアクセスユニットを示す図である。 トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージの構造例を示す図である。 トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージの構造例を示す図である。 トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージの構造例における主要な情報の内容を示す図である。 ＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージの構造例を示す図である。 ＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージの構造例における主要な情報の内容を示す図である。 ＨＤＲ・シンプル・デスクリプタの構造例を示す図である。 ＨＤＲ・シンプル・デスクリプタの構造例における主要な情報の内容を示す図である。 ＨＤＲ・フル・デスクリプタの構造例を示す図である。 レベル・マッピング・カーブ・デスクリプタの構造例を示す図である。 伝送ビデオデータの高レベル側のレベルを変換するための変換カーブ（マッピングカーブ）を説明するための図である。 マッピングカーブのテーブルの一例を概略的に示す図である。 各種のＳＥＩメッセージおよびデスクリプタを含むＭＰＥＧ２のトランスポートストリームの構成例を示す図である。 受信装置の構成例を示すブロック図である。 受信装置のＨＤＲ処理部の構成例を示すブロック図である。 フィルタ情報を用いる場合におけるＨＤＲ処理部の各部の処理を説明するための図である。 フィルタ情報を用いる場合におけるレンジマッピング処理部の処理を説明するための図である。 フィルタ情報を用いる場合におけるレンジマッピング処理部の処理を説明するための図である。 変換カーブ情報を用いる場合におけるレンジマッピング処理部の処理を説明するための図である。 ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信システムの構成例を示すブロック図である。 ＭＰＤファイルに階層的に配置されている各構造体の関係の一例を示す図である。 ＤＡＳＨ仕様のストリームセグメントの構造を説明するための図である。 ＭＰＥＧ-２ＴＳに対応したセグメントのデータ形式における「Initialization Segment」内に含まれる情報と「Media Segment」内に含まれる情報がトランスポートストリーム内のどの情報であるかを概略的に示す図である。 ＭＭＴ構造伝送ストリームを取り扱う送受信システムの構成例を示すブロック図である。 ＭＭＴパケットの構成をツリー形式で示す図である。 ＨＤＲ・シンプル・ディスクリプション・テーブルを持つＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージの構造例を示す図である。 ＨＤＲ・シンプル・ディスクリプション・テーブルの構造例を示す図である。 ＨＤＲ・フル・ディスクリプション・テーブルを持つＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージの構造例を示す図である。 ＨＤＲ・フル・ディスクリプション・テーブルの構造例を示す図である。 レベル・マッピング・カーブ・テーブルを持つＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージの構造例を示す図である。 レベル・マッピング・カーブ・テーブルの構造例を示す図である。
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明を以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
＜１．実施の形態＞
［送受信システムの構成例］
図１は、実施の形態としての送受信システム１０の構成例を示している。この送受信システム１０は、送信装置１００および受信装置２００により構成されている。
送信装置１００は、コンテナとしてのＭＰＥＧ２のトランスポートストリームＴＳを生成し、このトランスポートストリームＴＳを放送波に載せて送信する。このトランスポートストリームＴＳは、ガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを有するものである。
この実施の形態において、伝送ビデオデータは、例えば、カメラで撮像されて得られたＨＤＲ（High Dynamic Range）の入力ビデオデータ、つまり０～１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られたものである。ここで、１００％のレベルは、白の輝度値１００cd/m2に相当する輝度レベルを前提とする。
伝送ビデオデータは、例えば、以下の伝送ビデオデータ（ａ）と伝送ビデオデータ（ｂ）、伝送ビデオデータ（ｃ）などである。伝送ビデオデータ（ａ）、伝送ビデオデータ（ｂ）は、入力ビデオデータの１００％のレベルに相当するレベルを最大レベルとして持ち、低ダイナミックレンジのビデオデータの体裁をとる。伝送ビデオデータ（ｃ）は、入力ビデオデータの１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを最大レベルとして持ち、高ダイナミックレンジのビデオデータの体裁をとる。
「伝送ビデオデータ（ａ）」
図２を参照して、伝送ビデオデータ（ａ）について説明する。「Content data level range」は、入力ビデオデータの０％から１００％＊Ｎまでのレベル範囲を示す。「V_100*N」は、入力ビデオデータの１００％＊Ｎのレベルに相当する、ガンマカーブ適用後のビデオデータ（出力ビデオデータ）のレベルを示す。「V_100」は、入力ビデオデータの１００％のレベルに相当する、ガンマカーブ適用後のビデオデータ（出力ビデオデータ）のレベルを示す。「Encoder Input Pixel data range」は、伝送ビデオデータの０からV_100までのレベル範囲を示す。例えば、０～Ｖ_100の階調数は、所定ビット、例えば８ビットで表される。
伝送ビデオデータ（ａ）は、入力ビデオデータにガンマカーブ（実線ａ参照）を適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、入力ビデオデータの１００％から１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを、入力ビデオデータの１００％に相当するレベル（V_100）に変換するクリッピング処理（破線ｂ参照）を行うことで得られる。この伝送ビデオデータ（ａ）は、入力ビデオデータの０％から１００％のレベルに相当するレベルを持ち、低ダイナミックレンジのビデオデータの体裁をとる。
「伝送ビデオデータ（ｂ）」
図３を参照して、伝送ビデオデータ（ｂ）について説明する。「Content data level range」、「V_100*N」、「Encoder Input Pixel data range」は、図２と同じである。「V_th」は、入力ビデオデータの１００％のレベルに相当するレベル以下の閾値であるスレッショルド・クリッピング・レベル（Threshold_clipping_level）を示す。
伝送ビデオデータ（ｂ）は、入力ビデオデータにガンマカーブ（実線ａ参照）を適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値（V_th）から入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベル（V_100*N）までを、閾値（V_th）から入力ビデオデータの１００％に相当するレベル（V_100）までの間のレベルに変換するマッピング処理を行うことで得られる。この伝送ビデオデータ（ｂ）は、入力ビデオデータの０％から１００％のレベルに相当するレベルを持ち、低ダイナミックレンジのビデオデータの体裁をとる。
「伝送ビデオデータ（ｃ）」
図４を参照して、伝送ビデオデータ（ｃ）について説明する。「Content data level range」、「V_100*N」は、図２と同じである。「Encoder Input Pixel data range」は、伝送ビデオデータの０からV_100*Nのレベル範囲を示す。伝送ビデオデータ（ｃ）は、入力ビデオデータにガンマカーブ（実線ａ参照）を適用して得られた出力ビデオデータそのままである。この伝送ビデオデータ（ｃ）は、入力ビデオデータの０％から１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを持ち、高ダイナミックレンジのビデオデータの体裁をとる。
図１に戻って、送信装置１００は、ビデオストリームのレイヤに、上述したガンマカーブの情報を挿入する。この情報には、図５に示すように、「extended_range_white_level」、「nominal_black_level_code_value」、「nominal_white_level_code_value」、「extended_white_level_code_value」などが含まれる。
「extended_range_white_level」は、「nominal white level（標準白レベル）」を１００％とする場合の整数倍（Ｎ倍）のパーセンテージ（１００％＊Ｎ）を示す。「nominal_black_level_code_value」は、標準黒レベルに対する輝度サンプル値を示し、８ビットでビデオデータが符号化されている場合、黒レベルは「１６」とされる。「nominal_white_level_code_value」は、標準白レベルに対する輝度サンプル値を示し、８ビットでビデオデータが符号化されている場合、白レベルは例えば「２３５」とされる。「extended_white_level_code_value」は、「extended_range_white_level」の輝度サンプル値を示す。
また、送信装置１００は、ビデオストリームのレイヤに、受信側で伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲を変換するための補助情報を、挿入する。この補助情報には、フィルタ情報、変換カーブ情報などが含まれる。この補助情報の詳細については、後述する。
また、送信装置１００は、トランスポートストリームＴＳのレイヤに、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や補助情報が挿入されていることを示す識別情報を挿入する。例えば、この識別情報は、トランスポートストリームＴＳに含まれるプログラム・マップ・テーブル（PMT: Program Map Table）の配下に挿入される。識別情報により、ビデオストリームをデコードすることなく、ガンマカーブ情報や補助情報の挿入の有無を知ることが可能となる。この識別情報の詳細については、後述する。
受信装置２００は、送信装置１００から放送波に載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳを受信する。このトランスポートストリームＴＳは、符号化ビデオデータを含むビデオストリームを有している。受信装置２００は、ビデオストリームのデコード等の処理を行って、表示用のビデオデータを取得する。
