WO2016072347A1 - 送信装置、送信方法、受信装置および受信方法 - Google Patents

送信装置、送信方法、受信装置および受信方法 Download PDF

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    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response

Definitions

  • the present technology relates to a transmission device, a transmission method, a reception device, and a reception method, and more particularly, to a transmission device that transmits transmission video data obtained by applying high dynamic range photoelectric conversion to high dynamic range video data.
  • Non-Patent Document 1 describes HDR photoelectric conversion characteristics (new gamma characteristics) including a compatible region with conventional photoelectric conversion characteristics (gamma characteristics) in consideration of reception by a conventional receiver.
  • the conventional receiver when transmitting transmission video data obtained using an HDR photoelectric conversion characteristic including a compatible region with the above-described conventional photoelectric conversion characteristic, the conventional receiver can determine that the photoelectric conversion characteristic is the same as the conventional one, and the HDR It is necessary that the corresponding receiver can determine the photoelectric conversion characteristic as the HDR photoelectric conversion characteristic.
  • An object of the present technology is to make it possible to satisfactorily perform electro-optic conversion processing on transmission video data obtained using the HDR photoelectric conversion characteristics in both a conventional receiver and an HDR-compatible receiver.
  • a photoelectric conversion unit that obtains transmission video data by performing high dynamic range photoelectric conversion on the high dynamic range video data;
  • An encoding unit that encodes the transmission video data to obtain a video stream;
  • the transmitter is provided with an information insertion unit.
  • high dynamic range photoelectric conversion is performed on the high dynamic range video data by the photoelectric conversion unit to obtain transmission video data.
  • a high dynamic range photoelectric conversion characteristic new gamma characteristic
  • gamma characteristic a compatible region with the conventional photoelectric conversion characteristic
  • the encoding unit encodes the transmission video data to obtain a video stream.
  • a container having a predetermined format including the video stream is transmitted by the transmission unit.
  • the container may be a transport stream (MPEG-2 TS) adopted in the digital broadcasting standard.
  • the container may be MP4 used for Internet distribution or the like, or a container of other formats.
  • the information insertion unit inserts meta information indicating characteristics of normal dynamic range photoelectric conversion into the video stream layer, and at least inserts meta information indicating characteristics of high dynamic range photoelectric conversion into the video stream layer or container layer. Is done.
  • the information insertion unit when inserting the meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion into the layer of the video stream, the information insertion unit inserts the meta information indicating the characteristics of the normal dynamic range photoelectric conversion into the first area in the video stream.
  • the meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion may be inserted into a second area different from the first area in the video stream.
  • the first area may be an SPS NAL unit area
  • the second area may be an SEI NAL unit area.
  • meta information indicating characteristics of high dynamic range photoelectric conversion into the container layer when a container is a transport stream and the information insertion unit inserts meta information indicating characteristics of high dynamic range photoelectric conversion into the container layer, this meta information is placed under the program map table. It may be inserted. Also, for example, when a container is a transport stream and the information insertion unit inserts meta information indicating characteristics of high dynamic range photoelectric conversion into the container layer, this meta information is placed under the event information table. It may be inserted.
  • meta information indicating characteristics of normal dynamic range photoelectric conversion is inserted into the video stream layer, and at least meta characteristics indicating characteristics of high dynamic range photoelectric conversion are included in the video stream layer or the container layer. Information is inserted.
  • the conventional receiver can determine that the photoelectric conversion characteristics are the same as the conventional one based on the meta information indicating the characteristics of the normal dynamic range photoelectric conversion.
  • the HDR compatible receiver can determine that the photoelectric conversion characteristic is the HDR photoelectric conversion characteristic based on the meta information indicating the characteristic of the high dynamic range photoelectric conversion.
  • the information insertion unit may insert meta information for display control together with meta information indicating characteristics of high dynamic range photoelectric conversion.
  • the meta information for display control may include peak luminance information.
  • the meta information for display control may include area information indicating an area that permits luminance conversion.
  • the HDR compatible receiver can appropriately perform display luminance control using the meta information for display control.
  • the electro-optic converter is Meta information indicating normal dynamic range photoelectric conversion characteristics is inserted into the video stream layer, and at least meta information indicating high dynamic range photoelectric conversion characteristics is inserted into the video stream layer or the container layer.
  • the transmission video data is subjected to high dynamic range electro-optic conversion having characteristics opposite to the high dynamic range photoelectric conversion characteristics based on the meta information indicating the high dynamic range photoelectric conversion characteristics. It is in the receiving device that obtains the video data for display.
  • the reception unit receives a container including a video stream obtained by encoding transmission video data.
  • the decoding unit performs decoding processing on the video stream to obtain transmission video data.
  • the electro-optic conversion unit performs electro-optic conversion on the transmission video data to obtain display video data.
  • the transmission video data when the meta information indicating the characteristics of normal dynamic range photoelectric conversion is inserted in the video stream layer and at least the meta information is inserted in the video stream layer or the container layer, the transmission video data Further, based on the meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion, high dynamic range electro-optic conversion having characteristics opposite to the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion is performed to obtain display video data.
  • high dynamic range electro-optic conversion is appropriately performed on transmission video data obtained by using the high dynamic range photoelectric conversion characteristics, and good high dynamic range video data is obtained as display video data. Can be obtained.
  • a luminance adjustment unit that performs display luminance adjustment on display video data is further provided, and the luminance adjustment unit includes meta information that indicates characteristics of high dynamic range photoelectric conversion and meta information for display control.
  • display luminance adjustment may be performed on the display video data based on the meta information for display control.
  • the meta information for display control includes area information indicating an area that allows luminance conversion, and the luminance adjustment unit adjusts display luminance in an area that permits luminance conversion. Good. In this case, the display brightness can be adjusted appropriately.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a transmission / reception system 10 as an embodiment.
  • the transmission / reception system 10 includes a transmission device 100 and reception devices 200 and 300.
  • the receiving device 200 is a receiving device that supports a conventional normal dynamic range (SDR) and does not support a high dynamic range (HDR).
  • the receiving apparatus 300 is an HDR compatible receiving apparatus.
  • the transmission apparatus 100 generates an MPEG2 transport stream TS as a container, and transmits the transport stream TS on a broadcast wave or a net packet.
  • the transport stream TS includes a video stream obtained by encoding transmission video data obtained by performing HDR photoelectric conversion on HDR video data.
  • Meta information indicating SDR photoelectric conversion characteristics is inserted into the video stream layer.
  • meta information indicating HDR photoelectric conversion characteristics is inserted into at least the video stream layer or the container layer.
  • meta information for display control is inserted together with meta information indicating the characteristics of the HDR photoelectric conversion.
  • the meta information for the display control includes peak luminance information, region information indicating a region where luminance conversion is allowed, and the like.
  • the receiving apparatus 200 obtains transmission video data by performing a decoding process on the video stream included in the receiving container.
  • the receiving device 200 can determine that the photoelectric conversion characteristics are the same as the conventional one based on the meta information indicating the characteristics of the SDR photoelectric conversion inserted in the video stream.
  • the receiving apparatus 200 obtains display video data by performing SDR electro-optic conversion having characteristics opposite to the characteristics of the SDR photoelectric conversion on the transmission video data.
  • the receiving device 200 performs display mapping processing, that is, display luminance adjustment, on the display video data based on the peak luminance (100 cd / m 2 ), the maximum display luminance of the monitor, and the like.
  • the receiving device 300 performs decoding processing on the video stream included in the receiving container to obtain transmission video data.
  • the receiving apparatus 300 can determine that the photoelectric conversion characteristic is the HDR photoelectric conversion characteristic based on meta information indicating the characteristic of the HDR photoelectric conversion inserted into at least the video stream layer or the container layer.
  • the receiving apparatus 300 obtains display video data by subjecting the transmission video data to HDR electro-optical conversion having characteristics opposite to the HDR photoelectric conversion characteristics.
  • the receiving apparatus 300 performs display mapping processing, that is, display brightness adjustment, on display video data based on meta information for display control inserted together with meta information indicating the characteristics of HDR photoelectric conversion.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the transmission device 100.
  • the transmission apparatus 100 includes a control unit 101, an HDR camera 102, an HDR photoelectric conversion unit 103, a video encoder 104, a system encoder 105, and a transmission unit 106.
  • the control unit 101 includes a CPU (Central Processing Unit), and controls the operation of each unit of the transmission device 100 based on a control program.
  • CPU Central Processing Unit
  • the HDR camera 102 images a subject and outputs HDR (High Dynamic Range) video data.
  • This HDR video data has a contrast ratio of 0 to 100% * N (N is a number greater than 1) exceeding the brightness of the white peak of the conventional SDR image, for example, 0 to 1000%.
  • the level of 100% corresponds to, for example, a white luminance value of 100 cd / m 2 .
  • the master monitor 103a is a monitor for grading HDR video data obtained by the HDR camera 102.
  • the master monitor 103a has a display luminance level corresponding to the HDR video data or suitable for grading the HDR video data.
  • the HDR photoelectric conversion unit 103 applies the HDR photoelectric conversion characteristics to the HDR video data obtained by the HDR camera 102 to obtain transmission video data V1.
  • a solid line a in FIG. 3 is an HDR-OETF curve showing HDR photoelectric conversion characteristics.
  • a broken line b in FIG. 3 is an SDR OETF curve indicating SDR photoelectric conversion characteristics.
  • the horizontal axis indicates the input luminance level
  • the vertical axis indicates the transmission code value.
  • the HDR photoelectric conversion characteristic includes a compatible region with the SDR photoelectric conversion characteristic. In other words, the curves of both characteristics match until the input luminance level reaches the compatibility limit value of both characteristics.
  • the transmission code value becomes the compatibility level SP.
  • the transmission code value is the peak level MP.
  • the HDR display reference threshold value CL indicates a boundary between a region to be matched as luminance displayed on the receiver monitor (CE monitor) and a region dependent on the CE monitor.
  • the transmission code value becomes the threshold level CP.
  • the transmission code value becomes the peak level MP.
  • SL is 100 cd / m 2 .
  • the video encoder 104 performs encoding such as MPEG4-AVC or HEVC on the transmission video data V1 to obtain encoded video data. Further, the video encoder 104 generates a video stream (video elementary stream) including the encoded video data by a stream formatter (not shown) provided in the subsequent stage.
  • a video stream video elementary stream
  • a stream formatter not shown
  • the video encoder 104 inserts meta information indicating the characteristics of the SDR photoelectric conversion into the layer of the video stream. That is, the video encoder 104 inserts the meta information “Transfer characteristics” 1 into the VUI (video usability information) area of the SPS NAL unit of the access unit (AU).
  • VUI video usability information
  • the video encoder 104 inserts meta information indicating the characteristics of HDR photoelectric conversion and meta information for display control into the layer of the video stream. That is, the video encoder 104 inserts a newly defined dynamic range / SEI message (Dynamic Range SEI message) into the “SEIs” portion of the access unit (AU).
