WO2016063475A1 - 送信方法および再生装置 - Google Patents

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WO2016063475A1
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video stream
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eotf
sdr
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PCT/JP2015/005103
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小塚 雅之
遠間 正真
西 孝啓
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/435Processing of additional data, e.g. decrypting of additional data, reconstructing software from modules extracted from the transport stream
    • HELECTRICITY
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/436Interfacing a local distribution network, e.g. communicating with another STB or one or more peripheral devices inside the home

Definitions

  • the present disclosure relates to a transmission method and a playback device.
  • Patent Document 1 An image signal processing apparatus for improving the displayable luminance level has been disclosed (see, for example, Patent Document 1).
  • a transmission method is obtained by acquiring a video stream whose luminance value is quantized using a hybrid EOTF (Electro-Optical Transfer Function) and attribute information of the video stream.
  • the video stream is decoded, and the decoded video stream is transmitted to a display device by designating a dynamic range of luminance based on the acquired attribute information.
  • EOTF Electro-Optical Transfer Function
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a case where a video stream using PQ EOTF is transmitted to an HDR-compatible TV and an SDR-compatible TV.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a case where a video stream in which a hybrid EOTF is used is transmitted to an HDR-compatible TV and an SDR-compatible TV.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a video stream playback method using a hybrid EOTF.
  • FIG. 4 is a diagram showing three types of BD playback methods.
  • FIG. 5 is a diagram showing details of three types of BD playback methods.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a hybrid EOTF.
  • a transmission method is obtained by acquiring a video stream whose luminance value is quantized using a hybrid EOTF (Electro-Optical Transfer Function) and attribute information of the video stream.
  • the video stream is decoded, and the decoded video stream is transmitted to a display device by designating a dynamic range of luminance based on the acquired attribute information.
  • EOTF Electro-Optical Transfer Function
  • the decoded video stream is transmitted to the display device by specifying the SDR. May be.
  • the acquired attribute information indicates that the video stream is an SDR video stream, and that the EOTF used for quantization of the luminance value of the video stream is a hybrid type.
  • the decoded video stream may be transmitted to the display device by designating a dynamic range of luminance corresponding to the display capability of the display device.
  • the acquired attribute information indicates that the video stream is a HDR (High Dynamic Range) video stream
  • the EOTF used for quantization of the luminance value of the video stream is a hybrid type.
  • the decoded video stream may be transmitted to the display device by specifying HDR.
  • the decoded video stream is displayed as a display capability of the display device.
  • the luminance dynamic range according to the above may be designated and transmitted to the display device.
  • the attribute information included in metadata when HDMI (High-Definition Multimedia Interface / registered trademark, the same applies below) is used as a protocol for transmitting the video stream is acquired. May be.
  • the attribute information included in a manifest file used in content distribution may be acquired.
  • the attribute information included in the broadcast wave descriptor may be acquired.
  • a playback device includes a acquiring unit that acquires a video stream whose luminance value is quantized using a hybrid EOTF and attribute information of the video stream, and the acquired video stream.
  • a decoding unit configured to decode; and a transmission unit configured to transmit the decoded video stream to a display device by designating a dynamic range of luminance based on the acquired attribute information.
  • EOTF Electrical-Optical Transfer Function
  • OETF Optical-Electro Transfer Function
  • OETF Optical-Electro Transfer Function
  • HDR High Dynamic Range
  • SDR Standard Dynamic Range
  • the maximum luminance value was 100 nits
  • HDR increases the maximum luminance value to 1000 nits or more. It is assumed that As a specific application destination of HDR, broadcasting, BD (Blu-ray (registered trademark) Disc), and the like are assumed.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a case where a video stream using PQ EOTF is transmitted to an HDR-compatible TV and an SDR-compatible TV.
  • an SDR disc is a BD in which only an SDR video stream (hereinafter also referred to as an SDR stream) is recorded, and an HDR disc has only an HDR video stream (hereinafter also referred to as an HDR stream) recorded therein.
  • SDR stream an SDR video stream
  • HDR stream an HDR video stream
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a case where a video stream in which a hybrid EOTF is used is transmitted to an HDR-compatible TV and an SDR-compatible TV.
  • a video stream using a hybrid EOTF is also simply referred to as a hybrid video stream.
  • the video after SDR conversion may not be expressed as intended by the content creator because the manufacturer performs conversion from HDR to SDR based on a unique method.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a video stream playback method using a hybrid EOTF.
  • the content producer does not have to worry that the image quality of the content is changed by the conversion process from HDR to SDR in the BD device.
  • the content creator can manage the quality of the displayed SDR image.
  • both the HDR stream and the SDR stream are recorded on one BD, the conversion process from HDR to SDR is not necessary in the BD device.
  • the content creator does not need to further prepare (record) the SDR stream on the disc on which the HDR stream is recorded.
  • PQ's EOTF is considered a solution, but in order to promote the HDR concept to consumers, not only feature films but also sports, concerts, landscapes, documentaries, TV dramas, etc. HDR content is required. Hybrid EOTF can be a more reasonable solution for these content than PQ EOTF.
  • the hybrid type EOTF By using the hybrid type EOTF, for example, it is expected that many HDR contents will be provided in the future.
  • the hybrid type EOTF can be used for real-time broadcasting of documentaries, sports, concerts, and TV dramas. Also, creation of HDR content using a hybrid EOTF is simple and easy.