ビデオストリームのレイヤには、上述したようにガンマカーブ情報や補助情報が挿入されている。また、トランスポートストリームＴＳのレイヤに、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や補助情報が挿入されているか否かを示す識別情報が挿入されている。受信装置２００は、この識別情報に基づき、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や補助情報の挿入があることを認識し、ビデオストリームからこれらの情報を取得して処理に利用する。
受信装置２００は、デコード後のビデオデータ（伝送ビデオデータ）に対し、その高レベル側のレベル範囲を、補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する。この場合、受信装置２００は、所定レベルを、例えば、補助情報に含まれるＮの情報およびモニタの輝度ダイナミックレンジの情報に基づいて決定する。
受信装置２００は、伝送ビデオデータが上述の伝送ビデオデータ（ａ）、伝送ビデオデータ（ｂ）、伝送ビデオデータ（ｃ）である場合、それぞれ、以下に示すような変換処理を行う。この変換処理により、受信側において適切な輝度ダイナミックレンジでの表示が可能となる。
「伝送ビデオデータ（ａ）に対する変換処理」
図６を参照して、伝送ビデオデータ（ａ）に対する変換処理について説明する。「Decoded pixel data range」は、入力ビデオデータ（伝送ビデオデータ）の０からV_100までのレベル範囲を示す。「Display Level range」は、モニタ（ディスプレイ）の０％の輝度から１００％＊Ｎの輝度までのレベル範囲を示す。そして、実線ａは、モニタのガンマ特性を示すカーブであり、上述したガンマカーブ（図２の実線ａ参照）とは逆の特性となる。
受信装置２００は、伝送ビデオデータの、レベルがV_100の各画素データのレベルを、補助情報に含まれるフィルタ情報で特定されるフィルタを適用して、V_100から所定レベル（V_100*N以下）までの間のレベルに変換する。この場合、変換前の伝送ビデオデータのうち、V_100のレベルの画素データに関しては、一点鎖線ｂに示すように、モニタ（ディスプレイ）において１００％以上の輝度を発生させるレベルに変換される。この変換後のビデオデータは、V_100より高い所定レベルを最大レベルとして持ち、高ダイナミックレンジのビデオデータとなる。
「伝送ビデオデータ（ｂ）に対する変換処理」
図７を参照して、伝送ビデオデータ（ｂ）に対する変換処理について説明する。「Decoded pixel data range」は、入力ビデオデータ（伝送ビデオデータ）の０からV_100までのレベル範囲を示す。「Display Level range」は、モニタ（ディスプレイ）の０％の輝度から１００％＊Ｎの輝度までのレベル範囲を示す。そして、実線ａは、モニタのガンマ特性を示すカーブであり、上述したガンマカーブ（図３の実線ａ参照）とは逆の特性となる。
受信装置２００は、伝送ビデオデータの、レベルがV_thからV_100の各画素データのレベルを、補助情報に含まれるフィルタ情報、あるいは変換カーブ情報を適用して、V_thから所定レベル（V_100*N以下）までの間のレベルに変換する。この場合、変換前の伝送ビデオデータのうち、V_thからV_100のレベルの画素データに関しては、一点鎖線ｂに示すように、モニタ（ディスプレイ）において１００％以上の輝度を発生させるレベルに変換される。この変換後のビデオデータは、V_100より高い所定レベルを最大レベルとして持ち、高ダイナミックレンジのビデオデータとなる。
図８は、ビデオデータにおける輝度サンプル値と画素度数（頻度）との関係の一例を示している。図８（ａ）は、送信装置１００における入力ビデオデータの状態を示しており、サンプル値の最大はＶ_N*100となっている。図８（ｂ）は、送信装置１００におけるガンマカーブを適用した後の伝送ビデオデータ（出力ビデオデータ）の状態を示しており、サンプル値の最大はＶ_100に抑制されている。ここで、破線図示の範囲のサンプル値の画素はマッピング処理の影響を受けており、本来のレベルからずれたものとなっている。
図８（ｃ）は、受信装置２００における変換処理後の状態を示している。ここで、破線図示の範囲のサンプル値に存在する画素は、変換処理（再マッピング処理）が施されたものである。この再マッピング処理により、マッピング処理の影響を受けている各画素のレベルがマッピング処理前のレベルに近づくようになされる。なお、この図８（ｃ）では、サンプル値の最大はＶ_N*100となっている。しかし、モニタの輝度ダイナミックレンジ（Monitor Luminance dynamic range）によっては、サンプル値の最大はＶ_N*100より小さなレベルとされる。
「伝送ビデオデータ（ｃ）に対する変換処理」
図９を参照して、伝送ビデオデータ（ｂ）に対する変換処理について説明する。「Decoded pixel data range」は、入力ビデオデータ（伝送ビデオデータ）の０からV_100*Nまでのレベル範囲を示す。「Display Level range」は、モニタ（ディスプレイ）の０％の輝度から１００％＊Ｌの輝度までのレベル範囲を示す。そして、実線ａは、モニタのガンマ特性を示すカーブであり、上述したガンマカーブ（図４の実線ａ参照）とは逆の特性となる。
受信装置２００は、伝送ビデオデータの、レベルがV_thからV_100*Nの各画素データのレベルを、補助情報に含まれる変換カーブ情報を適用して、V_thから所定レベル（V_100*L）までの間のレベルに変換する。この場合、変換前の伝送ビデオデータのうち、V_thからV_100*Nのレベルの画素データに関しては、一点鎖線ｂに示すように、モニタ（ディスプレイ）において１００*Ｌ以下の輝度を発生させるレベルに変換される。この変換後のビデオデータは、V_100*Nより低い所定レベルを最大レベルとして持ち、低ダイナミックレンジのビデオデータとなる。
「送信装置の構成例」
図１０は、送信装置１００の構成例を示している。この送信装置１００は、制御部１０１と、カメラ１０２と、色空間変換部１０３と、ガンマ処理部１０４と、ビデオエンコーダ１０５と、システムエンコーダ１０６と、送信部１０７を有している。制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、所定のストレージに格納されている制御プログラムに基づいて、送信装置１００の各部の動作を制御する。
カメラ１０２は、被写体を撮像して、ＨＤＲ（High Dynamic Range）のビデオデータを出力する。このビデオデータは、０～１００％＊Ｎ、例えば０～４００％あるいは０～８００％などのレベルを持つ。ここで、１００％のレベルは、白の輝度値１００cd/m2に相当するものである。色空間変換部１０３は、カメラ１０２から出力されるビデオデータを、ＲＧＢ色空間からＹＵＶ色空間に変換する。
ガンマ処理部１０４は、色空間変換後のビデオデータに対してガンマカーブを適用し、さらに必要に応じて、高輝度のレベルを変換する処理（マッピング処理、クリッピング処理）を施して、伝送ビデオデータを得る（図２～４参照）。この伝送ビデオデータは、例えば、伝送ビデオデータ（ａ），（ｂ）の場合には８ビットで表され、伝送ビデオデータ（ｃ）の場合には９ビット以上で表される。
ビデオエンコーダ１０５は、変換ビデオデータに対して、例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＭＰＥＧ２ｖｉｄｅｏ、あるいはＨＥＶＣ（high Efficiency Video Coding）などの符号化を施して、符号化ビデオデータを得る。また、このビデオエンコーダ１０５は、後段に備えるストリームフォーマッタ（図示せず）により、この符号化ビデオデータを含むビデオストリーム（ビデオエレメンタリストリーム）を生成する。
この際、ビデオエンコーダ１０５は、ビデオストリームのレイヤに、ガンマカーブ情報を挿入するとともに、補助情報を挿入する。この補助情報は、受信側で高輝度のレベルを変換するための情報であり、フィルタ情報や変換カーブ情報などを含むものである。
システムエンコーダ１０６は、ビデオエンコーダ１０５で生成されたビデオストリームを含むトランスポートストリームＴＳを生成する。そして、送信部１０７は、このトランスポートストリームＴＳを、放送波あるいはネットのパケットに載せて、受信装置２００に送信する。
この際、システムエンコーダ１０６は、トランスポートストリームＴＳのレイヤに、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や補助情報が挿入されているか否かを示す識別情報を挿入する。また、システムエンコーダ１０６は、さらに、トランスポートストリームＴＳのレイヤに、変換カーブデータを挿入する。システムエンコーダ１０６は、例えば、識別情報や変換カーブデータを、トランスポートストリームＴＳに含まれるプログラム・マップ・テーブル（ＰＭＴ：Program Map Table）のビデオエレメンタリ・ループ（Video ES loop）の配下に挿入する。
図１０に示す送信装置１００の動作を簡単に説明する。カメラ１０２で撮像されて得られたＨＤＲビデオデータは、色空間変換部１０３によりＲＧＢ色空間からＹＵＶ色空間に変換された後、ガンマ処理部１０４に供給される。ガンマ処理部１０４では、色空間変換後のビデオデータに対してガンマカーブが適用され、さらに必要に応じて、高輝度のレベルを変換する処理（マッピング処理、クリッピング処理）が施され、伝送ビデオデータが得られる。この伝送ビデオデータは、ビデオエンコーダ１０５に供給される。
ビデオエンコーダ１０５では、伝送ビデオデータに対して、例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ（ＭＶＣ）、ＭＰＥＧ２ｖｉｄｅｏ、あるいはＨＥＶＣ（high Efficiency Video Coding）などの符号化が施されて、符号化ビデオデータが得られる。そして、このビデオエンコーダ１０５では、この符号化ビデオデータを含むビデオストリーム（ビデオエレメンタリストリーム）が生成される。この際、ビデオエンコーダ１０５では、ビデオストリームのレイヤに、ガンマカーブ情報が挿入される他、受信側で高輝度のレベルを変換するための、フィルタ情報や変換カーブ情報などを含む補助情報が挿入される。
ビデオエンコーダ１０５で生成されたビデオストリームは、システムエンコーダ１０６に供給される。このシステムエンコーダ１０６では、ビデオストリームを含むＭＰＥＧ２のトランスポートストリームＴＳが生成される。この際、システムエンコーダ１０６では、トランスポートストリームＴＳのレイヤに、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や補助情報が挿入されていることを示す識別情報、さらには変換カーブデータが挿入される。このトランスポートストリームＴＳは、送信部１０７により、放送波に載せられて送信される。
［ガンマカーブ情報、補助情報、識別情報、変換カーブデータの構造と、ＴＳ構成］