  • a newly defined dynamic range / SEI message Dynamic Range SEI message
  • FIG. 4 shows the first access unit of GOP (Group Of Pictures) when the encoding method is HEVC.
  • FIG. 5 shows an access unit other than the head of the GOP when the encoding method is HEVC.
  • a decoding SEI message group “Prefix_SEIs” is arranged before a slice (slices) in which pixel data is encoded, and a display SEI message group “ “Suffix_SEIs” is arranged.
  • the dynamic range / SEI message is arranged as an SEI message group “Suffix_SEIs”.
  • FIG. 6 shows a structural example (Syntax) of the dynamic range / SEI message.
  • FIG. 7 shows the contents (Semantics) of main information in the structural example.
  • the 8-bit field of “transfer_characteristics 2” specifies the characteristics of HDR photoelectric conversion.
  • An 8-bit field of “number_of_bits” indicates the number of encoded pixel bits.
  • a 16-bit field of “minimum_brightness_value” indicates a minimum level of luminance (cd / m 2 ).
  • a 16-bit field of “peak_level” indicates a relative value (%) of the maximum level.
  • a 16-bit field of “peak_level_brightness” indicates the maximum level of luminance (cd / m 2 ), and corresponds to the peak luminance PL in FIG.
  • a 16-bit field of “compliant_threshold_level” indicates a threshold value (%) for display level mapping.
  • a 16-bit field of “compliant_threshold_level_value” indicates luminance (cd / m 2 ) serving as a threshold for display level mapping, and corresponds to the HDR display reference threshold CL in FIG.
  • the system encoder 105 generates a transport stream TS including the video stream VS generated by the video encoder 104. Then, the transmission unit 106 transmits the transport stream TS to the receiving apparatuses 200 and 300 by placing the transport stream TS on a broadcast wave or a network packet.
  • HDR video data obtained by imaging with the HDR camera 102 is supplied to the HDR photoelectric conversion unit 103.
  • the HDR video data obtained by the HDR camera 102 is graded using the master monitor 103a.
  • the HDR photoelectric conversion unit 103 the HDR photoelectric conversion characteristic (HDR OETF curve) is applied to the HDR video data to perform photoelectric conversion, and transmission video data V1 is obtained.
  • the transmission video data V1 is supplied to the video encoder 104.
  • the transmission video data V1 is encoded by, for example, MPEG4-AVC or HEVC to obtain encoded video data.
  • a video stream including the encoded video data is generated by a stream formatter provided in the subsequent stage.
  • the video encoder 104 inserts meta information indicating the characteristics of the SDR photoelectric conversion into the layer of the video stream. That is, in the video encoder 104, meta information “Transfer characteristics” 1 is inserted into the VUI area of the SPS NAL unit of the access unit (AU).
  • meta information indicating the characteristics of HDR photoelectric conversion and meta information for display control are inserted into the layer of the video stream. That is, in the video encoder 104, a dynamic range / SEI message to be newly defined is inserted in the “SEIs” portion of the access unit (AU).
  • the video stream VS generated by the video encoder 104 is supplied to the system encoder 105.
  • This system encoder 105 generates an MPEG2 transport stream TS including a video stream.
  • the transport stream TS is transmitted to the receiving devices 200 and 300 by the transmitting unit 106 on a broadcast wave or a net packet.
  • the meta information indicating the characteristics of the HDR photoelectric conversion and the meta information for display control are inserted in the layer of the video stream. Since the dynamic range / SEI message can be sent most frequently for each picture, the meta information can be changed for each picture. Alternatively, the dynamic range / SEI message can be sent, for example, once per scene or in coarser units. Alternatively, even if a dynamic range / SEI message is sent for each picture, if the value of the meta information does not change, static operation is possible.
  • Meta information indicating the characteristics of HDR photoelectric conversion and meta information for display control may be inserted into the container layer instead of the video stream layer or together with the video stream layer.
  • the system encoder 105 inserts a newly defined video dynamic range descriptor (Video Dynamic Range ⁇ ⁇ descriptor) under the program map table (PMT). This is sufficient when static operation is sufficient.
  • PMT program map table
  • a video dynamic range descriptor is inserted under the event information table (EIT). It is also possible.
  • FIG. 8 shows a structural example (Syntax) of the video dynamic range descriptor.
  • An 8-bit field of “descriptor_tag” indicates a descriptor type.
  • the video dynamic range descriptor is indicated.
  • the 8-bit field of “descriptor_length” indicates the length (size) of the descriptor, and indicates the number of subsequent bytes as the length of the descriptor.
  • the content of the video dynamic range descriptor is the same as the content of the dynamic range SEI message described above.
  • FIG. 9 illustrates a configuration example of the transport stream TS.
  • Meta information “Transfer characteristics 1” indicating the characteristics (gamma characteristics) of the SDR photoelectric conversion is inserted into the SUI VUI area of the access unit.
  • a dynamic range / SEI message in which meta information “Transfer characteristics 2” indicating HDR photoelectric conversion characteristics and meta information “peak level, threshold level” for display control are described is inserted in the access unit.
  • the transport stream TS includes a PMT (Program Map Table) as PSI (Program Specific Information).
  • PSI is information describing to which program each elementary stream included in the transport stream belongs.
  • the PMT has a program loop (Program ⁇ ⁇ ⁇ loop) that describes information related to the entire program.
  • the PMT there is an elementary stream loop having information related to each elementary stream.
  • a video elementary stream loop (video ES loop) corresponding to the video stream.
  • information such as a stream type and PID (packet identifier) is arranged corresponding to the video stream, and a descriptor describing information related to the video stream is also provided. Be placed.
  • the value of “Stream_type” of this video stream is set to, for example, a value indicating the HEVC video stream, and the PID information indicates PID1 assigned to the PES packet “video PES” of the video stream.
  • a video dynamic range descriptor in which meta information “Transfer characteristic” 2 indicating the characteristics of HDR photoelectric conversion and meta information “peak level, threshold value” for display control is described is inserted. Sometimes. This descriptor is inserted in place of the dynamic range / SEI message or together with the dynamic range / SEI message.
  • the transport stream TS includes an EIT (Event Information Table) as SI (Serviced Information) for managing events (programs).
  • EIT Event Information Table
  • SI Serviced Information
  • a video dynamic range descriptor in which meta information “Transfer characteristics 2” indicating the characteristics of HDR photoelectric conversion and meta information “peak level, threshold level” for display control are described may be inserted into this EIT. . This descriptor is inserted in place of the dynamic range / SEI message or together with the dynamic range / SEI message.
  • FIG. 10 shows a configuration example of the receiving device 200.
  • the receiving device 200 is a non-HDR compatible receiving device.
  • the receiving apparatus 200 includes a control unit 201, a receiving unit 202, a system decoder 203, a video decoder 204, an SDR electro-optic conversion unit 206, an SDR display mapping unit 206, and a CE monitor 207.
  • the control unit 201 includes a CPU (Central Processing Unit), and controls the operation of each unit of the reception device 200 based on a control program.
  • CPU Central Processing Unit
  • the receiving unit 202 receives the transport stream TS transmitted from the transmitting device 100 on broadcast waves or net packets.
  • the system decoder 203 extracts a video stream (elementary stream) VS from the transport stream TS. Further, the system decoder 203 extracts various information inserted in the container (transport stream) layer and sends it to the control unit 201.
  • the receiver 200 is not compatible with HDR, so that the descriptor is skipped.
  • the video decoder 204 performs a decoding process on the video stream VS extracted by the system decoder 203 and outputs transmission video data V1. In addition, the video decoder 204 extracts a parameter set or SEI message inserted in each access unit constituting the video stream VS and sends it to the control unit 201. When the dynamic range / SEI message is inserted in the layer of the video stream, the SEI message is skipped because the receiving apparatus 200 does not support HDR.
  • the control unit 201 recognizes the SDR photoelectric conversion characteristic (gamma characteristic) based on the meta information “Transfer characteristic” 1 indicating the characteristic of the SDR photoelectric conversion characteristic in the video usability information (VUI) of the SPS.
  • an SDR electro-optic conversion characteristic opposite to the SDR photoelectric conversion characteristic is set.
  • the SDR electro-optic conversion unit 205 applies the SDR electro-optic conversion characteristics to the transmission video data V1 output from the video decoder 204, and obtains display video data for displaying an SDR image.
  • a broken line b in FIG. 12 is an SDR EOTF curve showing SDR electro-optic conversion characteristics.
  • the horizontal axis indicates the transmission code value and corresponds to the vertical axis in FIG.
  • the vertical axis represents the display luminance level (output luminance level), and corresponds to the horizontal axis in FIG.
  • the display luminance level is SL.
  • This SL is the SDR characteristic expression limit luminance as described above, and is 100 cd / m 2 .
  • the SDR display mapping unit 206 performs display luminance adjustment on the display video data obtained by the SDR electro-optic conversion unit 205. That is, when the maximum luminance display capability of the CE monitor 207 is DP higher than SL, the SDR display mapping unit 206 performs display mapping processing, that is, luminance conversion processing so that the display maximum luminance level becomes DP.
  • display mapping processing that is, luminance conversion processing so that the display maximum luminance level becomes DP.
  • An alternate long and short dash line b ′ in FIG. 12 shows an example of luminance conversion processing in that case.
  • the reception unit 202 receives the transport stream TS transmitted from the transmission device 100 on broadcast waves or net packets.
  • This transport stream TS is supplied to the system decoder 203.
  • the video stream VS is extracted from the transport stream TS.
  • various information inserted in the container layer is extracted and sent to the control unit 201.
  • the receiver 200 is not compatible with HDR, so that the descriptor is skipped.
  • the video stream VS extracted by the system decoder 203 is supplied to the video decoder 204.
  • the video decoder 204 performs a decoding process on the video stream VS extracted by the system decoder 203 to obtain transmission video data V1.
  • the video decoder 204 extracts the parameter set and SEI message inserted in each access unit constituting the video stream VS and sends it to the control unit 201.
  • the SEI message is skipped because the receiving apparatus 200 does not support HDR.
  • the control unit 201 recognizes the SDR photoelectric conversion characteristic (gamma characteristic) based on the meta information “Transfer characteristic” 1 indicating the characteristic of the SDR photoelectric conversion in the video usability information (VUI) of the SPS.
  • SDR photoelectric conversion characteristic gamma characteristic
  • Transfer characteristic 1 indicating the characteristic of the SDR photoelectric conversion in the video usability information (VUI) of the SPS.
  • VUI video usability information
  • the transmission video data V1 obtained by the video decoder 203 is supplied to the SDR electro-optic conversion unit 205.
  • display video data for displaying an SDR image is obtained by applying the SDR electro-optic conversion characteristics to the transmission video data V1 output from the video decoder 204.
  • the display video data obtained by the SDR electro-optic conversion unit 205 is supplied to the SDR display mapping unit 206.