  • the hybrid EOTF can be easily mounted on a BD device and a TV. This is because the BD device does not need to perform conversion processing from HDR to SDR, and the TV does not need to perform complicated color conversion processing.
  • the BD device and the TV have three types of BD (BD in which only the video stream of ST2084 is recorded, and only the hybrid type video stream is stored. BD and BD in which only the video stream of BT1886 is recorded must be supported.
  • FIG. 4 is a diagram showing three types of BD playback methods.
  • FIG. 5 is a diagram showing details of a reproduction method when three types of BDs are reproduced.
  • the BD device When an HDR-compatible TV is connected to the BD device, the BD device decodes all three types of BD video streams, and converts the metadata (HDR metadata) and video data (decoded video stream) to HDR. It must be sent to a compatible TV. Note that when the BD device decodes and transmits a hybrid video stream, the luminance dynamic range is specified in the metadata corresponding to the hybrid video stream.
  • the BD device decodes the HDR stream (ST2084), converts the EOTF from HDR to SDR, and transmits the SDR-compatible TV to the SDR-compatible TV.
  • the BD device transmits the hybrid video stream and the SDR stream (BT1886) to the SDR-compatible TV without changing the EOTF of the decoding result. do it.
  • a playback process equivalent to the SDR stream (BT1886) can be performed on the hybrid video stream.
  • the BD devices must be able to transmit content using hybrid EOTF to both HDR-compatible TVs and SDR-compatible TVs as at least SDR content.
  • the BD device can transmit content using static metadata and hybrid EOTF to the HDR-compatible TV as HDR content.
  • a hybrid EOTF can be handled as an SDR EOTF.
  • Content creators must use subtitles, graphics, and menus (IG (Interactive Graphics) / PG (Presentation Graphics) and Java (registered trademark, the same applies below) graphics) of SDR content. That is, the technical specifications for graphics displayed together with the video stream using the hybrid EOTF are the same as those of the SDR stream. Specifically, the SDR IG / PG and the SDR Java are used. Is used.
  • BD content using hybrid EOTF must have HDMI static metadata.
  • the hybrid video stream can be signaled as an SDR stream so that the video stream can be played back by both the SDR compatible TV and the HDR compatible TV.
  • the BD device When a hybrid video stream is played back on an HDR-compatible TV, the BD device is based on the attribute information of the video signal indicated by the HDMI metadata, the manifest file for content distribution, or the descriptor for broadcasting. It can operate as follows.
  • Case (1) there is a case where the attribute information of the hybrid video stream only indicates that the hybrid video stream is an SDR stream.
  • the BD device outputs the hybrid video stream as an SDR stream to the HDR-compatible TV, and the hybrid video stream is reproduced as an SDR stream. That is, the BD device transmits the decoded hybrid video stream to the display device by specifying the SDR.
  • HDMI metadata is used to specify the dynamic range of luminance.
  • Case (2) there are cases where the attribute information of the hybrid video stream indicates that the hybrid video stream is an SDR stream and that the EOTF of the video stream is a hybrid EOTF.
  • the BD device outputs the hybrid video stream as an SDR stream to the HDR compatible TV, and the HDR compatible TV reproduces the hybrid video stream as an SDR stream. That is, the BD device transmits the decoded hybrid video stream to the display device by specifying the SDR.
  • the BD device may identify that the EOTF is a hybrid video stream based on the fact that the EOTF is a hybrid EOTF, and output the hybrid video stream to the HDR-compatible TV as an HDR stream. That is, the BD device transmits the decoded hybrid video stream to the display device by specifying HDR. At this time, the hybrid video stream is reproduced as an HDR stream.
  • Case (3) there are cases where the attribute information of the hybrid video stream indicates that the hybrid video stream is an HDR stream and that the EOTF of the hybrid video stream is a hybrid EOTF.
  • the BD device outputs the hybrid video stream as an HDR stream to the HDR-compatible TV, and the hybrid video stream is played back as an HDR stream. That is, the BD device transmits the decoded video stream to the display device by specifying HDR.
  • the attribute information of the hybrid video stream only indicates that the EOTF of the hybrid video stream is a hybrid EOTF.
  • the BD device outputs the hybrid video stream as an HDR stream to the HDR-compatible TV, and the hybrid video stream is played back as an HDR stream. That is, the BD device transmits the decoded video stream to the display device by specifying HDR.
  • the BD device identifies the EOTF as a hybrid video stream based on the fact that the EOTF is a hybrid EOTF.
  • the stream is output as an SDR stream.
  • the hybrid video stream is reproduced as an SDR stream.
  • the BD device uses the hybrid video stream as the SDR stream. Output.
  • the hybrid video stream is reproduced as an SDR stream.
  • the BD device is connected to either an SDR compatible TV or an HDR compatible TV.
  • SDR / HDR can be appropriately selected according to the display capability (reproduction capability) of the TV.
  • the BD device acquires, for example, the display capability (SDR-compatible TV or HDR-compatible TV) of the TV connected to the BD device from the TV through HDMI.
  • OTT Over the Top
  • a broadcast content and a content acquired from a data broadcast or a communication channel are superimposed and displayed.
  • the TV does not recognize whether each of the plurality of video streams displayed at the same time is an SDR stream or an HDR stream.
  • Superposition display can be performed without conversion.