上述したように、ビデオストリームのレイヤに、ガンマカーブ情報や補助情報が挿入される。例えば、符号化方式がＭＰＥＧ４－ＡＶＣである場合、または、ＨＥＶＣのような、ＮＡＬパケットなどの符号化構造が似通っている符号化方式である場合、この補助情報は、アクセスユニット（ＡＵ）の“ＳＥＩｓ”の部分に、ＳＥＩメッセージとして挿入される。
ガンマカーブ情報は、トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージ（Tone mapping information SEI message）として挿入される。また、補助情報は、ＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージ（HDR conversion SEI message）として挿入される。
図１１は、符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰ（Group Of Pictures）の先頭のアクセスユニットを示している。また、図１２は、符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰ（Group Of Pictures）の先頭以外のアクセスユニットを示している。ＨＥＶＣの符号化方式の場合、画素データが符号化されているスライス（slices）の前にデコード用のＳＥＩメッセージ群「Prefix_SEIs」が配置され、このスライス（slices）の後に表示用のＳＥＩメッセージ群「Suffix_SEIs」が配置される。
図１１、図１２に示すように、トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージ（Tone mapping information SEI message）およびＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージ（HDR conversion SEI message）は、ＳＥＩメッセージ群「Suffix_SEIs」として配置される。
図１３、図１４は、「Tone mapping information SEI message」の構造例(Syntax)を示している。図１５は、その構造例における主要な情報の内容（Semantics）を示している。「Tone mapping_cancel_flag」は、１ビットのフラグ情報である。“１”は、それまでのトーン・マッピング（(Tone mapping）のメッセージ状態をキャンセルすることを示す。“０”は、各要素を伝送し、それで以前の状態をリフレッシュすることを示す。
「coded_data_bit_depth」の８ビットフィールドは、符号化データのビット長を示し、例えば８～１４ビットが使用される。「target_bit_depth」は、トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージによる処理の出力（output）ビット長として想定する最大のビット長を示し、最大１６ビットまでとることができる。
「ref_screen_luminance_white 」の３２ビットフィールドは、リファレンスモニタの標準白レベルを示し、単位は「cd/m2」である。「extended_range_white_level」は、「nominal white level（標準白レベル）」を１００％とする場合の整数倍（Ｎ倍）のパーセンテージ（１００％＊Ｎ）を示す。「nominal_black_level_code_value」は、標準黒レベルに対する輝度サンプル値を示し、８ビットでビデオデータが符号化されている場合、黒レベルは「１６」とされる。「nominal_white_level_code_value」は、標準白レベルに対する輝度サンプル値を示し、８ビットでビデオデータが符号化されている場合、白レベルは「２３５」とされる。「extended_white_level_code_value」は、「extended_range_white_level」の輝度サンプル値を示す。
図１６は、「HDR_conversion SEI message」の構造例(Syntax)を示している。図１７は、その構造例における主要な情報の内容（Semantics）を示している。「HDR_conversion_cancel_flag」は、１ビットのフラグ情報である。“１”は、それまでのＨＤＲ・コンバージョン(HDR_conversion)のメッセージ状態をキャンセルすることを示す。“０”は、各要素を伝送し、それで以前の状態をリフレッシュすることを示す。
「threshold_clipping_level」の１６ビットフィールドは、ＨＤＲの範囲で、非線形トーン・マッピング（tone mapping）によって従来符号化範囲に変換された輝度の閾値、つまりV_thを示す（図３参照）。「operator _type」の８ビットフィールドは、V_th（threshold_clipping_level）を超える輝度レベルのマーキング（Marking）を行う際に用いるフィルタタイプを示す。「range_max_percent」の８ビットフィールドは、１００％＊ＮのＮを表す。
「level_mapping_curve_type」の８ビットフィールドは、V_th（threshold_clipping_level）を超える輝度レベルをターゲットの輝度レベルに変換する関数のタイプを示す。この「level_mapping_curve_type」の８ビットフィールドは、「threshold_clipping_level」＜「nominal_white_level_code_value」を満たす場合、つまりV_thが輝度１００％未満の場合のみ配置される。
また、上述したように、例えば、トランスポートストリームＴＳのプログラム・マップ・テーブル（ＰＭＴ）のビデオエレメンタリ・ループ（Video ES loop）の配下に、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や補助情報が挿入されていることを示す識別情報が挿入される。
図１８は、識別情報としてのＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）の構造例（Syntax）を示している。また、図１９は、その構造例における主要な情報の内容（Semantics）を示している。
「HDR_simple descriptor tag」の８ビットフィールドは、デスクリプタタイプを示し、ここでは、ＨＤＲ・シンプル・デスクリプタであることを示す。「HDR_simple descriptor length」の８ビットフィールドは、デスクリプタの長さ（サイズ）を示し、デスクリプタの長さとして以降のバイト数を示す。
「Tonemapping_SEI_existed」の１ビットフィールドは、ビデオレイヤ（ビデオストリームのレイヤ）に、トーン・マッピングＳＥＩ情報（ガンマカーブ情報）が存在するか否かを示すフラグ情報である。“１”はトーン・マッピングＳＥＩ情報が存在することを示し、“０”はトーン・マッピングＳＥＩ情報が存在しないことを示す。
「HDR_conversion_SEI_existed」の１ビットフィールドは、ビデオレイヤ（ビデオストリームのレイヤ）に、ＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報（補助情報）が存在するか否かを示すフラグ情報である。“１”はＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報が存在することを示し、“０”はＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報が存在しないことを示す。
また、図２０は、識別情報としてのＨＤＲ・フル・デスクリプタ（HDR_full descriptor）の構造例（Syntax）を示している。「HDR_full descriptor tag」の８ビットフィールドは、デスクリプタタイプを示し、ここでは、ＨＤＲ・フル・デスクリプタであることを示す。「HDR_full descriptor length」の８ビットフィールドは、デスクリプタの長さ（サイズ）を示し、デスクリプタの長さとして以降のバイト数を示す。
以下、詳細説明は省略するが、このＨＤＲ・フル・デスクリプタには、ＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（図１８参照）に含まれる情報と共に、上述のトーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージ（図１３、図１４参照）およびＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージ（図１６参照）に含まれる情報も配置されている。
この場合、受信側においては、このＨＤＲ・フル・デスクリプタにより、ビデオストリームをデコードする前に、ビデオレイヤにおけるトーン・マッピングＳＥＩ情報、ＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報の存在の有無だけではなく、そこに含まれる情報内容を把握することが可能となる。
また、上述したように、例えば、トランスポートストリームＴＳのプログラム・マップ・テーブル（ＰＭＴ）のビデオエレメンタリ・ループ（Video ES loop）の配下に、変換カーブデータが挿入される。図２１は、変換カーブデータとしてのレベル・マッピング・カーブ・デスクリプタ（level_mapping_curve descriptor）の構造例（Syntax）を示している。
「level_mapping_curve descriptor tag」の８ビットフィールドは、デスクリプタタイプを示し、ここでは、レベル・マッピング・カーブ・デスクリプタであることを示す。「level_mapping_curve descriptor length」の８ビットフィールドは、デスクリプタの長さ（サイズ）を示し、デスクリプタの長さとして以降のバイト数を示す。
「mapping_curve_table_id」の８ビットフィールドは、マッピングカーブ（mapping curve）のテーブルの識別子（id）を示す。この「mapping_curve_table_id」により、複数の種類のユースケース（Usecase）のカーブが並存できる。例えば、伝送ビデオデータ（ｂ）および伝送ビデオデータ（ｃ）のそれぞれに対する変換処理に使用する変換カーブ（マッピングカーブ）の区別が可能となる。
「number of levels N」の１６ビットフィールドは、伝送ビデオデータの変換対象レベル範囲に含まれるレベル数を示す。ここで、変換対象レベル範囲は、例えば、伝送ビデオデータ（ｂ）の場合は、V_thからV_100の範囲であり（図７参照）、伝送ビデオデータ（ｃ）場合は、V_thからV_100*Nの範囲である（図９参照）。
「number of curve types C」の８ビットフィールドは、変換カーブ（マッピングカーブ）のタイプを示す。この「number of curve types C」により、変換カーブとして、変換特性を異にする数種類の並存が可能となる。ここで、変換特性が異なる場合としては、例えば、変換後の最大レベルが違う場合、あるいは、変換後の最大レベルは同じであるが中間の変換レベルが異なる場合などが考えられる。
