WO2015076608A1 - 비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치 - Google Patents

비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치 Download PDF

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WO2015076608A1
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uhd
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오현묵
박장웅
서종열
양승률
윤준희
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엘지전자 주식회사
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/015—High-definition television systems

Definitions

  • the present invention relates to a video processing method and a video processing apparatus.
  • UHD content aims to provide improved image quality in various aspects compared to existing content.
  • research and development of UHD video elements are being conducted not only in the broadcasting field but also in various fields.
  • the demand for providing an improved viewer experience in terms of color and brightness that has not been provided by existing contents is increasing.
  • UHD display devices differ from existing display devices in terms of expressive power in terms of color and brightness.
  • color or brightness may be limited depending on the physical characteristics of the display device, thereby preventing content viewing.
  • An object of the present invention is to provide a video processing method and a video processing apparatus capable of viewing content including UHD content in an optimal environment under various display device environments.
  • Another object of the present invention is to provide a video processing method and a video processing apparatus for reducing color or brightness expression restrictions according to physical characteristics of display apparatuses when UHD contents including UHD contents are displayed on various display apparatuses. .
  • Another object of the present invention is to provide a video processing method and a video processing apparatus that can deliver the device characteristics of the display to view the content including the UHD content in an optimal environment even when the content including the UHD content is supplied through the external device. To provide.
  • the display related information may include display option information according to a video presentation function of the display device.
  • the display option information may include information for controlling processing of the source device or brightness information of the display device.
  • the video option information may include brightness processing information of the processed UHD video or color space conversion information of the UHD video.
  • a metadata processor for transmitting display related information about a display device to a source device through an interface, and video option information for UHD video processed according to a video display function of the display device may be provided. And a controller configured to receive the processed UHD video through the interface, and a display panel controller configured to control the display to display the received UHD video to the display device.
  • Another embodiment of the present invention provides a decoder for decoding encoded UHD video, a metadata processor for receiving display related information about a display device through an interface, and processing the decoded UHD video according to a video presentation function of the display device. And a video controller configured to transmit the video option information, which is information obtained by processing the decoded UHD video according to a video display function of a display device, to the sink device through the interface.
  • a method of decoding encoded UHD video receiving display related information about a display device through an interface, and processing the decoded UHD video according to a video presentation function of the display device. And transmitting video option information, which is information processed by the decoded UHD video according to a video display function of a display device, to the sink device through the interface.
  • contents including UHD contents can be viewed in an optimal environment under various display device environments.
  • the device characteristics of the display may be transmitted to view UHD content including UHD content in an optimal environment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a video processing method according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a source device and a sink device are connected to transmit and receive a video image.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of transmitting and receiving information when a source device is connected to a sink device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of information delivered by a sink device to a source device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram illustrating specific field values as an example of information that a sink device delivers to a source device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 illustrates a detailed example of a control option flag according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a detailed example of Sink Device Dynamic Range information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a Display Parameters Data Block of DisplayID as display related information delivered from a sink device to a source device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a Display Device Data Block as display related information described in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates another example in which a sink device delivers display related information to a source device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates information to be delivered from a source device to a sink device in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a detailed example of the original color gamut information (Orig_color_gamut) disclosed in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view illustrating another example of transmitting color information of an image transmitted from a source device to a sink device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 illustrates a source device and a sink device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates another embodiment of a video processing method according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a video processing method according to the present invention.
  • the display-related information about the display device is transmitted to the source device (S110).
  • the display related information is information on a video display function of the display device, and may include color gamut information of the display device or brightness related information of the display device. Detailed examples thereof will be described later.
  • video option information regarding the UHD video processed according to the video display function of the display device is received.
  • the video option information may include color gamut information, dynamic range information, and post-processing information of the processed UHD video. A detailed embodiment of the video option information will be described with reference to the examples of FIGS. 11 through 14.
  • the processed UHD video is received (S130).
  • the received UHD video is displayed on the display device (S140).
  • the disclosed video processing method may transmit display option information for the UHD video processing so that the display device may properly display.
  • the display option information may be based on the example of FIGS. 4 to 10, and other detailed examples are described below.
  • the sink device may transmit display option information for controlling video processing of the source device, and display option information for display may also be included in the display related information.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a source device and a sink device are connected to transmit and receive a video image.
  • information exchange between a source device capable of decoding an image and processing an image and a sink device capable of outputting an image is as follows.
  • the source device 100 decodes an image received through various paths such as broadcast, Blu-ray, Ultra Violet (UV), Secure Content Storage Association (SCSA), and internet protocol (IP) streaming.
  • a device for decoding or a device capable of video processing for image quality processing is generically referred to.
  • a set-top box a player of a storage medium such as a Blu-ray Disc (BD) player, a computer, and the like.
  • BD Blu-ray Disc
  • Video processing of the source device 100 may include a method of changing image quality such as wide color gamut (WCG) or high dynamic range (HDR) or other post processing.
  • WCG wide color gamut
  • HDR high dynamic range
  • the corresponding video source is not displayed on the display device based on display information provided by the sink device, for example, color gamut information or dynamic range information. It determines whether it can be played and, if necessary, converts it to a picture quality suitable for playback.
  • information about the image processing process may be provided so that information on which image processing process is used in the source device 100 may be provided.
  • the source device 100 may receive display related meta information or display option information from the sink device 200.
  • the source device 100 may provide the sink device 200 with UHD video metadata and processing option information of the processed video based on the received information.
  • the sink device 200 may express the video processed by the source device 100 based on data or information provided by the source device 100.
  • the sink device 200 may express video processed by the source device 100 within the color gamut information or dynamic range range suitable for the corresponding display.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of transmitting and receiving information when a source device is connected to a sink device according to an embodiment of the present invention.
  • This example illustrates a case where a source device is connected to a sink device and a wired interface such as an HDMI or a display port.
  • a source device is connected to a sink device and a wired interface such as an HDMI or a display port.
  • the HDR of the source device 100 in the sink device 200 through the high dynamic range (HDR) data block of the EDID (Extended Display Identification Data)
  • the WCG function is controlled (Activation or Deactivation)
  • the source device reads the changed EDID of the Sink device using the same.
  • the source device When the source device is connected to the sink device via the wired interface, the source device applies a high level voltage to the + 5V power line of the wired interface and the sink device confirms that the source device is connected (S1).
  • the Sink Device applies the high level voltage to the Hot Plug Detect line, which is maintained at a low level voltage, and the source device is ready to connect to the Sink Device and read the display related information such as EDID. (S2).
  • the source device confirms that the Hot Plug Detect line transitions to a high level, requests the Sink device to read display related information through the Display Data Channel (S3), and the Sink Device sends the display related information through the Display Data Channel. Transfer to the device (S4).
  • the sink device updates the display-related information in the source device.
  • a low level voltage is applied to the Hot Plug Detect line, and the voltage is maintained for a predetermined time, for example, at least 100 ms (S6).
  • the Sink device applies a high level voltage to the hot plug line (S7), and the source device detects the request and reads the display-related information through the Display Data Channel (S8).
  • the sink device transmits the changed display related information through the display data channel (S9).
  • the sink device in response to the request of S3 or S8 described above, may transmit color gamut information and brightness information to the source device (included in S4 or S9).
  • the color gamut information is the color primary coordinate or BT.
  • Color gamut information such as 2020 may be included.
  • This information may be delivered through the color characteristics data block of DisplayID defined in the interface.
  • Brightness-related information may include a maximum brightness or a minimum brightness value, and according to the example disclosed in the embodiment, it may be delivered using a datablock defined in DisplayID, EDID, or EDID extension information of an interface.
  • the source device determines whether it is necessary to adjust the color or brightness information of the video based on the transmitted display related information. If it is determined that the source device needs to adjust the color or brightness, the video is converted based on the color mapping or dynamic range mapping information provided by the video, or the color or brightness information of the video by the source device itself. You can also use the method to provide.
  • the source device delivers the adjusted final image to the sink device.
  • color gamut or dynamic range related metadata of the final video may be transmitted through the InfoFrame of the interface.
  • Color gamut information can be transmitted using color gamut information (for example, BT. 709, BT. 2020, etc.) previously defined in the AVI infoFrame of the interface.
  • the dynamic range related information may convey maximum or minimum brightness information, and may be delivered through a method of defining a new InfoFrame or extending an AVI InfoFrame through the method described in the embodiments.
  • the source device needs to provide information about video processing processed in the source device when delivering the final image, video processing such as HDR information or WCG information using post_processing_type in InfoFrame through the method described in the embodiments. You can pass the processing information of the unit.
  • a color conversion function information such as a new electro-optical transfer function (EOTF) is defined and used or needs to be used for the final image, information about the new color conversion function information is flagged in the interface information. Or the like.
  • EOTF electro-optical transfer function
  • the sink device may determine whether the processing of the source device is appropriate, and determine whether the control of the source device is necessary through feedback. In this case, this may be controlled through a Control Option Flag in a datablock defined in DisplayID, EDID, EDID extension information, and the like described in the embodiments. If a result processed by the video processing of the source device such as WCG information or HDR information is appropriate, the sink device may control the same processing to continue by turning on a bit related to the WCG information or HDR information.
  • the sink device may control not to use the video processing currently performed in the source device by turning off WCG information or HDR information and related bits.
  • the sink device changes the video processing based on the information in the Control Option Flag.
  • UHD video metadata is changed in relation to the changed video processing
  • the color characteristics information and brightness information in the InfoFrame are changed, and post processing type (post_processing_type) can be updated according to the changed video processing process. .
  • post_processing_type post_processing_type
  • the sink device exemplifies information transmitted to the source device.
  • the source device when the source device processes the HDR related information, the source device may perform image processing suitable for the sink device based on the information that the sink device can reproduce.
  • the sink device may transmit appropriate information on the display brightness range, for example, a Sink Black Luminance Level, a Sink White Luminance Level, and a flag to control post processing of the source device to the source device.
  • a data block of DisplayID, EDID, or EDID extension may be used. A detailed example thereof is as follows.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of information transmitted from a sink device to a source device according to an embodiment of the present invention.
  • This figure shows an example of information transmitted from the source device to the sink device using the Data Block of DisplayID.
  • This figure illustrates the offset field, value field, and description and format of the Data Block of DisplayID.
  • the offset field of the Data Block of the DisplayID is 0x00 and the value field is 0x14
  • the HDR data block may be represented.
  • the offset field when the offset field is 0x03, it may represent a flag (control option flag) for controlling post processing of the source device.
  • a flag control option flag
  • An example of a detailed value thereof will be described later.
  • the offset field is 0x04 or 0x05
  • information about the expressible brightness value (Sink Black Luminance Level, Sink White Luminance Level, etc.) of the sink device itself may be transmitted.
  • the Data Block of DisplayID may further include information necessary for video processing according to an offset field value.
  • an offset field value For example, when the offset field is 0x03, HDR related post processing related information may be delivered using a current reserved field.
  • the offset field or the value field may be changed to any value, and a detailed example of the control option flag and an example of display information of the sink device will be described below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating specific field values of the above-described embodiment as an example of information delivered by a sink device to a source device according to an embodiment of the present invention.
  • the control option flag of the data block of the DisplayID is a field for controlling (on / off) post processing performed by the source device. According to an embodiment of the present invention, it can be used to represent various options to be provided in the future on the interface of the source / sink device. Here, the options related to HDR and WCG are disclosed.
  • the offset field of the Data Block of the DisplayID is 0x03
  • the HDR processing of the source device may be activated or the WCG processing of the source device may be activated.
  • the lower two bits each represent information.
  • the field disclosed in this embodiment may be signaled by a user's request or controlled by a functional determination of the sink device (when the processing capability of the sink device is higher).
  • information exchange between sink-source devices may be performed for a function of frame rate control (FRC) and multi-layer video enhancement using reserved bits.
  • FRC frame rate control
  • the offset field or the value field can be changed as an arbitrary value.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed example of a control option flag according to an embodiment of the present invention disclosed.
  • Information for controlling the HDR and WCG processing performed at the source device may be set in the lower two bits of the value field of the offset field indicating the control option flag. Combination of two flags can be used as in the example below.
  • the value field when the value field is 00000000, it indicates that no processing is performed on the source device. For example, when the value field is 10000000, this indicates information on HDR processing of the source device, and may indicate an option of processing only HDR in the source device. As another example, when the value field is 01000000, this may indicate information on WCG processing of the source device and indicate an option of processing only WCG in the source device.
  • the value field when the value field is 11000000, it indicates control option information for the source device to process both HDR and WCG based on the information transmitted from the sink device, and this value may be used as an initial value.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a detailed example of the Sink Device Dynamic Range information according to the embodiment of the present invention described.
  • the sink device may inform the source device of brightness information that can be expressed by the sink device by transmitting the dynamic range information of the sink device to the source device using a data block of DisplayID.
  • the information on the dynamic range of the sink device refers to the maximum and minimum physical brightness values (nit or cd / m 2 units) for representing the dynamic range that can be expressed in the display of the sink device.
  • this indicates dynamic range information of the sink device.
  • the lowest level brightness information of the sink device may be represented by using eight bits higher than the lower eight bits.
  • the least significant 1 bit of the value field may indicate the brightness information of the lowest level of the sink device, and the remaining bits of the value field may indicate the brightness information of the highest level of the sink device.
  • the offset field or the value field can be changed as an arbitrary value.
  • the minimum brightness information (represented by sink_black_luminance_level) and the maximum brightness information (sink_white_luminance_level) of the sink device which may be represented using this information may be represented as follows.