  • the BD device can output a hybrid video stream as either an SDR stream or an HDR stream according to the capability of the connected TV (display device).
  • the transmission method acquires a video stream whose luminance value is quantized using a hybrid EOTF and attribute information of the video stream, and uses the acquired video stream as a result. Decrypt.
  • the decoded video stream is transmitted to the display device by designating a dynamic range of luminance based on the acquired attribute information.
  • the transmission method can display the video on the display device in the dynamic range of the appropriate luminance according to the attribute information. That is, the transmission method can appropriately display the video on the display device.
  • the decoded video stream is transmitted to the display device by specifying the SDR.
  • a hybrid video stream can be displayed on the display device as an SDR stream.
  • the acquired attribute information indicates that the video stream is an SDR video stream, and that the EOTF used for quantization of the luminance value of the video stream is a hybrid type Then, the decoded video stream is transmitted to the display device by designating a dynamic range of luminance corresponding to the display capability of the display device.
  • a hybrid video stream can be displayed on the display device in accordance with the display capability of the display device.
  • the acquired attribute information indicates that the video stream is an HDR video stream, and that the EOTF used for quantization of the luminance value of the video stream is a hybrid type
  • the decoded video stream is transmitted to the display device by specifying HDR.
  • a hybrid video stream can be displayed on the display device as an HDR stream.
  • the decoded video stream is displayed according to the display capability of the display device.
  • the dynamic range of the specified brightness is specified and transmitted to the display device.
  • a hybrid video stream can be displayed on the display device in accordance with the display capability of the display device.
  • attribute information included in HDMI metadata may be acquired.
  • the transmission method can acquire attribute information included in metadata when HDMI is used as a protocol for transmitting a video stream.
  • the attribute information included in the manifest file used in content distribution may be acquired.
  • the transmission method can acquire attribute information included in the manifest file.
  • the attribute information included in the broadcast wave descriptor may be acquired.
  • the transmission method can acquire attribute information included in the descriptor.
  • the playback device decodes the acquired video stream, an acquisition unit that acquires a video stream whose luminance value is quantized using a hybrid EOTF, and attribute information of the video stream A decoding unit; and a transmission unit that transmits the decoded video stream to a display device by designating a dynamic range of luminance based on the acquired attribute information.
  • the playback device can display the video in the dynamic range of the appropriate brightness according to the attribute information. That is, the transmission method can appropriately display the video on the display device.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a hybrid EOTF.
  • EOTF is generally called a gamma curve, is information for indicating the correspondence between luminance values and code values, and quantizing the luminance values to convert them into code values. That is, EOTF is relationship information indicating the correspondence between the luminance value and the plurality of code values.
  • the luminance value in a luminance range up to 100 nit is quantized and mapped to 1024 integer values from 0 to 1023. Is done. That is, by performing quantization based on EOTF, the luminance value in the luminance range up to 100 nit is converted into a 10-bit code value.
  • the maximum luminance value (peak luminance) is 1000 nits. That is, the HDR luminance range includes the entire SDR luminance range, and the HDR peak luminance is larger than the SDR peak luminance.
  • the HDR luminance range is a luminance range in which the maximum value is expanded from, for example, 100 nit, which is the maximum value of the SDR luminance range, to 1000 nit.
  • the HDR signal is also expressed with, for example, a 10-bit gradation.
  • OETF is an inverse function of EOTF. In other words, if the opposite relationship of EOTF is used, OETF is used. Therefore, in the following, the luminance value of the video is quantized using EOTF in the same meaning as the luminance value of the video using OETF. It is also said to quantize the value.
  • the video after grading is quantized by OETF shown in FIG. 6A, and a code value corresponding to the luminance value of the video is determined. Image coding or the like is performed based on this code value, and an elementary stream is generated. Further, at the time of reproduction, the luminance value for each pixel is restored by performing inverse quantization on the decoding result of the elementary stream based on the EOTF shown in FIG.
  • BT It is quantized by using 1886 OETF, and BT.
  • the luminance value is restored by using 1886 EOTF.
  • the HDR stream is quantized by using a hybrid OETF, and the HDR stream is reproduced by using a hybrid EOTF to restore the luminance value.
  • Hybrid type EOTF is HDR EOTF that BBC proposes to ITU-R and is compatible with SDR compatible TV.
  • HDR EOTF compatible with SDR-compatible TV means that when displayed on an HDR-compatible TV, the brightness value of the video in the HDR luminance range can be restored, and when displayed on an SDR-compatible TV, SDR This is an EOTF that can restore the luminance value of the video in the luminance range.
  • the dark area (low luminance area) is BT. It is quantized with the same characteristics as 1886, and the high-intensity part (region) is quantized with a coarse quantization step.
  • the SDR-compatible TV sets a high code value to BT. Inverse quantization as a code value of 1886. That is, when the hybrid HDR stream is displayed on the SDR-compatible TV, the high luminance area is automatically remapped to the luminance range of the SDR signal.
  • the hybrid type OETF has a BT. BT in the dark area (low luminance area) having a luminance value smaller than 50 nit. It has the same curve as 1886 OETF (SDR OETF). That is, the hybrid type OETF and the SDR OETF have substantially the same relationship between the luminance value and the code value in the dark area.
  • the hybrid type OETF is represented by the following formula 1. This is described in Non-Patent Document 1 “White paper of BBC's EOTF”.
