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JP7700291B2 - 表示装置および表示制御方法 - Google Patents

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Description

本技術は、表示装置および表示制御方法に関し、特に、輝度のダイナミックレンジが広いコンテンツを適切な明るさで表示させることができるようにした表示装置および表示制御方法に関する。
映画などのコンテンツの記録メディアとしてBlu-ray（登録商標） Disc（以下、適宜、BDという）がある。従来、BDに収録するビデオのオーサリングは、標準の輝度（100nit＝100cd/m2）のモニタで視聴することを前提に、マスターのビデオのダイナミックレンジを圧縮して行われている。
マスターとなるビデオは、高品質なカメラで撮影されたものであり、標準の輝度のモニタで表示可能なダイナミックレンジ以上のダイナミックレンジを有している。圧縮されることにより、マスターのビデオのダイナミックレンジは当然損なわれることになる。
特開２００９－５８６９２号公報 特開２００９－８９２０９号公報
有機EL(Electroluminescence)ディスプレイやLCD(Liquid Crystal Display)等のディスプレイ技術の進歩により、500nitや1000nitといったような、標準よりも明るいモニタが市販されている。このような広いダイナミックレンジを有するモニタの性能を活かすようなコンテンツに対する要求がある。
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、輝度のダイナミックレンジが広いコンテンツを適切な明るさで表示させることができるようにするものである。
本技術の一側面の表示装置は、HDRビデオの表示に対応した表示部と、前記表示部の輝度の性能情報に基づいて再生装置により再生されたHDRビデオを、各フレームのデータ内の輝度特性情報とともに受信する通信部と、前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有している場合、前記輝度特性情報に従って前記表示部に映像を表示させ、前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有していない場合、前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を前記表示部の輝度の性能に応じて調整した後、前記表示部に映像を表示させる制御部とを備える表示装置である。
本技術の一側面の表示制御方法は、HDRビデオの表示に対応した表示部を有する表示装置が、前記表示部の輝度の性能情報に基づいて再生装置により再生され、前記再生装置から出力されたHDRビデオと、輝度の特性を示す輝度特性情報とを受信し、前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有している場合、前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を調整しないで前記表示部に映像を表示させ、前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有していない場合、前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を前記輝度特性情報に基づいて調整した後、前記表示部に映像を表示させる表示制御方法である。
本技術の一実施形態に係る記録・再生システムの構成例を示す図である。 mode-iにおける信号処理の例を示す図である。 mode-iにおいて処理される信号の流れを示す図である。 mode-iiにおける信号処理の例を示す図である。 mode-iiにおいて処理される信号の流れを示す図である。 HEVCのアクセスユニットの構成を示す図である。 Tone mapping informationのシンタクスを示す図である。 tone mapping定義情報とHDR情報として用いられる情報の例を示す図である。 tone_map_model_id＝0のTone mapping informationにより示されるトーンカーブの例を示す図である。 tone_map_model_id＝2のTone mapping informationにより示される階段関数の例を示す図である。 tone_map_model_id＝3のTone mapping informationにより示される折れ線関数の例を示す図である。 HDR情報に含まれる各情報の例を示す図である。 BD-ROMフォーマットにおけるAVストリームの管理構造の例を示す図である。 Main PathとSub Pathの構造を示す図である。 ファイルの管理構造の例を示す図である。 PlayListファイルのシンタクスを示す図である。 Clip Informationファイルのシンタクスを示す図である。 図１７のProgramInfo()のシンタクスを示す図である。 図１８のStreamCodingInfoのシンタクスを示す図である。 記録装置の構成例を示すブロック図である。 図２０の符号化処理部の構成例を示すブロック図である。 HDR-STD変換部による信号処理の例を示す図である。 tone mappingの例を示す図である。 再生装置の構成例を示すブロック図である。 図２４の復号処理部の構成例を示すブロック図である。 表示装置の構成例を示すブロック図である。 記録装置の記録処理について説明するフローチャートである。 図２７のステップＳ２において行われるmode-iでの符号化処理について説明するフローチャートである。 図２７のステップＳ３において行われるmode-iiでの符号化処理について説明するフローチャートである。 図２７のステップＳ４において行われるData Base情報生成処理について説明するフローチャートである。 再生装置の再生処理について説明するフローチャートである。 図３１のステップＳ４４において行われるmode-iでの復号処理について説明するフローチャートである。 図３１のステップＳ４５において行われるmode-iiでの復号処理について説明するフローチャートである。 表示装置の表示処理について説明するフローチャートである。 図１６のPlayListファイルに含まれるAppInfoPlayList()のシンタクスの例を示す図である。 図１６のPlayListファイルに含まれるPlayList()のシンタクスを示す図である。 図３６のPlayItem()のシンタクスを示す図である。 図３７のSTN_table()のシンタクスを示す図である。 図３８のstream_attributes()のシンタクスを示す図である。 PSRの割り当ての例を示す図である。 HDRビデオの輝度の調整が再生装置側で行われる場合のmode-iにおける信号処理の例を示す図である。 HDRビデオの輝度の調整が再生装置側で行われる場合のmode-iiにおける信号処理の例を示す図である。 図２５のHDRビデオ出力部の構成例を示すブロック図である。 図３１のステップＳ４４において行われるmode-iでの復号処理について説明するフローチャートである。 図３１のステップＳ４５において行われるmode-iiでの復号処理について説明するフローチャートである。 表示装置の表示処理について説明するフローチャートである。 HDMI経由で送受信される情報に基づく認識の例を示す図である。 HDMI経由で送受信される情報に基づく認識の他の例を示す図である。 HDR EDIDの例を示す図である。 HDR InfoFrameの例を示す図である。 表示装置のHDR EDID設定処理について説明するフローチャートである。 再生装置の再生処理について説明するフローチャートである。 図５２のステップＳ２２７において行われるHDR・raw出力処理について説明するフローチャートである。 図５２のステップＳ２２８において行われるHDR・cooked出力処理について説明するフローチャートである。 図５２のステップＳ２２９において行われるSTD出力処理について説明するフローチャートである。 表示装置の表示処理について説明するフローチャートである。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１．記録・再生システムについて
２．HEVCについて
３．BDフォーマットについて
４．各装置の構成について
５．各装置の動作について
６．変形例
７．再生装置側で輝度を調整する場合の例
８．HDMIに適用した例
９．他の変形例
＜１．記録・再生システムについて＞
図１は、本技術の一実施形態に係る記録・再生システムの構成例を示す図である。
図１の記録・再生システムは、記録装置１、再生装置２、および表示装置３から構成される。再生装置２と表示装置３はHDMI（登録商標）(High Definition Multimedia Interface)ケーブル４を介して接続される。再生装置２と表示装置３が他の規格のケーブルを介して接続されるようにしてもよいし、無線による通信を介して接続されるようにしてもよい。
記録装置１はコンテンツを記録し、再生装置２はコンテンツを再生する。記録装置１から再生装置２に対するコンテンツの提供は光ディスク１１を用いて行われる。光ディスク１１は、例えばBD-ROM（Blu-ray（登録商標） Disc Read-Only）フォーマットでコンテンツが記録されたディスクである。
光ディスク１１に対するコンテンツの記録がBD-R,-REなどの他のフォーマットで行われるようにしてもよい。また、記録装置１から再生装置２に対するコンテンツの提供が、フラッシュメモリを搭載したメモリカードなどの、光ディスク以外のリムーバブルメディアを用いて行われるようにしてもよい。
光ディスク１１がBD-ROMのディスクである場合、記録装置１は例えばコンテンツのオーサーが使う装置となる。以下、適宜、記録装置１によってコンテンツが記録された光ディスク１１が再生装置２に提供されるものとして説明するが、実際には、記録装置１によりコンテンツが記録されたマスター盤に基づいて光ディスクが複製され、その一つである光ディスク１１が再生装置２に提供される。
記録装置１に対しては、標準の輝度のモニタで表示可能なダイナミックレンジ（輝度範囲）以上のダイナミックレンジを有するビデオであるHDR(High Dynamic Range)ビデオが入力される。標準の輝度は例えば100cd/m2（＝100nit）である。
記録装置１は、入力されたマスターのHDRビデオをHDRビデオのまま、すなわち標準の輝度を有するモニタで表示可能なダイナミックレンジ以上のダイナミックレンジを有するビデオのまま、光ディスク１１に記録する。この場合、光ディスク１１には、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報と、HDRビデオをSTDビデオに変換するときに用いられる情報も記録される。
STDビデオ（standardビデオ）は、標準の輝度を有するモニタで表示可能なダイナミックレンジのビデオである。STDビデオのダイナミックレンジを0-100％とすると、HDRビデオのダイナミックレンジは0-500％、0-1000％といったような、0％から101％以上の範囲として表される。
また、記録装置１は、入力されたマスターのHDRビデオをSTDビデオに変換して、すなわち標準の輝度を有するモニタで表示可能なダイナミックレンジを有するビデオに変換して、光ディスク１１に記録する。この場合、光ディスク１１には、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報と、STDビデオをHDRビデオに変換するときに用いられる情報も記録される。
記録装置１が記録するHDRビデオ、またはHDRビデオを変換して得られたSTDビデオは、例えば、横×縦の解像度が4096×2160、3840×2160画素などのいわゆる4K解像度のビデオである。記録装置１によるビデオデータの符号化には例えばHEVC(High Efficiency Video Coding)が用いられる。
マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報と、HDRビデオをSTDビデオに、またはSTDビデオをHDRビデオに変換するときに用いられる情報は、SEI(Supplemental Enhancement Information)としてHEVCの符号化データに挿入される。HEVCの符号化データにSEIを挿入したHEVCストリームが、BDフォーマットで光ディスク１１に記録される。
再生装置２は、HDMIケーブル４を介して表示装置３と通信を行い、表示装置３の表示性能に関する情報を取得する。再生装置２は、表示装置３がHDRビデオの表示が可能なモニタであるHDRモニタを有する装置であるのか、STDビデオの表示しかできないモニタであるSTDモニタを有する装置であるのかを特定する。
また、再生装置２は、ドライブを駆動し、光ディスク１１に記録されたHEVCストリームを読み出して復号する。
例えば、再生装置２は、復号して得られたビデオデータがHDRビデオのデータであり、表示装置３がHDRモニタを有する場合、HEVCストリームを復号して得られたHDRビデオのデータを表示装置３に出力する。この場合、再生装置２は、HDRビデオのデータとともに、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報を表示装置３に出力する。
一方、再生装置２は、復号して得られたビデオデータがHDRビデオのデータであり、表示装置３がSTDモニタを有する場合、HEVCストリームを復号して得られたHDRビデオをSTDビデオに変換し、STDビデオのデータを出力する。HDRビデオのSTDビデオへの変換は、光ディスク１１に記録されている、HDRビデオをSTDビデオに変換するときに用いられる情報を用いて行われる。
再生装置２は、復号して得られたビデオデータがSTDビデオのデータであり、表示装置３がHDRモニタを有する場合、HEVCストリームを復号して得られたSTDビデオをHDRビデオに変換し、HDRビデオのデータを表示装置３に出力する。STDビデオのHDRビデオへの変換は、光ディスク１１に記録されている、STDビデオをHDRビデオに変換するときに用いられる情報を用いて行われる。この場合、再生装置２は、HDRビデオとともに、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報を表示装置３に出力する。
一方、再生装置２は、復号して得られたビデオデータがSTDビデオのデータであり、表示装置３がSTDモニタを有する場合、HEVCストリームを復号して得られたSTDビデオのデータを表示装置３に出力する。
表示装置３は、再生装置２から送信されたビデオデータを受信し、コンテンツの映像をモニタに表示する。再生装置２からはコンテンツのオーディオデータも送信されてくる。
表示装置３は、再生装置２から送信されてきたオーディオデータに基づいて、コンテンツの音声をスピーカから出力させる。
例えば、表示装置３は、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報がビデオデータとともに送信されてきた場合、再生装置２から送信されてきたビデオデータがHDRビデオのデータであるとして認識する。上述したように、HDRモニタを有する表示装置３に対しては、HDRビデオのデータとともに、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報が送信されてくる。
この場合、表示装置３は、HDRビデオの映像を、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報により指定される特性に従って表示する。すなわち、表示装置３は、自身が有するモニタが0-500％のダイナミックレンジを有するモニタであり、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報により、HDRビデオのダイナミックレンジが0-500％の所定の特性であると指定された場合、その所定の特性に従って、0-500％の範囲で輝度を調整して映像を表示する。
マスターのHDRビデオの輝度の特性を指定することができるようにすることにより、コンテンツのオーサー（Author）は、意図したとおりの輝度で映像を表示させることが可能になる。
通常、TVなどの表示装置は、外部から入力されたビデオを0-100％のダイナミックレンジを有するビデオとして認識する。また、表示装置は、自身のモニタがそれより広いダイナミックレンジを有する場合には、モニタの特性に応じて輝度を自ら拡張して映像を表示させてしまう。輝度の特性を指定し、指定した特性に従ってHDRビデオの輝度を調整させることにより、オーサーの意図しない輝度調整が表示装置側で行われるのを防ぐことが可能になる。
また、通常、TVなどの表示装置にビデオを出力する再生装置は、伝送路の特性に応じて輝度を変換してからビデオを出力する。そのビデオを受信した表示装置は、受信したビデオの輝度をモニタの特性に応じて変換し、映像を表示させることになる。再生装置２において輝度の変換を行わずに、再生装置２からHDRビデオのまま表示装置３に出力させることにより、輝度変換の回数を減らすことができ、マスターにより近い輝度の映像を表示装置３に表示させることが可能になる。
一方、表示装置３は、再生装置２から送信されたビデオデータがSTDビデオのデータである場合、STDビデオの映像を表示する。再生装置２からSTDビデオが送信されてくるということは、表示装置３はSTDモニタを有する装置である。
以下、適宜、マスターのHDRビデオをHDRビデオのまま光ディスク１１に記録するモードをmode-iという。mode-iの場合、光ディスク１１には、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報と、HDRビデオをSTDビデオに変換するときに用いられる情報が記録される。