  • the minimum brightness information (sink_black_luminance_level) of the sink device is a value indicating the minimum brightness that can be expressed on the display and may be expressed in units of 0.0001 for a range of 0 to 0.05 in consideration of the general minimum brightness. That is, when the physical brightness of the display is called Brightness_black (cd / m 2 units), the actual minimum brightness may be calculated from the minimum brightness information sink_black_luminance_level as follows.
  • Brightness_black sink_black_luminance_level x 10000
  • 0.05 cd / m 2 is the minimum reference brightness, and 500, which is multiplied by 10000 (decimal), can be transmitted.
  • the maximum brightness information (sink_white_luminance_level) of the sink device is a value representing the maximum brightness that can be expressed on the display and may be expressed in units of 100 for the range of 100 to 10000 in consideration of the general maximum brightness. That is, when the physical brightness of the display is called Brightness_white (in cd / m 2 ), the actual maximum brightness may be calculated from the maximum brightness information sink_white_luminance_level as follows.
  • Brightness_white sink_white_luminance_level x 100
  • a reference monitor may use 100 cd / m 2 as the maximum reference brightness and transmit a value of 1, which is the quotient of 100 (decimal).
  • Another embodiment of transferring display related information from a sink device to a source device is disclosed.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating Display Parameters Data Block of DisplayID as display related information delivered from a sink device to a source device according to an embodiment of the present invention.
  • the Display Parameters Data Block of the DisplayID may include overall parameters of the monitor.
  • the Display Parameters Data Block is a horizontal or vertical size (0x03 or 0x04 offset field), the number of horizontal or vertical pixels (0x05 or 0x06 offset field), and a function that can be supported by the monitor.
  • Information about the flag (offset field is 0x0B), gamma used in the transfer function (offset field is 0x0C), display aspect ratio (offset field is 0x0D), and pixel bit depth (offset field is 0x0E).
  • the Display Parameters Data Block may include the above-described Control option flag information and sink device dynamic range information. That is, according to an embodiment of the present invention, the sink device may transmit the Display Parameters Data Block information including the control option flag and the sink device dynamic range information described above to the source device.
  • the control option flag may be indicated.
  • the offset field is 0x10 or 0x11
  • the representable brightness value of the sink device itself (Sink Black Luminance Level, Sink White Luminance Level, etc.) ) May contain information about.
  • the value field for the control option flag when the offset field is 0x0F, the value field for the Sink Device Dynamic Range information and the description of each value field when the offset field is 0x10 or 0x11 are as illustrated in FIGS. 5 to 7. .
  • the offset field or the value field can be changed as an arbitrary value.
  • transfer curve information suitable for HDR may be transmitted through transfer characteristic gamma.
  • Another embodiment of transferring display related information from a sink device to a source device is disclosed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a Display Device Data Block as display related information described in an embodiment of the present invention.
  • An embodiment of the present invention shows an example of information transmitted from the source device to the sink device using the Display Device Data Block.
  • the Display Device Data Block includes information that can indicate characteristics of the display panel itself.
  • Display Device Data Block includes the type of display device (offset field is 0x03), the operating mode of display device (offset field is 0x04), the image size that can be represented by the number of pixels (offset field is 0x05 to 0x08), and display aspect ratio (offset field). 0x09 to 0x0A), bit depth (offset field is 0x0E), response speed (offset field is 0x0F), and the like.
  • the control option flag information and the sink device dynamic range information disclosed in the display panel together with the display device data block may be transmitted to the source device.
  • the offset field of the Display Device Data Block when the offset field of the Display Device Data Block is 0x0F, it may indicate a control option flag, and when the offset field of the Display Device Data Block is 0x10 or 0x11, it may indicate sink device dynamic range information.
  • An example of the value field when the offset field of the Display Device Data Block is 0x0F and an example of the value field when the offset field of the Display Device Data Block is 0x10 or 0x11 may be as illustrated in FIGS. 5 to 7 or 8. .
  • the offset field or the value field can be changed to any value.
  • the sink device may transmit the control option flag and the sink device dynamic range information using the Vendor-Specific Data Block of the DisplayID.
  • the Vendor-Specific Data Block is data used when the sink device delivers information not defined in the Data Block.
  • the vendor-specific data block may include the control option flag and the sink device dynamic range information described above in the data block.
  • the sink device may use a Product Identification Data Block of DisplayID.
  • the Product Identification Data Block of the DisplayID may include information about the manufacturer of the display device, the serial number of the display device, and the Product ID.
  • the sink device can check the information of each product through the manufacturer of the display device, the manufacturing date, and the product ID, the sink device can transmit the dynamic range information corresponding to each product to the source device.
  • the Control option flag is transmitted through any one of the above-described embodiments.
  • the sink device may transmit the display related information to the source device using a Transfer Characteristics Data Block.
  • the transfer characteristics data block is a data block for transferring information related to the transfer curve of the display. Transfer characteristics data block This data block is used to display an arbitrary gamma function or to display a piecewise linear curve when it is displayed. Since there is no part defining peak luminance and lowest luminance of the display panel, the sink device can transmit the dynamic range information including the control option flag and the sink device dynamic range information previously described to the transfer characteristics data block to the source device.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another example in which a sink device delivers display related information to a source device according to an embodiment of the present invention.
  • the sink device may transmit display related information to the source device using Consumer Electronics Association (CEA) EDID extension information.
  • CEA Consumer Electronics Association
  • the sink device may deliver CEA EDID extension information to the source device, including device attribute information supported by the CE Sink device, in addition to the EDID defined by VESA of CEA-861.
  • the sink device can deliver the dynamic range information illustrated in this figure to the source device.
  • the extension data block of the CEA EDID extension information may include a Video, Audio, Speaker Allocation, Vendor-Specific, and Video Capability data block.
  • the extension data block includes a predefined tag code in bits 5 7 of the first byte of each data block to identify each of these data blocks.
  • bits 5 7 of the first byte of the CEA EDID extension data block may include a tag code indicating dynamic range information.
  • the dynamic range information in the CEA EDID extension data block is 8 bits higher than the lower 8 bits of the lower brightness level of the sink device as illustrated above.
  • Information, LSB information of the sink device Lwest Brightness level of Sink device (LSB)) and the highest brightness information of the sink device (Highest Brightness level of Sink device (total 7 bits)).
  • the sink device may transmit the maximum / minimum brightness information of the sink device among the display related information to the source device by using the EDID extension information of the CEA.
  • information to be delivered from the source device to the sink device is as follows.
  • the source device determines whether the brightness and the color gamut of the content are suitable for the sink device based on the display related information and the color gamut related information of the sink device, and if necessary, the source device can convert the brightness and the color gamut of the content. have.
  • the source device when processing an ultra high definition image, the source device must transmit information about what processing is performed and information about brightness and color gamut after the image processing to the sink device. This is for controlling the post processing of the sink device. An embodiment thereof will be described in detail as follows.
  • the source device may transmit information related to ultra high definition image processing to the sink device through an InfoFrame defined in CEA 861.
  • 11 is a diagram illustrating information to be delivered from the source device to the sink device according to an embodiment of the present invention.
  • Color gamut information among InfoFrames defined as interface information of a source / sink device in CEA 861 may be transmitted through an AVI InfoFrame.
  • the source device delivers information on the ultra-high definition image processing to the sink device through the InfoFrame.
  • image processing information such as brightness information, arbitrary color gamut information, HDR information, or WCG degree of an ultra-high definition image may be transmitted to the sink device.
  • the source device may transmit information on post processing, brightness information of content after post processing, content brightness information before post processing, and color expression range information to the sink device.
  • the information on the post processing includes information on the state of the content and may be used as a response to the request of the sink device.
  • the brightness information of the content after the post processing may include minimum brightness information (black_luminance_level) and maximum brightness information (white_luminance_level) of the content.
  • Content minimum brightness information (orig_black_luminance_level) and maximum brightness information (orig_white_luminance_level) before post processing may be included.
  • Color representation range information of the content is represented by Orig_color_gamut information, which will be described in detail.
  • the InfoFrame Type Code indicates the type of this InfoFrame. For example, when this value is 0x07, it may indicate a frame including information on UHD image processing.
  • the InfoFrame Version Number represents version information of this frame
  • the Length of HDR InfoFrame represents the length information of the HDR InfoFrame.
  • the P3 to P0 fields of Data Byte 1 are fields for controlling (on / off) a post processing process performed by a source device with post_processing_type_flag.
  • option information related to HDR information or WCG information is disclosed using this field, and a detailed example thereof will be described later.
  • the R2 to R0 fields of Data Byte 1 indicate reserved bits, and the E0 field indicates whether to use a new color conversion function (EOTF, etc.) through new_EOTF_flag.
  • the reserved bits are flags that can be used when a new EOTF suitable for HDR information is defined later.
  • Data Byte 2 may include minimum brightness information expressed in the content, which is expressed as black_luminance_level.
  • the maximum 8 bits of the minimum brightness information are represented in the Data Byte 2 field.
  • the minimum brightness information of the content may be expressed in units of 0.0001 for the range of 0 to 0.05 in consideration of the general minimum brightness. That is, when the physical brightness of the display is referred to as Brightness_black (cd / m 2 units), it has the following relationship.
  • Brightness_black black_luminance_level x 10000
  • 0.05 cd / m 2 is the minimum reference brightness, and 500, which is a value multiplied by 10000 (decimal), can be expressed as brightness information.
  • Data Byte 3 may include a least significant 1 bit of content minimum brightness information (black_luminance_level) and 7 bits of content maximum brightness information (white_luminance_level).
  • the maximum brightness information is information for indicating the maximum brightness expressed in the content and may represent a value in units of 100 for the range of 100 to 10000 in consideration of the general maximum brightness. That is, when the physical brightness of the display is called Brightness_white (unit of cd / m 2 ), it has the following relationship.
  • Brightness_white white_luminance_level x 100
  • 100 cd / m 2 is used as the maximum reference brightness, and 1 value, which is the quotient of the value divided by 100 (decimal number), can be expressed as brightness information.
  • Data Byte 4 can represent the highest 8 bits of the original minimum brightness information (Orig_black_luminance_level) of the content
  • Data Byte 5 is the lowest 1 bit of the original minimum brightness information (Orig_black_luminance_level) of the content
  • the original maximum brightness information of the content Orig_white_luminance_level
  • the original minimum brightness information (Orig_black_luminance_level) of the content indicates the minimum brightness of the content before HDR processing in the source device.
  • the expression method and range are the same as black_luminance_level, and the implementation of the field in this embodiment may give an option to transmit only when the HDR information is indicated as on in post_processing_type.
  • the original minimum brightness information (Orig_white_luminance_level) of the content indicates the maximum brightness of the content before HDR processing in the source device.
  • the expression method and range are the same as white_luminance_level, and similarly, in this embodiment, the field implementation may give an option to transmit only when the HDR information is marked as on in post_processing_type.
  • Data Byte 6 may include original color gamut information (Orig_color_gamut) and S3 to S0 may include reserved bits.
  • the original color gamut information (Orig_color_gamut) indicates a color expression range of the content before WCG processing in the source device. Detailed examples of the standard color representation range will be described later.
  • the field implementation may give an option to transmit only when the WCG is marked as on in post_processing_type.
  • Data Byte 7 to Data Byte 16 are fields that can indicate arbitrary color gamut information. Any color gamut information in this figure is illustrated as Red-x, Red-y, Green-x, Green-y, Blue-x, Blue-y, White-x, White-y.
  • Red-x represents the x coordinate of the R color of the color space (for example, CIE 1931) in binary notation.
  • the present embodiment uses a total of 10 bits and is higher than Data Byte 9. 8 bits and upper 2 bits of Data Byte 6 can be used.
  • Red-y is the binary representation of the y coordinate of the R color in the color space (eg CIE 1931).
  • this color information is represented by using all 10 bits, and the upper 8 bits of Data Byte 10 and the lower 2 bits of Data Byte 6 may be used.
  • the source device may transfer color gamut information using Data Byte 7 to Data Byte 16.
  • the original color gamut information may be transmitted using only the information corresponding to Data Byte 7 to Data Byte 16 without using the original color gamut information disclosed in FIG. 11 or the original color gamut information (Orig_color_gamut).
  • the information corresponding to Data Byte 7 to Data Byte 16 may be additionally used only when the original color gamut information (Orig_color_gamut) indicates a specific value.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a detailed example of post processing type information disclosed according to an embodiment of the present invention.
  • display related information and color gamut information may be transmitted to the sink device through the InfoFrame.
  • the P3 to P0 fields of InfoFrameData Byte 1 indicate post_processing_type and indicate options related to HDR information or WCG information.
  • the post processing type is as illustrated in this figure.
  • the post_processing_type is 0000, it indicates that no processing is performed on the source device, and if it is 0001, it indicates that the source device has performed dynamic range mapping.
  • the post_processing_type is 0010, it indicates that the source device has performed color gamut mapping, and if the post_processing_type is 0011, it indicates that the source device has processed accordingly based on the information transmitted by the sink device. This value can be used as an initial value.
  • the post_processing_type of 0110 ⁇ 1000 can be used later for information exchange between sink-sources for the function of multi-layer video enhancement, and 1001-1111 can be used for user private.
  • FIG. 13 is a view showing a detailed example of the original color gamut information (Orig_color_gamut) disclosed in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the original color gamut information (Orig_color_gamut) of the content may be transmitted to the sink device.
  • the color gamut information (Orig_color_gamut) field of the original content is 0000
  • the color of the original content is REC. 709
  • the color of the original content is BT. 2020 NCL.
  • this field is 0010, 0011, 0100, and 0101
  • the original content colors are xvYCC, DCI-P3, Adobe RGB, and BT. Indicated according to 2020 CL.