「curve_data」の１６ビットフィールドは、変換カーブ（マッピングカーブ）の変換後の値を表す。図２２は、（ａ），（ｂ），（ｃ）の３種類の変換カーブ（マッピングカーブ）の例を示している。この例は、いずれも変換後の最大レベルをV_100*Nとするものであり、中間の変換レベルが異なるものである。図２３は、図２２に示す（ａ），（ｂ），（ｃ）の３種類の変換カーブ（マッピングカーブ）に対応した、マッピングカーブ（mapping curve）のテーブルを概略的に示している。
図２４は、トランスポートストリームＴＳの構成例を示している。トランスポートストリームＴＳには、ビデオエレメンタリストリームのＰＥＳパケット「PID1:video PES1」が含まれている。このビデオエレメンタリストリームに、トーン・マッピングＳＥＩ情報およびＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報が挿入されている。
また、トランスポートストリームＴＳには、ＰＳＩ（Program Specific Information）として、ＰＭＴ（Program Map Table）が含まれている。このＰＳＩは、トランスポートストリームに含まれる各エレメンタリストリームがどのプログラムに属しているかを記した情報である。また、トランスポートストリームＴＳには、イベント（番組）単位の管理を行うＳＩ（Serviced Information）としてのＥＩＴ(Event Information Table)が含まれている。
ＰＭＴには、各エレメンタリストリームに関連した情報を持つエレメンタリ・ループが存在する。この構成例では、ビデオエレメンタリ・ループ（Video ES loop）が存在する。このビデオエレメンタリ・ループには、上述の１つのビデオエレメンタリストリームに対応して、ストリームタイプ、パケット識別子（PID）等の情報が配置されると共に、そのビデオエレメンタリストリームに関連する情報を記述するデスクリプタも配置される。
このＰＭＴのビデオエレメンタリ・ループ（Video ES loop）の配下に、ＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）あるいはＨＤＲ・フル・デスクリプタ（HDR_full descriptor）が配置される。これらのデスクリプタは、上述したように、ビデオストリームに、トーン・マッピングＳＥＩ情報やＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報の挿入があることを示すものである。また、このＰＭＴのビデオエレメンタリ・ループ（Video ES loop）の配下に、レベル・マッピング・カーブ・デスクリプタ（level_mapping_curve descriptor）が配置される。
「受信装置の構成例」
図２５は、受信装置２００の構成例を示している。この受信装置２００は、制御部２０１と、受信部２０２と、システムデコーダ２０３と、ビデオデコーダ２０４と、ＨＤＲ処理部２０５と、色空間変換部２０６と、表示部２０７を有している。制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、所定のストレージに格納されている制御プログラムに基づいて、受信装置２００の各部の動作を制御する。
受信部２０２は、送信装置１００から放送波に載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳを受信する。システムデコーダ２０３は、このトランスポートストリームＴＳからビデオストリーム（エレメンタリストリーム）を抽出する。また、システムデコーダ２０３は、このトランスポートストリームＴＳから、上述のＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）あるいはＨＤＲ・フル・デスクリプタ（HDR_full descriptor）を抽出し、制御部２０１に送る。
制御部２０１は、デスクリプタから、ビデオストリームに、トーン・マッピングＳＥＩ情報やＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報の挿入があるか否かを認識できる。制御部２０３は、これらのＳＥＩ情報があると認識するとき、例えば、ビデオデコーダ２０４に対して、それらのＳＥＩ情報を積極的に取得するように制御可能となる。
また、システムデコーダ２０３は、このトランスポートストリームＴＳから、レベル・マッピング・カーブ・デスクリプタ（level_mapping_curve descriptor）を抽出し、制御部２０１に送る。制御部２０１は、このデスクリプタに含まれるマッピングカーブ（mapping curve）のテーブルに基づき、ＨＤＲ処理部２０５における変換カーブ情報を使用した変換処理の制御を行うことができる。
ビデオデコーダ２０４は、システムデコーダ２０３で抽出されるビデオストリームに対してデコード処理を行って、ベースバンドのビデオデータ（伝送ビデオデータ）を取得する。また、ビデオデコーダ２０４は、ビデオストリームに挿入されているＳＥＩメッセージを抽出し、制御部２０１に送る。このＳＥＩメッセージには、トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージ（Tone mapping information SEI message）およびＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージ（HDR conversion SEI message）も含まれる。制御部２０１は、ＳＥＩ情報に基づいて、デコード処理や表示処理を制御する。
ＨＤＲ処理部２０５は、ビデオデコーダ２０４で得られたビデオデータ（伝送ビデオデータ）に対し、その高レベル側のレベル範囲を、補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する。この場合、ＨＤＲ処理部２０５は、上述したように、伝送ビデオデータ（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応した処理を行う（図６、図７、図９参照）。
このＨＤＲ処理部２０５の詳細については、後述する。
色空間変換部２０６は、ＨＤＲ処理部２０５で得られるビデオデータを、ＹＵＶ色空間からＲＧＢ色空間に変換する。表示部２０７は、色空間変換後のビデオデータにより画像表示を行う。
［ＨＤＲ処理部の構成例］
図２６は、ＨＤＲ処理部２０５の構成例を示している。ＨＤＲ処理部２０５は、クリッピング処理部２５１と、マーキング処理部２５２と、レンジマッピング処理部２５３とを有している。伝送ビデオデータ（ａ）の場合（図６参照）、伝送ビデオデータ（decoded pixel data）はクリッピング処理部２５１に入力され、フィルタ情報を用いた処理が行われる。
伝送ビデオデータ（ｂ）の場合（図７参照）、V_th(threshold_clipping_level)＝V_100のときは、伝送ビデオデータ（decoded pixel data）はクリッピング処理部２５１に入力され、フィルタ情報を用いた処理が行われる。
また、この伝送ビデオデータ（ｂ）の場合（図７参照）、V_th(threshold_clipping_level)＜V_100のときは、フィルタ情報を用いた処理と変換カーブ情報を用いた処理のいずれも可能となる。フィルタ情報を用いた処理を行う場合、伝送ビデオデータ（decoded pixel data）はクリッピング処理部２５１に入力される。また、変換カーブ情報を用いた処理を行う場合、伝送ビデオデータ（decoded pixel data）はレンジマッピング処理部２５３に入力される。
伝送ビデオデータ（ｃ）の場合（図９参照）、伝送ビデオデータ（decoded pixel data）はレンジマッピング処理部２５３に入力され、変換カーブ情報を用いた処理が行われる。
最初に、フィルタ情報を用いた処理が行われる場合について説明する。クリッピング処理部２５１は、伝送ビデオデータを構成する画素データから、スレッショルド・クリッピング・レベル（Threshold_clipping_level）を用い、このレベル以上の画素データを再マッピング処理の対象として取り出す。なお、伝送ビデオデータ（ａ）の場合、スレッショルド・クリッピング・レベル（Threshold_clipping_level）はV_100となる。
例えば、図２７（ａ）が伝送ビデオデータを構成する画素データの一部を示し、白色で示した画素データのみがスレッショルド・クリッピング・レベル以上であるとする。クリッピング処理部２５１では、図２７（ｂ）に白色で示すように、再マッピング処理の対象の画素データが取り出される。なお、再マッピング処理の対象とならない画素データに関しては、そのままの値をもって、ＨＤＲ処理部２０５の出力とする。
マーキング処理部２５２は、再マッピング処理の対象となった画素データ毎に、その周辺の画素データをも使用して、オペレータ・タイプ（Operator_type）で示されるフィルタタイプのフィルタリング操作を行ってレベル分けをする。図２７（ｃ）は、再マッピング処理の対象となった各画素データがレベル分けされた状態を示している。図２７（ｄ）は、例えば、３段階、すなわち（１）「highest level」、（２）「2nd highest level」、（３）「3rd highest level」にレベル分けされた状態を示している。なお、レベル分けの段階は、ここでは理解を容易とするために３段階としてあるが、実際にはさらに細かく設定される。
レンジマッピング処理部２５３は、各画素データの値を、レベル分けされた段階に応じた値にマッピングして、出力する。このレンジマッピング処理部２５３は、レンジ・マックス・パーセント（renge_max_percent）、つまりＮの値と、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジ（Monitor Luminance dynamic range）を使用して、マッピングする。
図２８は、レンジマッピングの一例を示している。この例は、レンジ・マックス、パーセント（renge_max_percent）が「４」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジ（Monitor Luminance dynamic range）が４００％である場合を示している。（１）「highest level」の画素データに関しては、表示部２０７の出力輝度であるアウトプット・ルミナンス・パーセンテージ（Output luminance percentage）が４００％となる値にマッピングされる。（２）「2nd highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが３００％となる値にマッピングされる。さらに、（３）「3rd highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが２００％となる値にマッピングされる。