  • the SDR display mapping unit 206 performs display brightness adjustment on the display video data. That is, in the SDR display mapping unit 206, when the maximum luminance display capability of the CE monitor 207 is DP higher than SL, display mapping processing, that is, luminance conversion processing is performed so that the display maximum luminance level becomes DP (FIG. 12 dash-dot line b ').
  • the output video data of the display mapping unit 206 is supplied to the CE monitor 207.
  • the CE monitor 207 displays an SDR image whose display brightness has been adjusted.
  • FIG. 11 illustrates a configuration example of the receiving device 300.
  • the receiving device 300 is an HDR-compatible receiving device.
  • the receiving apparatus 300 includes a control unit 301, a receiving unit 302, a system decoder 303, a video decoder 304, an HDR electro-optic conversion unit 305, an HDR display mapping unit 306, and a CE monitor 307.
  • the control unit 301 includes a CPU (Central Processing Unit), and controls the operation of each unit of the receiving device 300 based on a control program.
  • CPU Central Processing Unit
  • the receiving unit 302 receives the transport stream TS transmitted from the transmitting apparatus 100 on broadcast waves or net packets.
  • the system decoder 303 extracts a video stream (elementary stream) VS from the transport stream TS. Further, the system decoder 303 extracts various information inserted in the container (transport stream) layer, and sends it to the control unit 301.
  • the video dynamic range descriptor is inserted in the container layer, since the receiving apparatus 300 is compatible with HDR, the extracted information includes information on the descriptor.
  • the video decoder 304 performs a decoding process on the video stream VS extracted by the system decoder 303, and outputs transmission video data V1. In addition, the video decoder 304 extracts a parameter set or SEI message inserted in each access unit constituting the video stream VS and sends it to the control unit 301. When the dynamic range / SEI message is inserted in the layer of the video stream, the SEI message is also extracted because the receiving apparatus 300 is compatible with HDR.
  • the control unit 301 recognizes the HDR photoelectric conversion characteristic (new gamma characteristic) based on the meta information “Transfer characteristic” 2 indicating the characteristic of the HDR photoelectric conversion in the dynamic range / SEI message or the video dynamic range descriptor.
  • the electro-optic conversion unit 305 an HDR electro-optic conversion characteristic opposite to the HDR photoelectric conversion characteristic is set.
  • the HDR electro-optic conversion unit 305 applies HDR electro-optic conversion characteristics to the transmission video data V1 output from the video decoder 304 to obtain display video data for displaying an HDR image.
  • a solid line a in FIG. 12 is an HDR-EOTF curve indicating the HDR electro-optic conversion characteristics.
  • the transmission code value is the peak level MP
  • the display luminance level is PL.
  • the transmission code value is the threshold level CP
  • the output luminance level is the HDR display reference threshold CL.
  • the threshold value CL indicates the boundary between the region to be matched as the luminance displayed on the receiver monitor (CE monitor) and the region dependent on the CE monitor.
  • the dynamic range SEI message inserted in the video stream layer and the video dynamic range descriptor inserted in the container layer include PL and CL luminance information as meta information for display control. (See FIGS. 6-8).
  • the HDR display mapping unit 306 performs display luminance adjustment on the display video data obtained by the HDR electrical / optical conversion unit 305 based on meta information for display control. That is, when the maximum luminance display capability of the CE monitor 307 is higher than PL, the HDR display mapping unit 306 determines a level exceeding the luminance CL among the output luminance levels of the HDR electro-optic conversion unit 305 as the display maximum luminance level. It is also possible as one method of the display function to perform display mapping processing, that is, luminance conversion processing so that becomes EP. A two-dot chain line a ′ in FIG. 12 shows an example of luminance conversion processing in that case.
  • the reception unit 302 receives the transport stream TS transmitted from the transmission device 100 on broadcast waves or net packets.
  • This transport stream TS is supplied to the system decoder 303.
  • the video stream VS is extracted from the transport stream TS.
  • various information inserted in the container layer is extracted and sent to the control unit 301.
  • the extracted information includes information on the descriptor.
  • the video stream VS extracted by the system decoder 303 is supplied to the video decoder 304.
  • the video decoder 304 performs a decoding process on the video stream VS extracted by the system decoder 303 to obtain transmission video data V1.
  • the video decoder 304 extracts the parameter set and SEI message inserted in each access unit constituting the video stream VS and sends it to the control unit 301.
  • the SEI message is also extracted because the receiving apparatus 300 is compatible with HDR.
  • the control unit 301 recognizes the HDR photoelectric conversion characteristic (new gamma characteristic) based on the meta information “Transfer characteristic” 2 indicating the characteristic of the HDR photoelectric conversion in the dynamic range / SEI message or the video dynamic range descriptor.
  • the electro-optic conversion unit 305 an HDR electro-optic conversion characteristic opposite to the HDR photoelectric conversion characteristic is set.
  • the HDR electro-optic conversion characteristics are applied to the transmission video data V1 output from the video decoder 304, and display video data for displaying an HDR image is obtained.
  • the display video data obtained by the HDR electro-optic conversion unit 305 is supplied to the HDR display mapping unit 306.
  • display luminance adjustment is performed on display video data based on meta information for display control. That is, in the HDR display mapping unit 306, when the maximum luminance display capability of the CE monitor 307 is EP higher than PL, the level exceeding the luminance CL among the output luminance levels of the HDR electro-optic conversion unit 305 is the maximum display luminance level. Is subjected to display mapping processing, that is, luminance conversion processing (see the two-dot chain line a ′ in FIG. 12).
  • the output video data of the display mapping unit 306 is supplied to the CE monitor 307.
  • an HDR image whose display luminance is adjusted is displayed.
  • the meta information indicating the SDR photoelectric conversion characteristic (gamma characteristic) is inserted into the video stream layer, and the HDR photoelectric conversion is performed at least in the video stream layer or the container layer. Meta information indicating characteristics (new gamma characteristics) is inserted. Therefore, the electro-optic conversion process for the transmission video data V1 obtained by using the HDR photoelectric conversion characteristics can be performed satisfactorily by both the conventional receiver and the HDR compatible receiver.
  • the conventional receiver (receiving apparatus 200) can determine that the photoelectric conversion characteristics are the same as the conventional one based on the meta information indicating the SDR photoelectric conversion characteristics. Further, the HDR compatible receiver (receiving device 300) can determine that the photoelectric conversion characteristic is the HDR photoelectric conversion characteristic based on the meta information indicating the HDR photoelectric conversion characteristic. Accordingly, it is possible to satisfactorily perform the electro-optic conversion process on the transmission video data V1 obtained using the HDR photoelectric conversion characteristics in both the conventional receiver and the HDR-compatible receiver.
  • meta information for display control is inserted together with meta information indicating HDR photoelectric conversion characteristics. Therefore, in the HDR compatible receiver, the display luminance control can be appropriately performed using the meta information for the display control.
  • the meta information for display control includes area information indicating an area where luminance conversion is allowed, and luminance conversion corresponding to the display luminance capability of the CE monitor 307 is performed only in the area where luminance conversion is allowed. Therefore, the luminance atmosphere intended by the production side can be reproduced well.
  • the electro-optic conversion units 205 and 305 perform electro-optic conversion processing
  • the display mapping units 206 and 306 perform luminance corresponding to the maximum luminance display capability of the CE monitors 207 and 307.
  • An example of performing the conversion process was shown. However, if the luminance conversion characteristic is reflected in the electro-optic conversion characteristic (EOTF), the electro-optic conversion process and the luminance conversion process can be performed simultaneously only by the electro-optic conversion units 205 and 305.
  • EOTF electro-optic conversion characteristic
  • the transmission / reception system 10 including the transmission device 100 and the reception devices 200 and 300 has been described.
  • the configuration of the transmission / reception system to which the present technology can be applied is not limited thereto.
  • the receiving devices 200 and 300 are set-top boxes (STB) 200A and 300A in which, for example, digital interfaces such as (High-Definition Multimedia Interface (HDMI)) are connected.
  • STB set-top boxes
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • the monitor 200B and the monitor 200B may be used, and “HDMI” is a registered trademark.
  • the video decoders 204 and 304 are included in the set top boxes 200A and 300A, and the electro-optic conversion units 205 and 305 and later are included in the monitors 200B and 300B.
  • the HDR non-compliant set-top box 200A sends meta information indicating the SDR photoelectric conversion characteristic (gamma characteristic) to the monitor 200B using, for example, a packet of “Vender Specific Info Frame”.
  • the HDR-compatible set top box 300A uses, for example, a packet of “Vender Specific Info Frame” to display meta information indicating HDR photoelectric conversion characteristics (gamma characteristics) and meta information for display control on the monitor 300B. send.
  • FIG. 14 shows an example of the structure of the seventh and subsequent bytes of the “Vender Specific InfoFrame” packet sent from the set top box 200A to the monitor 200B.
  • FIG. 15 shows an example of the structure after the seventh byte of the “Vender Specific InfoFrame” packet sent from the set top box 300A to the monitor 300B.
  • FIG. 16 shows the contents of main information in each structural example.
  • 3-bit information of “Display_control_type” is arranged in the 7th to 5th bits of the 7th byte. This 3-bit information indicates the type of display type. “001” indicates SD display control, and “010” indicates HDR display control. Here, “001” is set.
  • the 5-bit information “Display_control_metadata_length” is arranged from the 4th bit to the 0th bit of the 7th byte. This 5-bit information indicates the size of “Display_control_metadata” to be subsequently arranged in bytes. Here, “2” is set.
  • the 8-bit information of “Transfer characteristics” is arranged in the 8th byte.
  • This 8-bit information indicates a photoelectric conversion characteristic. With this information, the electro-optic conversion characteristics for display are detected. “0x01” indicates an SDR photoelectric conversion characteristic (gamma characteristic), and “0x10” indicates an HDR photoelectric conversion characteristic (new gamma characteristic). Here, “0x01” is set.
  • 8-bit information of “Number ⁇ ⁇ of bits” is arranged in the 8th + 1 byte. This 8-bit information indicates the number of encoded pixel bits.
  • 3-bit information of “Display_control_type” is arranged in the 7th to 5th bits of the 7th byte. This 3-bit information indicates the type of display type. “001” indicates SD display control, and “010” indicates HDR display control. Here, it is “010”.
  • the 5-bit information “Display_control_metadata_length” is arranged from the 4th bit to the 0th bit of the 7th byte. This 5-bit information indicates the size of “Display_control_metadata” to be subsequently arranged in bytes. Here, “12” is set.
  • the 8-bit information of “Transfer characteristics” is arranged in the 8th byte.
  • This 8-bit information indicates a photoelectric conversion characteristic. With this information, the electro-optic conversion characteristics for display are detected. “0x01” indicates an SDR photoelectric conversion characteristic (gamma characteristic), and “0x10” indicates an HDR photoelectric conversion characteristic (new gamma characteristic). Here, “0x10” is set.
  • 8-bit information of “Number ⁇ ⁇ of bits” is arranged in the 8th + 1 byte. This 8-bit information indicates the number of encoded pixel bits.