  • FIG. 14 illustrates another example of transferring color information of an image transmitted from a source device to a sink device according to an embodiment of the present invention.
  • the embodiment of the present invention extends the format of AVI InfoFrame version 3 to sink post processing type information (post_processing_type_flag), color conversion function information (new_EOTF_flag), and brightness information (black_luminance_level or white_luminance_level) of an image processed by a source device.
  • sink post processing type information post_processing_type_flag
  • color conversion function information new_EOTF_flag
  • brightness information black_luminance_level or white_luminance_level
  • black_luminance_level or white_luminance_level may be delivered to the sink device.
  • the disclosed AVI InfoFrame may transmit information of an image processed by a source device to a sink device according to a data byte.
  • Data byte 14 to Data byt29 may include Data byte 1 to Data byte 16 information illustrated in FIGS. 11 to 13, respectively.
  • the source device may transmit information providing information on the performed post processing, brightness information of the content after the post processing, content brightness information before the post processing, and color expression range information to the sink device. .
  • 15 is a diagram illustrating embodiments of a signal processing device and its operation according to an embodiment of the present invention.
  • an embodiment of a signal processing apparatus includes a source device 100 and a sink device 200.
  • the source device 100 includes a decoder 110, a color gamut mapping unit 120, a dynamic range mapping unit 130, a post processing unit 140, a metadata processor 150, and an option controller 160. .
  • the color gamut mapping unit 120, the dynamic range mapping unit 130, and the post processing unit 140 of the source device 100 may be referred to as a video processing unit, and the color gamut mapping unit 120 and the dynamic range of the video processing unit may be referred to as a video processing unit.
  • the mapping unit 130 and the post processing unit 140 may operate when necessary separately, regardless of the preceding block, during video processing.
  • the sink device 200 includes a source device controller 210, a metadata processor 220, and a panel controller 230.
  • the source device 100 When the source device 100 is connected to the sink device 200 through an interface, information may be transmitted and received according to the protocol illustrated in FIG. 3. Transmission and reception of information between devices described below are transmitted and received via an interface.
  • the source device 100 decodes the encoded UHD video stream, post-processes the decoded UHD video as necessary, or processes the UHD video according to the display capability of the sink device 200, and provides the processed UHD video to the sink device. can do.
  • the sink device 200 may receive and display UHD video decoded by the source device 100.
  • the sink device 200 may provide the source device 100 with information about the display capability of the sink device 200 to display the UHD video from the source device 100.
  • the sink device 200 may receive and display the UHD video that can be expressed.
  • the option controller 160 of the source device 100 may request display related information by transmitting a video option signal through an interface with the sink device 200.
  • the display related information may include display color gamut information and display brightness related information.
  • the video option information transmitted from the source device 100 to the sink device 200 may be according to the example of FIGS. 11 to 14.
  • the metadata processor 150 of the source device 100 may transmit metadata about UHD video to the sink device 100, and the sink device 220 may transmit metadata related to the display to the source device 100. have.
  • the decoder of the source device 100 may receive and decode the encoded UHD video stream.
  • the color gamut mapping unit 120 maps the color gamut information of the decoded UHD video.
  • the color gamut information of the UHD video is mapped using the display related information of the sink device 200 or based on metadata in the UHD video. You can change it.
  • the dynamic range mapping unit 130 may map the dynamic range of the decoded UHD video. As described above, the dynamic range mapping unit 130 uses the display related information of the sink device 200 or based on metadata in the UHD video. You can map and change the dynamic range.
  • the post processing unit 140 may perform video post processing on the decoded UHD video, and likewise, may perform video post processing based on display related information.
  • the metadata processor 150 may transmit metadata of the UHD video to the sink device 200 and receive display related metadata from the sink device.
  • the option controller 160 may transmit video option information to the sink device 200 and receive display option information from the sink device 200. Examples of display option information transmitted from the sink device 100 to the source device 200 are as illustrated in FIGS. 4 to 10. Meanwhile, the video option information transmitted from the source device 100 to the sink device 200 may be based on the examples of FIGS. 11 to 14.
  • the source device controller 210 of the sink device 200 may transmit a control signal for controlling the source device 100 and may receive a user control signal from a user.
  • the metadata controller 220 of the sink device 200 may receive metadata of the UHD video from the source device 100 and transmit metadata related to the display device to the source device 100.
  • the metadata processor 220 may transmit the video processing control signal to the source device controller 210 so that the source device controller 210 may transmit the control signal.
  • the panel controller 230 may control the display panel according to the display control signal of the metadata processor 220.
  • Embodiments of the present invention may enable video processing adaptive to the display. That is, embodiments of the present invention may vary in information exchange, video processing, and display method between source-sink devices, respectively, according to the performance of the sink device 200.
  • embodiments of the present invention may vary in information exchange, video processing, and display method between source-sink devices, respectively, according to the performance of the sink device 200.
  • the sink device 200 is a high-end UHD sink device.
  • the sink device 200 may transmit display related metadata to the source device 100.
  • the display related information may include color gamut information (or color primary information corresponding to RGBW) of the display and display brightness range related information (eg peak luminance information and black luminance information).
  • the metadata processor 220 of the sink device 200 may process display related information.
  • the metadata processor 220 of the sink device 200 may store display related information and refer to it when processing and displaying content, and may request the information from the source device 100 again as needed.
  • the source device 100 may also transmit control signals of the source device 100 as well as metadata related to color and brightness of the display.
  • the control signal of the source device 100 may include information on what kind of video processing the source device 100 is capable of.
  • the control signal of the source device 100 may be generated based on the displayable color range transmitted by the source device controller 210 of the sink device 200, and may be processed by default without information received from the sink device 200. Can also be generated upon request.
  • the process of exchanging information between the source and sink devices is performed when two devices are connected, but when the broadcast or streaming content is input while the source and sink devices are connected, or when the content is changed or when a specific scene is changed, etc. Information exchange between the two devices can be performed again.
  • video processing may be processed as follows.
  • the post processing unit 140 of the source device 100 determines whether to perform post-processing on the decoded UHD video based on the display related information of the sink device 200 from the metadata processor 150, and a control signal therefor. You can output If the source device 100 may perform image processing related to WCG information or HDR information of the UHD video, for example, color gamut mapping or dynamic range mapping. If the display performance of the sink device 200 is sufficient to reproduce the UHD video after the post-processing of the video, the option controller 160 of the source device 100 may transfer information about it to the post processing unit 140. When the display color gamut information or brightness information of the sink device 200 may be the basis for changing the WCG information or the HDR information of the video, the metadata processor 150 may include the color gamut mapping unit 120 or the dynamic range mapping unit ( 130 may transmit display-related metadata.
  • the post processing unit 140 of the source device 100 may perform post processing using metadata transmitted with the video, for example, a WCG SEI message or an HDR SEI message.
  • the video decoder 110 or the post processor 140 may increase the quality of the output video by decoding the enhancement layer data when the enhancement layer data is transmitted according to scalable coding.
  • the source device 100 may perform the image quality enhancement function on its own.
  • the metadata processor 150 transmits the UHD video metadata including the WCG information or the HDR information of the decoded or post-processed video to the sink device 200.
  • the option controller 160 may transmit the processed video processing information to the source device controller 210 in the video option information.
  • the video option information may follow the example of FIGS. 11 to 14.
  • the decoder 110 may transfer the WCG information or the HDR information of the video to the sink device 200 for reproduction without additional processing.
  • the option controller 160 may signal that there is no separate processing for the video.
  • the sink device 200 may allow the UHD video to be displayed through the display device.
  • the sink device 200 may reproduce the image processed through the source device 100 as it is, but may determine whether the image transmitted by the source device 100 is actually processed for display.
  • the source device controller 210 of the sink device 200 may output a control signal to the source device 100.
  • the source device controller 210 of the sink device 200 may determine a problem portion of the video processing of the source device 100 to inform that the corresponding video processing is turned off. This control function can be turned on / off at the request of the user.
  • the sink device 200 may output a video processing option that is processed or processed by the source device 100 to the user, and provide the user with a menu or interface (UI) for controlling the same.
  • UI menu or interface
  • the sink device 200 analyzes information of the metadata processor 220 of the sink device 200 and then adjusts the display device through the panel controller 230. In this way, a playback environment suitable for content can be provided.
  • the sink device 200 is a conventional UHD sink device.
  • An example of the same parts as in the first embodiment is in accordance with the first embodiment.
  • the sink device 200 transmits metadata about the existing UHD sink device to the source device 100.
  • the metadata of the existing UHD sink device may include display color gamut information (or color primary information corresponding to RGBW) and display brightness related information (eg, peak luminance information and black luminance information).
  • the metadata processor 150 of the source device 100 may receive and process metadata about the existing UHD sink device.
  • the option controller 160 of the source device 100 determines whether or not to go through the post-processing process on the decoded UHD video based on the display-related information obtained from the metadata processor 150 and outputs a control signal.
  • the color gamut mapping unit 120 or the dynamic range mapping unit 130 of the source device 100 may map color gamut information or dynamic range information of the UHD video to information suitable for a display device.
  • the source device 100 may convert it based on meta data in the video data, for example, a WCG SEI message, an HDR SEI message, or the like, or may perform this according to its own function. If the WCG information or the HDR information of the video data is changed, the option controller 160 may transmit the video option information to the sink device 200 by including the video option information in the example of FIGS. 11 to 14. Can follow.
  • the source device 100 can transmit the video to the sink device 200 without additional video processing.
  • the option controller 160 of the source device 100 may transmit the metadata, WCG information, or HDR information of the UHD video to the sink device 200 through the video option signal.
  • the display device of the sink device 200 may play UHD video. If it is determined that the WCG information or the HDR information of the UHD video received by the sink device 200 is not appropriate for the display device of the sink device 200, the source device controller 210 transmits a control signal thereto to the source device 100. Can be delivered to. A user may adjust a function related to a display device via a user menu or interface (UI).
  • UI user menu or interface
  • 16 is a diagram illustrating another example of a video processing method according to an embodiment of the present invention.
  • the encoded UHD video is decoded (S210).
  • the display-related information on the display device is received from the interface (S220).
  • the display related information is information on a video display function of the display device, and may include color gamut information of the display device or brightness related information of the display device.
  • the decoded UHD video is processed according to a video presentation function of the display device (S230).
  • color decoded information change When the decoded UHD video is processed according to a video display function of the display device, color decoded information change, dynamic range information change, or other post-processing may be performed.
  • the video option information which is information processed by the decoded UHD video according to the video display function of the display device, is transmitted to the sink device through the interface (S240). Examples of video option information are illustrated in FIGS. 11 to 14.
  • the processed UHD video is output to the sink device through the interface (S250).
  • an embodiment of the disclosed video processing method may receive display option information according to the display function of the display device. Examples of the display option information are illustrated in FIGS. 4 to 10, and other examples are also disclosed.
  • a process of changing display related information of the decoded UHD video as illustrated in S230 may be performed.
  • the disclosed embodiment it is possible to watch content including UHD content in an optimal environment under various display device environments, and when UHD content is displayed on various display devices, color is sensed according to the physical characteristics of the display devices.
  • the brightness may be limited, and even when UHD contents are supplied through an external display device, the device characteristics of the display may be transmitted to view contents including UHD contents in an optimal environment.
  • the present invention has industrial applicability that is usable and repeatable in the fields of broadcast and video signal processing.

Abstract

본 발명은 비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는, 디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 소스 디바이스로 전송하는 단계, 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리된 UHD 비디오에 대한 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 단계, 상기 처리된 UHD 비디오를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 단계; 및 상기 수신한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기로 표출하는 단계;를 포함하는 비디오 처리 방법을 제공한다.

Description

비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치
본 발명은 비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치에 관한 것이다.
비디오 신호 처리 속도가 빨라지면서 초고해상도(ultra high definition; UHD) 비디오를 인코딩/디코딩하는 방안이 연구되고 있다.
UHD 컨텐츠는 기존의 컨텐츠 대비 다양한 측면에서 향상된 화질을 제공하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 방송 분야뿐 아니라 다양한 분야에서 UHD 비디오 요소에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 그 중 기존 컨텐츠에서 제공하지 못하였던 색감 및 밝기 측면에서 향상된 시청자 경험을 제공에 대한 요구가 높아지고 있다.
이에 따라 UHD 비디오를 구성하는 다양한 요소 중 색상 및 밝기 표현 범위를 확대하여 고품질 영상을 제공하려는 노력이 계속되고 있다.
UHD 디스플레이 기기는 색상 및 밝기 측면의 표현력에서 기존 디스플레이 기기와의 차별성을 갖는다..
그러나, 다양한 디스플레이 기기 환경 하에서 UHD 컨텐츠를 최적의 환경에서 시청하기 위한 기술에 대한 개발되지 않는 문제점이 있다.
예를 들어 같은 차세대 디스플레이 기기 보급이 진행되는 상황에서 UHD 컨텐츠가 공급되는 경우 디스플레이 기기의 물리적 특성에 따라 색감 혹은 밝기 제한이 생겨 컨텐츠 감상이 제대로 이뤄지지 않는 문제점이 있다.