  • Equation 1 shows that BT. It shows that the relational expression is the same as 1886 OETF.
  • the constituent elements constituting the playback device may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each constituent element.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the present disclosure may be realized as a recording medium such as a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM, and may be any of the system, the method, the integrated circuit, the computer program, and the recording medium. It may be realized in combination.
  • this indication may be realized as a program for making a computer perform the transmission method concerning the above-mentioned embodiment.
  • processing executed by a specific processing unit may be executed by another processing unit. Further, the order of the plurality of processes may be changed, and the plurality of processes may be executed in parallel.
  • the transmission method and the playback device have been described based on the embodiment.
  • the present disclosure is not limited to this embodiment.
  • various forms conceived by those skilled in the art are applied to this embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also in one or more aspects. It may be included within the range.
  • the present disclosure is useful as a transmission method and a playback device that can appropriately display video on a display device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Picture Signal Circuits (AREA)

Abstract

 本開示の一態様に係る送信方法は、ハイブリッド型のEOTFを用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、当該ビデオストリームの属性情報とを取得し、取得されたビデオストリームを復号する。また、上記送信方法は、復号されたビデオストリームを、取得された属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する。かかる送信方法によって、表示装置に適切に映像を表示させることができる。

Description

送信方法および再生装置
 本開示は、送信方法および再生装置に関する。
 従来、表示可能な輝度レベルを改善するための画像信号処理装置が開示されている(例えば特許文献1参照)。
特開2008-167418号公報
White paper of BBC’s EOTF、インターネット<URL:http://www.bbc.co.uk/rd/publications/whitepaper283>
 本開示の一態様に係る送信方法は、ハイブリッド型のEOTF(Electro-Optical Transfer Function)を用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、前記ビデオストリームの属性情報とを取得し、取得された前記ビデオストリームを復号し、復号された前記ビデオストリームを、取得された前記属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する。
 なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
図1は、PQのEOTFが使用されたビデオストリームをHDR対応TVおよびSDR対応TVに送信する場合を説明するための図である。 図2は、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームをHDR対応TVおよびSDR対応TVに送信する場合を説明するための図である。 図3は、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームの再生方法を示す図である。 図4は、3種類のBDの再生方法を示す図である。 図5は、3種類のBDの再生方法の詳細を示す図である。 図6は、ハイブリッド型のEOTFを説明するための図である。
 本開示の一態様に係る送信方法は、ハイブリッド型のEOTF(Electro-Optical Transfer Function)を用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、前記ビデオストリームの属性情報とを取得し、取得された前記ビデオストリームを復号し、復号された前記ビデオストリームを、取得された前記属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する。
 また、例えば、取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームがSDR(Standard Dynamic Range)のビデオストリームであることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、SDRを指定して前記表示装置に送信してもよい。
 また、例えば、取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームがSDRのビデオストリームであることを示し、かつ、前記ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、前記表示装置の表示能力に応じた輝度のダイナミックレンジを指定して前記表示装置に送信してもよい。
