Устройство передачи, способ передачи, устройство приема и способ приема

Устройство передачи, способ передачи, устройство приема и способ приема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается устройства передачи, способа передачи, устройства приема и способа приема и, более конкретно, касается, например, устройства передачи, в котором передают видеоданные после сжатия диапазона уровней видеоданных.

Уровень техники

Известно, что показ изображения большого динамического диапазона (HDR) в широком динамическом диапазоне на мониторе с малым динамическим диапазоном (LDR), выполненном для показа изображения с нормальной яркостью, порождает монотонно черные цвета в темных частях и в монотонно белые цвета в яркой части HDR изображения и делает изображение целиком темным. На фиг. 23(a) показан пример распределения уровней яркости исходного HDR изображения в диапазоне уровней от нуля до 100*N%. В этом примере, значения «%» представляют собой проценты яркости, когда 100 кд/м² представляет собой 100%. На фиг. 23(b) показан пример распределения уровней яркости LDR изображения, полученного сжатием исходного HDR изображения до LDR диапазона. Пик яркости LDR изображения находится на более низком уровне по сравнению с уровнем пика яркости HDR изображения. Это делает LDR изображение целиком темным.

Также известна гамма-коррекция. При гамма-коррекции попадающие на вход данные с характеристикой, противоположной характеристике монитора, корректируются с помощью характеристики гамма монитора. Например, в непатентном документе 1 описано, что применение гамма-кривой для входных данных на уровнях от 0 до 100%*N (N больше единицы) обеспечивает получение видеоданных для передачи, а при кодировании видеоданных для передачи вырабатывают видеопоток. Далее передают видеопоток.

Список цитируемой литературы

Патентные документы, на которые присутствуют ссылки

Непатентный документ 1: Текстовая спецификация по высокоэффективному кодированию (HEVC) видео, проект 10 (для FDIS & Last Call)

Сущность изобретения

Задачи, которые должно решить изобретение

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить возможность хорошего показа LDR изображения, выработанного из HDR видеоданных.

Решение задач

Одна идея настоящего изобретения заключена в устройстве передачи, которое содержит:

блок преобразования уровней, который обеспечивает видеоданные для передачи, находящиеся во втором диапазоне уровней, который уже или равен первому диапазону уровней, путем применения заранее заданной кривой отображения уровней к входным видеоданным, находящимся в первом диапазоне уровней; и

блок передачи, который передает видеоданные для передачи вместе с вспомогательной информацией, используемой для преобразования уровней на приемном конце.

В соответствии с настоящим изобретением, блок преобразования уровней обеспечивает видеоданные для передачи, находящиеся во втором диапазоне уровней, который уже или равен первому диапазону уровней, путем применения заранее заданной кривой отображения уровней к входным видеоданным, находящимся в первом диапазоне уровней. Например, первый диапазон уровней может быть равным от нуля до N%, где N является числом, большим 100, а второй диапазон уровней может быть от нуля до Р%, где Р является числом, большим или равным 100 и меньшим или равным N.

Блок передачи передает видеоданные для передачи, полученные в блоке преобразования уровней, вместе с вспомогательной информацией, используемой для преобразования уровней на приемном конце. Например, блок передачи может передать видеопоток, полученный путем кодирования видеоданных для передачи, и вспомогательная информация может быть вставлена в слой видеопотока.

В соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, например, с помощью применения заранее заданной кривой отображения уровней к входным видеоданным, находящимся в первом диапазоне уровней, получают видеоданные для передачи, находящиеся во втором диапазоне уровней, который уже первого диапазона уровней. Далее, видеоданные для передачи передают в устройство приема. Таким образом, использование в качестве заранее заданной кривой отображения уровней характеристики, соответствующей содержанию изображения, позволяет хорошо показывать LDR изображение, выработанное из видеоданных для передачи. Более того, в соответствии с настоящим изобретением, вспомогательную информацию, используемую для преобразования уровней на приемном конце, передают вместе с видеоданными для передачи. Это позволяет, например, на приемном конце надлежащим образом преобразовывать уровни видеоданных для передачи в соответствии с вспомогательной информацией и, таким образом, показывать изображение с хорошим качеством.