디스플레이 기기에 적응적으로 컨텐츠의 색감 및 밝기를 조정하기 위해서는 디스플레이의 기기 특성에 대한 정확한 분석을 바탕으로 컨텐츠 변환이 이뤄져야 한다. 그러나, 만약 디스플레이 외부 기기를 통해 UHD 컨텐츠가 공급되는 경우, 디스플레이의 기기 특성을 제한적으로 전달하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 다양한 디스플레이 기기 환경 하에서 UHD 컨텐츠를 포함한 컨텐츠를 최적의 환경에서 시청할 수 있는 비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, UHD 컨텐츠를 포함한 UHD 컨텐츠를 다양한 디스플레이 기기에서 표출할 경우, 그 디스플레이 기기들의 물리적 특성에 따라 색감 혹은 밝기 표현 제한이 적도록 하는 비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 디스플레이 외부 기기를 통해 UHD 컨텐츠를 포함한 컨텐츠가 공급되는 경우라도 디스플레이의 기기 특성을 전달하여 UHD 컨텐츠를 포함한 컨텐츠를 최적의 환경에서 시청할 수 있는 비디오 처리 방법 및 비디오 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예는, 디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 소스 디바이스로 전송하는 단계, 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리된 UHD 비디오에 대한 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 단계, 상기 처리된 UHD 비디오를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 단계; 및 상기 수신한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기로 표출하는 단계;를 포함하는 비디오 처리 방법을 제공한다.
상기 디스플레이 관련 정보는 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따른 디스플레이 옵션 정보를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 옵션 정보는, 상기 소스 디바이스의 프로세싱을 제어하는 정보 또는 상기 디스플레이 기기의 밝기 정보 를 포함할 수 있다.
상기 비디오 옵션 정보는 상기 처리된 UHD 비디오의 밝기 처리 정보 또는 상기 UHD 비디오의 색 공간 변환 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 소스 디바이스로 전송하는 메타데이터 프로세서, 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리된 UHD 비디오에 대한 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 컨트롤러 및 상기 처리된 UHD 비디오를 상기 인터페이스를 통해 수신하도록 하고 상기 수신한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기로 표출하도록 제어하는 디스플레이 패널 컨트롤러;를 포함하는 비디오 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 인코딩된 UHD 비디오를 디코딩하는 디코더, 디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 수신하는 메타데이터 프로세서, 상기 디코딩한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리하는 비디오 처리부 및 상기 디코딩한 UHD 비디오를 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리한 정보인 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 싱크 디바이스로 전송하는 옵션 컨트롤러;를 포함하는 비디오 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 인코딩된 UHD 비디오를 디코딩하는 단계, 디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 수신하는 단계, 상기 디코딩한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리하는 단계, 상기 디코딩한 UHD 비디오를 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리한 정보인 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 싱크 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 비디오 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 디스플레이 기기 환경 하에서 UHD 컨텐츠를 포함한 컨텐츠를 최적의 환경에서 시청할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, UHD 컨텐츠를 포함한 UHD 컨텐츠를 다양한 디스플레이 기기에서 표출할 경우, 그 디스플레이 기기들의 물리적 특성에 따라 색감 혹은 밝기 표현 제한이 적도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 디스플레이 외부 기기를 통해 UHD 컨텐츠가 공급되는 경우라도 디스플레이의 기기 특성을 전달하여 UHD 컨텐츠를 포함한 UHD 컨텐츠를 최적의 환경에서 시청할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비디오 처리 방법의 일 실시예를 예시한 도면
도 2는 비디오 영상을 송수신하기 위해 소스 디바이스와 싱크 디바이스가 연결된 예를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 실시예에 따라 소스 디바이스가 싱크 다바이스와 연결된 경우 정보를 송수신하는 실시예를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 싱크 디바이스가 소스 디바이스로 전달하는 정보의 일 예를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 싱크 디바이스가 소스 디바이스로 전달하는 정보의 일 예로서 구체적인 필드 값을 예시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 control option flag의 상세한 예를 예시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 Sink Device Dynamic Range 정보의 상세한 예를 예시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 싱크 디바이스에서 소스 디바이스로 전달하는 디스플레이 관련 정보로서, DisplayID의 Display Parameters Data Block을 예시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에서 기술하는 디스플레이 관련 정보로서, Display Device Data Block을 예시한 도면
도 10은 본 발명에 실시예에 따라 싱크 디바이스가 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보를 전달하는 또 다른 예를 예시한 도면
도 11은 본 발명에 실시예에 따라 소스 디바이스에서 싱크 디바이스로 전달할 정보를 예시한 도면
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 개시한 포스트 프로세싱 타입 정보의 상세한 예를 개시한 도면
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 개시한 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)의 상세한 예를 개시한 도면
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 소스 디바이스가 싱크 디바이스로 전달하는 영상의 컬러 정보를 전달하는 다른 예를 개시한 도면
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 디바이스 및 싱크 디바이스를 예시한 도면
도 16은 본 발명에 따른 비디오 처리 방법의 다른 일 실시예를 예시한 도면
도 1은 본 발명에 따른 비디오 처리 방법의 일 실시예를 예시한 도면이다.
여기에서 이하에서 개시할 싱크 디바이스가 비디오 처리를 하는 방법의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 소스 디바이스로 전송한다(S110). 디스플레이 관련 정보는 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 대한 정보로서, 디스플레이 기기의 컬러 개멋(color gamut) 정보 또는 디스플레이 기기의 밝기 관련 정보를 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 예는 후술한다.
상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리된 UHD 비디오에 대한 비디오 옵션 정보를 수신한다(S120). 비디오 옵션 정보는 처리된 UHD 비디오의 컬러 개멋 정보, 다이나믹 레이지 정보 및 후처리 정보 등을 포함할 수 있다. 비디오 옵션 정보에 대한 상세한 실시예는 도 11 내지 도 14의 예를 참조하여 설명한다.
상기 처리된 UHD 비디오를 수신한다(S130).
상기 수신한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기로 표출한다(S140).
도면에 기술하지 않았으나, 개시한 비디오 처리 방법의 실시예는, 상기 디스플레이 기기가 적합하게 표출하도록 상기 UHD 비디오 처리에 대한 디스플레이 옵션 정보를 전송할 수 있다. 상기 디스플레이 옵션 정보는 도 4 내지 도 10의 예에 따를 수 있고, 그 밖에 상세한 예도 이하에서 개시하였다. 이처럼 싱크 디바이스는 소스 디바이스의 비디오 처리를 제어할 수 있는 디스플레이 옵션 정보를 전송할 수 있는데, 디스플레이를 위한 디스플레이 옵션 정보도 디스플레이 관련 정보에 포함될 수 있다.
도 2는 비디오 영상을 송수신하기 위해 소스 디바이스와 싱크 디바이스가 연결된 예를 나타낸 도면이다. 이 도면에서 영상의 디코딩과 화질 처리가 가능한 소스 디바이스와 영상의 출력이 가능한 싱크 디바이스의 정보 교환은 다음과 같다.
소스 디바이스(100)는 방송, 블루레이(Blu-ray), UV(Ultra Violet), SCSA(Secure Content Storage Association) 등의 저장매체, IP (internet protocol) 스트리밍 등 다양한 경로로 들어오는 영상에 대해 복호화(decoding)하는 기기 또는 화질처리를 위한 비디오 프로세싱이 가능한 기기를 총칭한다. 예를 들면 셋탑박스, 블루레이 디스크(BD) 플레이어와 같은 저장매체의 플레이어, 컴퓨터 등이 이에 해당한다.
소스 디바이스(100)의 비디오 프로세싱은 WCG(Wide color gamut) 또는 HDR(high dynamic range) 또는 기타 포스트 프로세싱(post processing) 등의 화질을 변화시키는 방식이 포함될 수 있다. 이 경우 영상에 대해 일괄적으로 비디오 프로세싱을 하는 것이 아니라 싱크 디바이스가 제공하는 디스플레이 정보, 예를 들면 컬러 개멋(color gamut) 정보 또는 다이나믹 레인지(dynamic range) 정보 등에 기초하여 해당 비디오 소스가 디스플레이 기기에서 재생가능한지 판단하고 필요한 경우 재생에 재생하기 적합한 화질로 변환하여 제공한다.
또한 소스 디바이스(100)의 영상처리 과정을 싱크 디바이스(200)에서 컨트롤 할 필요가 있는 경우 이에 대한 정보를 제공하여 소스 디바이스(100)에서 어떤 영상 처리 과정이 사용되었는지에 대한 정보를 제공 받을 수 있다.
소스 디바이스(100)는 싱크 디바이스(200)로부터 디스플레이 관련 메타 정보 또는 디스플레이 옵션 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 수신된 정보를 기반으로 소스 디바이스(100)는 싱크 디바이스(200)에 UHD 비디오 메타데이터와 프로세싱된 비디오의 프로세싱 옵션정보를 제공할 수 있다. 싱크 디바이스(200)는 이를 소스 디바이스(100)가 제공한 데이터나 정보를 기초로 소스 디바이스(100)가 프로세싱한 비디오를 표출할 수 있다. 싱크 디바이스(200)는 해당 디스플레이에 맞는 컬러 개멋 정보나 다이나믹 레인지 범위 내에서 소스 디바이스(100)가 프로세싱한 비디오를 표출할 수 있다.
도 3은 본 발명에 실시예에 따라 소스 디바이스가 싱크 다바이스와 연결된 경우 정보를 송수신하는 실시예를 나타낸 도면이다.
이 예는 소스 디바이스가 싱크 디바이스와 HDMI 또는 Display Port와 같은 유선 인터페이스와 연결될 경우를 나타낸다. 이 예는, Source Device와 Sink Device가 유선 인터페이스로 연결되어 있을 시, EDID (Extended Display Identification Data)의 HDR(High Dynamic Range)의 데이터 블록을 통해 Sink Device(200)에서 Source Device(100)의 HDR 및 WCG 기능을 제어(Activation or Deactivation)하고, 이를 이용해 Source Device가 Sink Device의 변경된 EDID를 읽어오는 실시예를 예시한다.
Source Device가 Sink Device에 유선 인터페이스로 연결되면 Source Device는 해당 유선 인터페이스의 +5V power line에 high level 전압을 인가하고 Sink Device는 이를 통해 Source Device가 연결됨을 확인한다 (S1).
Sink Device는 low level 전압으로 유지되고 있는 Hot Plug Detect line에 high level 전압을 인가함으로써 Source Device에 Sink Device와 연결 완료 및 EDID와 같은 디스플레이 관련 정보(이하 디스플레이 관련 정보)를 읽을 준비가 되었음을 소스 디바이스에 알려준다(S2).
Source Device는, Hot Plug Detect line이 high level로 천이됨을 확인하고 Display Data Channel을 통해 디스플레이 관련 정보에 대한 읽기 요청을 Sink Device에게 하고 (S3), Sink Device는 디스플레이 관련 정보를 Display Data Channel을 통해 Source Device에 전송한다(S4).
Sink Device에서 사용자의 요청에 의해 Signaling 되거나 혹은 Sink Device의 기능적 판단에 의해 디스플레이 관련 정보의 HDR Data Block 의 Control option flag에 해당 field가 변경되면(S5), Sink Device는 Source Device에 디스플레이 관련 정보의 update된 정보를 알려주기 위해 Hot Plug Detect line에 low level 전압을 인가하고 이 전압을 일정시간, 예를 들면 최소 100ms 동안 유지한다(S6).
소스 디바이스에서 디스플레이 관련 정보 읽기가 가능해지면 Sink Device는 Hot Plug line에 high level 전압을 인가하고(S7) Source Device는 이를 감지하고 Display Data Channel을 통해 디스플레이 관련 정보 읽기 요청을 한다(S8). 그리고 Sink Device는 Display Data Channel을 통해 변경된 디스플레이 관련 정보를 송신한다(S9).
이러한 동작을 기초로 본 발명의 실시예에 대한 소스 디바이스와 싱크 디바이스 간의 정보 교환의 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따르면 위에서 설명한 S3 또는 S8의 요청에 대한 응답으로, 싱크 디바이스는 컬러 개멋(color gamut) 정보 및 밝기(brightness) 정보를 소스 디바이스에 전달할 수 있다 (S4 또는 S9에 포함).
Color gamut 정보는 RGBW에 해당하는 색 공간인 CIE xy diagram 상의 color primary 좌표 혹은 BT. 709 또는 BT. 2020 등의 컬러 개멋(color gamut) 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 인터페이스에서 정의되어 있는 DisplayID의 color characteristics data block 등을 통해 전달될 수 있다. 밝기(brightness) 관련 정보는 최대 밝기 또는 최소 밝기 값을 포함할 수 있고, 실시예에서 개시하는 예에 따르면 인터페이스의 DisplayID, EDID, 또는 EDID extension 정보 등에 정의된 datablock을 이용하여 전달될 수 있다.
그러면, 소스 디바이스는 전달된 디스플레이 관련 정보를 바탕으로 비디오의 색상 또는 밝기 정보를 조정할 필요가 있는지 판단한다. 만약 소스 디바이스가 색상 또는 밝기 조정이 필요하다고 판단되는 경우 비디오에서 제공하는 컬러 매핑(color mapping) 혹은 다이나믹 레인지 매핑(dynamic range mapping) 정보를 기반으로 변환하거나, 소스 디바이스 자체적으로 비디오의 색상 또는 밝기 정보를 제공하는 방법을 사용할 수도 있다.
소스 디바이스는 이렇게 조정된 최종 영상을 싱크 디바이스에 전달한다. 이 때, 최종 비디오에 대한 컬러 개멋(color gamut) 또는 다이나믹 레인지(dynamic range) 관련 metadata를 인터페이스의 InfoFrame을 통해 전달할 수 있다. 컬러 개멋(Color gamut) 정보의 경우 인터페이스의 AVI infoFrame 에서 기존에 정의하고 있는 color gamut 정보(예를 들면 BT. 709, BT. 2020 등) 를 이용하여 전달할 수 있다. 다이나믹 레인지(dynamic range) 관련 정보는 최대 또는 최소 밝기 정보를 전달할 수 있으며, 실시예들에서 기술하는 방법을 통해 새로운 InfoFrame을 정의하거나 AVI InfoFrame을 확장하는 방법을 통해 전달할 수 있다.