 また、例えば、取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームがHDR(High Dynamic Range)のビデオストリームであることを示し、かつ、前記ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、HDRを指定して前記表示装置に送信してもよい。
 また、例えば、取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、前記表示装置の表示能力に応じた輝度のダイナミックレンジを指定して前記表示装置に送信してもよい。
 また、例えば、前記属性情報の取得においては、前記ビデオストリームを送信するプロトコルとしてHDMI(High-Definition Multimedia Interface/登録商標、以下同様)が用いられる際のメタデータに含まれる前記属性情報を取得してもよい。
 また、例えば、前記属性情報の取得においては、コンテンツ配信において使用されるマニフェストファイルに含まれる前記属性情報を取得してもよい。
 また、例えば、前記属性情報の取得においては、放送波の記述子に含まれる前記属性情報を取得してもよい。
 本開示の一態様に係る再生装置は、ハイブリッド型のEOTFを用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、前記ビデオストリームの属性情報とを取得する取得部と、取得された前記ビデオストリームを復号する復号部と、復号された前記ビデオストリームを、取得された前記属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する送信部とを備える。
 なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 以下、添付の図面を参照して、本開示の一態様に係る送信方法および再生装置について、具体的に説明する。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素。構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 なお、以下の実施の形態においては、映像の輝度値の量子化に用いられる関数及び輝度値の復元に用いられる関数の両方をEOTF(Electro-Optical Transfer Function)と記載するが、映像の輝度値の量子化に用いられる関数については、OETF(Optical-Electro Transfer Function)と記載される場合がある。後述するように、OETFは、EOTFの逆関数である。
 (実施の形態)
 これまで、映像の高画質化においては、画素数の拡大に主眼がおかれていた。Full HD(FHD:Full High Definition)と呼ばれる1920×1080画素の映像、あるいは、2048×1080画素の映像が普及するに至っている。近年、映像の更なる高画質化を目指して、3840x1920画素、あるいは、4096×1920画素といった、所謂4K映像の導入が開始されている。そしてさらに、映像の高解像度化を行うと共に、輝度のダイナミックレンジや色域の拡大、あるいは、フレームレートの向上などを行うことで映像を高画質化することが検討されている。
 従来の映像における暗部階調を維持しつつ、現行のTV信号では表現不能な鏡面反射光などの明るい光を、より現実に近い明るさで表現するために最大輝度値を拡大した輝度のダイナミックレンジとして、HDR(High Dynamic Range)が注目されている。これまでのTV信号が対応している輝度のダイナミックレンジは、SDR(Standard Dynamic Range)と呼ばれ、最大輝度値が100nitであったのに対して、HDRでは1000nit以上まで最大輝度値を拡大することが想定されている。HDRの具体的な適用先としては、放送やBD(Blu-ray(登録商標) Disc)などが想定される。
 ところで、いわゆるガンマカーブであるEOTFとして、PQのEOTF(SMPTE 2084)が知られている。図1は、PQのEOTFが使用されたビデオストリームをHDR対応TVおよびSDR対応TVに送信する場合を説明するための図である。
 図1に示されるように、PQのEOTFが使用されたビデオストリームが用いられるケースにおいては、ユーザは、当該ユーザが有するTVの表示能力に応じてSDRディスク及びHDRディスクの選択を行う必要がある。なお、SDRディスクは、SDRのビデオストリーム(以下、SDRストリームとも記載する)のみが記録されたBDであり、HDRディスクは、HDRのビデオストリーム(以下、HDRストリームとも記載する)のみが記録されたBDである。
 一方で、BBC(British Broadcasting Corporation:英国放送協会)がITUに提案している、暗い部分はBT.709のガンマカーブと互換性があるハイブリッド型のEOTFも知られている。図2は、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームをHDR対応TVおよびSDR対応TVに送信する場合を説明するための図である。なお、以下の実施の形態では、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームを、単に、ハイブリッド型のビデオストリームとも記載する。
 図2に示されるように、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームが用いられるケースにおいては、ユーザは、BDに記録されている輝度のダイナミックレンジを気にする必要はない。したがって、例えば、ビデオストリームのネット配信サービスでは、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームが配信されれば、ユーザの混乱を回避できる。
 また、HDRからSDRへの変換を製造メーカが独自の方式に基づいて行うことで、SDR変換後の映像がコンテンツ制作者の意図通りに表現されない場合があることが課題である。
 これに対し、図3に示されるように、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームが用いられるケースにおいては、HDRからSDRへの変換処理が行われない。図3は、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームの再生方法を示す図である。
 このため、コンテンツ製作者は、BD機器においてHDRからSDRへの変換処理が行われることによりコンテンツの画質が変えられてしまう心配がない。言い換えれば、ユーザがハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームをSDR対応のTVに表示する場合も、コンテンツ製作者は、表示されたSDRの画像の品質を管理することができる。
 なお、ビデオストリームがHDRストリームの場合は、色空間変換(BT.2020→BT.709)が必要である。また、ビデオストリームが4K/UHDストリームの場合は、ダウンコンバージョン(4K/UHD→HD(2K))が必要である。
 また、1つのBDにHDRストリームとSDRストリームとの両方が記録されていれば、BD機器においてHDRからSDRへの変換処理は必要ない。しかしながら、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームが用いられるケースにおいては、コンテンツ製作者は、HDRストリームが記録されたディスクにSDRストリームをさらに準備(記録)する必要もない。