Заметим, что в настоящем изобретении, например, вспомогательная информация может быть информацией о кривой отображения уровней и/или информацией о характеристике электронно-оптического преобразования. В этом примере, на приемном конце могут восстановить HDR видеоданные для HDR монитора из видеоданных для передачи в соответствии с информацией о кривой отображения уровней и, таким образом, могут показывать изображение с хорошим качеством.

Более того, на приемном конце, например, могут преобразовать уровни видеоданных для передачи или уровни видеоданных, полученных при отображении уровней видеоданных для передачи в ходе отображения уровней, в соответствии с информацией о кривой отображения уровней, в уровни, подходящие для характеристики гамма монитора в соответствии с информацией о характеристике электронно-оптического преобразования (в электронно-оптическом преобразовании). Таким образом, изображение может быть показано с хорошим качеством.

Например, информация о характеристике электронно-оптического преобразования, которую в блоке передачи передают вместе с видеоданными для передачи, может содержать информацию о нескольких характеристиках электронно-оптического преобразования. В этом примере, например, на приемном конце автоматически или вручную выбирают характеристику электронно-оптического преобразования, подходящую для яркости окружающей среды, в которой просматривают изображение, из нескольких характеристик электронно-оптического преобразования, и используют выбранную характеристику электронно-оптического преобразования. Это позволяет на приемном конце показывать высококачественное изображение, подходящее к яркости окружающей среды, в которой просматривают изображение.

Более того, другая идея настоящего изобретения заключена в устройстве приема, которое содержит:

блок приема, который принимает видеоданные для передачи, находящиеся во втором диапазоне уровней, который уже или равен первому диапазону уровней, видеоданные для передачи получают путем применения заранее заданной кривой отображения уровней к входным видеоданным, находящимся в первом диапазоне уровней; и

блок обработки, который преобразует уровни видеоданных для передачи в соответствии с вспомогательной информацией, принятой вместе с видеоданными для передачи.

В соответствии с настоящим изобретением, с помощью применения заранее заданной кривой отображения уровней к входным видеоданным, находящимся в первом диапазоне уровней, получают видеоданные для передачи, находящиеся во втором диапазоне уровней, который уже или равен первому диапазону уровней. Далее, в блоке приема принимают видеоданные для передачи, находящиеся во втором диапазоне уровней. В блоке обработки преобразуют уровни видеоданных для передачи в соответствии с вспомогательной информацией, принятой вместе с видеоданными для передачи.

Как описано выше в настоящем изобретении, уровни видеоданных для передачи преобразуют в соответствии с вспомогательной информацией, принятой вместе с видеоданными для передачи. Таким образом, уровни видеоданных для передачи надлежащим образом преобразованы. Это надлежащее преобразование позволяет показывать изображение на мониторе с хорошим качеством.

Заметим, что в настоящем изобретении, например, вспомогательная информация может быть информацией о кривой отображения уровней и/или информацией о характеристике электронно-оптического преобразования. В этом примере, например, HDR видеоданные для HDR монитора могут быть восстановлены из видеоданных для передачи в соответствии с информацией о кривой отображения уровней. Таким образом, HDR изображение может быть показано с хорошим качеством. Более того, в этом примере, например, уровни видеоданных для передачи или уровни видеоданных, полученных при отображении уровней видеоданных для передачи в соответствии с информацией о кривой отображения уровней в ходе отображения уровней, могут быть преобразованы в уровни, подходящие для характеристики гамма монитора в соответствии с информацией о характеристике электронно-оптического преобразования (в электронно-оптическом преобразовании). Таким образом, изображение может быть показано с хорошим качеством.

Например, блок обработки может получить видеоданные для вывода, находящиеся в третьем диапазоне уровней, который шире второго диапазона уровней, что могут сделать путем отображения уровней видеоданных для передачи, находящихся во втором диапазоне уровней, в соответствии с информацией о кривой отображения уровней. В таком случае, например, первый диапазон уровней может быть от нуля до N%, где N является числом, большим 100, второй диапазон уровней может быть от нуля до Р%, где Р является числом, большем или равным 100 и меньшим или равным N, а третий диапазон уровней может быть от нуля до Q%, где Q является числом, большим или равным 100 и меньшим или равным N. В таком случае, наивысший уровень в третьем диапазоне уровней может быть определен в соответствии с информацией о наивысшем уровне, который возможно показать.