  • 16th bit information of “Minimum brightness value” is arranged from the 8 + 2 byte to the 8 + 3 byte. This 16-bit information indicates the minimum level of luminance (cd / m 2 ). 16th bit information of “Peak Level” is arranged from the 8th + 4th byte to the 8th + 5th byte. This 16-bit information indicates the relative value (%) of the maximum level.
  • 16th bit information of “Peak Level Brightness” is arranged from the 8th + 6th byte to the 8th + 7th byte. This 16-bit information indicates the maximum level of luminance (cd / m 2 ).
  • 16th bit information of “Compliant_threshold_level” is arranged from the 8th + 8th byte to the 8th + 9th byte. This 16-bit information indicates a threshold value (%) for display level mapping.
  • 16th bit information of “Compliant_threshold_level_value” is arranged from the 8th + 10th byte to the 8th + 11th byte. This 16-bit information indicates the luminance (cd / m 2) that serves as a threshold for display level mapping.
  • the container is a transport stream (MPEG-2 TS)
  • MPEG-2 TS transport stream
  • the transport is not limited to the TS, and the video layer can be realized by the same method even in the case of other packets such as ISOBMFF and MMT. Therefore, the present technology can be similarly applied to a system configured to be distributed to receiving terminals using a network such as the Internet.
  • the Internet distribution it is often distributed in a container of MP4 or other formats.
  • containers of various formats such as transport stream (MPEG-2 TS) adopted in the digital broadcasting standard and MP4 used in Internet distribution correspond to the container.
  • this technique can also take the following structures.
  • a photoelectric conversion unit that performs high dynamic range photoelectric conversion on high dynamic range video data to obtain transmission video data;
  • An encoding unit that encodes the transmission video data to obtain a video stream;
  • a transmission unit for transmitting a container of a predetermined format including the video stream;
  • a transmission device including an insertion unit.
  • the information insertion unit The transmission apparatus according to (1), wherein meta information for display control is inserted together with meta information indicating characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion.
  • the transmission apparatus wherein the meta information for display control includes peak luminance information.
  • the meta information for display control includes region information indicating a region where luminance conversion is allowed.
  • the information insertion unit When inserting meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion into the layer of the video stream, Meta information indicating characteristics of the normal dynamic range photoelectric conversion is inserted into a first area in the video stream, and meta information indicating characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion is inserted into the first area in the video stream. Are inserted into different second areas.
  • the transmission apparatus according to any one of (1) to (4).
  • the transmitting apparatus wherein the first area is an area of an SPS NAL unit, and the second area is an area of an SEI NAL unit.
  • the container is a transport stream, The information insertion part When the meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion is inserted into the container layer, the meta information is inserted under the program map table. (1) to (6) Transmitter device.
  • the container is a transport stream, The information insertion part When the meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion is inserted into the container layer, the meta information is inserted under the event information table. (1) to (6) Transmitter device.
  • a photoelectric conversion step for obtaining transmission video data by performing high dynamic range photoelectric conversion on the high dynamic range video data;
  • a transmission method comprising an information insertion step.
  • a receiving unit that receives a container including a video stream obtained by encoding transmission video data;
  • a decoding unit that performs decoding processing on the video stream to obtain the transmission video data;
  • An electro-optic conversion unit that performs electro-optic conversion on the transmission video data to obtain display video data;
  • the electro-optic converter is Meta information indicating normal dynamic range photoelectric conversion characteristics is inserted into the video stream layer, and at least meta information indicating high dynamic range photoelectric conversion characteristics is inserted into the video stream layer or the container layer.
  • the transmission video data is subjected to high dynamic range electro-optic conversion having characteristics opposite to the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion based on the meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion.
  • Receiving device that obtains video data.
  • a luminance adjustment unit that adjusts display luminance of the display video data is further provided.
  • the brightness adjustment unit When meta information for display control is inserted together with meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion, display luminance adjustment is performed on the display video data based on the meta information for display control. Perform The receiving device according to (10).
  • the meta information for display control includes area information indicating an area that allows luminance conversion, The brightness adjustment unit The receiving device according to (11), wherein the display luminance adjustment is performed in an area where the luminance conversion is allowed.
  • the transmission video data is subjected to high dynamic range electro-optic conversion having characteristics opposite to the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion based on the meta information indicating the characteristics of the high dynamic range photoelectric conversion.
  • the main feature of this technology is that meta information indicating SDR photoelectric conversion characteristics (gamma characteristics) is inserted into the video stream layer, and at least HDR photoelectric conversion characteristics (new gamma characteristics) are added to the video stream layer or container layer.
  • SDR photoelectric conversion characteristics gamma characteristics
  • HDR photoelectric conversion characteristics new gamma characteristics

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Abstract

　ＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータに対する電光変換の処理を従来の受信機およびＨＤＲ対応受信機の双方で良好に行う。　ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を行って伝送ビデオデータを得る。この伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得る。このビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する。ビデオストリームのレイヤに、通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入すると共に、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤにハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する。

Description

送信装置、送信方法、受信装置および受信方法
　本技術は、送信装置、送信方法、受信装置および受信方法に関し、詳しくは、ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を適用して得られた伝送ビデオデータを送信する送信装置等に関する。