 長編映画については、PQのEOTFが解決策となると考えられるが、消費者にHDRのコンセプトをプロモーションするためには、長編映画だけでなく、スポーツ、コンサート、風景、ドキュメンタリー、テレビドラマなどのさまざまなHDRのコンテンツが必要である。ハイブリッド型のEOTFは、PQのEOTFに比べれば、これらのコンテンツのためのより合理的な解決策になりえる。
 ハイブリッド型のEOTFが用いられることにより、例えば、今後、数多くのHDRコンテンツが提供されることが予想される。ハイブリッド型のEOTFは、ドキュメンタリー、スポーツ、コンサート、及び、テレビドラマなどのリアルタイム放送に使用することができる。また、ハイブリッド型のEOTFを用いたHDRコンテンツの作成は、簡単かつ容易である。
 インターネットサービスプロバイダは、ハイブリッド型のEOTFが使用されたHDRコンテンツを提供すれば、SDR対応TV用にSDRのコンテンツを用意する必要はない。
 また、ハイブリッド型のEOTFは、BD機器及びTVに実装するのが容易である。BD機器は、HDRからSDRへの変換処理を行う必要がなく、TVは、複雑な色変換処理を行う必要がないからである。
 ハイブリッド型のEOTFが採用された場合、図4に示されるように、BD機器及びTVは、3種類のBD(ST2084のビデオストリームのみが記録されたBD、ハイブリッド型のビデオストリームのみが記憶されたBD、及び、BT1886のビデオストリームのみが記録されたBD)に対応しなければならない。図4は、3種類のBDの再生方法を示す図である。
 次に、図5を用いてBD機器の動作の詳細について説明する。図5は、3種類のBDが再生される場合の再生方法の詳細を示す図である。
 BD機器は、当該BD機器にHDR対応TVが接続されている時には、3種類のBDすべてのビデオストリームを復号し、メタデータ(HDRメタデータ)とビデオデータ(復号後のビデオストリーム)とをHDR対応TVに送信する必要がある。なお、BD機器がハイブリッド型のビデオストリームを復号及び送信する場合、ハイブリッド型のビデオストリームに対応するメタデータにおいては、輝度のダイナミックレンジが指定される。
 一方、BD機器は、当該BD機器にSDR対応TVが接続されている時には、HDRストリーム(ST2084)をデコードし、EOTFをHDRからSDRに変換し、SDR対応TVに送信する。
 また、BD機器は、当該BD機器にSDR対応のTVが接続されている時には、ハイブリッド型のビデオストリームとSDRストリーム(BT1886)については、デコード結果のEOTFを変更することなく、SDR対応TVに送信すればよい。このように、ハイブリッド型のビデオストリームに対しては、SDRストリーム(BT1886)と同等の再生処理を行うことができる。
 BD機器は、ハイブリッド型のEOTFが使用されたコンテンツを、少なくともSDRコンテンツとして、HDR対応TV及びSDR対応TVの両方に伝送できなければならない。BD機器は、静的メタデータとハイブリッド型のEOTFが使用されたコンテンツを、HDRコンテンツとしてHDR対応TVに伝送することができる。
 ところで、ハイブリッド型のEOTFは、SDRのEOTFとして扱うことができる。コンテンツ製作者は、SDRコンテンツの字幕、グラフィックス、及びメニュー(IG(Interactive Graphics)/PG(Presentation Graphics)およびJava(登録商標、以下同様)グラフィックス)を使用しなければならない。つまり、ハイブリッド型のEOTFが使用されたビデオストリームと共に表示されるグラフィックスに対する技術的な仕様は、SDRストリームと同じであり、具体的には、SDR用のIG/PG、及び、SDR用のJavaが用いられる。
 コンテンツ製作者は、SDR用のビデオ、字幕、グラフィック、及び、メニューの見栄えと、HDR用のビデオ、字幕、グラフィック、及び、メニューの見栄えとを両方チェックしなければならない。また、ハイブリッド型のEOTFが使用されたBDコンテンツは、HDMIの静的メタデータを持っていなければならない。
 ハイブリッド型のビデオストリームに対応するプレイリストまたはマニフェストファイルにおいては、当該ビデオストリームをSDR対応TV及びHDR対応TVの両方で再生可能とするために、ハイブリッド型のビデオストリームをSDRストリームとしてシグナリングできる。
 ハイブリッド型のビデオストリームがHDR対応TVで再生される際には、BD機器は、HDMIのメタデータ、コンテンツ配信におけるマニフェストファイル、または、放送における記述子などで示されるビデオ信号の属性情報に基づいて、以下のように動作することができる。
 ケース(1)
 例えば、ハイブリッド型のビデオストリームの属性情報において、当該ハイブリッド型のビデオストリームがSDRストリームであることのみが示されているケースがある。このようなケースにおいては、BD機器は、当該ハイブリッド型のビデオストリームをSDRストリームとしてHDR対応TVに出力し、ハイブリッド型のビデオストリームは、SDRストリームとして再生される。つまり、BD機器は、復号後のハイブリッド型のビデオストリームを、SDRを指定して表示装置に送信する。なお、輝度のダイナミックレンジの指定には、例えば、HDMIのメタデータが用いられる。
 ケース(2)
 また、ハイブリッド型のビデオストリームの属性情報において、当該ハイブリッド型のビデオストリームがSDRストリームであることと、及び、当該ビデオストリームのEOTFがハイブリッド型のEOTFであることとが示されるケースがある。このようなケースにおいては、BD機器は、当該ハイブリッド型のビデオストリームをSDRストリームとしてHDR対応TVに出力し、HDR対応TVは、ハイブリッド型のビデオストリームをSDRストリームとして再生する。つまり、BD機器は、復号後のハイブリッド型のビデオストリームを、SDRを指定して表示装置に送信する。
 あるいは、BD機器は、EOTFがハイブリッド型のEOTFであることに基づいて、ハイブリッドビデオストリームであることを識別し、ハイブリッド型のビデオストリームをHDRストリームとしてHDR対応TVに出力してもよい。つまり、BD機器は、復号後のハイブリッド型のビデオストリームを、HDRを指定して表示装置に送信する。このとき、ハイブリッド型のビデオストリームは、HDRストリームとして再生される。
 ケース(3)
 また、ハイブリッド型のビデオストリームの属性情報において、当該ハイブリッド型のビデオストリームがHDRストリームであること、及び、当該ハイブリッド型のビデオストリームのEOTFがハイブリッド型のEOTFあることが示されるケースがある。このようなケースにおいては、BD機器は、ハイブリッド型のビデオストリームをHDRストリームとしてHDR対応TVに出力し、ハイブリッド型のビデオストリームは、HDRストリームとして再生される。つまり、BD機器は、復号後のビデオストリームを、HDRを指定して表示装置に送信する。
 ケース(4)
 また、ハイブリッド型のビデオストリームの属性情報において、当該ハイブリッド型のビデオストリームのEOTFがハイブリッド型のEOTFであることのみが示されるケースがある。このようなケースにおいては、BD機器は、ハイブリッド型のビデオストリームをHDRストリームとしてHDR対応TVに出力し、ハイブリッド型のビデオストリームは、HDRストリームとして再生される。つまり、BD機器は、復号後のビデオストリームを、HDRを指定して表示装置に送信する。