Более того, например, блок обработки может получать видеоданные для вывода с помощью электронно-оптического преобразования видеоданных для передачи, находящихся во втором диапазоне уровней, или видеоданных, находящихся в третьем диапазоне уровней, который шире или равен второму диапазону уровней, что делают в соответствии с информацией о характеристике электронно-оптического преобразования в ходе электронно-оптического преобразования, и видеоданные, находящиеся в третьем диапазоне уровней, получают путем преобразования уровней видеоданных для передачи в соответствии с информацией о кривой отображения уровней.

Более того, например, информация о характеристике электронно-оптического преобразования, принятая вместе с видеоданными для передачи, может содержать информацию о характеристиках электронно-оптического преобразования, и в блоке выбора выбирают характеристику электронно-оптического преобразования, используемую в блоке обработки, из нескольких характеристик электронно-оптического преобразования. В таком случае, например, в блоке выбора могут выбрать характеристику электронно-оптического преобразования, используемую в блоке обработки, из нескольких характеристик электронно-оптического преобразования в соответствии с выходом датчика или вводом, выполненным пользователем. В этом примере, характеристику электронно-оптического преобразования, подходящую к яркости окружающей среды, в которой просматривают изображение, могут автоматически или вручную выбирать из нескольких характеристик электронно-оптического преобразования и использовать. Таким образом, изображение, подходящее для яркости окружающей среды, в которой просматривают изображение, может быть показано с хорошим качеством.

Результаты, достигаемые с помощью изобретения

Настоящее изобретение предоставляет возможность хорошего показа LDR изображения, выработанного из HDR видеоданных. Заметим, что описанные здесь результаты представляют собой только примеры, и результаты настоящего изобретения не ограничены описанными результатами. Результаты настоящего изобретения могут содержать дополнительный результат.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид, показывающий структурную схему, иллюстрирующую пример конфигурации системы передачи и приема в качестве одного варианта осуществления изобретения;

фиг. 2(a) и 2(b) - виды, показывающие примеры схем HDR преобразования, осуществляемого на передающем конце;

фиг. 3 - вид, показывающий характеристики примеров HDR преобразования (кривые отображения уровней);

фиг. 4(a)-4(c) - виды, показывающие примеры схем обратного HDR преобразования, осуществляемого на приемном конце;

фиг. 5 - вид, показывающий характеристики примеров обратного HDR преобразования (кривые отображения уровней);

фиг. 6 - вид, показывающий характеристики примеров электронно-оптического преобразования;

фиг. 7 - вид, показывающий блок-схему примера конфигурации устройства передачи;

фиг. 8 - вид, показывающий схему блока доступа в начале GOP, когда схема кодирования представляет собой HEVC;

фиг. 9 - вид, показывающий схему примера структуры SEI сообщения HDR отображения;

фиг. 10 - вид, показывающий схему примера структуры SEI сообщения HDR отображения;

фиг. 11 - вид, показывающий содержание основной информации в примере структуре сообщения SEI сообщения HDR отображения;

фиг. 12 - вид, показывающий пример структуры дескриптора HDR информации;

фиг. 13 - вид, показывающий содержание основной информации в примере структуре дескриптора HDR информации;

фиг. 14 - вид, показывающий пример структуры транспортного потока;

фиг. 15 - вид, показывающий блок-схему примера конфигурации устройства приема;

фиг. 16 - вид, показывающий примеры комбинации основного типа, указанного в «eotf_table_type_main» информации, и подтипа, указанного в «eotf_table_type_sub» информации;

фиг. 17 - вид, показывающий пример схемы характеристик кривых преобразования, указанных с помощью основного типа и подтипа;

фиг. 18 - вид, показывающий схему взаимодействия в устройстве приема обратного HDR преобразования и электронно-оптического преобразования;

фиг. 19 - вид, показывающий блок-схему примера последовательности обработки, осуществляемой в устройстве приема;