소스 디바이스가 최종 영상을 전달할 때 소스 디바이스에서 처리된 video processing에 대한 정보를 제공할 필요가 있는 경우, 실시예들에서 기술하는 방법을 통해 InfoFrame 내 post_processing_type를 이용하여 HDR 정보 또는 WCG 정보와 같은 video processing unit의 처리 정보를 전달할 수 있다. 또한, 최종 영상에 대해 HDR 정보와 관련하여 새로운 EOTF(electro-optical transfer function)와 같은 색 변환 함수 정보가 정의되어 사용되었거나, 사용될 필요가 있는 경우 새로운 색 변환 함수 정보에 대한 정보를 인터페이스 정보의 flag 등을 이용하여 전달할 수 있다.
최종 처리된 영상에 대해 싱크 디바이스는 소스 디바이스의 처리가 적절한지 판단하고, 이에 대한 feedback을 통해 소스 디바이스의 제어가 필요한지 판단할 수 있다. 이 경우 실시예들에서 기술하는 DisplayID, EDID, EDID extension 정보 등에 정의된 데이터블록(datablock)내의 Control Option Flag를 통해 이를 제어할 수 있다. 만약 WCG 정보 또는 HDR 정보 등 소스 디바이스의 비디오 프로세싱(video processing)에서 처리된 결과가 적절한 경우 싱크 디바이스는 WCG 정보 또는 HDR 정보와 관련된 비트를 활성화(on) 시켜 동일한 처리가 계속되도록 제어할 수 있다.
처리가 부적절한 경우 싱크 디바이스는 WCG 정보 또는 HDR 정보와 관련 비트를 비활성화(off) 시킴으로써 소스 디바이스에서 현재 수행중인 video processing을 사용하지 않도록 제어할 수 있다.
싱크 디바이스는, Control Option Flag 를 통해 전달된 정보가 현재 소스 디바이스에서 처리 중인 video processing과 다른 경우 Control Option Flag 에 있는 정보를 기준으로 video processing을 변경한다. 변경된 비디오 처리와 관련하여 UHD video metadata가 변경되는 경우 InfoFrame 내 컬러 특성(color characteristics) 정보 및 밝기(brightness) 정보를 변경하며, 포스트 프로세싱 타입(post_processing_type)을 변경한 video processing 과정에 맞게 업데이트할 수 있다. 그리고 S5의 과정이 수행된다.
이하에서는 싱크 디바이스가 소스 디바이스에 전달되는 정보를 예시한다.
본 발명의 실시예에 따르면 소스 디바이스가 HDR 관련 정보를 처리하는 경우, 싱크 디바이스가 재생 가능한 정보를 기반으로 소스 디바이스는 싱크 디바이스에 적합한 영상 처리를 수행할 수 있다. 이 경우 싱크 디바이스는 display 밝기 범위에 대한 적절한 정보, 예를 들면 Sink Black Luminance Level, Sink White Luminance Level, 및 소스 디바이스의 post processing을 control 할 수 있는 flag 등을 소스 디바이스에 전달할 수 있다. 이 경우 DisplayID, EDID, 혹은 EDID extension 의 data block을 이용할 수 있는데, 이에 대해 상세한 예를 개시하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 싱크 디바이스가 소스 디바이스로 전달하는 정보의 일 예를 나타낸 도면이다.
이 도면은 DisplayID의 Data Block을 이용하여 소스 디바이스가 싱크 디바이스로 전달하는 정보의 예를 나타낸다.
이 도면은, DisplayID의 Data Block의 offset 필드, value 필드, 및 그에 대한 description과 포맷을 예시한다. 예를 들면 DisplayID의 Data Block의 offset필드가 0x00, value필드가 0x14인 경우, HDR 데이터 블록을 나타낼 수 있다.
이 도면에서 예시한 바와 같이 offset 필드가 0x03인 경우 소스 디바이스의 post processing을 control 할 수 있는 flag (control option flag)를 나타낼 수 있다. 이에 대한 상세한 value의 예는 후술한다.
그리고, offset 필드가 0x04 또는 0x05인 경우 싱크 디바이스 자체의 표현 가능한 밝기 값 (Sink Black Luminance Level, Sink White Luminance Level 등)에 대한 정보를 전달할 수 있다.
DisplayID의 Data Block은 추후 offset 필드값에 따라 비디오 처리에 필요한 정보들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어 offset 필드가 0x03인 경우 현재의 reserved 필드 등을 이용하여 HDR 관련 post processing 관련 정보들을 전달할 수 있다.
여기서 offset 필드나 value 필드 값의 임의의 값으로서 변경이 가능하고, control option flag의 상세한 예와 싱크 디바이스의 디스플레이 정보에 대한 예는 이하에서 개시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 싱크 디바이스가 소스 디바이스로 전달하는 정보의 일 예로서 위에서 개시한 실시예의 구체적인 필드 값을 예시한 도면이다.
싱크 디바이스가 소스 디바이스로 전달하는 정보로서 DisplayID의 Data Block의 Control option flag는 소스 디바이스가 수행하는 post processing 과정을 control (on/off) 하는 필드이다. 본 발명의 실시예에 따르면 이를 이용하여 소스/싱크 디바이스의 인터페이스 상에서 향후 제공될 다양한 옵션을 나타낼 수 있는데 여기서는 HDR, WCG 관련 옵션들을 개시하였다.
위에서 DisplayID의 Data Block의 offset 필드가 0x03인 경우 소스 디바이스를 제어할 수 있는 control option flag 정보임을 나타낼 수 있음을 개시하였다. Value 필드의 비트 위치에 따라 소스 디바이스의 HDR 프로세싱을 활성화시키거나, 소스 디바이스의 WCG 프로세싱을 활성화시킬 수 있다. 이 예에서는 하위 2개 비트로 이에 대한 정보를 각각 표현하였다.
본 실시예에서 개시된 필드는 사용자의 요청에 의해 시그널링되거나 혹은 싱크 디바이스의 기능적 판단에 의해 (싱크 디바이스의 처리 능력이 상위에 있는 경우 등) 제어될 수 있다. 본 발명의 실시예는 Reserved bit를 이용하여 FRC(Frame Rate Control)와, multi-layer video enhancement의 기능에 대해 싱크-소스 디바이스간 정보 교환을 수행할 수도 있다. 여기서 offset 필드나 value 필드 값의 임의의 값으로서 변경이 가능하다
도 6은 개시한 본 발명의 실시예에 따른 control option flag의 상세한 예를 예시한 도면이다.
control option flag를 나타내는 offset 필드의 value 필드의 하위 2개의 bit에 각각 소스 디바이스에서 이뤄지는 HDR, WCG 처리에 대한 control을 하도록 하는 정보를 설정할 수 있다. 두 개의 flag에 대한 조합에 의해 아래의 예시와 같이 사용할 수 있다.
이 예에서, value 필드가 00000000인 경우, Source device에서 아무런 처리를 하지 않음을 나타낸다. 예를 들어 value 필드가 10000000 인 경우, Source device의 HDR 처리에 대한 정보를 나타내는데, Source device에서 HDR 만을 처리하는 option을 나타낼 수 있다. 다른 예로서, value 필드가 01000000 인 경우, Source device의 WCG 처리에 대한 정보를 나타내고 Source device에서 WCG 만을 처리하는 option을 나타낼 수 있다.
다른 예로서, value 필드가 11000000 인 경우, Sink device에서 전달한 정보를 바탕으로 source device가 HDR 및 WCG에 대해 모두 처리하도록 하는 컨트롤 옵션 정보를 나타내고, 이 값이 초기 값으로 사용될 수 있다.
도 7은 기술한 본 발명의 실시예에 따른 Sink Device Dynamic Range 정보의 상세한 예를 예시한 도면이다.
개시한 것처럼 싱크 디바이스는 DisplayID의 Data Block를 이용하여 싱크 디바이스의 dynamic range 정보를 소스 디바이스에 전달하여 싱크 디바이스가 표현할 수 있는 밝기 정보 등을 소스 디바이스에 알려줄 수 있다.
싱크 디바이스의 dynamic range에 대한 정보는 sink device의 display에서 표현할 수 있는 dynamic range를 표현하기 위한 최대 및 최소 물리적 밝기 값 (nit 혹은 cd/m2 단위)를 지칭한다.
예를 들어 DisplayID의 Data Block의 offset 필드가 0x04 또는 0x05인 경우 이용하여 싱크 디바이스의 dynamic range 정보를 나타낸다.
이 예에서 DisplayID의 Data Block의 offset 필드가 0x04인 경우 하위 8비트보다 높은 8개비트를 이용해 싱크 디바이스의 가장 낮은 레벨의 밝기정보를 나타낼 수 있다.
DisplayID의 Data Block의 offset 필드가 0x05인 경우, value 필드의 최하위 1비트는 싱크 디바이스의 가장 낮은 레벨의 밝기정보를 나타내고, value 필드의 나머지 비트로 싱크 디바이스의 가장 높은 레벨의 밝기정보를 나타낼 수 있다.
여기서 offset 필드나 value 필드 값의 임의의 값으로서 변경이 가능하다
이 정보를 이용해 나타낼 수 있는 싱크 디바이스의 최소 밝기 정보(sink_black_luminance_level 로 표기), 및 최대 밝기 정보 (sink_white_luminance_level)는 아래와 같이 나타낼 수 있다.
예를 들어 싱크 디바이스의 최소 밝기 정보(sink_black_luminance_level)는 display에서 표현할 수 있는 최소 밝기를 나타내기 위한 값으로써, 일반적인 최저 밝기를 고려하여 0~0.05 범위에 대해 0.0001 단위로 값을 표현할 수 있다. 즉, display의 물리적 밝기를 Brightness_black (cd/m2 단위)라고 할 때, 실제 최소 밝기는 이 최소 밝기 정보(sink_black_luminance_level)로부터 아래와 같이 산출될 수 있다.
Brightness_black = sink_black_luminance_level x 10000
(0<= sink_black_luminance_level <= 500 < 29)
예를 들어 reference monitor의 경우 0.05 cd/m2 를 최소 기준 밝기로 삼으며, 10000(10진수)을 곱한 값인 500을 전송할 수 있다.
싱크 디바이스의 최대 밝기 정보(sink_white_luminance_level)는 display에서 표현할 수 있는 최대 밝기를 나타내기 위한 값으로써, 일반적인 최대 밝기를 고려하여 100~10000 범위에 대해 100 단위로 값을 표현할 수 있다. 즉, display의 물리적 밝기를 Brightness_white (cd/m2단위)라고 할 때 , 실제 최대 밝기는 이 최대 밝기 정보(sink_white_luminance_level)로부터 아래와 같이 산출될 수 있다.
Brightness_white = sink_white_luminance_level x 100
(1<= sink_white_luminance_level <= 100 < 27)
예를 들어 reference monitor의 경우 100 cd/m2 를 최대 기준 밝기로 삼으며, 100(10진수)으로 나눈 값의 몫인 1 값을 전송할 수 있다.
싱크 디바이스에서 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보를 전달하는 다른 실시예를 개시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 싱크 디바이스에서 소스 디바이스로 전달하는 디스플레이 관련 정보로서, DisplayID의 Display Parameters Data Block을 예시한 도면이다.
디스플레이 관련 정보로서 DisplayID의 Display Parameters Data Block은 모니터의 전체적인 파라미터를 포함할 수 있다. 이 도면에서 예시한 바와 같이 예를 들면, Display Parameters Data Block은 영상의 수평 또는 수직 size (offset 필드가 0x03 또는 0x04), 수평 또는 수직 pixel 개수(offset 필드가 0x05 또는 0x06), monitor에서 지원 가능한 기능에 대한 flag (offset 필드가 0x0B), transfer function에서 사용되는 gamma(offset 필드가 0x0C), display aspect ratio(offset 필드가 0x0D), pixel bit depth (offset 필드가 0x0E)등의 정보가 포함된다.
본 발명의 실시예에 따르면 Display Parameters Data Block은 위에서 기술한 Control option flag정보와 sink device dynamic range 정보를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면 싱크 디바이스는 위에서 개시한 Control option flag와 sink device dynamic range 정보를 포함한 Display Parameters Data Block 정보를 source device에 전달할 수 있다.
이 실시예에서 Display Parameters Data Block의 offset 필드가 0x0F인 경우 control option flag를 나타낼 수 있고, offset 필드가 0x10 또는 0x11인 경우 싱크 디바이스 자체의 표현 가능한 밝기 값 (Sink Black Luminance Level, Sink White Luminance Level 등)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
offset 필드가 0x0F인 경우 control option flag에 대한 value 필드와, offset 필드가 0x10 또는 0x11인 경우 Sink Device Dynamic Range 정보에 대한 value 필드 및 각 value 필드에 대한 설명은 도 5 내지 도 7 에서 예시한 바와 같다. 여기서 offset 필드나 value 필드 값의 임의의 값으로서 변경이 가능하다
본 발명의 실시예는, Transfer Characteristic Gamma 를 통해 HDR에 적합한 transfer curve 정보를 전달할 수 있다.
싱크 디바이스에서 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보를 전달하는 다른 실시예를 개시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에서 기술하는 디스플레이 관련 정보로서, Display Device Data Block을 예시한 도면이다. 본 발명의 실시예는 Display Device Data Block을 이용하여 소스 디바이스가 싱크 디바이스로 전달하는 정보의 예를 나타낸다.