また、マスターのHDRビデオをSTDビデオに変換して光ディスク１１に記録するモードをmode-iiという。mode-iiの場合、光ディスク１１には、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報と、STDビデオをHDRビデオに変換するときに用いられる情報が記録される。
［mode-iにおける信号処理］
図２は、mode-iにおける信号処理の例を示す図である。
実線Ｌ１で囲んで示す左側の処理が記録装置１において行われる符号化処理を示し、実線Ｌ２で囲んで示す右側の処理が再生装置２において行われる復号処理を示す。
マスターのHDRビデオが入力された場合、記録装置１は、マスターのHDRビデオの輝度を検出し、矢印＃１の先に示すように、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報であるHDR情報を生成する。また、記録装置１は、矢印＃２の先に示すように、マスターのHDRビデオをHEVCで符号化する。
記録装置１は、矢印＃３の先に示すように、マスターのHDRビデオをSTDビデオに変換する。変換して得られたSTDビデオの映像は図示せぬモニタに表示される。HDRビデオのSTDビデオへの変換は、適宜、変換後のSTDビデオの映像をオーサーが目で確認し、変換パラメータを調整しながら行われる。
オーサーによる調整に基づいて、記録装置１は、矢印＃４の先に示すように、HDRビデオをSTDビデオに変換するときに用いられる情報であるHDR-STD変換用のtone mapping定義情報を生成する。
tone mapping定義情報は、標準のダイナミックレンジより広い0-400％などのダイナミックレンジの明るさを示す各画素値と、標準のダイナミックレンジである0-100％のダイナミックレンジの明るさを示す各画素値の対応関係を定義する情報である。
記録装置１は、矢印＃５の先に示すように、HDR情報とtone mapping定義情報をSEIとしてHEVCの符号化データに挿入し、HEVCストリームを生成する。記録装置１は、生成したHEVCストリームをBDフォーマットで光ディスク１１に記録し、矢印＃１１に示すように再生装置２に提供する。
このように、マスターのHDRビデオの輝度の特性を示す情報とHDRビデオをSTDビデオに変換するときに用いられる情報は、HEVCのSEIを用いて、ストリーム中に挿入する形で再生装置２に提供される。
再生装置２は、光ディスク１１からHEVCストリームを読み出し、矢印＃２１，＃２２の先に示すように、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。
また、再生装置２は、矢印＃２３の先に示すように、HEVCの符号化データを復号する。
再生装置２は、表示装置３がHDRモニタを有する場合、矢印＃２４の先に示すように、符号化データを復号して得られたHDRビデオのデータにHDR情報を付加し、矢印＃２５の先に示すように表示装置３に出力する。
一方、再生装置２は、表示装置３がSTDモニタを有する場合、矢印＃２６の先に示すように、HEVCストリームから抽出されたHDR-STD変換用のtone mapping定義情報を用いて、符号化データを復号して得られたHDRビデオをSTDビデオに変換する。再生装置２は、矢印＃２７の先に示すように、変換して得られたSTDビデオのデータを表示装置３に出力する。
このように、HEVCの符号化データを復号して得られたHDRビデオのデータは、HDR情報とともに、HDRモニタを有する表示装置３に出力される。また、HEVCの符号化データを復号して得られたHDRビデオのデータは、STDビデオに変換された後、STDモニタを有する表示装置３に出力される。
図３は、マスターのHDRビデオが記録装置１に入力されてから、再生装置２からビデオデータが出力されるまでの処理の流れを示す図である。
マスターのHDRビデオは、白抜き矢印＃５１の先に示すように、マスターのHDRビデオに基づいて記録装置１において生成されたHDR情報とHDR-STD変換用のtone mapping定義情報とともに再生装置２に提供される。HDR情報には例えばダイナミックレンジが0-400%の範囲に拡張されていることを表す情報が含まれる。
表示装置３がHDRモニタを有する場合、再生装置２においては、矢印＃５２，＃５３の先に示すように、HEVCの符号化データを復号して得られたHDRビデオのデータにHDR情報が付加される。また、HDR情報が付加されたHDRビデオのデータが矢印＃５４の先に示すように表示装置３に出力される。
一方、表示装置３がSTDモニタを有する場合、再生装置２においては、矢印＃５５，＃５６の先に示すように、HEVCの符号化データを復号して得られたHDRビデオがHDR-STD変換用のtone mapping定義情報を用いてSTDビデオに変換される。また、変換して得られたSTDビデオのデータが矢印＃５７の先に示すように表示装置３に出力される。図３において、HDRビデオを示す波形の振幅とSTDビデオを示す波形の振幅はそれぞれダイナミックレンジを示す。
このように、mode-iにおいては、マスターのHDRビデオがHDRビデオのまま光ディスク１１に記録される。また、出力先となる表示装置３の性能に応じて、符号化データを復号して得られたHDRビデオをそのままHDR情報を付加して出力するのか、HDRビデオをSTDビデオに変換して出力するのかが切り替えられる。
［mode-iiにおける信号処理］
図４は、mode-iiにおける信号処理の例を示す図である。
マスターのHDRビデオが入力された場合、記録装置１は、マスターのHDRビデオの輝度を検出し、矢印＃７１の先に示すようにHDR情報を生成する。
記録装置１は、矢印＃７２の先に示すように、マスターのHDRビデオをSTDビデオに変換する。変換して得られたSTDビデオの映像は図示せぬモニタに表示される。
オーサーによる調整に基づいて、記録装置１は、矢印＃７３の先に示すように、STDビデオをHDRビデオに変換するときに用いられる情報であるSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報を生成する。
また、記録装置１は、矢印＃７４の先に示すように、マスターのHDRビデオを変換して得られたSTDビデオをHEVCで符号化する。
記録装置１は、矢印＃７５の先に示すように、HDR情報とtone mapping定義情報をSEIとしてHEVCの符号化データに挿入し、HEVCストリームを生成する。記録装置１は、生成したHEVCストリームをBDフォーマットで光ディスク１１に記録し、矢印＃９１に示すように再生装置２に提供する。
再生装置２は、光ディスク１１からHEVCストリームを読み出し、矢印＃１０１，＃１０２の先に示すように、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。
また、再生装置２は、矢印＃１０３の先に示すように、HEVCの符号化データを復号する。再生装置２は、表示装置３がSTDモニタを有する場合、矢印＃１０４の先に示すように、符号化データを復号して得られたSTDビデオのデータを表示装置３に出力する。
一方、再生装置２は、表示装置３がHDRモニタを有する場合、矢印＃１０５の先に示すように、HEVCストリームから抽出されたSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報を用いて、符号化データを復号して得られたSTDビデオをHDRビデオに変換する。再生装置２は、矢印＃１０６の先に示すように、変換して得られたHDRビデオのデータにHDR情報を付加し、矢印＃１０７の先に示すように表示装置３に出力する。
このように、HEVCの符号化データを復号して得られたSTDビデオのデータは、HDRビデオに変換された後、HDR情報とともに、HDRモニタを有する表示装置３に出力される。また、HEVCの符号化データを復号して得られたSTDビデオのデータは、STDモニタを有する表示装置３にそのまま出力される。
図５は、マスターのHDRビデオが記録装置１に入力されてから、再生装置２からビデオデータが出力されるまでの処理の流れを示す図である。
マスターのHDRビデオは、白抜き矢印＃１２１の先に示すように、STDビデオに変換された後、マスターのHDRビデオに基づいて記録装置１において生成されたHDR情報とSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報とともに再生装置２に提供される。
表示装置３がHDRモニタを有する場合、再生装置２においては、矢印＃１２２，＃１２３の先に示すように、HEVCの符号化データを復号して得られたSTDビデオがSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報を用いてHDRビデオに変換される。また、矢印＃１２４，＃１２５の先に示すように、STDビデオを変換して得られたHDRビデオのデータにHDR情報が付加され、矢印＃１２６の先に示すように表示装置３に出力される。
一方、表示装置３がSTDモニタを有する場合、再生装置２においては、矢印＃１２７の先に示すように、HEVCの符号化データを復号して得られたSTDビデオが表示装置３に出力される。
このように、mode-iiにおいては、マスターのHDRビデオがSTDビデオに変換されて光ディスク１１に記録される。また、出力先となる表示装置３の性能に応じて、符号化データを復号して得られたSTDビデオがHDRビデオに変換され、HDR情報を付加して出力するのか、STDビデオをそのまま出力するのかが切り替えられる。
以上のような記録装置１と再生装置２の構成と動作の詳細については後述する。
＜２．HEVCについて＞
ここで、HEVCについて説明する。
図６は、HEVCのアクセスユニットの構成を示す図である。
HEVCストリームは、NAL(Network Abstraction Layer)ユニットの集まりであるアクセスユニットから構成される。１つのアクセスユニットには１ピクチャのビデオデータが含まれる。
図６に示すように、１つのアクセスユニットは、AUデリミタ(Access Unit delimiter)、VPS(Video Parameter Set)、SPS(Sequence Parameter Set)、PPS(Picture Parameter Set)、SEI、VCL(Video Coding Layer)、EOS(End of Sequence)、およびEOS(End of Stream)から構成される。
AUデリミタは、アクセスユニットの先頭を示す。VPSは、ビットストリームの内容を表すメタデータを含む。SPSは、ピクチャサイズ、CTB(Coding Tree Block)サイズなどの、HEVCデコーダがシーケンスの復号処理を通じて参照する必要のある情報を含む。PPSは、HEVCデコーダがピクチャの復号処理を実行するために参照する必要のある情報を含む。VPS,SPS,PPSがヘッダ情報として用いられる。
SEIは、各ピクチャのタイミング情報やランダムアクセスに関する情報などを含む補助情報である。HDR情報とtone mapping定義情報は、SEIの一つであるTone mapping informationに含まれる。VCLは１ピクチャのデータである。EOS(End of Sequence)はシーケンスの終了位置を示し、EOS(End of Stream)はストリームの終了位置を示す。
図７は、Tone mapping informationのシンタクスを示す図である。
Tone mapping informationを用いて、デコードして得られたピクチャの明るさや色が、ピクチャの出力先となるモニタの性能に合わせて変換される。なお、図７の左側の行番号とコロン（：）は説明の便宜上示すものであり、Tone mapping informationに含まれる情報ではない。Tone mapping informationに含まれる主な情報について説明する。
２行目のtone_map_idは、Tone mapping informationの識別情報である。tone_map_idにより、Tone mapping informationの目的が識別される。
例えば、mode-i用のIDとmode-ii用のIDが確保される。記録モードがmode-iである場合、HDRビデオの符号化データのSEIに挿入されるTone mapping informationのtone_map_idにはmode-i用のIDが設定される。また、記録モードがmode-iiである場合、STDビデオの符号化データのSEIに挿入されるTone mapping informationのtone_map_idにはmode-ii用のIDが設定される。光ディスク１１には、mode-i用のIDとmode-ii用のIDのうちのいずれかのIDがtone_map_idに設定される。
８行目のtone_map_model_idは、符号化データ（coded data）の変換に用いるtone mapのモデルを表す。
記録装置１においては、tone_map_model_idとして0,2,3のうちのいずれかの値が設定された１つのTone mapping informationと、tone_map_model_idとして４の値が設定された１つのTone mapping informationが生成される。
図８に示すように、tone_map_model_idとして0,2,3のうちのいずれかの値が設定されたTone mapping informationが、HDR-STD変換用またはSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報として用いられる。また、tone_map_model_idとして４の値が設定されたTone mapping informationに含まれる情報が、HDR情報として用いられる。
図７の９～１１行目がtone_map_model_id＝0に関する記述である。tone_map_model_id＝0である場合、min_valueとmax_valueが記述される。
図９は、tone_map_model_id＝0のTone mapping informationにより示されるトーンカーブの例を示す図である。
図９の横軸がcoded_data（変換前のRGB値）を示し、縦軸がtarget_data（変換後のRGB値）を示す。図９のトーンカーブを用いた場合、符号化データＤ１以下のRGB値は、白抜き矢印＃１５１で示すようにmin_valueにより示されるRGB値に変換される。また、符号化データＤ２以上のRGB値は、白抜き矢印＃１５２で示すようにmax_valueにより示されるRGB値に変換される。
tone_map_model_id＝0のTone mapping informationは、HDR-STD変換用のtone mapping定義情報として用いられる。tone_map_model_id＝0のTone mapping informationを用いた場合、max_value以上とmin_value以下の輝度（RGB値により表される輝度）が失われることになるが、変換処理の負荷は軽くなる。
図７の１５～１７行目がtone_map_model_id＝2に関する記述である。tone_map_model_id＝2である場合、階段関数を表す、max_target_dataの数と同じ数のstart_of_coded_interval[i]が記述される。
図１０は、tone_map_model_id＝2のTone mapping informationにより示される階段関数の例を示す図である。
図１０の階段関数を用いた場合、例えばcoded_data＝5はtarget_data＝3に変換される。start_of_coded_interval[i]が｛1,3,4,5,5,5,7,7,・・・｝であるとすると、coded_data-target_data変換テーブルは｛0,1,1,2,3,5,5,・・・｝として表される。
tone_map_model_id＝2のTone mapping informationは、STD-HDR変換用またはHDR-STD変換用のtone mapping定義情報として用いられる。tone_map_model_id＝2のTone mapping informationは、データ量が多いことから、その作成時に変換テーブルへの畳み込みを行う必要があるが、変換処理の負荷は軽い。
図７の１８～２３行目がtone_map_model_id＝3に関する記述である。tone_map_model_id＝3である場合、折れ線関数を表す、num_pivotsにより指定される数のcoded_pivot_value[i]とtarget_pivot_value[i]が記述される。
図１１は、tone_map_model_id＝3のTone mapping informationにより示される折れ線関数の例を示す図である。
図１１の折れ線関数を用いた場合、例えばcoded_data＝D11はtarget_data＝D11’に変換され、coded_data＝D12はtarget_data＝D12’に変換される。tone_map_model_id＝3のT
one mapping informationは、STD-HDR変換用またはHDR-STD変換用のtone mapping定義情報として用いられる。
このように、tone_map_model_idとして0,2,3のいずれかの値が設定されたTone mapping informationが、STD-HDR変換用またはHDR-STD変換用のtone mapping定義情報として用いられ、記録装置１から再生装置２に伝送される。
図７の２４～３９行目がtone_map_model_id＝4に関する記述である。tone_map_model_id＝4に関する情報のうち、ref_screen_luminance_white、extended_range_white_level、nominal_black_level_code_value、nominal_white_level_code_value、およびextended_white_level_code_valueが、HDR情報を構成するパラメータとなる。
図１２は、HDR情報に含まれる各情報の例を示す図である。