фиг. 20(a) и 20(b) - виды, показывающий примеры схем характеристики электронно-оптического преобразования, в которой отражается характеристика обратного HDR преобразования;

фиг. 21(a) и 21(b) - виды, показывающий примеры схем характеристики электронно-оптического преобразования, в которой отражается характеристика обратного HDR преобразования;

фиг. 22(a) и 22(b) - виды, показывающий примеры характеристик оптоэлектронного преобразования, в которой отражается характеристика обратного HDR преобразования;

фиг. 23(a) и 23(b) - виды, показывающие, что, когда LDR изображение получают путем сжатия HDR изображения до LDR диапазона, пик яркости LDR изображения находится на меньшем уровне по сравнению с уровнем пика яркости HDR изображения.

Вариант осуществления изобретения

Здесь и далее будет описан вариант осуществления изобретения. Заметим, что этот вариант осуществления изобретения будет описан в следующем порядке.

1. Вариант осуществления изобретения

2. Пример изменения

<1. Вариант осуществления изобретения>

[Пример конфигурации системы передачи и приема]

На фиг. 1 показан пример конфигурации системы 10 передачи и приема в качестве одного варианта осуществления изобретения. Система 10 передачи и приема содержит устройство 100 передачи и устройство 200 приема.

В устройстве 100 передачи вырабатывают MPEG-2 транспортный поток TS в качестве контейнера, и передают MPEG-2 транспортный поток TS в радиовещательном диапазоне или в пакетах по сети интернет. Транспортный поток TS содержит видеопоток, полученный путем кодирования видеоданных для передачи.

Видеоданные для передачи представляют собой видеоданные LDR изображения, полученные путем применения заранее заданной кривой отображения уровней к видеоданным исходного HDR изображения, которые являются входными видеоданными.

При упомянутом применении, диапазон уровней видеоданных для передачи сжат по сравнению с диапазоном уровней входных видеоданных. Тем не менее, весь диапазон уровней не обязательно сжат равномерно. В зависимости от кривой отображения уровней, выработан диапазон слабого сжатия и диапазон сильного сжатия. Ширина или положение диапазона слабого сжатия также изменяется.

В этом примере, исходное HDR изображение, а именно, входные видеоданные, находится в первом диапазоне уровней, а изображение, подлежащее передаче, а именно, видеоданные для передачи, находится во втором диапазоне уровней, которых уже первого диапазона уровней. На фиг. 2(a) показаны уровни исходного HDR изображения, другими словами, показан пример распределения уровней входных видеоданных. В этом примере, входные видеоданные находятся в диапазоне уровней от нуля до N% (N>100). На фиг. 2(b) показаны уровни закодированного и переданного изображения, другими словами, показан пример распределения уровней видеоданных для передачи. В этом примере, видеоданные для передачи находятся в диапазоне уровней от нуля до Р% (100<=Р<N). Заметим, что значения «%» указывают значение относительно 100 кд/м², которое равно 100%.

Диапазон от нуля до J% входных видеоданных представляет собой диапазон сильного сжатия. Диапазон преобразуют в диапазон от нуля до J'% видеоданных для передачи с помощью процесса отображения уровней. Диапазон от J до K% входных видеоданных представляет собой диапазон слабого сжатия. Диапазон преобразуют в диапазон от J' до K'% видеоданных для передачи с помощью процесса отображения уровней. Диапазон от K до N% входных видеоданных представляет собой диапазон сильного сжатия. Диапазон преобразуют в диапазон от K' до Р% видеоданных для передачи с помощью процесса отображения уровней.

В этом примере, диапазон слабого сжатия представляет собой диапазон уровней яркости, в котором исходное изображение передают с малой потерей качества из-за процесса отображения уровней. С другой стороны, диапазон сильного сжатия представляет собой диапазон уровней, в котором уровни исходного изображения в ходе процесса отображения уровней проактивно сжимают до заранее заданных уровней для показа. Описанное выше выборочное сжатие диапазона уровней позволяет надлежащим образом показать темные и яркие части изображения в устройстве (монитор) показа, которое несовместимо с HDR изображением.