図２９は、レンジマッピングの他の例を示している。“Case 1”から“Case 4”の各例は、説明を簡単とするため、マーキング処理部２５２では、（１）「highest level」、（２）「2nd highest level」の２段階にレベル分けされるものとしている。
“Case 1”の例は、レンジ・マックス・パーセントが「８」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジが「８００％」である場合を示している。（１）「highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが８００％となる値にマッピングされる。（２）「2nd highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが４００％となる値にマッピングされる。
“Case 2”の例は、レンジ・マックス・パーセントが「４」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジが８００％である場合を示している。（１）「highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが４００％となる値にマッピングされる。（２）「2nd highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが２００％となる値にマッピングされる。
この例の場合、ビデオデータのダイナミックレンジが４００％までであるので、モニタ輝度のダイナミックレンジ８００％まであっても、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージの最大値は、ビデオデータのダイナミックレンジの４００％に対応するように選択される。これにより、高輝度部分が不必要に明るく不自然になることが抑制される。
“Case 3”の例は、レンジ・マックス・パーセントが「８」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジが４００％である場合を示している。（１）「highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが４００％となる値にマッピングされる。（２）「2nd highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが２００％となる値にマッピングされる。
この例の場合、モニタ輝度のダイナミックレンジが４００％までであるので、ビデオデータのダイナミックレンジが４００％まであっても、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージの最大値は、モニタ輝度のビデオデータのダイナミックレンジの４００％に対応するように選択される。これにより、モニタ輝度のダイナミックレンジに合致した表示用のビデオデータを得ることができ、高輝度側がつぶれる、いわゆる白つぶれの状態を回避できる。
“Case 4”の例は、レンジ・マックス・パーセントが「８」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジが１００％である場合を示している。（１）「highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが１００％となる値にマッピングされる。（２）「2nd highest level」の画素データに関しては、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが１００％未満となる値にマッピングされる。
次に、変換カーブ情報を用いた処理が行われる場合について説明する。レンジマッピング処理部２５３は、伝送ビデオデータのうち、V_thからV_100*Nの変換対象レベル範囲の各画素データの値を、マッピングカーブ（mapping curve）のテーブルを参照して、マッピングして、出力データとする。この場合、変換カーブとして、レンジ・マックス・パーセント（renge_max_percent）、つまりＮの値と、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジ（Monitor Luminance dynamic range）を使用して決定された変換後の最大レベルを持つものが使用される。
この変換後の最大レベルの決定の仕方は、上述したフィルタ情報を用いる場合と同様に行われる（図２９参照）。例えば、レンジ・マックス・パーセントが「８」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジが「８００％」である場合、最大レベルは、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが８００％となる値に決定される。また、例えば、レンジ・マックス・パーセントが「４」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジが８００％である場合、最大レベルは、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが４００％となる値に決定される。
なお、伝送ビデオデータのうち、変換対象レベル範囲以外の各画素データの値に関しては、そのままの値をもって、レンジマッピング処理部２５３の出力、したがってＨＤＲ処理部２０５の出力とする。
図３０は、レンジマッピングの一例（Case 5）を示している。この例は、レンジ・マックス、パーセント（renge_max_percent）が「４」で、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジ（Monitor Luminance dynamic range）が２００％である場合を示している。この場合、最大レベルは、アウトプット・ルミナンス・パーセンテージが２００％となる値に決定される。この例では、伝送ビデオデータの最大レベルである「９６０」は、レベル「４８０」に変換される。
なお、レンジマッピング処理部２５３は、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジ（Monitor Luminance dynamic range）の情報が使用される。受信装置２００がセットトップボックス（ＳＴＢ）の場合、この、モニタ・ルミナンス・ダイナミック・レンジに関しては、ＨＤＭＩ経由で、モニタ側のＥＤＩＤから得る情報に基づいて判断することが可能である。また、「Range_max_percent」、並びに、ＳＥＩメッセージおよびデスクリプタの各要素は、Vender Specific Info Frameに定義することにより、セットトップボックスとモニタとで共有することが可能である。なお、ＨＤＭＩは登録商標である。
図２５に示す受信装置２００の動作を簡単に説明する。受信部２０２では、送信装置１００から放送波に載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳが受信される。このトランスポートストリームＴＳは、システムデコーダ２０３に供給される。システムデコーダ２０３では、このトランスポートストリームＴＳからビデオストリーム（エレメンタリストリーム）が抽出される。また、システムデコーダ２０３では、このトランスポートストリームＴＳから、ＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）あるいはＨＤＲ・フル・デスクリプタ（HDR_full descriptor）を抽出して制御部２０１に送られる。
制御部２０１では、このデスクリプタにより、ビデオストリームに、トーン・マッピングＳＥＩ情報やＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報の挿入があるか否かが認識される。制御部２０３では、これらのＳＥＩ情報があると認識するとき、例えば、ビデオデコーダ２０４に対して、それらのＳＥＩ情報を積極的に取得するように制御が行われる。
システムデコーダ２０４で抽出されるビデオストリームは、ビデオデコーダ２０４に供給される。ビデオデコーダ２０４では、このビデオストリームに対してデコード処理が行われて、ベースバンドのビデオデータが生成される。また、ビデオデコーダ２０４では、このビデオストリームに挿入されているＳＥＩメッセージが抽出され、制御部２０１に送られる。
このＳＥＩメッセージには、トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージ（Tone mapping information SEI message）およびＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージ（HDR conversion SEI message）も含まれる。制御部２０１では、ＳＥＩ情報に基づいて、デコード処理や表示処理を制御することが行われる。
ビデオデコーダ２０４で得られたビデオデータ（伝送ビデオデータ）は、ＨＤＲ処理部２０５に供給される。ＨＤＲ処理部２０５では、伝送ビデオデータに対し、その高レベル側のレベル範囲が、補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換される。
ＨＤＲ処理部２０６で得られたビデオデータは、色空間変換部２０６により、ＹＵＶ色空間からＲＧＢ色空間に変換された後、表示部２０７に供給される。表示部２０７では、受信ビデオデータによる画像が、送信されるビデオデータの輝度ダイナミックレンジ、さらにはモニタの輝度ダイナミックレンジに応じた輝度ダイナミックレンジで、表示される。
上述したように、図１に示す送受信システム１０において、送信装置１００は、０％から１００％＊Ｎのレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータを、受信側で高輝度のレベルを変換するための補助情報と共に送信するものである。したがって、例えば、受信側では、この補助情報により、伝送ビデオデータの高輝度のレベルを変換することが可能となり、受信側において適切な輝度ダイナミックレンジでの表示が可能となる。
また、図１に示す送受信システム１０において、送信装置１００から受信装置２００に送信されるトランスポートストリームＴＳのレイヤに、ビデオストリームのレイヤに補助情報の挿入があることを示す識別情報が挿入されるものである。したがって、受信側では、ビデオストリームをデコードしなくても、このビデオストリームに補助情報の挿入があることを知ることができ、ビデオストリームから補助情報の抽出を適切に行うことができる。
＜２．変形例＞
［ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信システムへの適用］
なお、上述実施の形態においては、コンテナがトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ－２ ＴＳ）である例を示した。しかし、本技術は、インターネット等のネットワークを利用して受信端末に配信される構成のシステムにも同様に適用できる。インターネットの配信では、ＭＰ４やそれ以外のフォーマットのコンテナで配信されることが多い。