　従来、ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を適用して得られた伝送ビデオデータを送信することが考えられている。以下、ハイダイナミックレンジを、適宜、「ＨＤＲ」と表記する。例えば、非特許文献１には、従来受信機による受信を考慮した、従来の光電変換特性（ガンマ特性）との互換領域を含むＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）についての記載がある。
Tim Borer, "Non-Linear Opto-Electrical Transfer Functions for High Dynamic Range Television", Research & Development White Paper WHP 283, July 2014
　例えば、上述の従来の光電変換特性との互換領域を含むＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータを送信する場合、従来受信機が光電変換特性は従来と同様と判断でき、かつＨＤＲ対応受信機が光電変換特性はＨＤＲ光電変換特性と判断できることが必要となる。
　本技術の目的は、ＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータに対する電光変換の処理を従来の受信機およびＨＤＲ対応受信機の双方で良好に行い得るようにすることにある。
　本技術の概念は、
　ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を行って伝送ビデオデータを得る光電変換部と、
　上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコード部と、
　上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信部と、
　上記ビデオストリームのレイヤに、通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入すると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する情報挿入部を備える
　送信装置にある。
　本技術において、光電変換部により、ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換が行われて伝送ビデオデータが得られる。この場合、例えば、従来の光電変換特性（ガンマ特性）との互換領域を含むハイダイナミックレンジ光電変換特性(新ガンマ特性)が用いられる、ようにされてもよい。
　エンコード部により、伝送ビデオデータにエンコード処理が施されてビデオストリームが得られる。送信部により、このビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナが送信される。例えば、コンテナは、デジタル放送規格で採用されているトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ－２　ＴＳ）であってもよい。また、例えば、コンテナは、インターネットの配信などで用いられるＭＰ４、あるいはそれ以外のフォーマットのコンテナであってもよい。
　情報挿入部により、ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されると共に、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤにハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入される。
　例えば、情報挿入部は、ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報をビデオストリームのレイヤに挿入する場合、通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報をビデオストリーム内の第１の領域に挿入し、ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報をビデオストリーム内の第１の領域とは別の第２の領域に挿入する、ようにされてもよい。この場合、例えば、第１の領域はＳＰＳ　ＮＡＬユニットの領域であり、第２の領域はＳＥＩ　ＮＡＬユニットの領域である、ようにされてもよい。
　また、例えば、コンテナは、トランスポートストリームであり、情報挿入部は、コンテナのレイヤにハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する場合、このメタ情報をプログラム・マップ・テーブルの配下に挿入する、ようにされてもよい。また、例えば、コンテナは、トランスポートストリームであり、情報挿入部は、コンテナのレイヤにハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する場合、このメタ情報をイベント・インフォメーション・テーブルの配下に挿入する、ようにされてもよい。
　このように本技術においては、ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されると共に、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤにハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されるものである。
　そのため、ＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータに対する電光変換の処理を従来の受信機およびＨＤＲ対応受信機の双方で良好に行い得るようになる。すなわち、従来受信機は通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて光電変換特性は従来と同様と判断できる。また、ＨＤＲ対応受信機はハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて光電変換特性はＨＤＲ光電変換特性と判断できる。
　また、本技術において、例えば、情報挿入部は、ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報を挿入する、ようにされてもよい。この場合、例えば、表示制御のためのメタ情報は、ピーク輝度情報を含む、ようにされてもよい。また、例えば、表示制御のためのメタ情報は、輝度変換を許容する領域を示す領域情報を含む、ようにされてもよい。この場合、ＨＤＲ対応受信機において、この表示制御のためのメタ情報を用いて表示輝度制御を適切に行い得るようになる。
　また、本技術の他の概念は、
　伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含むコンテナを受信する受信部と、
　上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコード部と、
　上記伝送ビデオデータに電光変換を行って表示用ビデオデータを得る電光変換部を備え、
　上記電光変換部は、
　上記ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されていると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されているとき、上記伝送ビデオデータに、上記記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、該ハイダイナミックレンジ光電変換の特性とは逆特性のハイダイナミックレンジ電光変換を行って上記表示用ビデオデータを得る
　受信装置にある。
　本技術において、受信部により、伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含むコンテナが受信される。デコード部により、ビデオストリームにデコード処理が施されて伝送ビデオデータが得られる。そして、電光変換部により、伝送ビデオデータに電光変換が行われて表示用ビデオデータが得られる。
　電光変換部では、ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されていると共に、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤにメタ情報が挿入されているとき、伝送ビデオデータに、このハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、このハイダイナミックレンジ光電変換の特性とは逆特性のハイダイナミックレンジ電光変換が行われて表示用ビデオデータが得られる。
　このように本技術においては、ハイダイナミックレンジ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータに対してハイダイナミックレンジ電光変換を適切に行って、表示用ビデオデータとして良好なハイダイナミックレンジビデオデータを得ることが可能となる。
　なお、本技術において、例えば、表示用ビデオデータに表示輝度調整を行う輝度調整部をさらに備え、輝度調整部は、ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報が挿入されているとき、表示用ビデオデータに、この表示制御のためのメタ情報に基づいて表示輝度調整を行う、ようにされてもよい。この場合、例えば、表示制御のためのメタ情報は輝度変換を許容する領域を示す領域情報を含み、記輝度調整部は、輝度変換を許容する領域で表示輝度調整を行う、ようにされてもよい。この場合、表示輝度調整を適切に行い得る。
　本技術によれば、ＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータに対する電光変換の処理を従来の受信機およびＨＤＲ対応受信機の双方で良好に行い得る。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
実施の形態としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 送受信システムを構成する送信装置の構成例を示すブロック図である。 ＨＤＲ光電変換の特性を説明するための図である。 符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭のアクセスユニットを示す図である。 符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭以外のアクセスユニットを示す図である。 ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージの構造例を示す図である。 ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージの構造例における主要な情報の内容を示す図である。 ビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタの構造例を示す図である。 トランスポートストリームＴＳの構成例を示す図である。 送受信システムを構成するＨＤＲ非対応の従来の受信装置の構成例を示すブロック図である。 送受信システムを構成するＨＤＲ対応の受信装置の構成例を示すブロック図である。 ＳＤＲ電光変換の特性、ＳＤＲ表示マッピング処理、ＨＤＲ電光変換の特性、ＨＤＲ表示マッピング処理などを説明するための図である。 送受信システムの他の構成例を示すブロック図である。 ＳＤＲ対応の場合におけるセットトップボックスからモニタに送る“Vender Specific InfoFrame”のパケットの第７バイト以降の構造例を示す図である。 ＨＤＲ対応の場合におけるセットトップボックスからモニタに送る“Vender Specific InfoFrame”のパケットの第７バイト以降の構造例を示す図である。 “Vender Specific InfoFrame”のパケットの各構造例における主要な情報の内容を示す図である。
　以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明を以下の順序で行う。
　１．実施の形態
　２．変形例
　＜１．実施の形態＞
　［送受信システムの構成例］
　図１は、実施の形態としての送受信システム１０の構成例を示している。この送受信システム１０は、送信装置１００および受信装置２００，３００により構成されている。受信装置２００は、従来の通常ダイナミックレンジ（ＳＤＲ：Standard Dynamic Range）に対応し、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ：High Dynamic Range）に対応していない受信装置である。受信装置３００は、ＨＤＲ対応の受信装置である。
　送信装置１００は、コンテナとしてのＭＰＥＧ２のトランスポートストリームＴＳを生成し、このトランスポートストリームＴＳを放送波あるいはネットのパケットに載せて送信する。このトランスポートストリームＴＳには、ＨＤＲビデオデータにＨＤＲ光電変換を行って得られた伝送ビデオデータにエンコード処理を施して得られたビデオストリームが含まれる。
　ビデオストリームのレイヤに、ＳＤＲ光電変換の特性（ガンマ特性）を示すメタ情報が挿入される。また、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤに、ＨＤＲ光電変換の特性（新ガンマ特性）を示すメタ情報が挿入される。また、この実施の形態においては、このＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報が挿入される。この表示制御のためのメタ情報には、ピーク輝度情報や輝度変換を許容する領域を示す領域情報などが含まれる。
　受信装置２００は、受信コンテナに含まれているビデオストリームにデコード処理を施して伝送ビデオデータを得る。受信装置２００は、ビデオストリームに挿入されているＳＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、光電変換特性は従来と同様と判断できる。受信装置２００は、伝送ビデオデータに、当該ＳＤＲ光電変換の特性とは逆特性のＳＤＲ電光変換を行って表示用ビデオデータを得る。また、受信装置２００は、ピーク輝度（１００ｃｄ/ｍ２）、モニタの表示最大輝度などに基づいて、表示用ビデオデータに、表示マッピング処理、つまり表示輝度調整をする。
　受信装置３００は、受信コンテナに含まれているビデオストリームにデコード処理を施して伝送ビデオデータを得る。受信装置３００は、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤに挿入されているＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、光電変換特性はＨＤＲ光電変換特性と判断できる。受信装置３００は、伝送ビデオデータに、当該ＨＤＲ光電変換の特性とは逆特性のＨＤＲ電光変換を行って表示用ビデオデータを得る。また、受信装置３００は、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報と共に挿入されている表示制御のためのメタ情報に基づいて、表示用ビデオデータに、表示マッピング処理、つまり表示輝度調整をする。
　「送信装置の構成例」
　図２は、送信装置１００の構成例を示している。この送信装置１００は、制御部１０１と、ＨＤＲカメラ１０２と、ＨＤＲ光電変換部１０３と、ビデオエンコーダ１０４と、システムエンコーダ１０５と、送信部１０６を有している。制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、制御プログラムに基づいて、送信装置１００の各部の動作を制御する。
　ＨＤＲカメラ１０２は、被写体を撮像して、ＨＤＲ（High Dynamic Range）ビデオデータを出力する。このＨＤＲビデオデータは、従来のＳＤＲ画像の白ピークの明るさを超える０～１００％＊Ｎ（Ｎは１より大きい数）、例えば０～１０００％などのコントラスト比を持つ。ここで、１００％のレベルは、例えば、白の輝度値１００ｃｄ/ｍ２に相当する。
　マスターモニタ１０３ａは、ＨＤＲカメラ１０２で得られるＨＤＲビデオデータをグレーディングするためのモニタである。このマスターモニタ１０３ａは、ＨＤＲビデオデータに対応した、あるいは、ＨＤＲビデオデータをグレーディングするのに適した表示輝度レベルを持っている。
　ＨＤＲ光電変換部１０３は、ＨＤＲカメラ１０２で得られるＨＤＲビデオデータに対して、ＨＤＲ光電変換特性を適用して、伝送ビデオデータＶ１を得る。図３の実線ａは、ＨＤＲ光電変換特性を示すＨＤＲ ＯＥＴＦカーブである。また、図３の破線ｂは、ＳＤＲ光電変換特性を示すＳＤＲ ＯＥＴＦカーブである。この図において、横軸は入力輝度レベルを示し、縦軸は伝送符号値を示す。