На фиг. 3 показаны примеры характеристик HDR преобразования, а именно, примеры кривых отображения уровней. Кривая (1) отображения уровней является примером, в котором темную часть изображения выражают очень точно. В этом примере, диапазон уровней разделен на три диапазона: диапазон темных уровней, диапазон средних уровней и диапазон ярких уровней. Диапазон темных уровней преобразуют в диапазон с наибольшим количеством уровней, диапазон средних уровней преобразуют в диапазон со вторым наибольшим количеством уровней, а диапазон ярких уровней преобразуют в диапазон с малым количеством уровней. Кривая (2) отображения уровней является примером, в котором часть в диапазоне средних уровней выражают очень точно. В этом примере, диапазон средних уровней из трех полученных в результате деления уровней преобразуют в диапазон с наибольшим количеством уровней, диапазон ярких уровней преобразуют в диапазон со вторым наибольшим количеством уровней, а диапазон темных уровней преобразуют в диапазон с малым количеством уровней. Кривая (3) отображения уровней является примером, в котором части из трех диапазонов уровней яркости изображения выражают одинаково. На фиг. 3 показаны трехзвенные кривые отображения уровней. Тем не менее, заметим, что количество не ограничено числом три.

В устройстве 100 передачи передают видеоданные для передачи вместе с вспомогательной информацией, используемой для преобразования уровней видеоданных на приемном конце. Например, в качестве вспомогательной информации в устройстве 100 передачи в слой видеопотока вставляют информацию о кривой отображения уровней и/или информацию о характеристике электронно-оптического преобразования.

Информация о кривой отображения уровней содержит, например, процент пикового уровня яркости по несжатой оси (смотри «Uw» на фиг.3), проценты уровней точек отображения в диапазоне в виде процента от пикового уровня по несжатой оси (смотри «U1» и «U2» на фиг. 3), процент пикового уровня яркости по оси сжатых уровней (смотри «Vw» на фиг. 3), и проценты уровней точек отображения в диапазоне в виде процента от пикового уровня по оси сжатых уровней (смотри «V1» и «V2» на фиг. 3). Информация о характеристике электронно-оптического преобразования содержит, например, тип характеристики электронно-оптического преобразования или значение таблицы (LUT) соответствия, указывающее характеристику электронно-оптического преобразования.

В устройстве 200 приема принимают транспортный поток TS, переданный от устройства 100 передачи в радиовещательном диапазоне или в пакетах по сети интернет. Транспортный поток TS содержит видеопоток, полученный путем кодирования видеоданных для передачи. В устройстве 200 приема получают видеоданные для показа (видеоданные для вывода), например, с помощью процесса декодирования видеопотока.

Как описано выше, в качестве вспомогательной информации в слой видеопотока вставляют информацию о кривой отображения уровней и/или информацию о характеристике электронно-оптического преобразования. В соответствии с информацией о кривой отображения уровней в устройстве 200 приема вырабатывают видеоданные HDR изображения, подлежащие воспроизведению, путем обратного преобразования видеоданных для передачи в ходе обратного HDR преобразования, которое противоположно HDR преобразованию, выполняемому в устройстве 100 передачи.

Диапазон уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, представляет собой третий диапазон уровней, который шире или равен второму диапазону уровней, который является диапазоном уровней видеоданных для передачи. Наивысший уровень (пиковый уровень) видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, ограничен, например, наивысшим уровнем (пиковым уровнем) видеоданных исходного HDR изображения или наивысшим уровнем (пиковым уровнем), который в функции приема определяют как наивысший уровень для показа.

Аналогично фиг. 2(b), на фиг. 4(a) показаны примеры уровней закодированного и переданного изображения, а именно, показан пример распределения уровней видеоданных для передачи. В этом примере, видеоданные для передачи находятся в диапазоне уровней от нуля до Р% (100<=Р<N). На фиг. 4(b) показан пример распределения уровней видеоданных HDR изображения, полученных в соответствии с информацией о кривой отображения уровней в ходе обратного преобразования видеоданных для передачи при преобразовании, которое противоположно HDR преобразованию, выполняемому на передающем конце. Аналогично видеоданным исходного HDR изображения, видеоданные HDR изображения в этом примере находятся в диапазоне уровней от нуля до N% (N>100).