図１２の横軸は、RGBの各画素値を示す。ビット長が10bitである場合、各画素値は0-1023の値となる。図１２の縦軸は明るさ（輝度）を示す。曲線Ｌ１１が、標準の輝度のモニタにおける画素値と明るさの関係を示す。標準の輝度のモニタのダイナミックレンジは0-100％である。
ref_screen_luminance_whiteは、標準となるモニタの明るさ（cd/m2）を示す。extended_range_white_levelは、拡張後のダイナミックレンジの明るさの最大値を示す。図１２の例の場合、extended_range_white_levelの値として400が設定される。
nominal_black_level_code_valueは、黒（明るさ0％）の画素値を示し、nominal_white_level_code_valueは、標準の輝度のモニタにおける白（明るさ100％）の画素値を示す。
extended_white_level_code_valueは、拡張後のダイナミックレンジにおける白の画素値を示す。
図１２の例の場合、白抜き矢印＃１６１で示すように、0-100％のダイナミックレンジは、extended_range_white_levelの値に従って、0-400％のダイナミックレンジに拡張される。また、400％の明るさに相当する画素値が、extended_white_level_code_valueにより指定される。
HDRビデオの輝度の特性は、nominal_black_level_code_value、nominal_white_level_code_value、extended_white_level_code_valueの値がそれぞれ明るさ0％、100％、400％をとる曲線Ｌ１２により示される特性となる。
このように、tone_map_model_idとして４の値が設定されたTone mapping informationにより、マスターのHDRビデオの輝度の特性が示され、記録装置１から再生装置２に伝送される。
＜３．BDフォーマットについて＞
ここで、BD-ROMフォーマットについて説明する。
［データの管理構造］
図１３は、BD-ROMフォーマットにおけるAVストリームの管理構造の例を示す図である。
HEVCストリームを含むAVストリームの管理は、PlayListとClipの２つのレイヤを用いて行われる。AVストリームは、光ディスク１１だけでなく、再生装置２のローカルストレージに記録されることもある。
１つのAVストリームと、それに付随する情報であるClip Informationのペアが１つのオブジェクトとして管理される。AVストリームとClip InformationのペアをClipという。
AVストリームは時間軸上に展開され、各Clipのアクセスポイントは、主に、タイムスタンプでPlayListにおいて指定される。Clip Informationは、AVストリーム中のデコードを開始すべきアドレスを見つけるためなどに使用される。
PlayListはAVストリームの再生区間の集まりである。AVストリーム中の１つの再生区間はPlayItemと呼ばれる。PlayItemは、時間軸上の再生区間のIN点とOUT点のペアで表される。図１３に示すように、PlayListは１つまたは複数のPlayItemにより構成される。
図１３の左から１番目のPlayListは２つのPlayItemから構成され、その２つのPlayItemにより、左側のClipに含まれるAVストリームの前半部分と後半部分がそれぞれ参照される。
左から２番目のPlayListは１つのPlayItemから構成され、それにより、右側のClipに含まれるAVストリーム全体が参照される。
左から３番目のPlayListは２つのPlayItemから構成され、その２つのPlayItemにより、左側のClipに含まれるAVストリームのある部分と、右側のClipに含まれるAVストリームのある部分がそれぞれ参照される。
例えば、左から１番目のPlayListに含まれる左側のPlayItemが再生対象としてディスクナビゲーションプログラムにより指定された場合、そのPlayItemが参照する、左側のClipに含まれるAVストリームの前半部分の再生が行われる。このように、PlayListは、AVストリームの再生を管理するための再生管理情報として用いられる。
PlayListの中で、１つ以上のPlayItemの並びによって作られる再生パスをメインパス(Main Path)という。また、PlayListの中で、Main Pathに並行して、１つ以上のSubPlayItemの並びによって作られる再生パスをサブパス（Sub Path）という。
図１４は、Main PathとSub Pathの構造を示す図である。
PlayListは、１つのMain Pathと１つ以上のSub Pathを持つ。図１４のPlayListは、３つのPlayItemの並びにより作られる１つのMain Pathと３つのSub Pathを有する。
Main Pathを構成するPlayItemには、先頭から順番にそれぞれIDが設定される。Sub Pathにも、先頭から順番にSubpath_id=0、Subpath_id=1、およびSubpath_id=2のIDが設定される。
図１４の例においては、Subpath_id=0のSub Pathには１つのSubPlayItemが含まれ、Subpath_id=1のSub Pathには２つのSubPlayItemが含まれる。また、Subpath_id=2のSub Pathには１つのSubPlayItemが含まれる。
１つのPlayItemが参照するAVストリームには、少なくともビデオストリーム（メイン画像データ）が含まれる。AVストリームには、AVストリームに含まれるビデオストリームと同じタイミングで（同期して）再生されるオーディオストリームが１つ以上含まれてもよいし、含まれなくてもよい。
AVストリームには、AVストリームに含まれるビデオストリームと同期して再生されるビットマップの字幕データ（PG(Presentation Graphic)）のストリームが１つ以上含まれてもよいし、含まれなくてもよい。
AVストリームには、AVストリームファイルに含まれるビデオストリームと同期して再生されるIG(Interactive Graphic)のストリームが１つ以上含まれてもよいし、含まれなくてもよい。IGのストリームは、ユーザにより操作されるボタンなどのグラフィックを表示させるために用いられる。
１つのPlayItemが参照するAVストリームには、ビデオストリームと、それと同期して再生されるオーディオストリーム、PGストリーム、およびIGストリームが多重化される。
また、１つのSubPlayItemは、PlayItemが参照するAVストリームとは異なるストリームの、ビデオストリーム、オーディオストリーム、PGストリームなどを参照する。
このように、HEVCストリームを含むAVストリームの再生はPlayListとClip Informationを用いて行われる。AVストリームの再生に関する情報を含むPlayListとClip Informationを、適宜、Data Base情報という。
［ディレクトリ構造］
図１５は、光ディスク１１に記録されるファイルの管理構造の例を示す図である。
光ディスク１１に記録される各ファイルはディレクトリ構造により階層的に管理される。光ディスク１１上には１つのrootディレクトリが作成される。
rootディレクトリの下にはBDMVディレクトリが置かれる。
BDMVディレクトリの下には、「Index.bdmv」の名前が設定されたファイルであるIndexファイルと、「MovieObject.bdmv」の名前が設定されたファイルであるMovieObjectファイルが格納される。
BDMVディレクトリの下には、PLAYLISTディレクトリ、CLIPINFディレクトリ、STREAMディレクトリ等が設けられる。
PLAYLISTディレクトリには、PlayListを記述したPlayListファイルが格納される。各PlayListファイルには、５桁の数字と拡張子「.mpls」を組み合わせた名前が設定される。
図１５に示す１つのPlayListファイルには「00000.mpls」のファイル名が設定されている。
CLIPINFディレクトリにはClip Informationファイルが格納される。各Clip Informationファイルには、５桁の数字と拡張子「.clpi」を組み合わせた名前が設定される。図１５の３つのClip Informationファイルには、それぞれ、「00001.clpi」、「00002.clpi」、「00003.clpi」のファイル名が設定されている。
STREAMディレクトリにはストリームファイルが格納される。各ストリームファイルには、５桁の数字と拡張子「.m2ts」を組み合わせた名前が設定される。図１５の３つのストリームファイルには、それぞれ、「00001.m2ts」、「00002.m2ts」、「00003.m2ts」のファイル名が設定されている。
同じ５桁の数字がファイル名に設定されているClip Informationファイルとストリームファイルが１つのClipを構成するファイルとなる。「00001.m2ts」のストリームファイルの再生時には「00001.clpi」のClip Informationファイルが用いられ、「00002.m2ts」のストリームファイルの再生時には「00002.clpi」のClip Informationファイルが用いられる。後述するように、HEVCストリームを含むAVストリームの再生に用いられるClip InformationファイルにはHDRビデオの処理に関する情報が含まれる。
［各ファイルのシンタクス］
ここで、各ファイルのシンタクスの主な記述について説明する。
図１６は、PlayListファイルのシンタクスを示す図である。
PlayListファイルは、図１５のPLAYLISTディレクトリに格納される、拡張子「.mpls」が設定されるファイルである。
AppInfoPlayList()には、再生制限などの、PlayListの再生コントロールに関するパラメータが格納される。
PlayList()には、Main PathやSub Pathに関するパラメータが格納される。
PlayListMark()には、PlayListのマーク情報、すなわち、チャプタジャンプなどを指令するユーザオペレーションまたはコマンドなどにおけるジャンプ先（ジャンプポイント）であるマークに関する情報が格納される。
図１７は、Clip Informationファイルのシンタクスを示す図である。
Clip Informationファイルは、図１５のCLIPINFディレクトリに格納される、拡張子「.clpi」が設定されるファイルである。
ClipInfo()には、Clipを構成するAVストリームのタイプを示す情報、AVストリームの記録レートを示す情報などが格納される。
SequenceInfo()には、AVストリームを構成するsource packetの時間軸上の位置を示す情報、表示時刻を示す情報などが含まれる。
ProgramInfo()には、Clipを構成するAVストリームのPID、AVストリームの符号化に関する情報などが含まれる。
図１８は、図１７のProgramInfo()のシンタクスを示す図である。
number_of_program_sequencesは、ProgramInfo()に記述されるプログラムシーケンスの数を示す。プログラムシーケンスは、プログラムを構成するソースパケットの並びにより構成される。
SPN_program_sequence_start[i]は、プログラムシーケンスの先頭のソースパケットの番号（source packet number）を示す。
StreamCodingInfoには、Clipを構成するAVストリームの符号化に関する情報が含まれる。
図１９は、図１８のStreamCodingInfoのシンタクスを示す図である。
stream_coding_typeは、AVストリームに含まれるelementary streamの符号化方式を示す。例えば、HEVCストリームの再生に用いられるClip InformationのStreamCodingInfoにおいては、符号化方式がHEVCであることを示す値がstream_coding_typeとして設定される。
video_formatは、ビデオの走査方式を示す。HEVCストリームの再生に用いられるvideo_formatには、2160p（2160ラインプログレッシブ）などの4Kの走査方式を示す値がstream_coding_typeとして設定される。
frame_rateは、ビデオストリームのフレームレートを示す。
aspect_ratioは、ビデオのアスペクト比を示す。
cc_flagは１ビットのフラグであり、クローズドキャプションのデータがビデオストリームに含まれているか否かを示す。
HDR_flagは１ビットのフラグであり、HDRビデオをマスターとした記録が行われているか否かを示す。例えば、HDR_flag＝1は、HDRビデオをマスターとした記録が行われていることを示す。また、HDR_flag＝0は、STDビデオをマスターとした記録が行われていることを示す。
mode_flagは１ビットのフラグであり、HEVCストリームの記録モードを示す。mode_flagは、HDR_flag＝1である場合に有効になる。例えば、mode_flag＝1は、記録モードがmode-iであることを示す。また、mode_flag＝0は、記録モードがmode-iiであることを示す。
このように、Clip Informationには、そのClip Informationを用いて再生が行われるAVストリームに含まれるHEVCストリームがマスターをHDRビデオとするストリームであるか否かを示すフラグ、およびHEVCストリームの記録モードを示すフラグが含まれる。
再生装置２は、Clip Informationに含まれるフラグを参照することにより、HEVCストリームを実際に解析することなく、マスターのビデオがHDRビデオであるかなどを特定することが可能になる。
＜４．各装置の構成について＞
ここで、各装置の構成について説明する。
［記録装置１の構成］
図２０は、記録装置１の構成例を示すブロック図である。
記録装置１は、コントローラ２１、符号化処理部２２、およびディスクドライブ２３から構成される。マスターのHDRビデオが符号化処理部２２に入力される。
コントローラ２１は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などより構成される。コントローラ２１は、所定のプログラムを実行し、記録装置１の全体の動作を制御する。
コントローラ２１においては、所定のプログラムが実行されることによってData Base情報生成部２１Ａが実現される。Data Base情報生成部２１Ａは、Data Base情報であるPlayListとClip Informationを生成し、ディスクドライブ２３に出力する。
符号化処理部２２は、マスターのHDRビデオの符号化を行う。符号化処理部２２は、マスターのHDRビデオを符号化して得られたHEVCストリームをディスクドライブ２３に出力する。
ディスクドライブ２３は、コントローラ２１から供給されたPlayList、Clip Informationと、符号化処理部２２から供給されたHEVCストリームを格納するファイルを図１５のディレクトリ構造に従って光ディスク１１に記録する。
図２１は、図２０の符号化処理部２２の構成例を示すブロック図である。
符号化処理部２２は、HDR情報生成部３１、HEVCエンコーダ３２、HDR-STD変換部３３、定義情報生成部３４、およびHEVCストリーム生成部３５から構成される。
HDR情報生成部３１は、入力されたマスターのHDRビデオの輝度を検出し、図１２を参照して説明した各情報を含むHDR情報を生成する。HDR情報生成部３１は、生成したHDR情報をHEVCストリーム生成部３５に出力する。
HEVCエンコーダ３２は、記録モードがmode-iである場合、入力されたマスターのHDRビデオをHEVCで符号化する。また、HEVCエンコーダ３２は、記録モードがmode-iiである場合、HDR-STD変換部３３から供給されたSTDビデオをHEVCで符号化する。HEVCエンコーダ３２は、HDRビデオの符号化データ、またはSTDビデオの符号化データをHEVCストリーム生成部３５に出力する。
HDR-STD変換部３３は、入力されたマスターのHDRビデオをSTDビデオに変換する。HDR-STD変換部３３による変換は、適宜、オーサーにより入力された変換パラメータに従って行われる。HDR-STD変換部３３は、HDRビデオのRGB信号をinput data、STDビデオのRGB信号をoutput dataとしたinput dataとoutput dataの対応関係を示す情報を定義情報生成部３４に出力する。
図２２は、HDR-STD変換部３３による信号処理の例を示す図である。
HDR-STD変換部３３は、矢印＃２０１の先に示すように、入力されたマスターのHDRビデオのYCrCb信号をRGB信号に変換し、RGBの各信号を対象として、STDビデオのRGBの各信号への変換（tone mapping）を行う。
HDR-STD変換部３３は、input dataであるHDRビデオのRGB信号とoutput dataであるSTDビデオのRGB信号の対応関係を示す情報を定義情報生成部３４に出力する。定義情報生成部３４に出力された情報は、矢印＃２０２の先に示すようにtone mapping定義情報の生成に用いられる。
また、HDR-STD変換部３３は、矢印＃２０３の先に示すように、STDビデオのRGB信号をYCrCb信号に変換し、出力する。
図２３は、tone mappingの例を示す図である。
HDRビデオのRGB信号は、例えば図２３に示すように、高輝度成分を圧縮し、中・低域輝度成分を伸張するようにしてSTDビデオのRGB信号に変換される。図２３に示すようなHDRビデオのRGB信号とSTDビデオのRGB信号を対応付ける関数Ｆを示す情報が、定義情報生成部３４により生成される。なお、図２３に示す関数Ｆは、図１１を参照して説明した、coded_dataとtarget_dataの関係を折れ線関数により示すtone_map_model_id＝3のTone mapping informationである。