図３１は、ストリーム配信システム３０の構成例を示している。このストリーム配信システム３０は、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信システムである。このストリーム配信システム３０は、ＤＡＳＨセグメントストリーマ３１およびＤＡＳＨ ＭＰＤサーバ３２に、Ｎ個のＩＰＴＶクライアント３３-1，３３-2，・・・，３３-Nが、ＣＤＮ（Content Delivery Network）３４を介して、接続された構成となっている。
ＤＡＳＨセグメントストリーマ３１は、所定のコンテンツのメディアデータ（ビデオデータ、オーディオデータ、字幕データなど）に基づいて、ＤＡＳＨ仕様のストリームセグメント（以下、「ＤＡＳＨセグメント」という）を生成し、ＩＰＴＶクライアントからのＨＴＴＰ要求に応じてセグメントを送出する。このＤＡＳＨセグメントストリーマ３１は、ストリーミング専用のサーバであってもよいし、また、ウェブ（Web）サーバで兼用されることもある。
また、ＤＡＳＨセグメントストリーマ３１は、ＩＰＴＶクライアント３３（３３-1，３３-2，・・・，３３-N）からＣＤＮ１４を介して送られてくる所定ストリームのセグメントの要求に対応して、そのストリームのセグメントを、ＣＤＮ３４を介して、要求元のＩＰＴＶクライアント３３に送信する。この場合、ＩＰＴＶクライアント３３は、ＭＰＤ（Media Presentation Description）ファイルに記載されているレートの値を参照して、クライアントの置かれているネットワーク環境の状態に応じて、最適なレートのストリームを選択して要求を行う。
ＤＡＳＨ ＭＰＤサーバ３２は、ＤＡＳＨセグメントストリーマ３１において生成されるＤＡＳＨセグメントを取得するためのＭＰＤファイルを生成するサーバである。コンテンツマネジメントサーバ（図３１には図示せず）からのコンテンツメタデータと、ＤＡＳＨセグメントストリーマ３１において生成されたセグメントのアドレス（url）をもとに、ＭＰＤファイルを生成する。
ＭＰＤのフォーマットでは、ビデオやオーディオなどのそれぞれのストリーム毎にリプレゼンテーション（Representation）という要素を利用して、それぞれの属性が記述される。例えば、ＭＰＤファイルには、レートの異なる複数のビデオデータストリーム毎に、リプレゼンテーションを分けてそれぞれのレートが記述される。ＩＰＴＶクライアント３３では、そのレートの値を参考にして、上述したように、ＩＰＴＶクライアント３３の置かれているネットワーク環境の状態に応じて、最適なストリームを選択できる。
図３２は、上述のＭＰＤファイルに階層的に配置されている各構造体の関係の一例を示している。図３２（ａ）に示すように、ＭＰＤファイル全体としてのメディア・プレゼンテーション（Media Presentation）には、時間間隔で区切られた複数のピリオド（Period）が存在する。例えば、最初のピリオドはスタートが０秒から、次のピリオドはスタートが１００秒から、などとなっている。
図３２（ｂ）に示すように、ピリオドには、複数のリプレゼンテーション（Representation）が存在する。この複数のリプレゼンテーションには、上述したアダプテーションセット（AdaptationSet）でグルーピングされる、ストリーム属性、例えばレートの異なる同一内容のビデオデータストリームに係るリプレゼンテーション群が存在する。
図３２（ｃ）に示すように、リプレゼンテーションには、セグメントインフォ（SegmentInfo）が含まれている。このセグメントインフォには、図３２（ｄ）に示すように、イニシャライゼーション・セグメント（Initialization Segment）と、ピリオドをさらに細かく区切ったセグメント（Segment）毎の情報が記述される複数のメディア・セグメント（Media Segment）が存在する。メディア・セグメントには、ビデオやオーディオなどのセグメントデータを実際に取得するためのアドレス(url)の情報等が存在する。
なお、アダプテーションセットでグルーピングされている複数のリプレゼンテーションの間では、ストリームのスイッチングを自由に行うことができる。これにより、ＩＰＴＶクライアントの置かれているネットワーク環境の状態に応じて、最適なレートのストリームを選択でき、途切れのない動画配信が可能となる。
図３３（ａ）は、セグメント構造を示している。セグメントは、構成する要素の違いにより３種類がある。一つめは、コーデックの初期化情報「Initialization Segment」に加えて、断片化した動画データを格納する「Media Segment」が複数ある構造である。二つ目は、「Media Segment」が一つだけの構造である。三つ目は、コーデックの初期化情報「Initialization Segment」と一体化した「Media Segment」を用いる構造である。図３３（ｂ），（ｃ）は、「Media Segmentが一つだけの構造を用いた場合の、ＩＳＯＢＭＦＦやＭＰＥＧ-２ＴＳに対応したセグメントのデータ形式の例を示している。
ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信システム３０に本技術を適用する場合、「Media Segment」の部分に、トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージ（Tone mapping information SEI message）とＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージ（HDR conversion SEI message）が挿入されたビデオストリームが配置される。また、「Initialization Segment」の部分に、ＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）あるいはＨＤＲ・フル・デスクリプタ（HDR_full descriptor）と、さらにレベル・マッピング・カーブ・デスクリプタ（level_mapping_curve descriptor）が配置される。
図３４は、ＭＰＥＧ-２ＴＳに対応したセグメントのデータ形式（図３３（ｃ）参照）における「Initialization Segment」内に含まれる情報と、「Media Segment」内に含まれる情報が、トランスポートストリーム内のどの情報であるかを、概略的に示している。なお、上述したように、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信システム３０において、ＩＰＴＶクライアント３３（３３-1，３３-2，・・・，３３-N）は、ＭＰＤファイルに存在するアドレス(url)の情報に基づいて、「Initialization Segment」および「Media Segment」を取得して、画像表示を行う。
図３１に示すストリーム配信システム３０においても、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や再マッピングのための付加情報を持つＳＥＩメッセージが挿入されると共に、システムレイヤ（コンテナのレイヤ）に、ＳＥＩメッセージの挿入の有無の識別情報を持つデスクリプタが挿入されるものである。したがって、ＩＰＴＶクライアント３３においては、図１に示す送受信システム１０における受信装置２００と同様の処理が可能となる。
［ＭＭＴ構造伝送ストリームへの適用］
近年、次世代放送向けのトランスポート構造としてＭＭＴ（MPEG Media Transport）構造が脚光を浴びつつある。このＭＭＴ構造は、ＩＰネットワークとの共存が主な特徴である。このＭＭＴ構造伝送ストリームを扱う送受信システムに本技術を適用することも考えられる。
図３５は、ＭＭＴ構造伝送ストリームを取り扱う送受信システム４０の構成例を示している。この送受信ステム４０は、トランスポートパケット送信装置３００と、トランスポートパケット受信装置４００により構成されている。
送信装置３００は、ＭＭＴ構造(ISO/IEC CD 23008-1参照)のトランスポートパケット、つまりＭＭＴパケットが含まれる伝送ストリームを生成し、この伝送ストリームをＲＦ伝送路あるいは通信ネットワーク伝送路を通じて、受信側に送信する。この伝送ストリームには、ペイロードにビデオやオーディオの伝送メディアを含む第１のＭＭＴパケットと、ペイロードに伝送メディアに関する情報を含む第２のＭＭＴパケットが、少なくともフラグメントされたパケットの大きさで時分割的に多重化されている。
受信装置４００は、送信側から、ＲＦ伝送路あるいは通信ネットワーク伝送路を通じて、上述の伝送ストリームを受信する。受信装置４００は、伝送ストリームから取り出した伝送メディアを、時刻情報に基づいて取得されたデコード時刻および表示時刻を用いて処理し、画像を表示すると共に音声を出力する。
図３６は、ＭＭＴパケットの構成をツリー形式で示したものである。ＭＭＴパケットは、ＭＭＴパケットヘッダ（MMT Packet Header）と、ＭＭＴペイロードヘッダ（MMT Payload Header）と、ＭＭＴペイロード（MMT Payload）により構成される。ＭＭＴペイロードには、メッセージ（Message）、ＭＰＵ（Media Processing Unit）、ＦＥＣ修正シンボル（FEC Repair Symbol）などが含まれ、これらのシグナリングはＭＭＴペイロードヘッダに含まれるペイロードタイプ（payload_type）により行われる。
メッセージには、各種のメッセージ内容がテーブル形式で挿入される。また、ＭＰＵは、フラグメント化されて、ＭＦＵ（MMT Fragment Unit）に細分化されることもある。その場合、各ＭＦＵの先頭には、ＭＦＵヘッダ（MFU Header）が付加される。ＭＭＴペイロードには、ビデオやオーディオのメディアデータに係るＭＰＵ、さらには、メタデータに係るＭＰＵが存在する。各ＭＰＵを含むＭＭＴパケットは、ＭＭＴパケットヘッダに存在するパケットＩＤ（Packet_ID）で識別可能とされる。
ＭＭＴ構造伝送ストリームを取り扱う送受信システム４０に本技術を適用する場合、ＭＭＴペイロードに、トーン・マッピング・インフォメーション・ＳＥＩメッセージ（Tone mapping information SEI message）やＨＤＲ・コンバージョン・ＳＥＩメッセージ（HDR conversion SEI message）が挿入されたビデオストリームが配置される。また、例えば、上述のＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）あるいはＨＤＲ・フル・デスクリプタ（HDR_full descriptor）、さらにレベル・マッピング・カーブ・デスクリプタ（level_mapping_curve descriptor）と同様の内容を含むＨＤＲ・ディスクリプション・テーブル（HDR description table）を持つメッセージが定義される。