На фиг. 5 показаны примеры характеристик обратного HDR преобразования в соответствии с информацией о кривой отображения уровней. Характеристики (1), (2) и (3) обратного HDR преобразования соответствуют кривым (1), (2) и (3) отображения уровней с фиг. 3 соответственно.

В настоящем варианте осуществления изобретения, наивысший уровень видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, полученных в ходе обратного HDR преобразования, определяют так, как описано ниже в зависимости от величины отношения наивысшего уровня (N%) видеоданных исходного HDR изображения и наивысшего уровня, который в функции приема определяют как наивысший уровень (Q%) для показа. Другими словами, когда справедливо Р<Q<N, наивысший уровень видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, равен Q%. Когда справедливо Р<N<Q, наивысший уровень видеоданных HDR изображения, подлежащих воспроизведению, равен N%.

На фиг. 4(b) показано распределение уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, когда наивысший уровень видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, равен N%. В этом примере, в ходе обратного HDR преобразования, диапазон уровней видеоданных для передачи от нуля до J'% преобразуют в диапазон уровней HDR изображения, подлежащего воспроизведению, от нуля до J%. В ходе обратного HDR преобразования диапазон уровней видеоданных для передачи от J' до K'% преобразуют в диапазон уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, от J до K%.

В ходе обратного HDR преобразования диапазон уровней видеоданных для передачи от K' до Р% преобразуют в диапазон уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, от К до N%. В этом примере, для показа части при большом значении уровня в HDR изображении, подлежащем воспроизведению, большое значение уровня части в видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, получают путем умножения большого значения уровня части видеоданных для передачи на отношение (N-K)/(Р-K').

На фиг. 4(c) показано распределение уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, когда наивысший уровень видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, равен Q%. В этом примере, в ходе обратного HDR преобразования диапазон уровней видеоданных для передачи от нуля до J'% преобразуют в диапазон уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, от нуля до J%. В ходе обратного HDR преобразования диапазон уровней входных видеоданных от J' до K'% преобразуют в диапазон уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, от J до K%.

В ходе обратного HDR преобразования диапазон уровней входных видеоданных от K' до Р% преобразуют в диапазон уровней видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, от K до Q%. В этом примере, для показа части при большом значении уровня в HDR изображении, подлежащем воспроизведению, большое значение уровня части в видеоданных HDR изображения, подлежащего воспроизведению, получают путем умножения большого значения уровня части видеоданных для передачи на отношение (Q-K)/(Р-K').

В устройстве 200 приема вырабатывают видеоданные для показа (видеоданные для вывода) путем преобразования видеоданных для передачи или видеоданных HDR изображения, полученных путем обратного преобразования видеоданных для передачи в ходе обратного HDR преобразования в соответствии с информацией о характеристике электронно-оптического преобразования процесса электронно-оптического преобразования.

На фиг. 6 показаны примеры характеристик электронно-оптического преобразования. Кривая а указывает пример характеристики электронно-оптического преобразования, используемой для показа части с малой яркостью с высокой степенью точности. Кривая b указывает пример характеристики электронно-оптического преобразования, используемой для грубого показа части с чрезвычайно малой яркостью и показа части с другой яркостью с высокой степенью точности. Кривая с указывает пример характеристики электронно-оптического преобразования, используемой для показа изображения с сохранением хорошего баланса между частью с высокой яркостью и частью с малой яркостью в изображении. Заметим, что характеристика оптоэлектронного преобразования, используемая в устройстве 100 передачи, обычно противоположна характеристике электронно-оптического преобразования, используемой в устройстве 200 приема.

«Пример конфигурации устройства передачи»

На фиг. 7 показан пример конфигурации устройства 100 передачи. Устройство 100 передачи содержит блок 101 управления, камеру 102, блок 103 оптоэлектронного преобразования, блок 104 HDR преобразования, устройство 105 кодирования видео, устройство 106 кодирования системы и блок 107 передачи. Блок 101 управления содержит центральный процессор (CPU) и в нем управляют работой каждого блока в устройстве 100 передачи в соответствии с программой управления, хранящейся в блоке управления (не показан).