図２１の説明に戻り、また、HDR-STD変換部３３は、記録モードがmode-iiである場合、HDRビデオを変換して得られたSTDビデオをHEVCエンコーダ３２に出力する。
定義情報生成部３４は、HDR-STD変換部３３から供給された情報に基づいて、HDR-STD変換用のtone mapping定義情報を生成する。
例えば、定義情報生成部３４は、tone_map_model_id＝0が用いられる場合、図９のmin_valueとmax_valueの値を含むTone mapping informationをHDR-STD変換用のtone mapping定義情報として生成する。
また、定義情報生成部３４は、tone_map_model_id＝2が用いられる場合、図１０のstart_of_coded_interval[i]を含むTone mapping informationをHDR-STD変換用のtone mapping定義情報として生成する。
さらに、定義情報生成部３４は、tone_map_model_id＝3が用いられる場合、図１１のnum_pivotsにより指定される数のcoded_pivot_value[i]とtarget_pivot_value[i]を含むTone mapping informationをHDR-STD変換用のtone mapping定義情報として生成する。
HEVCストリーム生成部３５は、HDR情報生成部３１から供給されたHDR情報を含むTone mapping informationと、定義情報生成部３４から供給されたtone mapping定義情報を含むTone mapping informationのtone_map_idに、記録モードに応じた同じ値を設定する。また、HEVCストリーム生成部３５は、HDR情報を含むTone mapping informationとtone mapping定義情報を含むTone mapping informationをSEIとして符号化データに挿入し、HEVCストリームを生成する。HEVCストリーム生成部３５は、生成したHEVCストリームをディスクドライブ２３に出力する。
［再生装置２の構成］
図２４は、再生装置２の構成例を示すブロック図である。
再生装置２は、コントローラ５１、ディスクドライブ５２、メモリ５３、ローカルストレージ５４、ネットワークインタフェース５５、復号処理部５６、操作入力部５７、およびHDMI通信部５８から構成される。
コントローラ５１は、CPU、ROM、RAMなどより構成される。コントローラ５１は、所定のプログラムを実行し、再生装置２の全体の動作を制御する。
ディスクドライブ５２は、光ディスク１１からデータを読み出し、読み出したデータを、コントローラ５１、メモリ５３、または復号処理部５６に出力する。例えば、ディスクドライブ５２は、光ディスク１１から読み出したData Base情報をコントローラ５１に出力し、HEVCストリームを復号処理部５６に出力する。
メモリ５３は、コントローラ５１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどを記憶する。メモリ５３には、PSR(Player Status Register)であるレジスタ５３Ａが形成される。レジスタ５３Ａには、BD Playerである再生装置２が光ディスク１１の再生時に参照する各種の情報が記憶される。
ローカルストレージ５４は例えばHDD(Hard Disk Drive)により構成される。ローカルストレージ５４には、サーバからダウンロードされたストリームなどが記録される。
ネットワークインタフェース５５は、インターネットなどのネットワークを介してサーバと通信を行い、サーバからダウンロードしたデータをローカルストレージ５４に供給する。
復号処理部５６は、ディスクドライブ５２から供給されたHEVCストリームを復号し、HDRビデオまたはSTDビデオのデータをHDMI通信部５８に出力する。復号処理部５６は、HDRビデオを出力する場合、HDRビデオのデータとともに、HDR情報をHDMI通信部５８に出力する。
操作入力部５７は、ボタン、キー、タッチパネルなどの入力デバイスや、所定のリモートコマンダから送信される赤外線などの信号を受信する受信部により構成される。操作入力部５７はユーザの操作を検出し、検出した操作の内容を表す信号をコントローラ５１に供給する。
HDMI通信部５８は、HDMIケーブル４を介して表示装置３との間で通信を行う。例えば、HDMI通信部５８は、表示装置３が有するモニタの性能に関する情報を取得し、コントローラ５１に出力する。また、HDMI通信部５８は、復号処理部５６から供給されたHDRビデオまたはSTDビデオのデータを表示装置３に出力する。
図２５は、図２４の復号処理部５６の構成例を示すブロック図である。
復号処理部５６は、パラメータ抽出部７１、HEVCデコーダ７２、HDR-STD変換部７３、STD-HDR変換部７４、および出力部７５から構成される。出力部７５は、HDRビデオ出力部７５ＡとSTDビデオ出力部７５Ｂから構成される。
ディスクドライブ５２により読み出されたHEVCストリームはパラメータ抽出部７１に入力される。復号処理部５６に対しては、例えば、Clip Informationに含まれるmode_flagにより特定される記録モードを表す情報と、表示装置３から取得された情報により特定される、表示装置３が有するモニタの性能に関する情報がコントローラ５１から供給される。
パラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。例えば、パラメータ抽出部７１は、記録モードがmode-iであり、表示装置３にHDRビデオを出力する場合、HDR情報をHDRビデオ出力部７５Ａに出力する。また、パラメータ抽出部７１は、記録モードがmode-iであり、表示装置３にSTDビデオを出力する場合、HDR-STD変換用のtone mapping定義情報をHDR-STD変換部７３に出力する。
一方、パラメータ抽出部７１は、記録モードがmode-iiであり、表示装置３にHDRビデオを出力する場合、HDR情報をHDRビデオ出力部７５Ａに出力するとともに、STD-HDR変換用のtone mapping定義情報をSTD-HDR変換部７４に出力する。記録モードがmode-iiであり、表示装置３にSTDビデオを出力する場合、抽出されたHDR情報とtone mapping定義情報は用いられない。
また、パラメータ抽出部７１は、HEVCストリームに含まれる符号化データをHEVCデコーダ７２に出力する。
HEVCデコーダ７２は、パラメータ抽出部７１から供給されたHEVCの符号化データを復号する。HEVCデコーダ７２は、記録モードがmode-iである場合、復号して得られたHDRビデオをHDR-STD変換部７３とHDRビデオ出力部７５Ａに出力する。また、HEVCデコーダ７２は、記録モードがmode-iiである場合、復号して得られたSTDビデオをSTD-HDR変換部７４とSTDビデオ出力部７５Ｂに出力する。
HDR-STD変換部７３は、HEVCデコーダ７２から供給されたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたHDR-STD変換用のtone mapping定義情報に基づいてSTDビデオに変換する。HDR-STD変換部７３は、変換して得られたSTDビデオをSTDビデオ出力部７５Ｂに出力する。
STD-HDR変換部７４は、HEVCデコーダ７２から供給されたSTDビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報に基づいてHDRビデオに変換する。STD-HDR変換部７４は、変換して得られたHDRビデオをHDRビデオ出力部７５Ａに出力する。
出力部７５のHDRビデオ出力部７５Ａは、表示装置３にHDRビデオを出力する場合、HEVCデコーダ７２から供給されたHDRビデオ、またはSTD-HDR変換部７４から供給されたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたHDR情報とともに出力する。
STDビデオ出力部７５Ｂは、表示装置３にSTDビデオを出力する場合、HEVCデコーダ７２から供給されたSTDビデオ、またはHDR-STD変換部７３から供給されたSTDビデオを出力する。
HDRビデオ出力部７５ＡとSTDビデオ出力部７５Ｂから出力されたデータは、HDMI通信部５８により、表示装置３に送信される。
［表示装置３の構成］
図２６は、表示装置３の構成例を示すブロック図である。
表示装置３は、コントローラ１０１、HDMI通信部１０２、信号処理部１０３、およびモニタ１０４から構成される。コントローラ１０１はメモリ１０１Ａを有する。
コントローラ１０１は、CPU、ROM、RAMなどより構成される。コントローラ１０１は、所定のプログラムを実行し、表示装置３の全体の動作を制御する。
例えば、コントローラ１０１は、モニタ１０４の性能を表すEDID(Extended display identification data)をメモリ１０１Ａに記憶させて管理する。コントローラ１０１は、再生装置２との認証時、メモリ１０１Ａに記憶させているEDIDをHDMI通信部１０２に出力し、再生装置２に対して送信させる。EDIDに基づいて、表示装置３のモニタ１０４の性能が再生装置２により特定される。
HDMI通信部１０２は、HDMIケーブル４を介して再生装置２との間で通信を行う。HDMI通信部１０２は、再生装置２から送信されてきたビデオデータを受信し、信号処理部１０３に出力する。また、HDMI通信部１０２は、コントローラ１０１から供給されたEDIDを再生装置２に送信する。
信号処理部１０３は、HDMI通信部１０２から供給されたビデオデータの処理を行い、映像をモニタ１０４に表示させる。
＜５．各装置の動作について＞
ここで、以上のような構成を有する各装置の動作について説明する。
［記録処理］
はじめに、図２７のフローチャートを参照して、記録装置１の記録処理について説明する。図２７の処理は、マスターのHDRビデオが記録装置１に入力されたときに開始される。
ステップＳ１において、記録装置１のコントローラ２１は、記録モードがmode-iであるか否かを判定する。記録モードは例えばオーサーにより設定される。
記録モードがmode-iであるとステップＳ１において判定された場合、ステップＳ２において、符号化処理部２２はmode-iでの符号化処理を行う。mode-iでの符号化処理により生成されたHEVCストリームはディスクドライブ２３に供給される。
一方、記録モードがmode-iiであるとステップＳ１において判定された場合、ステップＳ３において、符号化処理部２２はmode-iiでの符号化処理を行う。mode-iiでの符号化処理により生成されたHEVCストリームはディスクドライブ２３に供給される。
ステップＳ４において、Data Base情報生成部２１ＡはData Base情報生成処理を行う。
Data Base情報生成処理により生成されたPlayListファイルとClip Informationファイルはディスクドライブ２３に供給される。
ステップＳ５において、ディスクドライブ２３は、PlayListファイル、Clip Informationファイル、およびHEVCストリームを格納するストリームファイルを光ディスク１１に記録する。その後、処理は終了される。
次に、図２８のフローチャートを参照して、図２７のステップＳ２において行われるmode-iでの符号化処理について説明する。
ステップＳ１１において、符号化処理部２２のHDR情報生成部３１は、マスターのHDRビデオの輝度を検出し、HDR情報を生成する。
ステップＳ１２において、HEVCエンコーダ３２は、マスターのHDRビデオを対象としてHEVCによる符号化を行い、HDRビデオの符号化データを生成する。
ステップＳ１３において、HDR-STD変換部３３は、入力されたマスターのHDRビデオをSTDビデオに変換する。HDRビデオのRGB信号をinput data、STDビデオのRGB信号をoutput dataとしたinput dataとoutput dataの対応関係を示す情報は定義情報生成部３４に供給される。
ステップＳ１４において、定義情報生成部３４は、HDR-STD変換部３３から供給された情報に基づいてHDR-STD変換用のtone mapping定義情報を生成する。
ステップＳ１５において、HEVCストリーム生成部３５は、HDR情報生成部３１により生成されたHDR情報を含むTone mapping informationと、定義情報生成部３４により生成されたtone mapping定義情報を含むTone mapping informationのtone_map_idに、mode-i用のIDを設定する。また、HEVCストリーム生成部３５は、HDR情報を含むTone mapping informationとtone mapping定義情報を含むTone mapping informationを符号化データに挿入し、HEVCストリームを生成する。その後、図２７のステップＳ２に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図２９のフローチャートを参照して、図２７のステップＳ３において行われるmode-iiでの符号化処理について説明する。
ステップＳ２１において、符号化処理部２２のHDR情報生成部３１は、マスターのHDRビデオの輝度を検出し、HDR情報を生成する。
ステップＳ２２において、HDR-STD変換部３３は、入力されたマスターのHDRビデオをSTDビデオに変換する。HDRビデオのRGB信号をinput data、STDビデオのRGB信号をoutput dataとしたinput dataとoutput dataの対応関係を示す情報は定義情報生成部３４に供給される。
ステップＳ２３において、定義情報生成部３４は、HDR-STD変換部３３から供給された情報に基づいてSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報を生成する。
ステップＳ２４において、HEVCエンコーダ３２は、マスターのHDRビデオを変換して得られたSTDビデオを対象としてHEVCによる符号化を行い、STDビデオの符号化データを生成する。
ステップＳ２５において、HEVCストリーム生成部３５は、HDR情報生成部３１により生成されたHDR情報を含むTone mapping informationと、定義情報生成部３４により生成されたtone mapping定義情報を含むTone mapping informationのtone_map_idに、mode-ii用のIDを設定する。また、HEVCストリーム生成部３５は、HDR情報を含むTone mapping informationとtone mapping定義情報を含むTone mapping informationを符号化データに挿入し、HEVCストリームを生成する。その後、図２７のステップＳ３に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図３０のフローチャートを参照して、図２７のステップＳ４において行われるData Base情報生成処理について説明する。
ステップＳ３１において、コントローラ２１のData Base情報生成部２１Ａは、図１６を参照して説明した各情報を含むPlayListを生成する。Data Base情報生成部２１Ａが生成するPlayListには、HEVCストリームを再生区間として指定するPlayItemに関する情報が含まれる。
ステップＳ３２において、Data Base情報生成部２１Ａは、HDR_flagとmode_flagをProgramInfo()のStreamCodingInfoに含むClip Informationを生成する。この例においてはマスターのビデオがHDRビデオであるから、Data Base情報生成部２１Ａは、HDR_flagの値として、そのことを示す値である１を設定する。
また、図２７のステップＳ２においてmode-iでの符号化処理が行われている場合、Data Base情報生成部２１Ａは、mode_flagの値として、記録モードがmode-iであることを示す値である１を設定する。一方、Data Base情報生成部２１Ａは、図２７のステップＳ３においてmode-iiでの符号化処理が行われている場合、mode_flagの値として、記録モードがmode-iiであることを示す値である０を設定する。その後、図２７のステップＳ４に戻り、それ以降の処理が行われる。
記録装置１においては、以上の処理によって生成されたHEVCストリームとData Base情報が光ディスク１１に記録される。
［再生処理］
次に、図３１のフローチャートを参照して、再生装置２の再生処理について説明する。
光ディスク１１の再生を開始する前などの所定のタイミングにおいて、再生装置２のコントローラ５１は、HDMI通信部５８を制御して表示装置３と通信を行い、表示装置３のメモリ１０１ＡからEDIDを読み出す。コントローラ５１は、表示装置３が有するモニタの性能を表す情報をレジスタ５３Ａに記憶させて管理する。
ステップＳ４１において、コントローラ５１は、ディスクドライブ５２を制御し、Data Base情報であるPlayListとClip Informationを光ディスク１１から読み出す。また、コントローラ５１は、再生するHEVCストリームをPlayListに含まれる情報に基づいて特定し、特定したHEVCストリームを含むAVストリームを、ディスクドライブ５２を制御して光ディスク１１から読み出す。
ステップＳ４２において、コントローラ５１は、Clip Informationに含まれるHDR_flagとmode_flagを参照する。この例においては、マスターをHDRビデオとした記録が行われていることを示す値がHDR_flagに設定されている。これにより、再生装置２の状態は、HDRビデオ、または、HDRビデオを変換して得られたSTDビデオを再生する状態となる。
ステップＳ４３において、コントローラ５１は、記録モードがmode-iであるか否かをmode_flagの値に基づいて判定する。