Display Device Data Block은 디스플레이 패널(panel) 자체의 특성을 나타낼 수 있는 정보를 포함한다. Display Device Data Block 은 display device의 종류(offset 필드가 0x03), display device 의 operating mode(offset 필드가 0x04), pixel 수로 나타낼 수 있는 영상 크기(offset 필드가 0x05 내지 0x08), display aspect ratio(offset 필드가 0x09 내지 0x0A), bit depth (offset 필드가 0x0E), 응답 속도 (offset 필드가 0x0F)등을 나타낸다. 본 발명의 실시예는 이 도면에서 예시한 바와 같이 Display Device Data Block과 함께 디스플레이 패널의 개시한 Control option flag정보와 sink device dynamic range 정보를 source device에 전달할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 Display Device Data Block의 offset 필드가 0x0F 인 경우 control option flag 를 나타낼 수 있고, Display Device Data Block의 offset 필드가 0x10 또는 0x11 인 경우 sink device dynamic range 정보를 나타낼 수 있다.
Display Device Data Block의 offset 필드가 0x0F 인 경우 value 필드의 예와, Display Device Data Block의 offset 필드가 0x10 또는 0x11 인 경우 value 필드의 예는 도 5 내지 도 7 또는 도 8에서 예시한 바에 따를 수 있다. 여기서 offset 필드나 value 필드 값의 임의의 값으로서 변경이 가능하다.
싱크 디바이스가 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보를 전달하는 다른 예로서, 싱크 디바이스는 DisplayID의 Vendor-Specific Data Block을 이용하여 Control option flag와 sink device dynamic range 정보를 전달할 수 있다. Vendor-Specific Data Block 은 싱크 디바이스가 Data Block 에 정의되지 않은 정보를 전달할 경우 사용하는 데이터로서, 이 데이터 블록에 위에서 개시한 Control option flag와 sink device dynamic range 정보를 포함하여 전달할 수 있다.
싱크 디바이스가 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보를 전달하는 또 다른 예로서, 싱크 디바이스는 DisplayID의 Product Identification Data Block을 이용할 수 있다.
DisplayID의 Product Identification Data Block은 display device의 제조업체에 대한 정보, display device의 serial number, Product ID 등을 포함할 수 있다. 이 때 싱크 디바이스가 display device의 제조업체, 제조 연월, Product ID 등을 통해 각 제품의 정보를 확인할 수 있는 경우, 이 정보를 이용하여 각 제품에 대응되는 dynamic range 정보를 소스 디바이스에 전달할 수 있다. 본 발명에 따르면 DisplayID의 Product Identification Data Block이 제품의 식별정보로 dynamic range 정보를 전달하는 경우, Control option flag는 위에서 개시한 실시예들 중 어느 하나의 예를 통해 전달한다.
싱크 디바이스가 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보를 전달하는 또 다른 예로서, 싱크 디바이스가 Transfer Characteristics Data Block 을 이용하여 디스플레이 관련 정보를 소스 디바이스에 전달할 수 있다. Transfer characteristics data block은 디스플레이의 transfer curve 관련 정보를 전달하는 data block 이다. Transfer characteristics data block 디스플레이 시에 임의의 gamma function을 사용하거나, piecewise linear curve를 지원하는 경우 이를 표시하기 위한 Data block이다. 디스플레이 패널의 peak luminance 및 최하위 luminance를 정의한 부분은 없기 때문에 싱크 디바이스는 Transfer characteristics data block 에 앞에 개시한 Control option flag와 sink device dynamic range 정보를 포함한 dynamic range 정보를 source device에 전달할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 싱크 디바이스가 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보를 전달하는 또 다른 예를 예시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따르면 싱크 디바이스는 CEA(Consumer Electronics Association) EDID extension 정보를 이용하여 디스플레이 관련 정보를 소스 디바이스에 전달할 수 있다.
싱크 디바이스는 CEA-861 의 VESA에서 정의한 EDID외에 CE Sink device에서 지원 가능한 device 속성 정보를 포함한 CEA EDID extension 정보를 소스 디바이스에 전달할 수 있다. 이 경우 싱크 디바이스는 이 도면에서 예시한 dynamic range 정보를 소스 디바이스에 전달할 수 잇다.
CEA EDID extension 정보의 extension data block은 Video, Audio, Speaker Allocation, Vendor-Specific, 및 Video Capability data block을 포함할 수 있다. extension data block은 이 data block을 각각 식별하기 위해 미리 정의된 Tag Code를 각 data block의 첫 번째 byte의 bits 5 7에 포함한다.
발명의 실시예에 따르면 CEA EDID extension data block의 첫 번째 byte의 bits 5 7는 dynamic range 정보를 표시하는 tag code를 포함할 수 있다.
그리고, 이 도면에서 예시한 바와 같이 CEA EDID extension data block내에 dynamic range 정보를 위에서 예시한 바와 같이 싱크 디바이스의 최소 밝기 정보(Lowest Brightness level of Sink device 중 하위 8비트보다 높은 8비트 (higher 8 bits) 정보, 싱크 디바이스의 최소 밝기의 LSB 정보(Lowest Brightness level of Sink device (LSB)) 및 싱크 디바이스의 최대 밝기 정보(Highest Brightness level of Sink device (total 7 bits))로 표현할 수 있다. 비트 할당은 임의적인 것으로 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 싱크 디바이스가 CEA의 EDID extension 정보를 이용하여 소스 디바이스로 디스플레이 관련 정보 중 싱크 디바이스의 최대/최소 밝기 정보를 전달할 수 있다.
다음으로 본 발명의 실시예에 따라 소스 디바이스에서 싱크 디바이스로 전달할 정보를 개시하면 다음과 같다.
소스 디바이스는, 싱크 디바이스의 디스플레이 관련 정보 및 color gamut 관련 정보를 기반으로 컨텐츠의 밝기 및 컬러 gamut 등이 sink device에 적합한지 판단하고, 필요한 경우 소스 디바이스는 컨텐츠의 밝기 및 컬러 gamut 등을 변환할 수 있다. 이 경우 초고화질 영상을 처리할 경우 source device는 어떠한 처리가 이뤄졌는지에 대한 정보 및 영상 처리 이후의 밝기 및 color gamut에 대한 정보를 싱크 디바이스에 전달해야 한다. 이는 싱크 디바이스의 포스트 프로세싱을 제어하기 위한 것인데 이에 대한 실시예를 상세히 개시하면 다음과 같다.
본 발명에 실시예에 따라 소스 디바이스는 CEA 861에 정의 된 InfoFrame을 통해 싱크 디바이스로 초고화질 영상 처리 관련 정보를 전달할 수 있다.
도 11은 본 발명에 실시예에 따라 소스 디바이스에서 싱크 디바이스로 전달할 정보를 예시한 도면이다.
CEA 861에서 소스/싱크 디바이스의 인터페이스 정보로서 정의된 InfoFrame 중 color gamut 정보는 AVI InfoFrame을 통해 전달될 수 있다. 본 발명의 실시예는 소스 디바이스가 초고화질 영상 처리에 대한 정보를 InfoFrame을 통해 싱크 디바이스로 전달한다. 이를 이용해 초고화질 영상의 brightness 정보, 임의의 color gamut 정보 및 HDR 정보 또는 WCG 정도 등의 영상 처리 정보를 싱크 디바이스로 전달하도록 할 수 있다. 본 실시예에 따르면 소스 디바이스는 수행한 post processing에 대한 정보와 post processing 이후의 컨텐츠의 밝기 정보, post processing 이전의 컨텐츠 밝기 정보 및 컬러 표현 범위 정보를 싱크 디바이스로 전달할 수 있다.
post processing에 대한 정보는 컨텐츠의 상태에 대한 정보를 포함하고, 싱크 디바이스의 요청에 대한 응답으로 사용될 수 있다. post processing 이후의 컨텐츠의 밝기 정보는 컨텐츠의 최소 밝기 정보(black_luminance_level) 와 컨텐츠의 최대 밝기 정보(white_luminance_level)를 포함할 수 있다. post processing 이전의 컨텐츠 최소 밝기 정보(orig_black_luminance_level)와 최대 밝기 정보(orig_white_luminance_level)를 포함할 수도 있다. 컨텐츠의 컬러 표현 범위 정보는 Orig_color_gamut 정보로 나타내었는데 이에 대해서는 상세히 설명한다.
InfoFrame Type Code는 이 InfoFrame의 Type을 나타내는데, 예를 들어 이 값이 0x07인 경우 UHD 영상처리에 대한 정보를 포함하는 프레임을 나타낼 수 있다.
InfoFrame Version Number는 이 프레임의 버전 정보를 나타내고, Length of HDR InfoFrame는 HDR InfoFrame의 길이 정보를 나타낸다.
Data Byte 1의 P3 내지 P0 필드는, post_processing_type_flag 로 source device가 수행하는 post processing 과정을 control (on/off) 하기 위한 필드이다. 여기서는 이 필드를 이용해 HDR 정보 또는 WCG 정보 관련 option 정보를 개시하고, 이에 대한 상세한 예는 이하에서 후술한다.
그리고, Data Byte 1의 R2~R0 필드는 reserved bits를 나타내고, E0 필드는 new_EOTF_flag를 통해 새로운 색 변환 함수(EOTF 등)를 사용할지 여부를 나타낸다. reserved bits는 추후 HDR 정보에 적합한 새로운 EOTF 가 정의되면 사용할 수 있는 flag 이다.
Data Byte 2는 컨텐츠에서 표현하는 최소 밝기 정보를 포함할 수 있는데 여기서는 black_luminance_level로 표현하였다. 이 실시예에서는 최소 밝기 정보의 최고 8비트를 Data Byte 2 필드에 표현하도록 하였다.
컨텐츠의 최소 밝기 정보는 일반적인 최저 밝기를 고려하여 0~0.05 범위에 대해 0.0001 단위로 값을 표현할 수 있다. 즉, display의 물리적 밝기를 Brightness_black (cd/m2 단위)라고 할 때 다음과 같은 관계를 갖는다.
Brightness_black = black_luminance_level x 10000
(0<= black_luminance_level <= 500 < 29)
예를 들어 reference monitor의 경우 0.05 cd/m2 를 최소 기준 밝기로 삼으며, 10000(10진수)을 곱한 값인 500을 밝기 정보로 표현할 수 있다.
Data Byte 3은, 이 도면에서 예시한 바와 같이 컨텐츠 최소 밝기 정보(black_luminance_level)의 최하위 1비트와 컨텐츠 최대 밝기 정보 (white_luminance_level) 7비트를 포함할 수 있다.
최대 밝기 정보 (white_luminance_level) 는 컨텐츠에서 표현하는 최대 밝기를 나타내기 위한 정보로써, 일반적인 최대 밝기를 고려하여 100~10000 범위에 대해 100 단위로 값을 표현할 수 있다. 즉, display의 물리적 밝기를 Brightness_white (cd/m2단위)라고 할 때 다음과 같은 관계를 갖는다.
Brightness_white = white_luminance_level x 100
(1<= white_luminance_level <= 100 < 27)
예를 들어 reference monitor의 경우 100 cd/m2 를 최대 기준 밝기로 삼으며, 100(10진수)으로 나눈 값의 몫인 1 값을 밝기 정보로 표현할 수 있다.
Data Byte 4는 컨텐츠의 오리지널 최소 밝기 정보 (Orig_black_luminance_level)의 최상위 8비트를 표현할 수 있고, Data Byte 5는 컨텐츠의 오리지널 최소 밝기 정보 (Orig_black_luminance_level)의 최하위 1비트와 컨텐츠의 오리지널 최대 밝기 정보(Orig_white_luminance_level)) 7비트를 표현할 수 있다.
컨텐츠의 오리지널 최소 밝기 정보 (Orig_black_luminance_level)는 source device에서 HDR 처리 이전 컨텐츠의 최소 밝기를 나타낸다. 표현 방법 및 범위는 black_luminance_level와 동일하고 본 실시예에서 필드의 구현은 post_processing_type에서 HDR 정보가 on 된 것으로 표시되는 경우에만 전송하도록 옵션을 줄 수도 있다.
유사하게 컨텐츠의 오리지널 최소 밝기 정보 (Orig_white_luminance_level)는 source device에서 HDR 처리 이전 컨텐츠의 최대 밝기를 나타낸다. 표현 방법 및 범위는 white_luminance_level와 동일하고 마찬가지로 본 실시예에서 필드 구현은 post_processing_type에서 HDR정보가 on 된 것으로 표시되는 경우에만 전송하도록 옵션을 줄 수도 있다.
Data Byte 6은 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut) 및 S3 ~ S0이 reserved bits를 포함할 수 있다. 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)는 source device에서 WCG 처리 이전 컨텐츠의 색 표현 범위를 나타낸다. 표준 색 표현 범위에 대한 상세한 예는 후술한다. 본 실시예에서 필드 구현은 post_processing_type에서 WCG가 on 된 것으로 표시되는 경우에만 전송하도록 옵션을 줄 수도 있다.
Data Byte 7부터 Data Byte 16은 임의의 컬러 개멋 정보를 나타낼 수 있는 필드이다. 이 도면에서 임의의 컬러 개멋 정보는 Red-x, Red-y, Green-x, Green-y, Blue-x, Blue-y, White-x, White-y로 예시하였다.
여기서 Red-x는 색공간 (예를 들어 CIE 1931)의 R 색상의 x 좌표를 0~1 사이의 값을 2진법으로 나타낸 것인데, 본 실시 예는 전체 10 bit를 사용하며, Data Byte 9의 상위 8 bit와 Data Byte 6의 상위 2bit 을 사용할 수 있다.