В камере 102 формируют изображение объекта и выводят видеоданные в виде изображения большого динамического диапазона (HDR). Видеоданные находятся в диапазоне уровней от нуля до 100%N, например, от нуля до 400% или от нуля до 800%). В этом примере, уровень «%» соответствует значению белой яркости в 100 кд/м².

В блоке 103 оптоэлектронного преобразования оптоэлектронным образом преобразуют видеоданные, полученные из камеры 102, что делают путем применения к видеоданным гамма-кривой. В блоке 104 HDR преобразования вырабатывают видеоданные LDR изображения для передачи в сжатом диапазоне уровней (смотри фиг. 2(a) и 2(b)), что делают с помощью преобразования оптоэлектронно преобразованных видеоданных HDR изображения путем применения к видеоданным заранее заданной кривой отображения уровней (смотри фиг. 3) при HDR преобразовании (отображение уровней). Благодаря этому преобразованию, когда изображение, поданное в блок 104 HDR преобразования, показывают с 12 битами или более, изображение, поданное из блока 104 HDR преобразования, показывают с 10 битами или менее. Заметим, что, в качестве кривой отображения уровней использованной в этом примере, с помощью автоматической операции или операции пользователя выбирают заранее заданную кривую отображения уровней, связанную с параметром, указывающим яркость изображения.

В устройстве 105 кодирования видео получают закодированные видеоданные, что делают путем кодирования видеоданных для передачи, выработанных в блоке 104 HDR преобразования, например, в MPEG-4 AVC, MPEG-2 видео или высокоэффективное кодирование (HEVC) видео. В устройстве 105 кодирования видео вырабатывают видеопоток (элементарный видеопоток), содержащий закодированные видеоданные, что делают с использованием устройства форматирования потока, расположенного на выходном конце (не показано).

При этом в устройстве 105 кодирования видео вставляют в слой видеопотока вспомогательную информацию. Вспомогательную информацию используют для преобразования уровней на приемном конце. Вспомогательная информация представляет собой информацию о кривой отображения уровней, использованной в блоке 104 HDR преобразования, и информацию о характеристике электронно-оптического преобразования. Характеристика электронно-оптического преобразования, указанная в информации о характеристике электронно-оптического преобразования, зависит от характеристик изображения и ее выбирают с помощью автоматической операции или операции пользователя.

В устройстве 106 кодирования системы вырабатывают транспортный поток TS, содержащий видеопоток, выработанный в устройстве 105 кодирования видео. В блоке 107 передачи передают в устройство 200 приема транспортный поток TS в радиовещательном диапазоне или в пакетах по сети интернет.

Между тем, в устройстве 106 кодирования системы могут вставить в слой транспортного потока TS идентификационную информацию, которая указывает, что вспомогательная информация (информация о кривой отображения уровней и информация о характеристике электронно-оптического преобразования), используемая для преобразования уровней на приемном конце, вставлена в слой видеопотока. В таком случае, в устройстве 106 кодирования системы вставляют идентификационную информацию, например, под элементарный цикл (Видео ES цикл) видео таблицы (РМТ) структуры программы, содержащейся в транспортном потоке TS.

Коротко опишем работу устройства 100 передачи, показанного на фиг. 7. В камере 102 формируют изображение объекта и получают видеоданные HDR изображения. Далее, в блоке 103 оптоэлектронного преобразования оптоэлектронным образом преобразуют видеоданные HDR изображения путем применения гамма-кривой к видеоданным HDR изображения и передают оптоэлектронным образом преобразованные видеоданные в блок 104 HDR преобразования. В блоке 104 HDR преобразования вырабатывают видеоданные LDR изображения для передачи, что делают с помощью преобразования оптоэлектронным образом преобразованных видеоданных HDR изображения путем применения к оптоэлектронным образом преобразованным видеоданным HDR изображения заранее заданной кривой отображения уровней в ходе HDR преобразования (смотри фиг. 2(a) и (b)).