記録モードがmode-iであるとステップＳ４３において判定された場合、ステップＳ４４において、復号処理部５６はmode-iでの復号処理を行う。
一方、記録モードがmode-iiであるとステップＳ４３において判定された場合、ステップＳ４５において、復号処理部５６はmode-iiでの復号処理を行う。
ステップＳ４４またはステップＳ４５において復号処理が行われた後、処理は終了される。
なお、ここでは、記録モードがmode-iであるか否かの判定がmode_flagの値に基づいて行われるものとしたが、HEVCストリームに挿入されているTone mapping informationのtone_map_idに基づいて行われるようにしてもよい。
次に、図３２のフローチャートを参照して、図３１のステップＳ４４において行われるmode-iでの復号処理について説明する。
ステップＳ６１において、復号処理部５６のパラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。パラメータ抽出部７１は、HEVCストリームに含まれるHEVCの符号化データをHEVCデコーダ７２に出力する。
ステップＳ６２において、HEVCデコーダ７２は、HEVCの符号化データを復号し、復号して得られたHDRビデオをHDR-STD変換部７３とHDRビデオ出力部７５Ａに出力する。
ステップＳ６３において、コントローラ５１は、レジスタ５３Ａに記憶させておいた情報に基づいて、表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるか否かを判定する。上述したように、レジスタ５３Ａには、表示装置３から読み出されたHDMIのEDIDに基づいて、表示装置３が有するモニタの性能に関する情報が記憶されている。
表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるとステップＳ６３において判定された場合、ステップＳ６４において、HDRビデオ出力部７５Ａは、HEVCデコーダ７２から供給されたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたHDR情報とともに出力する。
一方、表示装置３が有するモニタがHDRモニタではなく、STDモニタであるとステップＳ６３において判定された場合、ステップＳ６５において、HDR-STD変換部７３は、HEVCデコーダ７２から供給されたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたHDR-STD変換用のtone mapping定義情報に基づいてSTDビデオに変換する。
ステップＳ６６において、STDビデオ出力部７５Ｂは、HDR-STD変換部７３により変換が行われることによって得られたSTDビデオを出力する。
ステップＳ６４においてHDRビデオが出力された後、またはステップＳ６６においてSTDビデオが出力された後、ステップＳ６７において、コントローラ５１は、再生終了か否かを判定する。
再生終了ではないとステップＳ６７において判定した場合、コントローラ５１は、ステップＳ６１に戻り、以上の処理を繰り返し実行する。再生終了であるとステップＳ６７において判定された場合、図３１のステップＳ４４に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図３３のフローチャートを参照して、図３１のステップＳ４５において行われるmode-iiでの復号処理について説明する。
ステップＳ８１において、復号処理部５６のパラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。パラメータ抽出部７１は、HEVCストリームに含まれる、HEVCの符号化データをHEVCデコーダ７２に出力する。
ステップＳ８２において、HEVCデコーダ７２は、HEVCの符号化データを復号し、復号して得られたSTDビデオをSTD-HDR変換部７４とSTDビデオ出力部７５Ｂに出力する。
ステップＳ８３において、コントローラ５１は、レジスタ５３Ａに記憶させておいた情報に基づいて、表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるか否かを判定する。
表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるとステップＳ８３において判定された場合、ステップＳ８４において、STD-HDR変換部７４は、HEVCデコーダ７２から供給されたSTDビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報に基づいてHDRビデオに変換する。
ステップＳ８５において、HDRビデオ出力部７５Ａは、STD-HDR変換部７４により変換が行われることによって得られたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたHDR情報とともに出力する。
一方、表示装置３が有するモニタがSTDモニタであるとステップＳ８３において判定された場合、ステップＳ８６において、STDビデオ出力部７５Ｂは、HEVCデコーダ７２から供給されたSTDビデオを出力する。
ステップＳ８５においてHDRビデオが出力された後、またはステップＳ８６においてSTDビデオが出力された後、ステップＳ８７において、コントローラ５１は、再生終了か否かを判定する。
再生終了ではないとステップＳ８７において判定した場合、コントローラ５１は、ステップＳ８１に戻り、以上の処理を繰り返し実行する。再生終了であるとステップＳ８７において判定された場合、図３１のステップＳ４５に戻り、それ以降の処理が行われる。
［表示処理］
次に、図３４のフローチャートを参照して、表示装置３の表示処理について説明する。
ここでは、表示装置３が有するモニタ１０４がHDRモニタである場合について説明する。HDRモニタを有する表示装置３に対しては、HDR情報が付加されたHDRビデオが再生装置２から送信されてくる。
ステップＳ１０１において、表示装置３のHDMI通信部１０２は、再生装置２から送信されてきたHDRビデオとHDR情報を受信する。
ステップＳ１０２において、コントローラ１０１は、HDR情報を参照し、再生装置２から送信されてきたHDRビデオをそのまま表示可能であるか否かを判定する。HDR情報には、マスターのHDRビデオ、すなわち再生装置２から送信されてきたHDRビデオの輝度の特性を示す情報が含まれる。ステップＳ１０２における判定は、HDR情報により特定されるHDRビデオの輝度の特性と、モニタ１０４の表示性能を比較することによって行われる。
例えば、HDR情報により特定されるHDRビデオのダイナミックレンジが0-400％であり、モニタ１０４のダイナミックレンジが0-500％（例えば100％の明るさを100cd/m2とすると500cd/m2）である場合、HDRビデオをそのまま表示可能であると判定される。一方、HDR情報により特定されるHDRビデオのダイナミックレンジが0-400％であり、モニタ１０４のダイナミックレンジが0-300％である場合、HDRビデオをそのまま表示することができないと判定される。
HDRビデオをそのまま表示可能であるとステップＳ１０２において判定された場合、ステップＳ１０３において、信号処理部１０３は、HDRビデオの映像を、HDR情報により指定される輝度に従ってモニタ１０４に表示させる。例えば、図１２の曲線Ｌ１２で示す輝度の特性がHDR情報により指定されている場合、各画素値は曲線Ｌ１２で示す0-400％の範囲の明るさを表す。
一方、HDRビデオをそのまま表示させることができないとステップＳ１０２において判定された場合、ステップＳ１０４において、信号処理部１０３は、モニタ１０４の表示性能に応じて輝度を調整し、輝度を調整したHDRビデオの映像を表示させる。例えば、図１２の曲線Ｌ１２で示す輝度の特性がHDR情報により指定されており、モニタ１０４のダイナミックレンジが0-300％である場合、各画素値が0-300％の範囲の明るさを表すように圧縮される。
ステップＳ１０３、またはステップＳ１０４においてHDRビデオの映像が表示された後、ステップＳ１０５において、コントローラ１０１は、表示を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。ステップＳ１０５において表示を終了すると判定した場合、コントローラ１０１は、処理を終了させる。
以上の一連の処理により、記録装置１は、マスターのHDRビデオをHDRビデオのまま光ディスク１１に記録し、再生装置２に再生させてHDRビデオの映像を表示装置３に表示させることができる。
また、記録装置１は、マスターのHDRビデオをSTDビデオに変換して光ディスク１１に記録し、再生装置２にHDRビデオに復元させてHDRビデオの映像を表示装置３に表示させることができる。
HDRビデオを再生する際、マスターのHDRビデオの輝度の特性をHDR情報によって指定することができるようにすることにより、コンテンツのオーサーは、意図したとおりの輝度でHDRビデオの映像を表示させることが可能になる。
＜６．変形例＞
［フラグの格納位置］
以上においては、HDR_flagとmode_flagがClip Information中に格納されるものとしたが、PlayList中に格納されるようにしてもよい。
・格納位置の第１の例
図３５は、図１６のPlayListファイルに含まれるAppInfoPlayList()のシンタクスの例を示す図である。
上述したように、AppInfoPlayList()には、再生制限などの、PlayListの再生コントロールに関するパラメータが格納される。図３５の例においては、MVC_Base_view_R_flagに続けて、HDR_flagとmode_flagが記述されている。
このように、PlayListファイルのAppInfoPlayList()にHDR_flagとmode_flagが記述されるようにすることも可能である。
・格納位置の第２の例
図３６は、図１６のPlayListファイルに含まれるPlayList()のシンタクスを示す図である。
number_of_PlayItemsは、PlayListの中にあるPlayItemの数を示す。図１４の例の場合、PlayItemの数は３となる。PlayItem_idの値は、PlayListの中でPlayItem()が現れる順番に０から割り振られる。
number_of_SubPathsは、PlayListの中にあるSub Pathの数を示す。図１４の例の場合、Sub Pathの数は３である。SubPath_idの値は、PlayListの中でSubPath()が現れる順番に０から割り振られる。
図３６に示すように、PlayList()には、PlayItemの数だけPlayItem()が記述され、Sub Pathの数だけSubPath()が記述される。
図３７は、図３６のPlayItem()のシンタクスを示す図である。
Clip_Information_file_name[0]は、PlayItemが参照するClipのClip Informationファイルの名前を表す。Clip_codec_identifier［0］はClipのコーデック方式を表す。
IN_timeはPlayItemの再生区間の開始位置を表し、OUT_timeは終了位置を表す。OUT_timeの後にはUO_mask_table()、PlayItem_random_access_mode、still_modeが含まれる。
STN_table()には、PlayItemが参照するAVストリームの情報が含まれる。PlayItemと関連付けて再生されるSub Pathがある場合、そのSub Pathを構成するSubPlayItemが参照するAVストリームの情報も含まれる。
図３８は、図３７のSTN_table()のシンタクスを示す図である。
number_of_video_stream_entriesは、STN_table()にエントリーされる（登録される）ビデオストリームの数を表す。number_of_audio_stream_entriesは、STN_table()にエントリーされる1stオーディオストリームのストリームの数を表す。number_of_audio_stream2_entriesは、STN_table()にエントリーされる2ndオーディオストリームのストリームの数を表す。
number_of_PG_textST_stream_entriesは、STN_table()にエントリーされるPG_textSTストリームの数を表す。PG_textSTストリームは、ビットマップ字幕をランレングス符号化したPG(Presentation Graphics)ストリームとテキスト字幕ファイル(textST)である。number_of_IG_stream_entriesは、STN_table()にエントリーされるIG(Interactive Graphics)ストリームの数を表す。
STN_table()には、それぞれのビデオストリーム、1stオーディオストリーム、2ndオーディオストリーム、PG_textSTストリーム、IGストリームの情報であるstream_entry()とstream_attributes()が記述される。stream_entry()にはストリームのPIDが含まれ、stream_attributes()にはストリームの属性情報が含まれる。
図３９は、図３８のstream_attributes()の記述のうち、ビデオストリームに関する記述の例を示す図である。
図３９のstream_attributes()の例においては、ビデオストリームの属性情報としてstream_coding_type、video_format、frame_rateが記述され、その次に、HDR_flagとmode_flagが記述されている。なお、stream_coding_typeはビデオストリームの符号化方式を示し、video_formatはビデオフォーマットを示す。frame_rateはビデオのフレームレートを示す。
このように、PlayListファイルのSTN_table()にHDR_flagとmode_flagが記述されるようにすることも可能である。
AppInfoPlayList()とSTN_table()以外のPlayListファイル中の位置にHDR_flagとmode_flagが記述されるようにすることも可能である。同様に、図１９を参照して説明したStreamCodingInfo以外のClip Informationファイル中の位置にHDR_flagとmode_flagが記述されるようにすることも可能である。
HDR_flagとmode_flagのうちの一方がClip Informationファイルに記述され、他方がPlayListファイルに記述されるといったように、HDR_flagとmode_flagの記述位置は任意である。
［PSR］
図４０は、PSRの割り当ての例を示す図である。
上述したように、再生装置２のレジスタ５３ＡはPSRとして用いられる。BDにおいては、PSRにはPSR numberが割り当てられ、各PSRの用途が規定される。
PSR numberが29のPSRであるPSR29にHDR_capability_flagが格納される。例えば、PSR29のHDR_capability_flagの値が1であることは、再生装置２がHDRビデオの再生に対応していることを示す。また、PSR29のHDR_capability_flagの値が0であることは、再生装置２がHDRビデオの再生に対応していないことを示す。
HDR_capability_flagは、例えばClip InformationのHDR_flagの値として1が設定された光ディスク、すなわちマスターをHDRビデオとした記録が行われた光ディスクが挿入されたとき、ディスクナビゲーションプログラムを実行するコントローラ５１により参照される。HDR_capability_flagの値として0が設定されている場合、HDRビデオの処理に対応した表示装置を再生装置２に接続することを要求するメッセージが表示される。
PSR numberが25のPSRであるPSR25が、接続されたモニタのHDRビデオの対応状況を表す情報を記録するPSRとして用いられる。この場合、表示装置３から取得されたEDIDにより示される、表示装置３が有するモニタの性能を表す情報はPSR25に記憶される。
例えば、HDR Display Capability用途のPSR25には、HDR_display_capability_flag、輝度仕様を示す情報が格納される。HDR_display_capability_flagの値が1であることは、接続されたモニタがHDRビデオの表示が可能であることを示す。また、HDR_display_capability_flagの値が0であることは、接続されたモニタがHDRビデオの表示ができないことを示す。
輝度仕様を示す情報として、例えば、何％の明るさまでの表示が可能であるのかを示す情報などが格納される。
HDR Display Capability用途としてPSR25を用いるのではなく、Display Capability用途のPSRであるPSR23にHDR_display_capability_flagと輝度仕様を示す情報が格納されるようにしてもよい。
＜７．再生装置側で輝度を調整する場合の例＞
以上においては、再生装置２から送信されてきたHDRビデオをそのまま表示させることができない場合、表示装置３が自ら輝度を調整するものとしたが、HDRビデオの輝度の調整が再生装置２により行われるようにしてもよい。表示装置３は、再生装置２により輝度が調整されたHDRビデオを受信し、HDRビデオの映像を表示させることになる。
［mode-iにおける信号処理］
図４１は、HDRビデオの輝度の調整が再生装置２により行われる場合のmode-iにおける信号処理の例を示す図である。
図４１に示す処理のうち、記録装置１により行われる処理と、再生装置２により行われるSTDビデオの出力に関する処理は、図２を参照して説明した処理と同じである。重複する説明については適宜省略する。再生装置２のレジスタ５３Ａには、上述したHDR_display_capability_flag、輝度仕様を示す情報が格納されているものとする。