 上記ケース(3)において、BD機器にSDR対応TVが接続されているときには、BD機器は、EOTFがハイブリッド型のEOTFであることに基づいてハイブリッドビデオストリームであることを識別し、ハイブリッド型のビデオストリームをSDRストリームとして出力する。ハイブリッド型のビデオストリームは、SDRストリームとして再生される。
 また、上記ケース(1)、上記ケース(2)、及び、上記ケース(4)においても、BD機器にSDR対応TVが接続されているときには、BD機器は、ハイブリッド型のビデオストリームをSDRストリームとして出力する。ハイブリッド型のビデオストリームは、SDRストリームとして再生される。
 また、ハイブリッド型のビデオストリームの属性情報において、ハイブリッド型のビデオストリームであることが示されれば、BD機器は、SDR対応TV、及び、HDR対応TVのいずれが接続されている場合であってもTVの表示能力(再生能力)に応じてSDR/HDRを適切に選択できる。なお、BD機器は、例えば、当該BD機器に接続されたTVの表示能力(SDR対応TVまたはHDR対応TV)を、当該TVからHDMIを通じて取得する。
 インターネット配信(OTT:Over the Top)において複数のコンテンツが重畳表示される場合、あるいは、放送において、放送コンテンツと、データ放送または通信路から取得したコンテンツとが重畳表示される場合がある。このような場合においても、ハイブリッド型のビデオストリームが用いられれば、TVは、同時に表示される複数のビデオストリームのそれぞれがSDRストリーム及びHDRストリームのいずれであるかを意識せずに、輝度値の変換を行わずに重畳表示を行うことができる。また、BD機器は、接続されるTV(表示装置)の能力に応じて、ハイブリッド型のビデオストリームを、SDRストリーム及びHDRストリームのいずれかとして出力できる。
 [効果等]
 以上説明したように、実施の形態に係る送信方法は、ハイブリッド型のEOTFを用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、当該ビデオストリームの属性情報とを取得し、取得されたビデオストリームを復号する。また、上記送信方法は、復号されたビデオストリームを、取得された属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する。
 これにより、送信方法は、属性情報に応じた適切な輝度のダイナミックレンジで映像を表示装置に表示することができる。つまり、送信方法は、表示装置に適切に映像を表示させることができる。
 上記送信方法においては、取得された属性情報が、ビデオストリームがSDRのビデオストリームであることを示す場合、復号されたビデオストリームを、SDRを指定して表示装置に送信する。
 このような送信方法によれば、ハイブリッド型のビデオストリームをSDRストリームとして表示装置に表示することができる。
 上記送信方法においては、取得された属性情報が、ビデオストリームがSDRのビデオストリームであることを示し、かつ、ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号されたビデオストリームを、表示装置の表示能力に応じた輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する。
 このような送信方法によれば、ハイブリッド型のビデオストリームを表示装置の表示能力に応じて表示装置に表示することができる。
 上記送信方法においては、取得された属性情報が、ビデオストリームがHDRのビデオストリームであることを示し、かつ、ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号されたビデオストリームを、HDRを指定して表示装置に送信する。
 このような送信方法によれば、ハイブリッド型のビデオストリームをHDRストリームとして表示装置に表示することができる。
 上記送信方法においては、取得された属性情報が、ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号されたビデオストリームを、表示装置の表示能力に応じた輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する。
 このような送信方法によれば、ハイブリッド型のビデオストリームを表示装置の表示能力に応じて表示装置に表示することができる。
 また、属性情報の取得においては、HDMIのメタデータに含まれる属性情報を取得してもよい。
 このように、上記送信方法は、ビデオストリームを送信するプロトコルとしてHDMIが用いられる際のメタデータに含まれる属性情報を取得することができる。
 また、属性情報の取得においては、コンテンツ配信において使用されるマニフェストファイルに含まれる属性情報を取得してもよい。
 このように、上記送信方法は、マニフェストファイルに含まれる属性情報を取得することができる。
 また、属性情報の取得においては、放送波の記述子に含まれる属性情報を取得してもよい。
 このように、上記送信方法は、記述子に含まれる属性情報を取得することができる。
 また、実施の形態に係る再生装置は、ハイブリッド型のEOTFを用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、ビデオストリームの属性情報とを取得する取得部と、取得されたビデオストリームを復号する復号部と、復号されたビデオストリームを、取得された属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する送信部とを備える。
 これにより、再生装置は、属性情報に応じた適切な輝度のダイナミックレンジで映像を表示させることができる。つまり、送信方法は、表示装置に適切に映像を表示させることができる。
 [補足]
 以下、ハイブリッド型のEOTFについて補足する。図6は、ハイブリッド型のEOTFを説明するための図である。
 EOTFは、一般的にガンマカーブと呼ばれるものであり、輝度値とコード値との対応を示し、輝度値を量子化してコード値に変換するための情報である。つまり、EOTFは、輝度値と複数のコード値との対応関係を示す関係情報である。
 例えば、SDRに対応した映像の輝度値を10ビットの階調のコード値で表現する場合、100nitまでの輝度範囲における輝度値は、量子化されて、0-1023の1024個の整数値にマッピングされる。つまり、EOTFに基づいて量子化が行われることで、100nitまでの輝度範囲の輝度値は、10ビットのコード値に変換される。
 HDRに対応したEOTF(以下、「HDRのEOTF」という。」)においては、SDRに対応したEOTF(以下、「SDRのEOTF」という。)よりも高い輝度値を表現することが可能である。例えば、図6においては、輝度の最大値(ピーク輝度)は1000nitsである。つまり、HDRの輝度範囲は、SDRの輝度範囲を全て含み、HDRのピーク輝度は、SDRのピーク輝度より大きい。HDRの輝度範囲は、SDRの輝度範囲の最大値である例えば100nitから、1000nitまで、最大値を拡大した輝度範囲である。また、HDR信号についても、例えば10ビットの階調で表現される。