Видеоданные LDR изображения для передачи, выработанные в блоке 104 HDR преобразования, подают в устройство 105 кодирования видео. В устройстве 105 кодирования видео вырабатывают видеопоток (элементарный видеопоток), содержащий закодированные видеоданные, что делают путем кодирования видеоданных LDR изображения для передачи, например, в HEVC. Между тем, в устройстве 105 кодирования видео вставляют в слой видеопотока идентификационную информацию (информацию о кривой отображения уровней и информацию о характеристике электронно-оптического преобразования), используемую для преобразования уровней на приемном конце.

Видео поток, выработанный в устройстве 105 кодирования видео, подают в устройство 106 кодирования системы. В устройстве 106 кодирования системы вырабатывают MPEG-2 транспортный поток TS, содержащий видеопоток. В блоке 107 передачи передают в устройство 200 приема транспортный поток TS в радиовещательном диапазоне или в пакетах по сети интернет.

[Вспомогательная информация, идентификационная информация и структура TS]

Как описано выше, идентификационную информацию (информацию о кривой отображения уровней и информацию о характеристике электронно-оптического преобразования) вставляют в слой видеопотока. Например, когда в качестве схемы кодирования используют HEVC, вспомогательную информацию вставляют в виде SEI сообщения HDR отображения (SEI сообщение HDR_mapping) в часть «SEI» в блоке (AU) доступа.

На фиг. 8 показан блок доступа в начале группы изображений (GOP), когда в качестве схемы кодирования используют HEVC. Когда в качестве схемы кодирования используют HEVC, группу SEI сообщение «Prefix_SEI», используемую для декодирования, располагают до «слоев», в которых кодируют данные пикселов, а группу SEI сообщение «Suffix_SEI», используемую для показа, располагают после «слоев». SEI сообщение HDR отображения располагают как группу SEI сообщения «Suffix_SEI».

На фиг. 9 и фиг. 10 показан пример структуры (синтаксис) «SEI сообщения HDR отображения». На фиг. 11 показано содержание (семантика) основной информации в примере структуры. «HDR_mapping_refresh_flag» является информацией в виде однобитового флага. «1» указывает на то, что обновлено предыдущее сообщение о HDR отображении. «0» указывает на то, что предыдущее сообщение не обновлено.

Когда «HDR_mapping_refresh_flag» равен «1» существует следующая информация. Восьмибитовое поле «coded_data_bits» указывает длину в битах закодированных данные со значениями. 16-битовое поле «uncompressed_peak_level_percentage» указывает процент наивысшего уровня данных исходного изображения (значение относительно 100 кд/м²), например, значение «Uw» на фиг. 3. 16-битовое поле «compressed_peak_level_percentage» указывает процент наивысшего уровня данных закодированного изображения (значение относительно 100 кд/м²), например, значение «Vw» на фиг. 3.

«level_mapping_flag» является информацией в виде однобитового флага, указывающей, существуют ли параметры для отображения уровней. «1» указывает на то, что параметры для отображения уровней существуют. «eotf_linked_flag» является информацией в виде однобитового флага, указывающей, использовать ли кривую электронно-оптического преобразования (EOTF) для осуществления отображения уровней. «1» указывает, что кривую электронно-оптического преобразования (EOTF) используют для осуществления отображения уровней.

Когда «level_mapping_flag» равен «1» существует следующая информация. Восьмибитовое поле «number_of_mapping_periods» указывает количество связанных кривых отображения уровней. Например, количество связанных кривых отображения уровней равно трем на фиг. 3. 16-битовое поле «compressed_mapping_point» указывает точку, где по оси сжатых уровней изменяется в процентах кривая отображения уровней в предположении, что «compressed_peak_level_percentage» равен 100%. Например, точка является значением «V1, V2 или Vw» на фиг. 3. 16-битовое поле «uncompressed_mapping_point» указывает точку, где по оси несжатых уровней изменяется в процентах кривая отображения уровней в предположении, что «uncompressed_peak_level_percentage» равен 100%). Например, точка является значением «U1, U2 или Uw» на фиг. 3.

Когда «eotf_linked_flag» равен «1» существует следующая информация. Четырехбитовое поле «eotf_table_type_main» указывает основной тип кривой электронно-оптического преобразования (EOTF) и указывает, что передают кривую электронно-оптического преобразования (EOTF), специальную для конкретного изображения, когда «eotf_linked_flag» равен «0×F». 16-битовое поле и