유사하게 Red-y는 색공간 (예를 들어 CIE 1931)의 R 색상의 y 좌표를 0~1 사이의 값에 대해 2진법으로 나타낸 것이다. 본 실시 예는 전체 10 bit를 사용하여 이 색 정보를 나타내며, Data Byte 10의 상위 8 bit와 Data Byte 6의 하위 2bit 을 사용할 수 있다.
소스 디바이스는 위에서 개시한 컨텐츠의 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)에서 적절한 정보를 표현하지 못하는 경우, Data Byte 7부터 Data Byte 16를 사용하여 컬러 개멋 정보를 전달할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서 도 11에서 개시한 혹은 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)는 사용하지 않고 Data Byte 7부터 Data Byte 16에 해당하는 정보만을 사용하여 오리지널 컬러 개멋 정보를 전송할 수도 있다. 또는 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)가 특정한 값을 나타내는 경우에만 Data Byte 7부터 Data Byte 16에 해당하는 정보를 추가로 활용하도록 이용할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 개시한 포스트 프로세싱 타입 정보의 상세한 예를 개시한 도면이다. 개시한 것처럼 소스 디바이스가 UHD 영상을 싱크 디바이스에 맞게 포스트 프로세싱한 경우 디스플레이 관련 정보 및 컬러 개멋 정보를 InfoFrame를 통해 싱크 디바이스로 전달할 수 있다.
InfoFrameData Byte 1의 P3 내지 P0 필드는, post_processing_type을 나타내고 HDR 정보 또는 WCG 정보 관련 option을 나타내는데 포스트 프로세싱 타입은 이 도면에서 예시한 바와 같다.
예를 들어 post_processing_type이 0000인 경우, Source device에서 아무런 처리를 하지 않음을 나타내고, 0001인 경우, Source device가dynamic range mapping을 수행했음을 나타낸다.
예를 들어 post_processing_type이 0010인 경우, Source device가 color gamut mapping을 수행했음을 나타내고, post_processing_type이 0011인 경우, Sink device가 전달한 정보를 바탕으로 이에 맞게 source device가 처리했음을 나타낸다. 이 값은 초기 값(initial value)으로 사용될 수 있다.
post_processing_type이 0110~1000은 추후에 multi-layer video enhancement 의 기능에 대해 sink-source간 정보 교환을 위해 사용될 수 있고, 1001-1111 는 User private를 위해 사용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 개시한 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)의 상세한 예를 개시한 도면이다.
기술한 바와 같이 소스 디바이스가 UHD 영상을 싱크 디바이스에 맞게 프로세싱한 경우 컨텐츠의 오리지널 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)를 싱크 디바이스에 전송할 수 있다.
이 예에서 오리지널 컨텐츠의 컬러 개멋 정보(Orig_color_gamut)의 필드가 0000인 경우 오리지널 컨텐츠의 컬러는 REC. 709을 따른 것을 나타내고, 0001인 경우 오리지널 컨텐츠의 컬러는 BT. 2020 NCL을 따른 것을 나타낸다. 유사하게 이 필드가 0010, 0011, 0100, 0101인 경우 각각 오리지널 컨텐츠의 컬러는 xvYCC, DCI-P3, Adobe RGB 및 BT. 2020 CL에 따라 정의되었음을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 소스 디바이스가 싱크 디바이스로 전달하는 영상의 컬러 정보를 전달하는 다른 예를 개시한다.
본 발명의 실시예는, AVI InfoFrame version 3의 형식을 확장하여 소스 디바이스가 처리한 영상의 포스트 프로세싱 타입 정보(post_processing_type_flag), 색 변환함수 정보(new_EOTF_flag) 및 영상의 밝기 정보(black_luminance_level 또는 white_luminance_level)를 싱크 디바이스에 전달할 수 있다. 또는 본 발명의 실시예는 소스/싱크 디바이스의 인터페이스 상에서 정의된 새로운 AVI InfoFrame를 이용하여 소스 디바이스가 처리한 영상의 포스트 프로세싱 타입 정보(post_processing_type_flag), 색 변환함수 정보(new_EOTF_flag) 및 영상의 밝기 정보(black_luminance_level 또는 white_luminance_level)를 싱크 디바이스에 전달할 수 있다.
개시한 AVI InfoFrame은 Data byte에 따라 소스 디바이스가 싱크 디바이스에 처리된 영상의 정보를 전달할 수 있다. 이 예에서 Data byte14 내지 Data byt29는 도 11 내지 도 13에서 예시한 Data byte 1 내지 Data byte 16정보를 각각 포함할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면 소스 디바이스는 수행한 post processing에 대한 정보를 제공하는 정보와 post processing 이후의 컨텐츠의 밝기 정보, post processing 이전의 컨텐츠 밝기 정보 및 컬러 표현 범위 정보를 싱크 디바이스로 전달할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 장치의 실시예들 및 그 동작을 예시한 도면이다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 장치의 실시예는 소스 디바이스(100)와 싱크 디바이스(200)를 포함한다.
소스 디바이스(100)는, 디코더(110), 컬러 개멋 매핑부(120), 다이나믹 레인지 매핑부(130), 포스트 프로세싱부(140), 메타데이터 프로세서(150) 및 옵션 컨트롤러(160)를 포함한다.
소스 디바이스(100)의 컬러 개멋 매핑부(120), 다이나믹 레인지 매핑부(130) 및 포스트 프로세싱부(140)는 비디오 처리부로 호칭할 수 있고, 비디오 처리부의 컬러 개멋 매핑부(120), 다이나믹 레인지 매핑부(130) 및 포스트 프로세싱부(140)는 비디오 처리 시에 앞의 블록과 상관없이 각각 개별적으로 필요한 경우 동작할 수 있다.
싱크 디바이스(200)는 소스 디바이스 컨트롤러(210), 메타데이터 프로세서(220) 및 패널 컨트롤러(230)를 포함한다. 소스 디바이스가(100)가 싱크 디바이스(200)와 인터페이스로 연결된 경우, 도 3에서 예시한 바와 같은 프로토콜에 따라 정보를 송수신할 수 있다. 이하에서 기술하는 디바이스 간의 정보의 전송과 수신은 인터페이스를 통해 전송 및 수신된다.
소스 디바이스(100)는 인코딩된 UHD 비디오 스트림을 복호하고, 필요에 따라 복호된 UHD 비디오를 후처리하거나 싱크 디바이스(200)의 표출 능력에 맞게 UHD 비디오를 처리하고 처리된 UHD 비디오를 싱크 디바이스에 제공할 수 있다.
싱크 디바이스(200)는 소스 디바이스(100)가 디코딩한 UHD 비디오를 수신하여 표출할 수 있는데, 소스 디바이스(100)에게 싱크 디바이스(200)의 표출 능력에 대한 정보를 제공하여 소스 디바이스(100)로부터 싱크 디바이스(200)가 표출 가능한 UHD 비디오를 수신하여 표출할 수 있다.
소스 디바이스(100)의 옵션 컨트롤러(160)는 싱크 디바이스(200)와의 인터페이스를 통해 비디오 옵션 신호를 전송하여 디스플레이 관련 정보를 요청할 수 있다. 디스플레이 관련 정보는 디스플레이 컬러 개멋 정보와 디스플레이 밝기 관련 정보를 포함할 수 있다. 소스 디바이스(100)에서 싱크 디바이스(200)로 전송하는 비디오 옵션 정보는 도 11 내지 도 14의 예에 따를 수 있다.
소스 디바이스(100)의 메타데이터 프로세서(150)는 UHD 비디오에 대한 메타 데이터를 싱크 디바이스(100)로 전송할 수 있고, 싱크 디바이스(220)는 디스플레이에 관련된 메타 데이터를 소스 디바이스(100)로 전송할 수 있다.
소스 디바이스(100)의 디코더는 인코딩된 UHD 비디오 스트림을 수신하여 복호할 수 있다.
컬러 개멋 매핑부(120) 디코딩된 UHD 비디오의 컬러 개멋 정보를 매핑하는데, 이 경우 싱크 디바이스(200)의 디스플레이 관련 정보를 이용하거나 UHD 비디오 내 메타데이터에 기반하여 UHD 비디오의 컬러 개멋 정보를 매핑하고 변경할 수 있다.
또는 다이나믹 레인지 매핑부(130)는 디코딩된 UHD 비디오에 대한 다이나믹 레인지를 매핑할 수 있는데, 기술한 바와 같이 싱크 디바이스(200)의 디스플레이 관련 정보를 이용하거나 UHD 비디오 내 메타데이터에 기반하여 UHD 비디오의 다이나믹 레인지를 매핑하고 변경할 수 있다.
포스트 프로세싱부(140)는 디코딩된 UHD 비디오에 대해 비디오 포스트 프로세싱을 수행할 수 있으며, 마찬가지로 디스플레이 관련 정보에 기반하여 비디오 포스트 프로세싱을 수행할 수 있다.
메타데이터 프로세서(150)는 UHD 비디오의 메타데이터를 싱크 디바이스(200)로 전송하고, 싱크 디바이스로부터 디스플레이 관련된 메타데이터를 수신할 수 있다
옵션 컨트롤러(160)는 싱크 디바이스(200)에 비디오 옵션 정보를 전송하고, 싱크 디바이스(200)로부터 디스플레이 옵션 정보를 수신할 수 있다. 싱크 디바이스(100)에서 소스 디바이스(200)로 전송하는 디스플레이 옵션 정보의 예는 도 4 내지 도 10에 예시한 바와 같다. 한편, 소스 디바이스(100)에서 싱크 디바이스(200)로 전송하는 비디오 옵션 정보는 도 11 내지 도 14의 예에 따를 수 있다.
싱크 디바이스(200)의 소스 디바이스 컨트롤러(210)는 소스 디바이스(100)를 컨트롤할 수 있는 컨트롤 신호를 전송할 수 있고, 사용자로부터 사용자 컨트롤 신호를 수신할 수도 있다.
싱크 디바이스(200)의 메타데이터 컨트롤러(220)는 소스 디바이스(100)로부터 UHD 비디오의 메타데이터를 수신할 수 있고, 디스플레이 기기와 관련된 메타데이터를 소스 디바이스(100)로 전송할 수 있다. 메타데이터 프로세서(220)는 소스 디바이스 컨트롤러(210)로 비디오 프로세싱 컨트롤 신호를 전송하여 소스 디바이스 컨트롤러(210)가 컨트롤 신호를 전송하도록 할 수 있다.
패널 컨트롤러(230)는 메타데이터 프로세서(220)의 디스플레이 컨트롤 신호에 따라 디스플레이 패널을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예는 디스플레이에 적응적인 비디오 처리가 가능하도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들은 싱크 디바이스(200)의 성능에 따라 각각 소스-싱크 디바이스들 간의 정보교환, 비디오 프로세싱, 및 디스플레이되는 방식이 각각 달라질 수 있다. 이하에서는 싱크 디바이스(200)의 메타 데이터 정보를 소스 디바이스(100)로 전송하고, 소스 디바이스에서 디스플레이 관련 정보를 기반으로 영상처리를 한 후 싱크 디바이스(200)를 이를 수신하여 비디오를 출력하는 예에 대해 상세히 기술한다.
먼저, 싱크 디바이스(200)가 하이엔드 UHD 싱크 디바이스인 경우에 대한 제 1 실시예를 개시한다.
싱크 디바이스(200)가 하이엔드 UHD 싱크 디바이스인 경우, 싱크 디바이스(200)는 디스플레이 관련 메타데이터를 소스 디바이스(100)로 전송할 수 있다. 디스플레이 관련 정보는 디스플레이의 컬러 개멋 정보 (또는 RGBW에 해당하는 color primary정보)와 디스플레이 밝기 범위 관련 정보 (예를 들면 peak luminance 정보, black luminance 정보)를 포함할 수 있다. 싱크 디바이스(200)의 메타데이터 프로세서(220)는 디스플레이 관련 정보를 처리할 수 있다. 예를 들어 싱크 디바이스(200)의 메타데이터 프로세서(220)는 디스플레이 관련 정보를 저장하여 컨텐츠 처리 및 디스플레이 시에 참조할 수 있고, 필요에 따라 소스 디바이스(100)에 이 정보를 다시 요청할 수도 있다.
소스 디바이스(100)는 디스플레이 관련 정보를 싱크 디바이스(200)에 전달할 때 디스플레이의 색상 및 밝기 관련한 metadata 뿐만 아니라 소스 디바이스(100)의 control signal도 전달할 수 있다.
소스 디바이스(100)의 control signal는 소스 디바이스(100)가 어떠한 종류의 video processing이 가능한지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 소스 디바이스(100)의 control signal는 싱크 디바이스(200)의 소스 디바이스 컨트롤러(210)가 전달하는 디스플레이할 수 있는 색 범위를 기초로 생성될 수도 있고, 싱크 디바이스(200)로부터 전달받은 정보 없이 디폴트 처리 요청에 따라 생성될 수도 있다.
소스-싱크 디바이스 간의 정보 교환 과정은 두 디바이스가 연결된 시점에서 동작하지만, 소스-싱크 디바이스가 연결된 상태에서 방송 또는 스트리밍 컨텐츠가 입력되는 경우, 또는 컨텐츠가 변경되는 경우, 또는 특정 scene이 변경되는 시점 등에서 두 디바이스의 정보 교환이 다시 수행될 수 있다.
싱크 디바이스(200)가 하이엔드 UHD 싱크 디바이스인 경우 비디오 프로세싱은 다음과 같이 처리될 수 있다.