再生装置２は、光ディスク１１からHEVCストリームを読み出し、矢印＃２１，＃２２の先に示すように、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。
また、再生装置２は、矢印＃２３の先に示すように、HEVCの符号化データを復号する。
再生装置２は、表示装置３がHDRモニタを有しているが、HDRビデオをそのまま表示させることができない場合、矢印＃３０１の先に示すように、符号化データを復号して得られたHDRビデオの輝度を調整する。
例えば、HDR情報により示されるHDRビデオのダイナミックレンジが0-400％であり、レジスタ５３Ａに記憶されている輝度仕様を示す情報により、モニタ１０４のダイナミックレンジが0-300％であることが示されている場合、再生装置２は輝度の調整を行う。この場合、各画素値の明るさが0-300％の範囲に圧縮される。
HDRビデオの輝度を調整した場合、再生装置２は、矢印＃３０２の先に示すように、HDR情報の書き換えを行う。書き換え後のHDR情報は、輝度調整後のHDRビデオの輝度の特性を示す情報になる。
矢印＃３０３の先に示すように、再生装置２は、輝度調整後のHDRビデオのデータにHDR情報を付加し、矢印＃３０４の先に示すように表示装置３に出力する。
［mode-iiにおける信号処理］
図４２は、HDRビデオの輝度の調整が再生装置２により行われた場合のmode-iiにおける信号処理の例を示す図である。
図４２に示す処理のうち、記録装置１により行われる処理と、再生装置２により行われるSTDビデオの出力に関する処理は、図４を参照して説明した処理と同じである。重複する説明については適宜省略する。
再生装置２は、光ディスク１１からHEVCストリームを読み出し、矢印＃１０１，＃１０２の先に示すように、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。
また、再生装置２は、矢印＃１０３の先に示すように、HEVCの符号化データを復号する。再生装置２は、表示装置３がHDRモニタを有する場合、矢印＃１０５の先に示すように、HEVCストリームから抽出されたSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報を用いて、符号化データを復号して得られたSTDビデオをHDRビデオに変換する。
再生装置２は、表示装置３がHDRモニタを有しているが、HDRビデオをそのまま表示させることができない場合、矢印＃３１１の先に示すように、HDRビデオの輝度を調整し、矢印＃３１２の先に示すように、HDR情報の書き換えを行う。
矢印＃３１３の先に示すように、再生装置２は、輝度調整後のHDRビデオのデータにHDR情報を付加し、矢印＃３１４の先に示すように表示装置３に出力する。
このように、HDRビデオの輝度の調整が再生装置２により行われた場合、調整後の輝度の特性を表すようにHDR情報が書き換えられ、HDRビデオのデータとともに表示装置３に対して送信される。
表示装置３は、HDRビデオが送信されてくることをHDR情報に基づいて認識し、HDRビデオの映像を、書き換え後のHDR情報により指定される輝度に従ってモニタ１０４に表示させることができる。
［再生装置２の構成］
図４３は、図２５のHDRビデオ出力部７５Ａの構成例を示すブロック図である。
HDRビデオ出力部７５Ａは、輝度調整部１１１と書き換え部１１２から構成される。HEVCデコーダ７２から、またはSTD-HDR変換部７４から供給されたHDRビデオは輝度調整部１１１に入力される。また、パラメータ抽出部７１から供給されたHDR情報は書き換え部１１２に入力される。
輝度調整部１１１は、HDRビデオの輝度を調整し、輝度調整後のHDRビデオを出力する。
書き換え部１１２は、輝度調整部１１１による調整結果に基づいて、調整後の輝度の特性を表すようにHDR情報を書き換える。書き換え後のHDR情報は、輝度調整後のHDRビデオに付加され、表示装置３に送信される。
［再生装置２の復号処理］
ここで、図４４のフローチャートを参照して、図３１のステップＳ４４において行われるmode-iでの復号処理について説明する。図４４の処理においては、適宜、HDRビデオの輝度の調整が行われる。
図４４に示す処理のうち、ステップＳ１５１乃至Ｓ１５３、Ｓ１５８乃至Ｓ１６０の処理は、それぞれ、図３２のステップＳ６１乃至Ｓ６３、Ｓ６５乃至Ｓ６７の処理と同じ処理である。重複する説明については適宜省略する。
ステップＳ１５１において、復号処理部５６のパラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。
ステップＳ１５２において、HEVCデコーダ７２は、HEVCの符号化データを復号し、復号して得られたHDRビデオを出力する。
ステップＳ１５３において、コントローラ５１は、表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるか否かを判定する。
表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるとステップＳ１５３において判定した場合、ステップＳ１５４において、コントローラ５１は、表示装置３のモニタ１０４にHDRビデオをそのまま表示させることができるか否かを判定する。
HDRビデオをそのまま表示させることができないとステップＳ１５４において判定した場合、ステップＳ１５５において、HDRビデオ出力部７５Ａの輝度調整部１１１は、HEVCデコーダ７２により復号されたHDRビデオの輝度をモニタ１０４の表示性能に応じて調整する。
ステップＳ１５６において、書き換え部１１２は、輝度の調整結果に基づいてHDR情報の書き換えを行う。
ステップＳ１５７において、HDRビデオ出力部７５Ａは、輝度調整後のHDRビデオを書き換え後のHDR情報とともに出力する。
HDRビデオをそのまま表示させることができるとステップＳ１５４において判定された場合、ステップＳ１５５，Ｓ１５６の処理はスキップされる。この場合、ステップＳ１５７において、HDRビデオ出力部７５Ａは、HEVCデコーダ７２により復号されたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１により抽出されたHDR情報とともに出力する。
ステップＳ１６０において再生終了か否かが判定され、再生終了であると判定された場合、処理は終了される。その後、図３１のステップＳ４４に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図４５のフローチャートを参照して、図３１のステップＳ４５において行われるmode-iiでの復号処理について説明する。図４５の処理においては、適宜、HDRビデオの輝度の調整が行われる。
図４５に示す処理のうち、ステップＳ１７１乃至Ｓ１７４、Ｓ１７９，Ｓ１８０の処理は、それぞれ、図３３のステップＳ８１乃至Ｓ８４、Ｓ８６，Ｓ８７の処理と同じ処理である。重複する説明については適宜省略する。
ステップＳ１７１において、復号処理部５６のパラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。
ステップＳ１７２において、HEVCデコーダ７２は、HEVCの符号化データを復号し、復号して得られたSTDビデオを出力する。
ステップＳ１７３において、コントローラ５１は、表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるか否かを判定する。
表示装置３が有するモニタがHDRモニタであるとステップＳ１７３において判定された場合、ステップＳ１７４において、STD-HDR変換部７４は、復号されたSTDビデオを、STD-HDR変換用のtone mapping定義情報に基づいてHDRビデオに変換する。
ステップＳ１７５において、コントローラ５１は、表示装置３のモニタ１０４に、STDビデオを変換して得られたHDRビデオをそのまま表示させることができるか否かを判定する。
HDRビデオをそのまま表示させることができないとステップＳ１７５において判定された場合、ステップＳ１７６において、HDRビデオ出力部７５Ａの輝度調整部１１１は、STDビデオを変換して得られたHDRビデオの輝度をモニタ１０４の表示性能に応じて調整する。
ステップＳ１７７において、書き換え部１１２は、輝度の調整結果に基づいてHDR情報の書き換えを行う。
ステップＳ１７８において、HDRビデオ出力部７５Ａは、輝度調整後のHDRビデオを書き換え後のHDR情報とともに出力する。
HDRビデオをそのまま表示させることができるとステップＳ１７５において判定された場合、ステップＳ１７６，Ｓ１７７の処理はスキップされる。この場合、ステップＳ１７８において、HDRビデオ出力部７５Ａは、STDビデオを変換して得られたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１により抽出されたHDR情報とともに出力する。
ステップＳ１８０において再生終了か否かが判定され、再生終了であると判定された場合、処理は終了される。その後、図３１のステップＳ４５に戻り、それ以降の処理が行われる。
［表示装置３の表示処理］
次に、図４６のフローチャートを参照して、表示装置３の表示処理について説明する。
図４６の処理は、再生装置２による図４４または図４５の処理の後に行われる。HDRモニタを有する表示装置３に対しては、HDR情報とともに、輝度の調整が行われていないオリジナルのHDRビデオ、または輝度調整後のHDRビデオが再生装置２から送信されてくる。
ステップＳ１９１において、表示装置３のHDMI通信部１０２は、再生装置２から送信されてきたHDRビデオとHDR情報を受信する。
ステップＳ１９２において、信号処理部１０３は、HDRビデオの映像を、HDR情報により指定される輝度に従ってモニタ１０４に表示させる。
ステップＳ１９３において、コントローラ１０１は、表示を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、ステップＳ１９１以降の処理を繰り返す。ステップＳ１９３において表示を終了すると判定した場合、コントローラ１０１は、処理を終了させる。
このように、輝度の調整が再生装置２により行われる場合、表示装置３は、再生装置２から送信されてきたHDRビデオをそのまま表示させることができるか否かの判定を行う必要がない。また、表示装置３は、HDRビデオの輝度を自ら調整する必要がない。
HDRビデオの輝度の調整が必要な場合に、輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかを再生装置２のユーザが設定することができるようにしてもよい。
また、輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかを、表示装置３が再生装置２に対して通知し、その通知に応じて再生装置２において行われる処理が切り替えられるようにしてもよい。例えば、表示装置３がHDRビデオの輝度の調整機能を有している場合、輝度の調整を表示装置３側で行うことが通知され、HDRビデオの輝度の調整機能を有していない場合、輝度の調整を再生装置２側で行うことが通知される。
輝度の調整を再生装置２側で行うことが表示装置３から通知された場合、再生装置２は、復号処理として図４４または図４５の処理を行う。また、輝度の調整を表示装置３側で行うことが表示装置３から通知された場合、再生装置２は、復号処理として図３２または図３３の処理を行う。
再生装置２が行う輝度調整と表示装置３が行う輝度調整は、調整に用いるパラメータに違いがあることがある。この場合、モニタ１０４を有し、モニタ１０４の特性により適した調整を行うことができる表示装置３に輝度の調整を行わせた方が画質の観点からは望ましいと考えられる。
輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかを表示装置３に選択させることにより、画質のよいHDRビデオを表示させることが可能になる。輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかの選択が、ユーザの操作に基づいて行われるようにすることが可能である。例えば、ユーザが、リモートコントローラ、または表示装置３の本体に設けられたボタンを操作してメニュー画面の表示を指示した場合、表示装置３のコントローラ１０１は、信号処理部１０３を制御するなどして、HDRビデオに関する設定の項目を含むメニュー画面をモニタ１０４に表示させる。HDRビデオに関する設定の項目が選択されたとき、輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかの選択に用いられる画面が表示され、ユーザは、いずれかを選択することになる。表示装置３は、ユーザの選択内容を表す情報をHDMIケーブル４を介して再生装置２に送信することによって、HDRビデオの輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかを再生装置２に通知する。
HDRビデオの輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかの通知は、HDMIのEDIDを用いて実現することができる。
＜８．HDMIに適用した例＞
［HDR EDIDとHDR InfoFrame］
図４７は、HDMI経由で送受信される情報に基づく認識の例を示す図である。
図４７の左側に示すように、4K解像度のHDRビデオの処理に対応したBD Playerである再生装置２は、表示装置３のメモリ１０１Ａに記憶されているEDIDを読み出す。表示装置３のメモリ１０１Ａには、表示装置３のモニタ１０４の性能を表すEDIDなどの複数のEDIDが記憶されている。
再生装置２は、表示装置３から読み出したEDIDの中にHDR EDIDが含まれる場合、表示装置３がHDRモニタを有する装置であり、表示装置３に対してHDRビデオを出力することが可能であると認識する。HDR EDIDには、HDRビデオの出力に関する情報が含まれる。HDRビデオの輝度の調整を再生装置２側で行うか表示装置３側で行うかの通知が、HDR EDIDを用いて行われる。
図４７の右側に示すように、再生装置２は、表示装置３に出力するHDRビデオの各フレームのデータにHDR InfoFrameを付加する。HDMI規格においては、ビデオの各フレームにInfoFrameが付加される。ビデオのInfoFrameには、ビデオデータがRGBのデータであるのかYCbCrのデータであるのかを示す情報、アスペクト比を示す情報などのビデオの仕様に関する情報が含まれる。
HDR InfoFrameは、HDRビデオの仕様に関する情報を含むInfoFrameである。HDRビデオの輝度の特性を示すHDR情報の伝送が、HDR InfoFrameを用いて行われる。再生装置２は、HDR InfoFrameを付加したHDRビデオのデータを表示装置３に出力する。
表示装置３は、再生装置２から送信されてきたビデオデータにHDR InfoFrameが付加されている場合、再生装置２から送信されてきたビデオデータがHDRビデオのデータであると認識する。その後、表示装置３は、HDRビデオの映像をHDRモニタに表示させる。
図４８は、HDMI経由で送受信される情報に基づく認識の他の例を示す図である。
図４８の左側に示すように、再生装置２は、表示装置３から読み出したEDIDの中にHDR EDIDが含まれていない場合、表示装置３がHDRモニタを有していない装置であると認識する。この場合、再生装置２は、STDビデオのデータのみを表示装置３に出力することになる。再生装置２が出力するSTDビデオのデータには、HDR InfoFrameは付加されない。
一方、図４８の右側に示すように、表示装置３は、再生装置２から送信されてきたビデオデータにHDR InfoFrameが付加されていない場合、再生装置２から送信されてきたビデオデータがSTDビデオのデータであると認識する。その後、表示装置３は、STDビデオの映像をSTDモニタに表示させる。
このように、再生装置２から表示装置３に対するHDR情報の伝送を、HDMIのInfoFrameを用いて行うことが可能である。また、HDRビデオの輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかの表示装置３から再生装置２に対する通知を、HDMIのEDIDを用いて行うことが可能である。
図４９は、HDR EDIDの例を示す図である。
HDR EDIDには、モニタの最大輝度を示す情報、最大拡張レベルを示す情報、およびraw/cooked flag-1が含まれる。raw/cooked flag-1は、HDRビデオを未加工で出力するか、必要な場合にはHDRビデオの輝度の調整を行ってから出力するかを表す。
raw/cooked flag-1の値が1であることは、HDRビデオを未加工で出力すること、すなわち、輝度の調整を再生装置２側で行わないでHDRビデオを出力することを表示装置３が要求していることを表す。raw/cooked flag-1の値が1である場合、再生装置２は、HDRビデオのダイナミックレンジがモニタ１０４の表示性能を超える場合であっても、輝度の調整を行わないでHDRビデオを出力する。
表示装置３は、例えばHDRビデオの輝度を調整する機能を有している場合には、raw/cooked flag-1の値として1を設定する。
また、raw/cooked flag-1の値が0であることは、必要な場合にはHDRビデオの輝度の調整を再生装置２側で行ってから出力することを表示装置３が要求していることを表す。raw/cooked flag-1の値が0である場合、再生装置２は、HDRビデオのダイナミックレンジがモニタ１０４の表示性能を超えるときには、HDRビデオの輝度をモニタ１０４の表示性能に応じて調整し、調整後のHDRビデオを出力する。
表示装置３は、例えばHDRビデオの輝度を調整する機能を有していない場合には、raw/cooked flag-1の値として0を設定する。
輝度の調整を再生装置２側で行わないで表示装置３側で行う図３２または図３３の復号処理は、raw/cooked flag-1の値が1である場合の処理に相当する。また、輝度の調整を再生装置２側で行う図４４または図４５の復号処理は、raw/cooked flag-1の値が0である場合の処理に相当する。