　ＨＤＲ光電変換特性は、ＳＤＲ光電変換特性との互換領域を含んでいる。すなわち、入力輝度レベルが両特性の互換限界値までは、両特性の曲線は一致している。入力輝度レベルが互換限界値であるとき、伝送符号値は互換レベルＳＰとなる。ＨＤＲ光電変換特性において、入力輝度レベルがピーク輝度ＰＬであるとき、伝送符号値はピークレベルＭＰとなる。
　ＨＤＲ表示基準閾値ＣＬは、受信機側のモニタ（ＣＥモニタ）で表示する輝度として一致させる領域と、ＣＥモニタ依存とする領域との境界を示す。入力輝度レベルが互換限界値ＣＬであるとき、伝送符号値は閾値レベルＣＰとなる。なお、ＳＤＲ光電変換特性において、入力輝度レベルがＳＤＲ特性表現限界輝度ＳＬであるとき、伝送符号値はピークレベルＭＰとなる。ここで、ＳＬは１００ｃｄ/ｍ２である。
　図２に戻って、ビデオエンコーダ１０４は、伝送ビデオデータＶ１に対して、例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣあるいはＨＥＶＣなどの符号化を施して、符号化ビデオデータを得る。また、このビデオエンコーダ１０４は、後段に備えるストリームフォーマッタ（図示せず）により、この符号化ビデオデータを含むビデオストリーム（ビデオエレメンタリストリーム）を生成する。
　この際、ビデオエンコーダ１０４は、ビデオストリームのレイヤに、ＳＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する。すなわち、ビデオエンコーダ１０４は、アクセスユニット（ＡＵ）のＳＰＳ ＮＡＬユニットのＶＵＩ（video usability information）の領域に、メタ情報「Transfer characteristics 1」を挿入する。
　また、ビデオエンコーダ１０４は、ビデオストリームのレイヤに、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報および表示制御のためのメタ情報を挿入する。すなわち、ビデオエンコーダ１０４は、アクセスユニット（ＡＵ）の“ＳＥＩｓ”の部分に、新規定義する、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージ（Dynamic Range SEI message）を挿入する。
　図４は、符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰ（Group Of Pictures）の先頭のアクセスユニットを示している。また、図５は、符号化方式がＨＥＶＣである場合におけるＧＯＰの先頭以外のアクセスユニットを示している。ＨＥＶＣの符号化方式の場合、画素データが符号化されているスライス（slices）の前にデコード用のＳＥＩメッセージ群「Prefix_SEIs」が配置され、このスライス（slices）の後に表示用のＳＥＩメッセージ群「Suffix_SEIs」が配置される。図４、図５に示すように、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージは、ＳＥＩメッセージ群「Suffix_SEIs」として配置される。
　図６は、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージの構造例(Syntax)を示している。図７は、その構造例における主要な情報の内容（Semantics）を示している。「transfer_characteristics2」の８ビットフィールドは、ＨＤＲ光電変換の特性を指定する。「number_of_bits」の８ビットフィールドは、符号化画素ビット数を示す。
　「minimum_brightness_value」の１６ビットフィールドは、最小レベルの輝度（ｃｄ/ｍ２）を示す。「peak_level」の１６ビットフィールドは、最大レベルの相対値（％）を示す。「peak_level_brightness」の１６ビットフィールドは、最大レベルの輝度（ｃｄ/ｍ２）を示し、図３におけるピーク輝度ＰＬに対応する。
　「compliant_threshold_level」の１６ビットフィールドは、表示レベルマッピングの際の閾値（％）を示す。「compliant_threshold_level_value」の１６ビットフィールドは、表示レベルマッピングの際の閾値となる輝度（ｃｄ/ｍ２）を示し、図３におけるＨＤＲ表示基準閾値ＣＬに対応する。
　図２に戻って、システムエンコーダ１０５は、ビデオエンコーダ１０４で生成されたビデオストリームＶＳを含むトランスポートストリームＴＳを生成する。そして、送信部１０６は、このトランスポートストリームＴＳを、放送波あるいはネットのパケットに載せて、受信装置２００，３００に送信する。
　図２に示す送信装置１００の動作を簡単に説明する。ＨＤＲカメラ１０２で撮像されて得られたＨＤＲビデオデータは、ＨＤＲ光電変換部１０３に供給される。ＨＤＲカメラ１０２で得られるＨＤＲビデオデータは、マスターモニタ１０３ａを用いてグレーディングされる。このＨＤＲ光電変換部１０３では、このＨＤＲビデオデータに対してＨＤＲ光電変換特性（ＨＤＲ ＯＥＴＦカーブ）が適用されて光電変換が行われ、伝送ビデオデータＶ１が得られる。この伝送ビデオデータＶ１は、ビデオエンコーダ１０４に供給される。
　ビデオエンコーダ１０４では、伝送ビデオデータＶ１に対して、例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣあるいはＨＥＶＣなどの符号化が施されて、符号化ビデオデータが得られる。また、このビデオエンコーダ１０４では、後段に備えるストリームフォーマッタにより、この符号化ビデオデータを含むビデオストリームが生成される。
　この際、ビデオエンコーダ１０４では、ビデオストリームのレイヤに、ＳＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入される。すなわち、ビデオエンコーダ１０４では、アクセスユニット（ＡＵ）のＳＰＳ ＮＡＬユニットのＶＵＩの領域に、メタ情報「Transfer characteristics 1」が挿入される。
　また、ビデオエンコーダ１０４では、ビデオストリームのレイヤに、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報および表示制御のためのメタ情報が挿入される。すなわち、ビデオエンコーダ１０４では、アクセスユニット（ＡＵ）の“ＳＥＩｓ”の部分に、新規定義する、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージが挿入される。
　ビデオエンコーダ１０４で生成されたビデオストリームＶＳは、システムエンコーダ１０５に供給される。このシステムエンコーダ１０５では、ビデオストリームを含むＭＰＥＧ２のトランスポートストリームＴＳが生成される。このトランスポートストリームＴＳは、送信部１０６により、放送波あるいはネットのパケットに載せて、受信装置２００，３００に送信される。
　なお、上述では、ビデオストリームのレイヤに、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報および表示制御のためのメタ情報が挿入される例を示した。ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージは最も頻繁にはピクチャ毎に送ることができるので、メタ情報をピクチャ毎に変更することも可能となる。あるいは、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージを例えばシーンに１回とか、あるいはもっと粗い単位で送ることもできる。あるいは、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージをピクチャ毎に送っても、メタ情報の値が変わらなければスタティックな運用も可能となる。
　ビデオストリームのレイヤの代わりに、あるいはビデオストリームのレイヤと共に、コンテナのレイヤに、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報および表示制御のためのメタ情報が挿入されてもよい。例えば、システムエンコーダ１０５は、プログラム・マップ・テーブル（ＰＭＴ）の配下に、新規定義する、ビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタ（Video Dynamic Range descriptor）を挿入する。静的な運用で十分な場合には、これで充分である。
　あるいは、番組単位でＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報および表示制御のためのメタ情報がわかれば充分な場合、ビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタを、イベント・インフォメーション・テーブル（ＥＩＴ）の配下に挿入することも考えられる。
　図８は、ビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタの構造例(Syntax)を示している。「descriptor_tag」の８ビットフィールドは、デスクリプタタイプを示す。ここでは、ビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタであることを示す。「descriptor_length」の８ビットフィールドは、デスクリプタの長さ（サイズ）を示し、デスクリプタの長さとして、以降のバイト数を示す。なお、詳細説明は省略するが、このビデオ・ダイナミック・レンジ・デスクリプタの内容は、上述のダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージの内容と同じである。
　[トランスポートストリームＴＳの構成]
　図９は、トランスポートストリームＴＳの構成例を示している。この構成例では、ＰＩＤ１で識別されるビデオストリームのＰＥＳパケット「video PES1」が存在する。アクセスユニットのＳＰＳのＶＵＩの領域に、ＳＤＲ光電変換の特性(ガンマ特性)を示すメタ情報「Transfer characteristics 1」が挿入される。また、アクセスユニットに、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報「Transfer characteristics 2」および表示制御のためのメタ情報「peak level, threshold level」が記述されたダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージが挿入される。
　また、トランスポートストリームＴＳには、ＰＳＩ（Program Specific Information）として、ＰＭＴ（Program Map Table）が含まれている。ＰＳＩは、トランスポートストリームに含まれる各エレメンタリストリームがどのプログラムに属しているかを記した情報である。ＰＭＴには、プログラム全体に関連する情報を記述するプログラム・ループ（Program loop）が存在する。
　ＰＭＴには、各エレメンタリストリームに関連した情報を持つエレメンタリストリーム・ループが存在する。この構成例では、ビデオストリームに対応したビデオエレメンタリストリーム・ループ（video ES loop）が存在する。ビデオエレメンタリストリーム・ループ（video ES loop）には、ビデオストリームに対応して、ストリームタイプ、ＰＩＤ（パケット識別子）等の情報が配置されると共に、そのビデオストリームに関連する情報を記述するデスクリプタも配置される。
　このビデオストリームの「Stream_type」の値は、例えばＨＥＶＣビデオストリームを示す値に設定され、ＰＩＤ情報はビデオストリームのＰＥＳパケット「video PES」に付与されるＰＩＤ１を示すものとされる。デスクリプタの一つとして、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報「Transfer characteristics 2」および表示制御のためのメタ情報「peak level, threshold level」が記述されたビデオ・ダイナミック・レンジ・デスクリプタが挿入されることもある。このデスクリプタは、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージの代わりに、あるいはダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージと共に、挿入される。
　また、トランスポートストリームＴＳには、イベント（番組）単位の管理を行うＳＩ（Serviced Information）としてのＥＩＴ(Event Information Table)が含まれている。このＥＩＴに、ＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報「Transfer characteristics 2」および表示制御のためのメタ情報「peak level, threshold level」が記述されたビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタが挿入されることもある。このデスクリプタは、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージの代わりに、あるいはダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージと共に、挿入される。
　「ＨＤＲ非対応の従来の受信装置の構成例」
　図１０は、受信装置２００の構成例を示している。この受信装置２００は、上述したようにＨＤＲ非対応の受信装置である。この受信装置２００は、制御部２０１と、受信部２０２と、システムデコーダ２０３と、ビデオデコーダ２０４と、ＳＤＲ電光変換部２０６と、ＳＤＲ表示マッピング部２０６と、ＣＥモニタ２０７を有している。制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、制御プログラムに基づいて、受信装置２００の各部の動作を制御する。
　受信部２０２は、送信装置１００から放送波あるいはネットのパケットに載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳを受信する。システムデコーダ２０３は、このトランスポートストリームＴＳからビデオストリーム（エレメンタリストリーム）ＶＳを抽出する。また、システムデコーダ２０３は、コンテナ（トランスポートストリーム）のレイヤに挿入されている種々の情報を抽出し、制御部２０１に送る。なお、コンテナのレイヤにビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタが挿入されている場合、受信装置２００がＨＤＲ非対応であることから、当該デスクリプタは読み飛ばされる。
　ビデオデコーダ２０４は、システムデコーダ２０３で抽出されるビデオストリームＶＳに対して復号化処理を行って、伝送ビデオデータＶ１を出力する。また、ビデオデコーダ２０４は、ビデオストリームＶＳを構成する各アクセスユニットに挿入されているパラメータセットやＳＥＩメッセージを抽出し、制御部２０１に送る。なお、ビデオストリームのレイヤにダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージが挿入されている場合、受信装置２００がＨＤＲ非対応であることから、当該ＳＥＩメッセージは読み飛ばされる。
　制御部２０１は、ＳＰＳのビデオ・ユーザビリティ情報（ＶＵＩ）における、ＳＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報「Transfer characteristics 1」に基づいて、ＳＤＲ光電変換特性（ガンマ特性）を認識し、ＳＤＲ電光変換部２０５に、ＳＤＲ光電変換特性とは逆特性のＳＤＲ電光変換特性を設定する。ＳＤＲ電光変換部２０５は、ビデオデコーダ２０４から出力される伝送ビデオデータＶ１に、ＳＤＲ電光変換特性を適用して、ＳＤＲ画像を表示するための表示ビデオデータを得る。
　図１２の破線ｂは、ＳＤＲ電光変換特性を示すＳＤＲ ＥＯＴＦカーブである。この図において、横軸は伝送符号値を示し、上述の図３の縦軸に対応している。また、この図において、縦軸は表示輝度レベル（出力輝度レベル）を示し、上述の図３の横軸に対応している。ＳＤＲ電光変換特性において、伝送符号値がピークレベルＭＰであるとき、表示輝度レベルはＳＬとなる。このＳＬは、上述したようにＳＤＲ特性表現限界輝度であり、１００ｃｄ/ｍ２である。