図３７は、ＨＤＲ・シンプル・ディスクリプション・テーブルを持つＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージ（HDR description Message）の構造例（Syntax）を示している。「message_id」の１６ビットフィールドは、ＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージであることを示す。「version」の８ビットフィールドは、このメッセージのバージョンを示す。「lengh」の１６ビットフィールドは、このメッセージの長さ（サイズ）を示し、以降のバイト数を示す。このＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージには、ＨＤＲ・シンプル・ディスクリプション・テーブル（HDR simple description table）が含まれている。
図３８は、ＨＤＲ・シンプル・ディスクリプション・テーブルの構造例（Syntax）を示している。「table_id」の８ビットフィールドは、ＨＤＲ・シンプル・ディスクリプション・テーブルであることを示す。「version」の８ビットフィールドは、このテーブルのバージョンを示す。「table_id」および「version」は、システムでユニークに割り当てられる。「length」の１６ビットフィールドは、このテーブルの全体の（サイズ）を示す。「packet_id」の１６ビットフィールドは、ＭＭＴパケットヘッダに含まれる「packet_id」と同じである。これにより、アセット（asset）レベルでの関連付けが行われる。
「tone_mapping_SEI_existed」の１ビットフィールドは、図１８のＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）におけると同様に、ビデオレイヤ（ビデオストリームのレイヤ）に、トーン・マッピングＳＥＩ情報（ガンマカーブ情報）が存在するか否かを示すフラグ情報である。“１”はトーン・マッピングＳＥＩ情報が存在することを示し、“０”はトーン・マッピングＳＥＩ情報が存在しないことを示す。
また、「HDR_conversion_SEI_existed」の１ビットフィールドは、図１８のＨＤＲ・シンプル・デスクリプタ（HDR_simple descriptor）におけると同様に、ビデオレイヤ（ビデオストリームのレイヤ）に、ＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報（付加情報）が存在するか否かを示すフラグ情報である。“１”はＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報が存在することを示し、“０”はＨＤＲ・コンバージョンＳＥＩ情報が存在しないことを示す。
図３９は、ＨＤＲ・ディスクリプション・テーブルを持つＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージ（HDR description Message）の他の構造例（Syntax）を示している。「message_id」の１６ビットフィールドは、ＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージであることを示す。「version」の８ビットフィールドは、このメッセージのバージョンを示す。「length」の１６ビットフィールドは、このメッセージの長さ（サイズ）を示し、以降のバイト数を示す。このＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージには、ＨＤＲ・フル・ディスクリプション・テーブル（HDR full description table）が含まれている。
図４０は、ＨＤＲ・フル・ディスクリプション・テーブルの構造例（Syntax）を示している。「table_id」の８ビットフィールドは、ＨＤＲ・シンプル・ディスクリプション・テーブルであることを示す。「version」の８ビットフィールドは、このテーブルのバージョンを示す。「table_id」および「version」は、システムでユニークに割り当てられる。「length」の１６ビットフィールドは、このテーブルの全体の（サイズ）を示す。「packet_id」の１６ビットフィールドは、ＭＭＴパケットヘッダに含まれる「packet_id」と同じである。これにより、アセット（asset）レベルでの関連付けが行われる。
詳細説明は省略するが、このＨＤＲ・フル・ディスクリプション・テーブルには、「tone_mapping_SEI_existed」、「HDR_conversion_SEI_existed」をはじめとして、図２０のＨＤＲ・フル・デスクリプタ（HDR_full descriptor）におけると同様の情報が含まれている。
図４１は、レベル・マッピング・カーブ・テーブルを持つＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージの構造例を示す図である。「message_id」の１６ビットフィールドは、ＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージであることを示す。「version」の８ビットフィールドは、このメッセージのバージョンを示す。「length」の１６ビットフィールドは、このメッセージの長さ（サイズ）を示し、以降のバイト数を示す。このＨＤＲ・ディスクリプション・メッセージには、レベル・マッピング・カーブ・テーブル（Level_mapping_curve_table）が含まれている。
図４２は、レベル・マッピング・カーブ・テーブルの構造例（Syntax）を示している。「table_id」の８ビットフィールドは、レベル・マッピング・カーブ・テーブルであることを示す。「version」の８ビットフィールドは、このテーブルのバージョンを示す。「table_id」および「version」は、システムでユニークに割り当てられる。「length」の１６ビットフィールドは、このテーブルの全体の（サイズ）を示す。「packet_id」の１６ビットフィールドは、ＭＭＴパケットヘッダに含まれる「packet_id」と同じである。これにより、アセット（asset）レベルでの関連付けが行われる。
以下、詳細説明は省略するが、図２１におけるレベル・マッピング・カーブ・デスクリプタ（level_mapping_curve descriptor）と同様に、「mapping_curve_table_id」、「number of levels N」、「number of curve types C」および「curve_data」の情報が含まれている。
なお、上述したように、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信システム３０において、ＩＰＴＶクライアント３３（３３-1，３３-2，・・・，３３-N）は、ＭＰＤファイルに存在するアドレス(url)の情報に基づいて、「Initialization Segment」および「Media Segment」を取得して、画像表示を行う。そして、その際に、図１に示す送受信システム１０における受信装置２００と同様に、ＳＥＩメッセージを用いた処理が可能となる。
図３５に示す送受信システム４０においても、ビデオストリームのレイヤにガンマカーブ情報や再マッピングのための付加情報を持つＳＥＩメッセージが挿入されると共に、システムレイヤ（コンテナのレイヤ）に、ＳＥＩメッセージの挿入の有無の識別情報を持つディスクリプション・テーブルが挿入されるものである。したがって、トランスポートパケット受信装置４００においては、図１に示す送受信システム１０における受信装置２００と同様の処理が可能となる。
また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
（１）０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して伝送ビデオデータを得る処理部と、
上記伝送ビデオデータを、受信側で高輝度のレベルを変換するための補助情報と共に送信する送信部とを備える
送信装置。
（２）上記送信部は、上記伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信し、
上記ビデオストリームのレイヤおよび/または上記コンテナのレイヤに上記補助情報を挿入する補助情報挿入部を備える
前記（１）に記載の送信装置。
（３）上記ビデオストリームのレイヤに上記補助情報の挿入があることを示す識別情報を上記コンテナのレイヤに挿入する識別情報挿入部を備える
前記（２）に記載の送信装置。
（４）上記処理部は、
上記入力ビデオデータに上記ガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％から１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルに変換する処理を行って上記伝送ビデオデータを得る
前記（１）から（３）のいずれかに記載の送信装置。
（５）上記補助情報は、上記伝送ビデオデータの上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルの画素データに適用するフィルタの情報を含む
前記（４）に記載の送信装置。
（６）上記処理部は、
上記入力ビデオデータに上記ガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から上記入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って上記伝送ビデオデータを得る
前記（１）から（３）のいずれかに記載の送信装置。
（７）上記補助情報は、上記伝送ビデオデータの上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの画素データに適用するフィルタの情報を含む
前記（６）に記載の送信装置。
（８）上記補助情報は、上記伝送ビデオデータの上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの画素データに適用する変換カーブの情報を含む
前記（６）に記載の送信装置。
（９）上記処理部は、
上記入力ビデオデータに上記ガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータをそのまま上記伝送ビデオデータにする
前記（１）から（３）のいずれかに記載の送信装置。
（１０）上記補助情報は、上記伝送ビデオデータの高レベル側に適用する変換カーブの情報を含む
前記（９）に記載の送信装置。
（１１）０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して伝送ビデオデータを得る処理ステップと、
上記伝送ビデオデータを、受信側で高輝度のレベルを変換するための補助情報と共に送信する送信ステップとを備える
送信方法。
（１２）０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータを受信する受信部と、
上記伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲を、該伝送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する処理部とを備える
受信装置。
（１３）上記処理部は、
上記所定レベルを、上記補助情報に含まれる上記Ｎの情報およびモニタの輝度ダイナミックレンジの情報に基づいて決定する