소스 디바이스(100)의 포스트 프로세싱부(140)는 메타데이터 프로세서(150)로부터 싱크 디바이스(200)의 디스플레이 관련 정보에 기초하여 디코딩된 UHD 비디오에 후처리를 수행해야 하는지 판단하고, 이에 대한 컨트롤 신호를 출력할 수 있다. 만약 소스 디바이스(100)는 UHD 비디오의 WCG 정보 또는 HDR 정보와 관련된 영상 처리, 예를 들면 컬러 개멋 매핑 또는 다이나믹 레인지 매핑을 수행할 수 있다. 싱크 디바이스(200)의 디스플레이 성능이 비디오의 후처리 후 UHD 비디오를 재생하는데 충분한 경우, 소스 디바이스(100)의 옵션 컨트롤러(160)는 포스트 프로세싱부(140)에 그에 대한 정보를 전달할 수 있다. 싱크 디바이스(200)의 디스플레이 컬러 개멋 정보 또는 밝기 정보가 비디오의 WCG 정보 또는 HDR 정보를 변경하는데 기초가 될 수 있는 경우 메타데이터 프로세서(150)는 컬러 개멋 매핑부(120) 또는 다이나믹 레인지 매핑부(130)에 디스플레이 관련 메타데이터를 전송할 수 있다.
소스 디바이스(100)의 포스트 프로세싱부(140)는 비디오와 함께 전송되는 메타데이터, 예를 들면 WCG SEI message 또는 HDR SEI message를 이용하여 포스트 프로세싱이 수행될 수도 있다. 비디오디코더(110) 또는 포스트 프로세싱부(140)는 scalable coding에 따라 enhancement layer 데이터가 전송된 경우라면 enhancement layer 데이터를 디코딩하여 출력되는 비디오의 화질을 높일 수 있다.
출력 비디오의 화질이 디스플레이 화질에 맞게 추가 향상이 가능하지만 싱크 디바이스(200) 로부터 비디오 처리를 위한 추가 정보가 없는 경우 소스 디바이스(100)는 자체적으로 화질 향상 기능을 수행할 수 있다.
메타데이터 프로세서(150)는 디코딩되거나 후처리된 비디오의 WCG 정보 또는 HDR 정보를 포함한 UHD video metadata를 싱크 디바이스(200)로 전달한다. 또한, 옵션 컨트롤러(160)는 처리된 비디오 프로세싱 정보를 비디오 옵션 정보(video option signal)에 담아 소스 디바이스 컨트롤러(210)로 전송할 수 있다. 비디오 옵션 정보는 도 11 내지 도 14의 예에 따를 수 있다.
만약 디코더(110)가 복호화한 영상 자체가 디스플레이에 적합한 비디오인 경우 비디오의 WCG 정보 또는 HDR 정보에 대해 별도의 처리 없이 재생을 위해 싱크 디바이스(200)로 전달할 수도 있다. 이 경우 옵션 컨트롤러(160)는 비디오에 대해 별도의 처리가 없었음을 시그널링할 수 있다.
싱크 디바이스(200)는 UHD 비디오를 디스플레이 기기를 통해 표출하도록 할 수 있다. 이 경우 싱크 디바이스(200)는 소스 디바이스(100)를 통해 처리된 영상을 그대로 재생할 수 있지만, 소스 디바이스(100)가 전달하는 영상이 실제로 디스플레이에 적합하게 처리되었는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 싱크 디바이스(200)의 소스 디바이스 컨트롤러(210)는 소스 디바이스(100)에 컨트롤 신호를 출력할 수 있다. 싱크 디바이스(200)의 소스 디바이스 컨트롤러(210)는 영상이 적합하게 처리되지 않는 경우 control signal을 소스 디바이스(100)의 video processing 중 문제가 되는 부분을 판단하여 해당 비디오 프로세싱이 오프되도록 알릴 수 있다. 이런 컨트롤 기능은 사용자의 요청에 의해 온/오프(on/off)될 수 있다. 싱크 디바이스(200)는 소스 디바이스(100)가 처리 가능한 혹은 처리하고 있는 video processing option을 사용자에게 출력하고, 이를 컨트롤 할 수 있는 메뉴 또는 인터페이스(UI)를 사용자에게 제공할 수 있다.
싱크 디바이스(200)는 디스플레이 기기의 밝기 및 색상을 조정할 수 있는 기능이 있는 경우, 싱크 디바이스(200)의 메타데이터 프로세서(220)의 정보를 분석한 후 패널 컨트롤러(230)를 통해 디스플레이 기기를 조정하여 컨텐츠에 적합한 재생 환경을 제공할 수 있다.
다음으로, 싱크 디바이스(200)가 기존의 UHD 싱크 디바이스인 경우에 대한 제 2 실시예를 개시한다. 제 1실시예와 동일한 부분에 대한 예는 제 1 실시예에 따른다.
싱크 디바이스(200)는 기존의 UHD 싱크 디바이스에 대한 메타데이터를 소스 디바이스(100)로 전송한다. 기존의 UHD 싱크 디바이스에 대한 메타데이터는 디스플레이 컬러 개멋 정보(혹은 RGBW에 해당하는 color primary정보)와 디스플레이 밝기 관련 정보(예를 들면 peak luminance 정보, black luminance 정보)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스(100)의 메타데이터 프로세서(150)는 기존의 UHD 싱크 디바이스에 대한 메타데이터를 수신하여 처리할 수 있다.
소스 디바이스(100)의 옵션 컨트롤러(160)는 메타데이터 프로세서(150)에서 획득한 디스플레이 관련 정보를 바탕으로 디코딩된 UHD video에 대해 후처리 과정을 거칠지 여부에 대해 판단하여 컨트롤 신호를 출력한다.
만약 디스플레이의 성능이 비디오에서 표현하고자 하는 화질 (색상 및 밝기)에 못 미치는 경우 비디오에 적절한 처리를 거쳐 디스플레이에서 표현 가능한 색상 및 밝기로 변화시킬 수 있다. 예를 들어 소스 디바이스(100)의 컬러 개멋 매핑부(120) 또는 다이나믹 레인지 매핑부(130)는 UHD 비디오의 컬러 개멋 정보나 다이나믹 레인지 정보를 디스플레이 기기에 맞는 정보로 매핑할 수 있다.
소스 디바이스(100)는 비디오 데이터내의 메타 데이터, 예를 들면 WCG SEI message, HDR SEI message 등을 기반으로 이를 변환시킬 수도 있고, 소스 디바이스(100)의 자체적 기능에 따라 이를 수행할 수도 있다. 만약 비디오 데이터의 WCG 정보 또는 HDR 정보가 변경된 경우 옵션 컨트롤러(160)는 이를 비디오 옵션 정보 (video option signal)에 담아 싱크 디바이스(200)로 전송할 수 있다 비디오 옵션 정보는 도 11 내지 도 14의 예에 따를 수 있다.
싱크 디바이스(200)의 디스플레이의 색상 및 밝기 표현 범위가 비디오의 색상 및 밝기 범위를 지원할 수 있는 경우 소스 디바이스(100)는 추가적인 비디오 프로세싱없이 비디오를 싱크 디바이스(200)에 전송할 수 있다. 그리고, 소스 디바이스(100)의 옵션 컨트롤러(160)는 UHD video 의 metadata 또는 WCG 정보 또는 HDR 정보가 처리되지 않았음을 video option signal을 통해 싱크 디바이스(200)에 전달할 수 있다.
싱크 디바이스(200)의 디스플레이 기기는 UHD video를 재생할 수 있다. 싱크 디바이스(200)가 수신한 UHD video의 WCG 정보 또는 HDR 정보가 싱크 디바이스(200)의 디스플레이 기기에 적절하지 않다고 판단되는 경우, 소스 디바이스 컨트롤러(210)는 이에 대한 컨트롤 신호를 소스 디바이스(100)로 전달할 수 있다. 사용자는 사용자 메뉴 또는 인터페이스(UI)를 디스플레이 기기에 관련 기능을 조절할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 처리 방법의 다른 일 예를 예시한 도면이다.
여기에서 개시한 소스 디바이스의 비디오 처리 방법의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
인코딩된 UHD 비디오를 디코딩한다(S210).
디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스로부터 수신한다(S220). 디스플레이 관련 정보는 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 대한 정보로서, 디스플레이 기기의 컬러 개멋(color gamut) 정보 또는 디스플레이 기기의 밝기 관련 정보를 포함할 수 있다.
상기 디코딩한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리한다(S230).
상기 디코딩한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리할 경우, 디코딩한 UHD 비디오의 컬러 개멋 정보 변경, 다이나믹 레인지 정보 변경 또는 기타 후처리를 수행할 수 있다.
상기 디코딩한 UHD 비디오를 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리한 정보인 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 싱크 디바이스로 전송한다(S240). 비디오 옵션 정보의 예를 도 11 내지 도 14에 예시하였다.
상기 처리한 UHD 비디오를 상기 인터페이스를 통해 상기 싱크 디바이스로 출력한다(S250).
도면에 예시하지는 않았으나, 개시한 비디오 처리 방법의 일 실시예는, 상기 디스플레이 기기의 표출 기능에 따른 디스플레이 옵션 정보를 수신할 수 있다. 디스플레이 옵션 정보의 예로서 도 4 내지 도 10의 예시하였고, 기타 다른 예도 개시하였다.
그리고, 컨트롤 정보에 따라 S230에서 예시한 바와 같은 상기 디코딩한 UHD 비디오의 디스플레이 관련 정보를 변경하는 처리를 수행할 수 있다.
따라서, 개시한 실시예에 따르면 다양한 디스플레이 기기 환경 하에서 UHD 컨텐츠를 포함한 컨텐츠를 최적의 환경에서 시청할 수 있도록 할 수 있고, UHD 컨텐츠를 다양한 디스플레이 기기에서 표출할 경우, 그 디스플레이 기기들의 물리적 특성에 따라 색감 혹은 밝기 표현 제한이 적도록 할 수 있으며, 디스플레이 외부 기기를 통해 UHD 컨텐츠가 공급되는 경우라도 디스플레이의 기기 특성을 전달하여 UHD 컨텐츠를 포함한 컨텐츠를 최적의 환경에서 시청할 수 있다.
발명의 실시를 위한 형태는 위의 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
본원 발명은 방송 및 비디오 신호 처리 분야에서 사용 가능하고 반복 가능성이 있는 산업상 이용가능성이 있다

Claims (15)

  1. 디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 소스 디바이스로 전송하는 단계;
    상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리된 UHD 비디오에 대한 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 단계;
    상기 처리된 UHD 비디오를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기로 표출하는 단계;를 포함하는 비디오 처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 관련 정보는 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따른 디스플레이 옵션 정보를 포함하는 비디오 처리 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 디스플레이 옵션 정보는, 상기 소스 디바이스의 프로세싱을 제어하는 정보 또는 상기 디스플레이 기기의 밝기 정보 를 포함하는 비디오 처리 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 비디오 옵션 정보는 상기 처리된 UHD 비디오의 밝기 처리 정보 또는 상기 UHD 비디오의 색 공간 변환 정보를 포함하는 비디오 처리 방법.
  5. 디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 소스 디바이스로 전송하는 메타데이터 프로세서;
    상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리된 UHD 비디오에 대한 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 수신하는 컨트롤러; 및
    상기 처리된 UHD 비디오를 상기 인터페이스를 통해 수신하도록 하고 상기 수신한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기로 표출하도록 제어하는 디스플레이 패널 컨트롤러;를 포함하는 비디오 처리 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 디스플레이 관련 정보는 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따른 디스플레이 옵션 정보를 포함하는 비디오 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 디스플레이 옵션 정보는, 상기 소스 디바이스의 프로세싱을 제어하는 정보 또는 상기 디스플레이 기기의 밝기 정보를 포함하는 비디오 처리 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 비디오 옵션 정보는 상기 처리된 UHD 비디오의 밝기 처리 정보 또는 상기 UHD 비디오의 색 공간 변환 정보를 포함하는 비디오 처리 장치.
  9. 인코딩된 UHD 비디오를 디코딩하는 단계;
    디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 수신하는 단계;
    상기 디코딩한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리하는 단계;.
    상기 디코딩한 UHD 비디오를 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리한 정보인 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 싱크 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 비디오 처리 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 디스플레이 관련 정보는,
    상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따른 디스플레이 옵션 정보를 포함하는 비디오 처리 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 디스플레이 옵션 정보는,
    상기 소스 디바이스의 프로세싱을 제어하는 정보 또는 상기 디스플레이 기기의 밝기 정보를 포함하는 비디오 처리 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 비디오 옵션 정보는 상기 처리된 UHD 비디오의 밝기 처리 정보 또는 상기 UHD 비디오의 색 공간 변환 정보를 포함하는 비디오 처리 방법.
  13. 인코딩된 UHD 비디오를 디코딩하는 디코더;
    디스플레이 기기에 대한 디스플레이 관련 정보를 인터페이스를 통해 수신하는 메타데이터 프로세서;
    상기 디코딩한 UHD 비디오를 상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리하는 비디오 처리부; 및
    상기 디코딩한 UHD 비디오를 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따라 처리한 정보인 비디오 옵션 정보를 상기 인터페이스를 통해 싱크 디바이스로 전송하는 옵션 컨트롤러;를 포함하는 비디오 처리 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 디스플레이 관련 정보는,
    상기 디스플레이 기기의 비디오 표출 기능에 따른 디스플레이 옵션 정보를 포함하는 비디오 처리 장치.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 디스플레이 옵션 정보는,
    상기 소스 디바이스의 프로세싱을 제어하는 정보 또는 상기 디스플레이 기기의 밝기 정보를 포함하는 비디오 처리 장치.
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