　ＳＤＲ表示マッピング部２０６は、ＳＤＲ電光変換部２０５で得られた表示ビデオデータに対して表示輝度調整を行う。すなわち、ＳＤＲ表示マッピング部２０６は、ＣＥモニタ２０７の最大輝度表示能力がＳＬよりも高いＤＰである場合、表示最大輝度レベルがＤＰとなるように表示マッピング処理、つまり輝度変換処理を行う。図１２の一点鎖線ｂ´は、その場合における輝度変換処理の一例を示している。
　図１０に示す受信装置２００の動作を簡単に説明する。受信部２０２では、送信装置１００から放送波あるいはネットのパケットに載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳが受信される。このトランスポートストリームＴＳは、システムデコーダ２０３に供給される。システムデコーダ２０３では、このトランスポートストリームＴＳからビデオストリームＶＳが抽出される。
　また、システムデコーダ２０３では、コンテナのレイヤに挿入されている種々の情報が抽出され、制御部２０１に送られる。なお、コンテナのレイヤにビデオ・ダイナミック・レンジ・デスクリプタが挿入されている場合、受信装置２００がＨＤＲ非対応であることから、当該デスクリプタは読み飛ばされる。
　システムデコーダ２０３で抽出されたビデオストリームＶＳは、ビデオデコーダ２０４に供給される。ビデオデコーダ２０４では、システムデコーダ２０３で抽出されるビデオストリームＶＳに対して復号化処理が行われて、伝送ビデオデータＶ１が得られる。
　また、ビデオデコーダ２０４では、ビデオストリームＶＳを構成する各アクセスユニットに挿入されているパラメータセットやＳＥＩメッセージが抽出され、制御部２０１に送られる。なお、ビデオストリームのレイヤにダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージが挿入されている場合、受信装置２００がＨＤＲ非対応であることから、当該ＳＥＩメッセージは読み飛ばされる。
　制御部２０１では、ＳＰＳのビデオ・ユーザビリティ情報（ＶＵＩ）における、ＳＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報「Transfer characteristics 1」に基づいて、ＳＤＲ光電変換特性（ガンマ特性）が認識され、ＳＤＲ電光変換部２０５に、ＳＤＲ光電変換特性とは逆特性のＳＤＲ電光変換特性が設定される。
　ビデオデコーダ２０３で得られた伝送ビデオデータＶ１はＳＤＲ電光変換部２０５に供給される。ＳＤＲ電光変換部２０５では、ビデオデコーダ２０４から出力される伝送ビデオデータＶ１に、ＳＤＲ電光変換特性が適用されて、ＳＤＲ画像を表示するための表示ビデオデータが得られる。
　ＳＤＲ電光変換部２０５で得られた表示ビデオデータは、ＳＤＲ表示マッピング部２０６に供給される。ＳＤＲ表示マッピング部２０６では、表示ビデオデータに対して表示輝度調整が行われる。すなわち、ＳＤＲ表示マッピング部２０６では、ＣＥモニタ２０７の最大輝度表示能力がＳＬよりも高いＤＰである場合、表示最大輝度レベルがＤＰとなるように表示マッピング処理、つまり輝度変換処理が行われる（図１２の一点鎖線ｂ´参照）。
　表示マッピング部２０６の出力ビデオデータは、ＣＥモニタ２０７に供給される。このＣＥモニタ２０７に、表示輝度調整されたＳＤＲ画像が表示される。
　「ＨＤＲ対応の受信装置の構成例」
　図１１は、受信装置３００の構成例を示している。この受信装置３００は、上述したようにＨＤＲ対応の受信装置である。この受信装置３００は、制御部３０１と、受信部３０２と、システムデコーダ３０３と、ビデオデコーダ３０４と、ＨＤＲ電光変換部３０５と、ＨＤＲ表示マッピング部３０６と、ＣＥモニタ３０７を有している。制御部３０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、制御プログラムに基づいて、受信装置３００の各部の動作を制御する。
　受信部３０２は、送信装置１００から放送波あるいはネットのパケットに載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳを受信する。システムデコーダ３０３は、このトランスポートストリームＴＳからビデオストリーム（エレメンタリストリーム）ＶＳを抽出する。また、システムデコーダ３０３は、コンテナ（トランスポートストリーム）のレイヤに挿入されている種々の情報を抽出し、制御部３０１に送る。コンテナのレイヤにビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタが挿入されている場合、受信装置３００がＨＤＲ対応であることから、抽出情報には当該デスクリプタの情報も含まれる。
　ビデオデコーダ３０４は、システムデコーダ３０３で抽出されるビデオストリームＶＳに対して復号化処理を行って、伝送ビデオデータＶ１を出力する。また、ビデオデコーダ３０４は、ビデオストリームＶＳを構成する各アクセスユニットに挿入されているパラメータセットやＳＥＩメッセージを抽出し、制御部３０１に送る。なお、ビデオストリームのレイヤにダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージが挿入されている場合、受信装置３００がＨＤＲ対応であることから、当該ＳＥＩメッセージの抽出も行われる。
　制御部３０１は、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージあるいはビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタにおけるＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報「Transfer characteristics 2」に基づいて、ＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）を認識し、ＨＤＲ電光変換部３０５に、ＨＤＲ光電変換特性とは逆特性のＨＤＲ電光変換特性を設定する。ＨＤＲ電光変換部３０５は、ビデオデコーダ３０４から出力される伝送ビデオデータＶ１に、ＨＤＲ電光変換特性を適用して、ＨＤＲ画像を表示するための表示ビデオデータを得る。
図１２の実線ａは、ＨＤＲ電光変換特性を示すＨＤＲ ＥＯＴＦカーブである。ＨＤＲ電光変換特性において、伝送符号値がピークレベルＭＰであるとき、表示輝度レベルはＰＬとなる。また、伝送符号値が閾値レベルＣＰであるとき、出力輝度レベルはＨＤＲ表示基準閾値ＣＬとなる。この閾値ＣＬは、上述したように、受信機側のモニタ（ＣＥモニタ）で表示する輝度として一致させる領域とＣＥモニタ依存とする領域との境界を示す。
　ビデオストリームのレイヤに挿入されるダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージやコンテナのレイヤに挿入されるビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタには、ＰＬ、ＣＬの輝度情報が、表示制御のためのメタ情報として含まれている（図６－図８参照）。
　ＨＤＲ表示マッピング部３０６は、ＨＤＲ電光変換部３０５で得られた表示ビデオデータに対して、表示制御のためのメタ情報に基づいて、表示輝度調整を行う。すなわち、ＨＤＲ表示マッピング部３０６は、ＣＥモニタ３０７の最大輝度表示能力がＰＬよりも高いＥＰである場合、ＨＤＲ電光変換部３０５の出力輝度レベルのうち、輝度ＣＬを越えるレベルを、表示最大輝度レベルがＥＰとなるように表示マッピング処理、つまり輝度変換処理を行うことも表示機能の一方法として可能となる。図１２の二点鎖線ａ´は、その場合における輝度変換処理の一例を示している。
　図１１に示す受信装置３００の動作を簡単に説明する。受信部３０２では、送信装置１００から放送波あるいはネットのパケットに載せて送られてくるトランスポートストリームＴＳが受信される。このトランスポートストリームＴＳは、システムデコーダ３０３に供給される。システムデコーダ３０３では、このトランスポートストリームＴＳからビデオストリームＶＳが抽出される。
　また、システムデコーダ３０３では、コンテナのレイヤに挿入されている種々の情報が抽出され、制御部３０１に送られる。なお、コンテナのレイヤにビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタが挿入されている場合、受信装置３００がＨＤＲ対応であることから、抽出情報には当該デスクリプタの情報も含まれる。
　システムデコーダ３０３で抽出されたビデオストリームＶＳは、ビデオデコーダ３０４に供給される。ビデオデコーダ３０４では、システムデコーダ３０３で抽出されるビデオストリームＶＳに対して復号化処理が行われて、伝送ビデオデータＶ１が得られる。
　また、ビデオデコーダ３０４では、ビデオストリームＶＳを構成する各アクセスユニットに挿入されているパラメータセットやＳＥＩメッセージが抽出され、制御部３０１に送られる。なお、ビデオストリームのレイヤにダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージが挿入されている場合、受信装置３００がＨＤＲ対応であることから、当該ＳＥＩメッセージの抽出も行われる。
　制御部３０１では、ダイナミックレンジ・ＳＥＩメッセージあるいはビデオ・ダイナミックレンジ・デスクリプタにおけるＨＤＲ光電変換の特性を示すメタ情報「Transfer characteristics 2」に基づいて、ＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）が認識され、ＨＤＲ電光変換部３０５に、ＨＤＲ光電変換特性とは逆特性のＨＤＲ電光変換特性が設定される。ＨＤＲ電光変換部３０５では、ビデオデコーダ３０４から出力される伝送ビデオデータＶ１に、ＨＤＲ電光変換特性が適用されて、ＨＤＲ画像を表示するための表示ビデオデータが得られる。
　ＨＤＲ電光変換部３０５で得られた表示ビデオデータは、ＨＤＲ表示マッピング部３０６に供給される。ＨＤＲ表示マッピング部３０６では、表示ビデオデータに対して、表示制御のためのメタ情報に基づいて、表示輝度調整が行われる。すなわち、ＨＤＲ表示マッピング部３０６では、ＣＥモニタ３０７の最大輝度表示能力がＰＬよりも高いＥＰである場合、ＨＤＲ電光変換部３０５の出力輝度レベルのうち、輝度ＣＬを越えるレベルが、表示最大輝度レベルがＥＰとなるように表示マッピング処理、つまり輝度変換処理が行われる（図１２の二点鎖線ａ´参照）。
　表示マッピング部３０６の出力ビデオデータは、ＣＥモニタ３０７に供給される。このＣＥモニタ３０７に、表示輝度調整されたＨＤＲ画像が表示される。
　上述したように、図１に示す送受信システム１０において、ビデオストリームのレイヤにＳＤＲ光電変換特性（ガンマ特性）を示すメタ情報が挿入されると共に、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤにＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）を示すメタ情報が挿入されるものである。そのため、ＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータＶ１に対する電光変換の処理を従来の受信機およびＨＤＲ対応受信機の双方で良好に行うことができる。
　すなわち、従来受信機（受信装置２００）はＳＤＲ光電変換特性を示すメタ情報に基づいて光電変換特性は従来と同様と判断できる。また、ＨＤＲ対応受信機（受信装置３００）はＨＤＲ光電変換特性を示すメタ情報に基づいて光電変換特性はＨＤＲ光電変換特性と判断できる。従って、ＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータＶ１に対する電光変換の処理を従来の受信機およびＨＤＲ対応受信機の双方で良好に行うことができる。
　また、図１に示す送受信システム１０において、ＨＤＲ光電変換特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報が挿入されるものである。そのため、ＨＤＲ対応受信機において、この表示制御のためのメタ情報を用いて表示輝度制御を適切に行うことができる。この場合、表示制御のためのメタ情報には輝度変換を許容する領域を示す領域情報が含まれ、輝度変換を許容する領域でのみ、例えばＣＥモニタ３０７の表示輝度能力に応じた輝度変換が行われるため、制作側が意図する輝度雰囲気を良好に再現することが可能となる。
　＜２．変形例＞
　なお、上述実施の形態において、受信装置２００，３００では、電光変換部２０５，３０５で電光変換処理を行うと共に、表示マッピング部２０６，３０６でＣＥモニタ２０７，３０７の最大輝度表示能力に応じた輝度変換処理を行う例を示した。しかし、電光変換特性（ＥＯＴＦ）に輝度変換特性を反映させておくことで、電光変換部２０５，３０５のみで電光変換処理と輝度変換処理とを同時に行わせることが可能である。
　また、上述実施の形態においては、送信装置１００および受信装置２００，３００により構成される送受信システム１０を示したが、本技術を適用し得る送受信システムの構成は、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示す送受信システム１０Ａのように、受信装置２００，３００の部分が、例えば、（ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）などのデジタルインタフェースで接続されたセットトップボックス（ＳＴＢ）２００Ａ、３００Ａおよびモニタ２００Ｂ，３００Ｂからなる構成であってもよい。なお、「ＨＤＭＩ」は、登録商標である。
　この場合、ビデオデコーダ２０４，３０４までがセットトップボックス２００Ａ，３００Ａに含まれ、電光変換部２０５，３０５以降がモニタ２００Ｂ，３００Ｂに含まれる。ＨＤＲ非対応のセットトップボックス２００Ａは、例えば、“Vender Specific Info Frame”のパケットを用いて、ＳＤＲ光電変換の特性（ガンマ特性）を示すメタ情報をモニタ２００Ｂに送る。また、ＨＤＲ対応のセットトップボックス３００Ａは、例えば、“Vender Specific Info Frame”のパケットを用いて、ＨＤＲ光電変換の特性（ガンマ特性）を示すメタ情報および表示制御のためのメタ情報をモニタ３００Ｂに送る。
　図１４は、セットトップボックス２００Ａからモニタ２００Ｂに送る“Vender Specific InfoFrame”のパケットの第７バイト以降の構造例を示している。また、図１５は、セットトップボックス３００Ａからモニタ３００Ｂに送る“Vender Specific InfoFrame”のパケットの第７バイト以降の構造例を示している。また、図１６は、各構造例における主要な情報の内容を示している。
　最初に、図１４の構造例を説明する。第７バイトの第７ビットから第５ビットには、「Display_control_type」の３ビット情報が配置される。この３ビット情報は、表示タイプの種類を示す。“００１”はＳＤ表示制御を示し、“０１０”はＨＤＲ表示制御を示す。ここでは、“００１”とされる。
　第７バイトの第４ビットから第０ビットには、「Display_control_metadata_length」の５ビット情報が配置される。この５ビット情報は、続いて配置される「Display_control_metadata」のサイズをバイト数で示す。ここでは、“２”とされる。
　第８バイトには、「Transfer characteristics」の８ビット情報が配置される。この８ビット情報は、光電変換特性を示す。この情報により、表示のための電光変換特性が検知される。“０ｘ０１”はＳＤＲ光電変換特性（ガンマ特性）を示し、“０ｘ１０”はＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）を示す。ここでは、“０ｘ０１”とされる。第８＋１バイトには、「Number of bits」の８ビット情報が配置される。この８ビット情報は、符号化画素ビット数を示す。
　次に、図１５の構成例を説明する。第７バイトの第７ビットから第５ビットには、「Display_control_type」の３ビット情報が配置される。この３ビット情報は、表示タイプの種類を示す。“００１”はＳＤ表示制御を示し、“０１０”はＨＤＲ表示制御を示す。ここでは、“０１０”とされる。
　第７バイトの第４ビットから第０ビットには、「Display_control_metadata_length」の５ビット情報が配置される。この５ビット情報は、続いて配置される「Display_control_metadata」のサイズをバイト数で示す。ここでは、“１２”とされる。