 OETFは、EOTFの逆関数である。つまり、EOTFの反対の関係を用いれば、OETFを用いたことになるため、以下では、OETFを用いて映像の輝度値を量子化することを、同様の意味で、EOTFを用いて映像の輝度値を量子化するとも言う。
 グレーディング後の映像は、図6の(a)に示すOETFにより量子化され、当該映像の輝度値に対応するコード値が決定される。このコード値に基づいて画像符号化などが行われ、エレメンタリ・ストリームが生成される。また、再生時には、エレメンタリ・ストリームの復号結果に対して、図6の(b)に示すEOTFに基づいて逆量子化することにより、画素毎の輝度値が復元される。
 なお、図6の場合、SDRストリームの生成には、BT.1886のOETFが用いられることにより量子化され、SDRストリームの再生には、BT.1886のEOTFが用いられることにより輝度値が復元される。また、HDRストリームの生成には、ハイブリッド型のOETFが用いられることにより量子化され、HDRストリームの再生には、ハイブリッド型のEOTFが用いられることにより輝度値が復元される。
 ハイブリッド型のEOTFは、BBCがITU-Rに提案している、SDR対応TVに互換性があるHDRのEOTFである。SDR対応TVに互換性があるHDRのEOTFとは、HDR対応TVで表示させたときは、HDRの輝度範囲における映像の輝度値を復元でき、かつ、SDR対応TVで表示させたときは、SDRの輝度範囲における映像の輝度値を復元できるEOTFである。
 具体的には、ハイブリッド型のOETFでは、暗部領域(低輝度領域)は、BT.1886と同じ特性によって量子化され、高輝度部分(領域)は、粗い量子化ステップで量子化される。そして、SDR対応TVは、高いコード値をBT.1886のコード値として逆量子化する。つまり、ハイブリッド型のHDRストリームは、SDR対応TVに表示されるときに、高輝度領域が自動的にSDR信号の輝度範囲にリマップされる。
 図6に示すように、ハイブリッド型のOETFは、50nitよりも輝度値が小さい暗部領域(低輝度領域)において、BT.1886のOETF(SDRのOETF)と同じカーブを有している。つまり、ハイブリッド型のOETFとSDRのOETFとは、暗部領域において、輝度値とコード値との関係が略等しい。例えば、ハイブリッド型のOETFは、次の式1のように示される。これは、非特許文献1「White paper of BBC’s EOTF」に記載されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 なお、式1は、Vが0からξまでの範囲では、BT.1886のOETFと同じ関係式になることを示している。
 (その他の実施の形態)
 以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
 また、上記各実施の形態において、再生装置を構成する構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
 また、本開示は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体として実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。例えば、本開示は、上記実施の形態に係る送信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。
 また、上記各実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
 以上、一つまたは複数の態様に係る送信方法及び再生装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施した形態、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
 本開示は、表示装置に適切に映像を表示させることができる送信方法及び再生装置などとして有用である。

Claims (9)

  1.  ハイブリッド型のEOTF(Electro-Optical Transfer Function)を用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、前記ビデオストリームの属性情報とを取得し、
     取得された前記ビデオストリームを復号し、
     復号された前記ビデオストリームを、取得された前記属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する
     送信方法。
  2.  取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームがSDR(Standard Dynamic Range)のビデオストリームであることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、SDRを指定して前記表示装置に送信する
     請求項1に記載の送信方法。
  3.  取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームがSDRのビデオストリームであることを示し、かつ、前記ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、前記表示装置の表示能力に応じた輝度のダイナミックレンジを指定して前記表示装置に送信する
     請求項1に記載の送信方法。
  4.  取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームがHDR(High Dynamic Range)のビデオストリームであることを示し、かつ、前記ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、HDRを指定して前記表示装置に送信する
     請求項1に記載の送信方法。
  5.  取得された前記属性情報が、前記ビデオストリームの輝度値の量子化に用いられたEOTFがハイブリッド型であることを示す場合、復号された前記ビデオストリームを、前記表示装置の表示能力に応じた輝度のダイナミックレンジを指定して前記表示装置に送信する
     請求項1に記載の送信方法。
  6.  前記属性情報の取得においては、前記ビデオストリームを送信するプロトコルとしてHDMI(High-Definition Multimedia Interface)が用いられる際のメタデータに含まれる前記属性情報を取得する
     請求項1に記載の送信方法。
  7.  前記属性情報の取得においては、コンテンツ配信において使用されるマニフェストファイルに含まれる前記属性情報を取得する
     請求項1に記載の送信方法。
  8.  前記属性情報の取得においては、放送波の記述子に含まれる前記属性情報を取得する
     請求項1に記載の送信方法。
  9.  ハイブリッド型のEOTFを用いて輝度値が量子化されたビデオストリームと、前記ビデオストリームの属性情報とを取得する取得部と、
     取得された前記ビデオストリームを復号する復号部と、
     復号された前記ビデオストリームを、取得された前記属性情報に基づいて輝度のダイナミックレンジを指定して表示装置に送信する送信部とを備える
     再生装置。
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