以下、適宜、HDRビデオを未加工で再生装置２が出力することをraw出力という。また、必要な場合にHDRビデオの輝度の調整を再生装置２が行ってから出力することをcooked出力という。
図５０は、HDR InfoFrameの例を示す図である。
HDR InfoFrameには、HDR情報のパラメータである、ref_screen_luminance_white、extended_range_white_level、nominal_black_level_code_value、nominal_white_level_code_value、extended_white_level_code_value、およびraw/cooked flag-2が含まれる。
また、HDR InfoFrameにはraw/cooked flag-2が含まれる。raw/cooked flag-2は、出力するHDRビデオが、輝度の調整を行っていない未加工のHDRビデオであるか、輝度調整後のHDRビデオであるか表す。
raw/cooked flag-2の値が1であることは、出力するHDRビデオが輝度の調整を再生装置２側で行っていない未加工のHDRビデオであることを表す。再生装置２は、例えば、HDR EDIDに含まれるraw/cooked flag-1の値が1である場合、raw/cooked flag-2の値として1を設定したHDR InfoFrameをHDRビデオのデータに付加して出力する。
また、raw/cooked flag-2の値が0であることは、出力するHDRビデオが輝度調整後のHDRビデオであることを表す。再生装置２は、例えば、HDR EDIDに含まれるraw/cooked flag-1の値が0であり、HDRビデオのダイナミックレンジがモニタ１０４の表示性能を超える場合、輝度の調整を行うとともに、raw/cooked flag-2の値として0を設定する。再生装置２は、raw/cooked flag-2の値として0を設定したHDR InfoFrameを、輝度調整後のHDRビデオのデータに付加して出力する。
輝度の調整を再生装置２側で行わない図３２または図３３の復号処理においては、HDR InfoFrameのraw/cooked flag-2には1の値が設定される。また、輝度の調整を再生装置２側で行うことがある図４４または図４５の復号処理においては、HDR InfoFrameのraw/cooked flag-2には0の値が設定されることがある。
［再生装置２と表示装置３の処理］
ここで、HDR EDIDとHDR InfoFrameを用いた再生装置２と表示装置３の処理について説明する。
はじめに、図５１のフローチャートを参照して、HDR EDIDを設定する表示装置３の処理について説明する。
ステップＳ２１１において、表示装置３のコントローラ１０１は、raw/cooked flag-1に1または0の値を設定し、モニタの最大輝度を示す情報、最大拡張レベルを示す情報、およびraw/cooked flag-1からなるHDR EDIDをメモリ１０１Ａに記憶させる。
ステップＳ２１２において、HDMI通信部１０２は、再生装置２からの要求に応じて、HDR EDIDを含む複数のEDIDをメモリ１０１Ａから読み出し、再生装置２に送信する。
次に、図５２のフローチャートを参照して、再生装置２の再生処理について説明する。
図５２の処理は、例えば、表示装置３において図５１の処理が行われた後に開始される。
ステップＳ２２１において、コントローラ５１は、ディスクドライブ５２を制御し、Data Base情報であるPlayListとClip Informationを光ディスク１１から読み出す。また、コントローラ５１は、再生するHEVCストリームをPlayListに含まれる情報に基づいて特定し、特定したHEVCストリームを含むAVストリームを、ディスクドライブ５２を制御して光ディスク１１から読み出す。
ステップＳ２２２において、コントローラ５１は、Clip Informationに含まれるHDR_flagとmode_flagを参照する。この例においては、マスターをHDRビデオとした記録が行われていることを示す値がHDR_flagに設定されている。
ステップＳ２２３において、コントローラ５１は、HDMI通信部５８を制御し、表示装置３からEDIDを読み出す。HDMI通信部５８から再生装置２のHDMI通信部１０２に対してEDIDの読み出しが要求され、要求に応じて送信されてきた複数のEDIDがHDMI通信部５８により取得される。
ステップＳ２２４において、コントローラ５１は、表示装置３から読み出したEDIDの中にHDR EDIDが含まれているか否かを判定する。
HDR EDIDが含まれているとステップＳ２２４において判定した場合、コントローラ５１は、表示装置３に対してHDRビデオを出力することが可能であると認識し、ステップＳ２２５において、モニタ１０４の表示性能を示す情報をレジスタ５３Ａに記憶させる。例えば、コントローラ５１は、HDR EDIDに含まれるモニタの最大輝度を示す情報と最大拡張レベルを示す情報を、モニタの輝度仕様を示す情報としてPSR25に記憶させる。また、コントローラ５１は、PSR25のHDR_display_capability_flagに、モニタ１０４がHDRビデオの表示が可能であることを示す値を設定する。
ステップＳ２２６において、コントローラ５１は、HDR EDIDに含まれるraw/cooked flag-1に基づいて、表示装置３からraw出力が要求されているか否かを判定する。上述した例の場合、コントローラ５１は、raw/cooked flag-1の値が1である場合にはraw出力が要求されていると判定し、0である場合にはcooked出力が要求されていると判定する。
raw出力が要求されているとステップＳ２２６において判定した場合、ステップＳ２２７において、コントローラ５１は、HDRビデオをraw出力する処理であるHDR・raw出力処理を行う。
raw出力が要求されていないとステップＳ２２６において判定した場合、ステップＳ２２８において、コントローラ５１は、HDRビデオをcooked出力する処理であるHDR・cooked出力処理を行う。
一方、HDR EDIDが含まれていないとステップＳ２２４において判定した場合、ステップＳ２２９において、コントローラ５１は、STDビデオを出力する処理であるSTD出力処理を行う。STD出力処理によるSTDビデオの出力先は、表示装置３とは異なる、HDRモニタを有していない表示装置となる。
ステップＳ２２７，Ｓ２２８，Ｓ２２９においてビデオデータが出力された後、処理は終了される。
次に、図５３のフローチャートを参照して、図５２のステップＳ２２７において行われるHDR・raw出力処理について説明する。
ステップＳ２４１において、復号処理部５６のパラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。パラメータ抽出部７１は、HEVCストリームに含まれるHEVCの符号化データをHEVCデコーダ７２に出力する。
ステップＳ２４２において、HEVCデコーダ７２は、HEVCの符号化データを復号する。記録モードがmode-iである場合、符号化データを復号することによって得られたHDRビデオのデータはHDRビデオ出力部７５Ａに供給される。また、記録モードがmode-iiである場合、符号化データを復号することによって得られたSTDビデオのデータはSTD-HDR変換部７４に供給される。
ステップＳ２４３において、コントローラ５１は、記録モードがmode-iであるか否かをmode_flagの値に基づいて判定する。
記録モードがmode-iiであるとステップＳ２４３において判定された場合、ステップＳ２４４において、STD-HDR変換部７４は、HEVCデコーダ７２から供給されたSTDビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報に基づいてHDRビデオに変換する。記録モードがmode-iであるとステップＳ２４３において判定された場合、ステップＳ２４４の処理はスキップされる。
ステップＳ２４５において、HDRビデオ出力部７５Ａは、HDRビデオが輝度の調整を行っていない未加工のHDRビデオであることを示す１の値をraw/cooked flag-2に設定する。また、HDRビデオ出力部７５Ａは、パラメータ抽出部７１により抽出されたHDR情報の各パラメータとraw/cooked flag-2を含むHDR InfoFrameを生成する。
ステップＳ２４６において、HDRビデオ出力部７５Ａは、HDR InfoFrameをHDRビデオの各フレームのデータに付加し、表示装置３に出力する。
ステップＳ２４７において、コントローラ５１は、再生終了か否かを判定し、再生終了ではないと判定した場合、ステップＳ２４１に戻り、以上の処理を繰り返し実行する。再生終了であるとステップＳ２４７において判定された場合、図５２のステップＳ２２７に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図５４のフローチャートを参照して、図５２のステップＳ２２８において行われるHDR・cooked出力処理について説明する。
ステップＳ２６１において、復号処理部５６のパラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。パラメータ抽出部７１は、HEVCストリームに含まれるHEVCの符号化データをHEVCデコーダ７２に出力する。
ステップＳ２６２において、HEVCデコーダ７２は、HEVCの符号化データを復号する。記録モードがmode-iである場合、符号化データを復号することによって得られたHDRビデオのデータはHDRビデオ出力部７５Ａに供給される。また、記録モードがmode-iiである場合、符号化データを復号することによって得られたSTDビデオのデータはSTD-HDR変換部７４に供給される。
ステップＳ２６３において、コントローラ５１は、記録モードがmode-iであるか否かをmode_flagの値に基づいて判定する。
記録モードがmode-iiであるとステップＳ２６３において判定された場合、ステップＳ２６４において、STD-HDR変換部７４は、HEVCデコーダ７２から供給されたSTDビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたSTD-HDR変換用のtone mapping定義情報に基づいてHDRビデオに変換する。記録モードがmode-iであるとステップＳ２６３において判定された場合、ステップＳ２６４の処理はスキップされる。
ステップＳ２６５において、コントローラ５１は、HDR情報により示されるHDRビデオの輝度の特性と、HDR EDIDに含まれる情報により示されるモニタ１０４の性能を比較し、モニタ１０４にHDRビデオをそのまま表示させることができるか否かを判定する。
HDRビデオをそのまま表示させることができないとステップＳ２６５において判定した場合、ステップＳ２６６において、HDRビデオ出力部７５Ａの輝度調整部１１１は、HDRビデオの輝度をモニタ１０４の表示性能に応じて調整する。
ステップＳ２６７において、書き換え部１１２は、輝度の調整結果に基づいてHDR情報の書き換えを行う。HDRビデオをそのまま表示させることができるとステップＳ２６５において判定された場合、ステップＳ２６６，Ｓ２６７の処理はスキップされる。
ステップＳ２６８において、HDRビデオ出力部７５Ａは、raw/cooked flag-2に所定の値を設定し、HDR情報の各パラメータを含むHDR InfoFrameを生成する。
例えば、HDRビデオの輝度を調整していない場合、HDRビデオ出力部７５Ａは、そのことを示す1の値をraw/cooked flag-2に設定し、raw/cooked flag-2と、パラメータ抽出部７１により抽出されたHDR情報の各パラメータを含むHDR InfoFrameを生成する。
一方、HDRビデオの輝度を調整した場合、HDRビデオ出力部７５Ａは、そのことを示す0の値をraw/cooked flag-2に設定し、raw/cooked flag-2と、書き換え後のHDR情報の各パラメータを含むHDR InfoFrameを生成する。
ステップＳ２６９において、HDRビデオ出力部７５Ａは、HDR InfoFrameをHDRビデオの各フレームのデータに付加し、表示装置３に出力する。
ステップＳ２７０において、コントローラ５１は、再生終了か否かを判定し、再生終了ではないと判定した場合、ステップＳ２６１に戻り、以上の処理を繰り返し実行する。再生終了であるとステップＳ２７０において判定された場合、図５２のステップＳ２２８に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図５５のフローチャートを参照して、図５２のステップＳ２２９において行われるSTD出力処理について説明する。
上述したように、図５５の処理は、表示装置３とは異なる、HDRモニタを有していない表示装置にビデオデータを出力する処理である。
ステップＳ２８１において、復号処理部５６のパラメータ抽出部７１は、HEVCストリームのSEIからHDR情報とtone mapping定義情報を抽出する。パラメータ抽出部７１は、HEVCストリームに含まれるHEVCの符号化データをHEVCデコーダ７２に出力する。
ステップＳ２８２において、HEVCデコーダ７２は、HEVCの符号化データを復号する。記録モードがmode-iである場合、符号化データを復号することによって得られたHDRビデオのデータはHDR-STD変換部７３に供給される。また、記録モードがmode-iiである場合、符号化データを復号することによって得られたSTDビデオのデータはSTDビデオ出力部７５Ｂに供給される。
ステップＳ２８３において、コントローラ５１は、記録モードがmode-iであるか否かをmode_flagの値に基づいて判定する。
記録モードがmode-iであるとステップＳ２８３において判定された場合、ステップＳ２８４において、HDR-STD変換部７３は、HEVCデコーダ７２から供給されたHDRビデオを、パラメータ抽出部７１から供給されたHDR-STD変換用のtone mapping定義情報に基づいてSTDビデオに変換する。記録モードがmode-iiであるとステップＳ２８３において判定された場合、ステップＳ２８４の処理はスキップされる。
ステップＳ２８５において、STDビデオ出力部７５Ｂは、HEVCデコーダ７２から供給されたSTDビデオ、またはHDR-STD変換部７３から供給されたSTDビデオのデータを出力する。
ステップＳ２８６において、コントローラ５１は、再生終了か否かを判定し、再生終了ではないと判定した場合、ステップＳ２８１に戻り、以上の処理を繰り返し実行する。再生終了であるとステップＳ２８６において判定された場合、図５２のステップＳ２２９に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図５６のフローチャートを参照して、表示装置３の表示処理について説明する。
HDRモニタを有する表示装置３に対して再生装置２が送信するビデオデータにはHDR InfoFrameが付加されている。表示装置３のコントローラ１０１は、HDR InfoFrameに基づいて、再生装置２から送信されてくるビデオデータがHDRビデオのデータであると認識する。
ステップＳ３０１において、表示装置３のHDMI通信部１０２は、再生装置２から送信されてきたHDRビデオのデータを受信する。HDRビデオの各フレームのデータにはHDR InfoFrameが付加されている。
ステップＳ３０２において、コントローラ１０１は、HDR InfoFrameに含まれるraw/cooked flag-2に基づいて、HDRビデオのデータがraw出力されたデータであるか否かを判定する。
raw/cooked flag-2に1の値が設定されている場合、コントローラ１０１は、HDRビデオのデータがraw出力されたデータであると判定する。また、raw/cooked flag-2に0の値が設定されている場合、コントローラ１０１は、HDRビデオのデータが、cooked出力されたデータであると判定する。
HDRビデオのデータがraw出力されたデータであるとステップＳ３０２において判定された場合、ステップＳ３０３において、信号処理部１０３は、HDR InfoFrameに含まれるHDR情報を参照する。信号処理部１０３は、HDRビデオのダイナミックレンジがモニタ１０４の表示性能を超えているときには、適宜、HDRビデオの輝度を調整し、輝度調整後のHDRビデオの映像をモニタ１０４に表示させる。
一方、HDRビデオのデータがcooked出力されたデータであるとステップＳ３０２において判定された場合、ステップＳ３０４において、信号処理部１０３は、HDR InfoFrameに含まれるHDR情報に従って、HDRビデオの映像をモニタ１０４に表示させる。
ステップＳ３０３、またはステップＳ３０４においてHDRビデオの映像が表示された後、ステップＳ３０５において、コントローラ１０１は、HDRビデオの表示を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。ステップＳ３０５において表示を終了すると判定した場合、コントローラ１０１は、処理を終了させる。
以上の一連の処理により、再生装置２は、HDMIのInfoFrameを用いてHDR情報を表示装置３に伝送することができる。また、表示装置３は、HDRビデオの輝度の調整を再生装置２側で行うか、表示装置３側で行うかを、HDMIのEDIDを用いて要求することができる。
＜９．他の変形例＞
HDRビデオのデータを再生装置２から表示装置３に送信する場合、HDR情報を付加して送信するものとしたが、HDR情報を付加しないで送信するようにしてもよい。
また、再生装置２がBD Playerである場合について主に説明したが、再生装置２が有する上述した機能を携帯端末に搭載するようにしてもよい。この場合、携帯端末が再生装置２としての役割を有することになる。