　第８バイトには、「Transfer characteristics」の８ビット情報が配置される。この８ビット情報は、光電変換特性を示す。この情報により、表示のための電光変換特性が検知される。“０ｘ０１”はＳＤＲ光電変換特性（ガンマ特性）を示し、“０ｘ１０”はＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）を示す。ここでは、“０ｘ１０”とされる。第８＋１バイトには、「Number of bits」の８ビット情報が配置される。この８ビット情報は、符号化画素ビット数を示す。
　第８＋２バイトから第８＋３バイトには、「Minimum brightness value」の１６ビット情報が配置される。この１６ビット情報は、最小レベルの輝度（ｃｄ/ｍ２）を示す。第８＋４バイトから第８＋５バイトには、「Peak Level」の１６ビット情報が配置される。この１６ビット情報は、最大レベルの相対値（％）を示す。
　第８＋６バイトから第８＋７バイトには、「Peak Level Brightness」の１６ビット情報が配置される。この１６ビット情報は、最大レベルの輝度（ｃｄ/ｍ２）を示す。第８＋８バイトから第８＋９バイトには、「Compliant_threshold_level」の１６ビット情報が配置される。この１６ビット情報は、表示レベルマッピングの際の閾値（％）を示す。第８＋１０バイトから第８＋１１バイトには、「Compliant_threshold_level_value」の１６ビット情報が配置される。この１６ビット情報は、表示レベルマッピングの際の閾値となる輝度（ｃｄ/ｍ２）を示す。
　また、上述実施の形態においては、コンテナがトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ－２　ＴＳ）である例を示した。しかし、本技術は、トランスポートがＴＳと限定されるものではなく、他のパケット、例えばＩＳＯＢＭＦＦやＭＭＴなどの場合でも、ビデオのレイヤは同一の方法で実現できる。よって、本技術は、インターネット等のネットワークを利用して受信端末に配信される構成のシステムにも同様に適用できる。インターネットの配信では、ＭＰ４やそれ以外のフォーマットのコンテナで配信されることが多い。つまり、コンテナとしては、デジタル放送規格で採用されているトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ－２　ＴＳ）、インターネット配信で使用されているＭＰ４などの種々のフォーマットのコンテナが該当する。
　また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
　（１）ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を行って伝送ビデオデータを得る光電変換部と、
　上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコード部と、
　上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信部と、
　上記ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入すると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する情報挿入部を備える
　送信装置。
　（２）上記情報挿入部は、
　上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報を挿入する
　前記（１）に記載の送信装置。
　（３）上記表示制御のためのメタ情報は、ピーク輝度情報を含む
　前記（２）に記載の送信装置。
　（４）上記表示制御のためのメタ情報は、輝度変換を許容する領域を示す領域情報を含む
　前記（２）または（３）に記載の送信装置。
　（５）上記情報挿入部は、
　上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を上記ビデオストリームのレイヤに挿入する場合、
　上記通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を上記ビデオストリーム内の第１の領域に挿入し、上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を上記ビデオストリーム内の上記第１の領域とは異なる第２の領域に挿入する
　前記（１）から（４）のいずれかに記載の送信装置。
　（６）上記第１の領域はＳＰＳ　ＮＡＬユニットの領域であり、上記第２の領域はＳＥＩ　ＮＡＬユニットの領域である
　前記（５）に記載の送信装置。
　（７）上記コンテナは、トランスポートストリームであり、
　上記情報挿入部は、
　上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する場合、該メタ情報をプログラム・マップ・テーブルの配下に挿入する
　前記（１）から（６）のいずれかに記載の送信装置。
　（８）上記コンテナは、トランスポートストリームであり、
　上記情報挿入部は、
　上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する場合、該メタ情報をイベント・インフォメーション・テーブルの配下に挿入する
　前記（１）から（６）のいずれかに記載の送信装置。
　（９）ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を行って伝送ビデオデータを得る光電変換ステップと、
　上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコードステップと、
　送信部により、上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信ステップと、
　上記ビデオストリームのレイヤに、通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入すると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する情報挿入ステップを有する
　送信方法。
　（１０）伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含むコンテナを受信する受信部と、
　上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコード部と、
　上記伝送ビデオデータに電光変換を行って表示用ビデオデータを得る電光変換部を備え、
　上記電光変換部は、
　上記ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されていると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されているとき、上記伝送ビデオデータに、上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、該ハイダイナミックレンジ光電変換の特性とは逆特性のハイダイナミックレンジ電光変換を行って上記表示用ビデオデータを得る
　受信装置。
　（１１）上記表示用ビデオデータに表示輝度調整を行う輝度調整部をさらに備え、
　上記輝度調整部は、
　上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報が挿入されているとき、上記表示用ビデオデータに、該表示制御のためのメタ情報に基づいて表示輝度調整を行う
　前記（１０）に記載の受信装置。
　（１２）上記表示制御のためのメタ情報は輝度変換を許容する領域を示す領域情報を含み、
　上記輝度調整部は、
　上記輝度変換を許容する領域で上記表示輝度調整を行う
　前記（１１）に記載の受信装置。
　（１３）受信部により、伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含むコンテナを受信する受信ステップと、
　上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコードステップと、
　上記伝送ビデオデータに電光変換を行って表示用ビデオデータを得る電光変換ステップを有し、
　上記電光変換ステップでは、
　上記ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されていると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されているとき、上記伝送ビデオデータに、上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、該ハイダイナミックレンジ光電変換の特性とは逆特性のハイダイナミックレンジ電光変換を行って上記表示用ビデオデータを得る
　受信方法。
　本技術の主な特徴は、ビデオストリームのレイヤにＳＤＲ光電変換特性（ガンマ特性）を示すメタ情報を挿入すると共に、少なくともビデオストリームのレイヤまたはコンテナのレイヤにＨＤＲ光電変換特性（新ガンマ特性）を示すメタ情報を挿入することで、ＨＤＲ光電変換特性を用いて得られた伝送ビデオデータに対する電光変換の処理を従来の受信機およびＨＤＲ対応受信機の双方で良好に行い得るようにしたことである（図９参照）。
　１０，１０Ａ・・・送受信システム
　１００・・・送信装置
　１０１・・・制御部
　１０２・・・ＨＤＲカメラ
　１０３・・・ＨＤＲ光電変換部
　１０３ａ・・・マスターモニタ
　１０４・・・ビデオエンコーダ
　１０５・・・システムエンコーダ
　１０６・・・送信部
　２００，３００・・・受信装置
　２００Ａ，３００Ａ・・・セットトップボックス
　２００Ｂ，３００Ｂ・・・モニタ
　２０１，３０１・・・制御部
　２０２，３０２・・・受信部
　２０３，３０３・・・システムデコーダ
　２０４，３０４・・・ビデオデコーダ
　２０５・・・ＳＤＲ電光変換部
　２０６・・・ＳＤＲ表示マッピング部
　２０７，３０７・・・ＣＥモニタ
　３０５・・・ＨＤＲ電光変換部
　３０６・・・ＨＤＲ表示マッピング部

Claims (13)

  1. 　ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を行って伝送ビデオデータを得る光電変換部と、
    　上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコード部と、
    　上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信部と、
    　上記ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入すると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する情報挿入部を備える
    　送信装置。
  2. 　上記情報挿入部は、
    　上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報を挿入する
    　請求項１に記載の送信装置。
  3. 　上記表示制御のためのメタ情報は、ピーク輝度情報を含む
    　請求項２に記載の送信装置。
  4. 　上記表示制御のためのメタ情報は、輝度変換を許容する領域を示す領域情報を含む
    　請求項２に記載の送信装置。
  5. 　上記情報挿入部は、
    　上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を上記ビデオストリームのレイヤに挿入する場合、
    　上記通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を上記ビデオストリーム内の第１の領域に挿入し、上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を上記ビデオストリーム内の上記第１の領域とは異なる第２の領域に挿入する
    　請求項１に記載の送信装置。
  6. 　上記第１の領域はＳＰＳ　ＮＡＬユニットの領域であり、上記第２の領域はＳＥＩ　ＮＡＬユニットの領域である
    　請求項５に記載の送信装置。
  7. 　上記コンテナは、トランスポートストリームであり、
    　上記情報挿入部は、
    　上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する場合、該メタ情報をプログラム・マップ・テーブルの配下に挿入する
    　請求項１に記載の送信装置。
  8. 　上記コンテナは、トランスポートストリームであり、
    　上記情報挿入部は、
    　上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する場合、該メタ情報をイベント・インフォメーション・テーブルの配下に挿入する
    　請求項１に記載の送信装置。
  9. 　ハイダイナミックレンジビデオデータにハイダイナミックレンジ光電変換を行って伝送ビデオデータを得る光電変換ステップと、
    　上記伝送ビデオデータにエンコード処理を施してビデオストリームを得るエンコードステップと、
    　送信部により、上記ビデオストリームを含む所定フォーマットのコンテナを送信する送信ステップと、
    　上記ビデオストリームのレイヤに、通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入すると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報を挿入する情報挿入ステップを有する
    　送信方法。
  10. 　伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含むコンテナを受信する受信部と、
    　上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコード部と、
    　上記伝送ビデオデータに電光変換を行って表示用ビデオデータを得る電光変換部を備え、
    　上記電光変換部は、
    　上記ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されていると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されているとき、上記伝送ビデオデータに、上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、該ハイダイナミックレンジ光電変換の特性とは逆特性のハイダイナミックレンジ電光変換を行って上記表示用ビデオデータを得る
    　受信装置。
  11. 　上記表示用ビデオデータに表示輝度調整を行う輝度調整部をさらに備え、
    　上記輝度調整部は、
    　上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報と共に、表示制御のためのメタ情報が挿入されているとき、上記表示用ビデオデータに、該表示制御のためのメタ情報に基づいて表示輝度調整を行う
    　請求項１０に記載の受信装置。
  12. 　上記表示制御のためのメタ情報は輝度変換を許容する領域を示す領域情報を含み、
    　上記輝度調整部は、
    　上記輝度変換を許容する領域で上記表示輝度調整を行う
    　請求項１１に記載の受信装置。
  13. 　受信部により、伝送ビデオデータが符号化されて得られたビデオストリームを含むコンテナを受信する受信ステップと、
    　上記ビデオストリームにデコード処理を施して上記伝送ビデオデータを得るデコードステップと、
    　上記伝送ビデオデータに電光変換を行って表示用ビデオデータを得る電光変換ステップを有し、
    　上記電光変換ステップでは、
    　上記ビデオストリームのレイヤに通常ダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されていると共に、少なくとも上記ビデオストリームのレイヤまたは上記コンテナのレイヤに上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報が挿入されているとき、上記伝送ビデオデータに、上記ハイダイナミックレンジ光電変換の特性を示すメタ情報に基づいて、該ハイダイナミックレンジ光電変換の特性とは逆特性のハイダイナミックレンジ電光変換を行って上記表示用ビデオデータを得る
    　受信方法。
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