前記（１２）に記載の受信装置。
（１４）上記伝送ビデオデータは、上記入力ビデオデータに上記ガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％から１００％＊Ｎのレベルに相当するレベルを、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルに変換する処理を行って得られたビデオデータであり、
上記処理部は、
上記伝送ビデオデータの、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルの各画素データのレベルを、上記補助情報に含まれるフィルタ情報で特定されるフィルタを適用して、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルから上記所定のレベルまでの間のレベルに変換する
前記（１２）または（１３）に記載の受信装置。
（１５）上記伝送ビデオデータは、上記入力ビデオデータに上記ガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から上記入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って得られたビデオデータであり、
上記処理部は、
上記伝送ビデオデータの、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの各画素データを、上記補助情報に含まれるフィルタ情報で特定されるフィルタを適用して、上記閾値から上記所定レベルまでの間のレベルに変換する
前記（１２）または（１３）に記載の受信装置。
（１６）上記伝送ビデオデータは、上記入力ビデオデータに上記ガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から上記入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って得られたビデオデータであり、
上記処理部は、
上記伝送ビデオデータの、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの各画素データを、上記補助情報に含まれる変換カーブ情報を適用して、上記閾値から上記所定レベルまでの間のレベルに変換する
前記（１２）または（１３）に記載の受信装置。
（１７）上記伝送ビデオデータは、上記入力ビデオデータに上記ガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータそのままのビデオデータであり、
上記処理部は、
上記伝送ビデオデータの、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から上記入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでの各画素データを、上記補助情報に含まれる変換カーブ情報を適用して、上記閾値から上記入力ビデオデータのＬ％＊１００（ＬはＮ以下の数）に相当する上記所定レベルまでの間のレベルに変換する
前記（１２）または（１３）に記載の受信装置。
（１８）０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータを受信する受信ステップと、
上記伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲を、該伝送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する処理ステップとを備える
受信方法。
本技術の主な特徴は、ＨＤＲの入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた伝送ビデオデータを、受信側で高輝度のレベルを変換するための補助情報（フィルタ情報、変換カーブ情報）と共に送信することで、受信側において適切な輝度ダイナミックレンジでの表示を可能としたことである（図１０参照）。
１０・・・送受信システム
３０・・・ストリーム配信システム
３１・・・ＤＡＳＨセグメントストリーマ
３２・・・ＤＡＳＨ ＭＰＤサーバ
３３-1～３３-N・・・ＩＰＴＶクライアント
３４・・・ＣＤＮ
４０・・・送受信システム
１００・・・送信装置
１０１・・・制御部
１０２・・・カメラ
１０３・・・色空間変換部
１０４・・・ガンマ処理部
１０５・・・ビデオエンコーダ
１０６・・・システムエンコーダ
１０７・・・送信部
２００・・・受信装置
２０１・・・制御部
２０２・・・受信部
２０３・・・システムデコーダ
２０４・・・ビデオデコーダ
２０５・・・ＨＤＲ処理部
２０６・・・色空間変換部
２０７・・・表示部
２５１・・・クリッピング処理部
２５２・・・マーキング処理部
２５３・・・レンジマッピング処理部
３００・・・トランスポートパケット送信装置
４００・・・トランスポートパケット受信装置

Claims (15)

  1. ０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から上記入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って得られた伝送ビデオデータを受信する受信部と、
    上記伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲を、該伝送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する処理部とを備え、
    上記補助情報は、上記伝送ビデオデータの閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの画素データに適用する変換カーブの情報を含み、
    上記処理部は、上記伝送ビデオデータの、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの各画素データのレベルを、上記変換カーブの情報で特定される変換カーブを適用して、上記閾値から上記所定レベルまでの間のレベルに変換する
    受信装置。
  2. 上記Ｎは、標準白レベルを１００％とする場合の整数倍（Ｎ倍）とする
    請求項１に記載の受信装置。
  3. 上記伝送ビデオデータは、符号化方式がＨＥＶＣ（high Efficiency Video Coding）である
    請求項１に記載の受信装置。
  4. 上記伝送ビデオデータは、符号化方式がＭＰＥＧ４－ＡＶＣである
    請求項１に記載の受信装置。
  5. 上記補助情報は、ＳＥＩメッセージとして挿入される
    請求項１に記載の受信装置。
  6. 上記伝送ビデオデータは、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信で受信する
    請求項１に記載の受信装置。
  7. 上記処理部は、上記所定レベルを、上記補助情報に含まれるモニタの輝度ダイナミックレンジの情報に基づいて決定する
    請求項１に記載の受信装置。
  8. 上記受信部は、
    上記伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを受信し、
    上記ビデオストリームのレイヤおよび/または上記コンテナのレイヤから上記補助情報を抽出する
    請求項１に記載の受信装置。
  9. 上記ビデオストリームのレイヤに上記補助情報の挿入があることを示す識別情報を上記コンテナのレイヤから抽出するデコーダ部を備える
    請求項８に記載の受信装置。
  10. ０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から上記入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って得られた伝送ビデオデータを受信する受信ステップと、
    上記伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲を、該伝送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する処理ステップとを有し、
    上記補助情報は、上記伝送ビデオデータの閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの画素データに適用する変換カーブの情報を含み、
    上記処理ステップでは、上記伝送ビデオデータの、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの各画素データのレベルを、上記変換カーブの情報で特定される変換カーブを適用して、上記閾値から上記所定レベルまでの間のレベルに変換する
    受信方法。
  11. ０％から１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）のレベル範囲を持つ入力ビデオデータにガンマカーブを適用して得られた出力ビデオデータに対し、さらに、上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベル以下の閾値から上記入力ビデオデータの１００％＊Ｎに相当するレベルまでを、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの間のレベルに変換する処理を行って得られた伝送ビデオデータを受信する受信部と、
    上記伝送ビデオデータの高レベル側のレベル範囲を、該伝送ビデオデータと共に受信される補助情報に基づいて、最大レベルが所定レベルとなるように変換する処理部と、
    画像を表示する表示部を備え、
    上記補助情報は、上記伝送ビデオデータの閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの画素データに適用する変換カーブの情報を含み、
    上記処理部は、上記伝送ビデオデータの、上記閾値から上記入力ビデオデータの１００％に相当するレベルまでの各画素データのレベルを、上記変換カーブの情報で特定される変換カーブを適用して、上記閾値から上記所定レベルまでの間のレベルに変換する
    表示装置。
  12. 上記Ｎは、 標準白レベルを１００％とする場合の整数倍（Ｎ倍）とする
    請求項１１に記載の表示装置。
  13. 上記伝送ビデオデータは、符号化方式がＨＥＶＣ（high Efficiency Video Coding）である
    請求項１１に記載の表示装置。
  14. 上記伝送ビデオデータは、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨベースのストリーム配信で受信する
    請求項１１に記載の表示装置。
  15. 上記受信部は、
    上記伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを受信し、
    上記ビデオストリームのレイヤおよび/または上記コンテナのレイヤから上記補助情報を抽出する
    請求項１１に記載の表示装置。
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