さらに、再生装置２が再生するコンテンツがリムーバブルメディアに記録されたコンテンツであるとしたが、上述した技術は、ネットワークを介して配信されたコンテンツを再生する場合にも適用可能である。この場合、再生装置２は、インターネットなどのネットワークを介して接続されたサーバから送信されてきたコンテンツを受信し、再生してHDRビデオを表示装置３に出力することになる。
［コンピュータの構成例］
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図５７は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
CPU５０１、ROM５０２、RAM５０３は、バス５０４により相互に接続されている。
バス５０４には、さらに、入出力インタフェース５０５が接続されている。入出力インタフェース５０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部５０７が接続される。また、入出力インタフェース５０５には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部５０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部５０９、リムーバブルメディア５１１を駆動するドライブ５１０が接続される。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU５０１が、例えば、記憶部５０８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース５０５及びバス５０４を介してRAM５０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
CPU５０１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア５１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部５０８にインストールされる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
なお、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
［構成の組み合わせ例］
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
（１）
第１の輝度範囲より広い第２の輝度範囲のビデオである拡張ビデオの符号化データ、前記拡張ビデオの輝度の特性を示す輝度特性情報、および、前記拡張ビデオから前記第１の輝度範囲のビデオである標準ビデオへの輝度変換を行うときに用いられる輝度変換定義情報を記録した記録媒体から、前記符号化データ、前記輝度特性情報、および前記輝度変換定義情報を読み出す読み出し部と、
前記符号化データを復号する復号部と、
前記輝度変換定義情報に基づいて、前記符号化データを復号して得られた前記拡張ビデオを前記標準ビデオに変換する変換部と、
前記拡張ビデオを表示可能な表示装置に対して、前記拡張ビデオのデータと前記輝度特性情報を出力し、前記拡張ビデオを表示することができない表示装置に対して、前記標準ビデオのデータを出力する出力部と
を備える再生装置。
（２）
前記輝度特性情報と前記輝度変換定義情報は、前記符号化データを含むストリームに前記符号化データの補助情報として挿入され、前記記録媒体に記録される
前記（１）に記載の再生装置。
（３）
前記符号化データはHEVCの符号化データであり、前記輝度特性情報と前記輝度変換定義情報はHEVCストリームのSEIである
前記（２）に記載の再生装置。
（４）
前記輝度変換定義情報は、tone_map_model_idの値として0,2,3のうちのいずれかの値が設定された第１のTone mapping informationであり、
前記輝度特性情報は、tone_map_model_idの値として4が設定された第２のTone mapping informationである
前記（３）に記載の再生装置。
（５）
前記第１のTone mapping informationと前記第２のTone mapping informationのtone_map_model_idには、前記記録媒体の記録モードを表す同じ値が設定される
前記（４）に記載の再生装置。
（６）
前記記録媒体には、前記拡張ビデオをマスターとした記録が行われているか否かを示すフラグを含む、前記符号化データの再生に関する情報がさらに記録されており、
前記復号部は、前記拡張ビデオをマスターとした記録が行われていることが前記フラグにより示される場合に、前記符号化データの復号を行う
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の再生装置。
（７）
前記記録媒体はブルーレイディスクであり、
前記フラグは、前記再生に関する情報としてのClip Informationファイルに含まれる
前記（６）に記載の再生装置。
（８）
前記記録媒体はブルーレイディスクであり、
前記フラグは、前記再生に関する情報としてのPlayListファイルに含まれる
前記（６）に記載の再生装置。
（９）
第１の輝度範囲より広い第２の輝度範囲のビデオである拡張ビデオの符号化データ、前記拡張ビデオの輝度の特性を示す輝度特性情報、および、前記拡張ビデオから前記第１の輝度範囲のビデオである標準ビデオへの輝度変換を行うときに用いられる輝度変換定義情報を記録した記録媒体から、前記符号化データ、前記輝度特性情報、および前記輝度変換定義情報を読み出し、
前記符号化データを復号し、
前記輝度変換定義情報に基づいて、前記符号化データを復号して得られた前記拡張ビデオを前記標準ビデオに変換し、
前記拡張ビデオを表示可能な表示装置に対して、前記拡張ビデオのデータと前記輝度特性情報を出力し、
前記拡張ビデオを表示することができない表示装置に対して、前記標準ビデオのデータを出力する
ステップを含む再生方法。
（１０）
第１の輝度範囲より広い第２の輝度範囲のビデオである拡張ビデオの符号化データと、 前記拡張ビデオの輝度の特性を示す輝度特性情報と、
前記拡張ビデオから前記第１の輝度範囲のビデオである標準ビデオへの輝度変換を行うときに用いられる輝度変換定義情報と
を記録した記録媒体であって、
前記記録媒体を再生する再生装置においては、
前記符号化データ、前記輝度特性情報、および前記輝度変換定義情報を前記記録媒体から読み出し、
前記符号化データを復号し、
前記輝度変換定義情報に基づいて、前記符号化データを復号して得られた前記拡張ビデオを前記標準ビデオに変換し、
前記拡張ビデオを表示可能な表示装置に対して、前記拡張ビデオのデータと前記輝度特性情報を出力し、
前記拡張ビデオを表示することができない表示装置に対して、前記標準ビデオのデータを出力する
処理が行われる記録媒体。
（１１）
第１の輝度範囲より広い第２の輝度範囲のビデオである拡張ビデオの輝度変換を行って得られた、前記第１の輝度範囲のビデオである標準ビデオの符号化データ、前記拡張ビデオの輝度の特性を示す輝度特性情報、および、前記標準ビデオから前記拡張ビデオへの輝度変換を行うときに用いられる輝度変換定義情報を記録した記録媒体から、前記符号化データ、前記輝度特性情報、および前記輝度変換定義情報を読み出す読み出し部と、
前記符号化データを復号する復号部と、
前記輝度変換定義情報に基づいて、前記符号化データを復号して得られた前記標準ビデオを前記拡張ビデオに変換する変換部と、
前記拡張ビデオを表示可能な表示装置に対して、前記拡張ビデオのデータと前記輝度特性情報を出力し、前記拡張ビデオを表示することができない表示装置に対して、前記標準ビデオのデータを出力する出力部と
を備える再生装置。
（１２）
前記輝度特性情報と前記輝度変換定義情報は、前記符号化データを含むストリームに前記符号化データの補助情報として挿入され、前記記録媒体に記録される
前記（１１）に記載の再生装置。
（１３）
前記符号化データはHEVCの符号化データであり、前記輝度特性情報と前記輝度変換定義情報はHEVCストリームのSEIである
前記（１２）に記載の再生装置。
（１４）
前記輝度変換定義情報は、tone_map_model_idの値として0,2,3のうちのいずれかの値が設定された第１のTone mapping informationであり、
前記輝度特性情報は、tone_map_model_idの値として4が設定された第２のTone mapping informationである
前記（１３）に記載の再生装置。
（１５）
前記第１のTone mapping informationと前記第２のTone mapping informationのtone_map_model_idには、前記記録媒体の記録モードを表す同じ値が設定される
前記（１４）に記載の再生装置。
（１６）
前記記録媒体には、前記拡張ビデオをマスターとした記録が行われているか否かを示すフラグを含む、前記符号化データの再生に関する情報がさらに記録されており、
前記復号部は、前記拡張ビデオをマスターとした記録が行われていることが前記フラグにより示される場合に、前記符号化データの復号を行う
前記（１１）乃至（１５）のいずれかに記載の再生装置。
（１７）
前記記録媒体はブルーレイディスクであり、
前記フラグは、前記再生に関する情報としてのClip Informationファイルに含まれる
前記（１６）に記載の再生装置。
（１８）
前記記録媒体はブルーレイディスクであり、
前記フラグは、前記再生に関する情報としてのPlayListファイルに含まれる
前記（１６）に記載の再生装置。
（１９）
第１の輝度範囲より広い第２の輝度範囲のビデオである拡張ビデオの輝度変換を行って得られた、前記第１の輝度範囲のビデオである標準ビデオの符号化データ、前記拡張ビデオの輝度の特性を示す輝度特性情報、および、前記標準ビデオから前記拡張ビデオへの輝度変換を行うときに用いられる輝度変換定義情報を記録した記録媒体から、前記符号化データ、前記輝度特性情報、および前記輝度変換定義情報を読み出し、
前記符号化データを復号し、
前記輝度変換定義情報に基づいて、前記符号化データを復号して得られた前記標準ビデオを前記拡張ビデオに変換し、
前記拡張ビデオを表示可能な表示装置に対して、前記拡張ビデオのデータと前記輝度特性情報を出力し、
前記拡張ビデオを表示することができない表示装置に対して、前記標準ビデオのデータを出力する
ステップを含む再生方法。
（２０）
第１の輝度範囲より広い第２の輝度範囲のビデオである拡張ビデオの輝度変換を行って得られた、前記第１の輝度範囲のビデオである標準ビデオの符号化データと、
前記拡張ビデオの輝度の特性を示す輝度特性情報と、
前記標準ビデオから前記拡張ビデオへの輝度変換を行うときに用いられる輝度変換定義情報と
を記録した記録媒体であって、
前記記録媒体を再生する再生装置においては、
前記符号化データ、前記輝度特性情報、および前記輝度変換定義情報を前記記録媒体から読み出し、
前記符号化データを復号し、
前記輝度変換定義情報に基づいて、前記符号化データを復号して得られた前記標準ビデオを前記拡張ビデオに変換し、
前記拡張ビデオを表示可能な表示装置に対して、前記拡張ビデオのデータと前記輝度特性情報を出力し、
前記拡張ビデオを表示することができない表示装置に対して、前記標準ビデオのデータを出力する
処理が行われる記録媒体。
１ 記録装置， ２ 再生装置， ３ 表示装置， １１ 光ディスク， ２１ コントローラ， ２１Ａ Data Base情報生成部， ２２ 符号化処理部， ２３ ディスクドライブ， ３１ HDR情報生成部， ３２ HEVCエンコーダ， ３３ HDR-STD変換部， ３４ 定義情報生成部， ３５ HEVCストリーム生成部， ５１ コントローラ， ５２ ディスクドライブ， ５３ メモリ， ５６ 復号処理部， ５８ HDMI通信部， ７１ パラメータ抽出部， ７２ HEVCデコーダ， ７３ HDR-STD変換部， ７４ STD-HDR変換部， ７５ 出力部

Claims (18)

  1. HDRビデオの表示に対応した表示部と、
    前記表示部の輝度の性能情報に基づいて再生装置により再生されたHDRビデオを、各フレームのデータ内の輝度特性情報とともに受信する通信部と、
    前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有している場合、前記輝度特性情報に従って前記表示部に映像を表示させ、前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有していない場合、前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を前記表示部の輝度の性能に応じて調整した後、前記表示部に映像を表示させる制御部と
    を備える表示装置。
  2. 前記輝度特性情報には、標準となるモニタの輝度を示すパラメータが含まれる
    請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記輝度特性情報には、さらに、黒のレベルを示すパラメータと、白のレベルを示すパラメータが含まれる
    請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記制御部は、前記輝度の性能情報により表される輝度範囲と、前記輝度特性情報により表される輝度範囲とを比較することによって、前記再生装置から出力されるHDRビデオが調整されているか否かを決定する
    請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。
  5. 前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を前記輝度特性情報に基づいて調整する信号処理部をさらに備える
    請求項１乃至４のいずれかに記載の表示装置。
  6. 前記再生装置から出力されたHDRビデオは、前記輝度特性情報を含む符号化データをデコードして得られたHDRビデオ、または、前記輝度特性情報を含む符号化データをデコードして得られたビデオの輝度を拡張して得られたHDRビデオである
    請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
  7. 前記再生装置による輝度の拡張は、前記符号化データに含まれる輝度変換定義情報に基づいて行われる
    請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記各フレームのデータは、HDMI InfoFrameである
    請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
  9. 前記データは、reference screen luminance whiteのデータを含む
    請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
  10. 前記データは、extended range white levelのデータを含む
    請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
  11. 前記データは、nominal black level codeのデータを含む
    請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
  12. 前記データは、nominal white level codeのデータを含む
    請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
  13. 前記データは、extended white level codeのデータを含む
    請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
  14. 前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度の調整は、HDRビデオの輝度の圧縮により行われる
    請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。
  15. 前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を圧縮しないで、前記輝度特性情報に応じて前記表示部に映像を表示させる
    請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。
  16. HDRビデオの表示に対応した表示部を有する表示装置が、
    前記表示部の輝度の性能情報に基づいて再生装置により再生され、前記再生装置から出力されたHDRビデオと、輝度の特性を示す輝度特性情報とを受信し、
    前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有している場合、前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を調整しないで前記表示部に映像を表示させ、
    前記再生装置から出力されたHDRビデオを表示可能な輝度の性能を前記表示部が有していない場合、前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を前記輝度特性情報に基づいて調整した後、前記表示部に映像を表示させる
    表示制御方法。
  17. 前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度の調整は、HDRビデオの輝度の圧縮により行われる
    請求項１６に記載の表示制御方法。
  18. 前記再生装置から出力されたHDRビデオの輝度を圧縮しないで、前記輝度特性情報に応じて前記表示部に映像を表示させる
    請求項１６乃至１７のいずれかに記載の表示制御方法。
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