tlOure&Television Engineers)和ITU-R(International Telecommunications Union Radiocommunications Sector)等中，皿R的母版制作播放用規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)化也在進(jìn)行之中。
[0085] 作為HDR的具體的適用目標(biāo)，與皿或U皿同樣，假定在廣播和封裝媒體(Blu-ray(注 冊商標(biāo)，W下相同）盤等）、因特網(wǎng)分發(fā)等中使用。
[0086] 另外，下面，在與皿R對應(yīng)的影像中，該影像的亮度由皿R的亮度范圍中的亮度值構(gòu) 成，將表示該影像的亮度值的亮度信號稱為HDR信號，HDR的亮度范圍的最大亮度值被定義 為超過l(K)nit的第1最大亮度值。在與SDR對應(yīng)的影像中，該影像的亮度由SDR的亮度范圍的 亮度值構(gòu)成，將表示該影像的亮度值的亮度信號稱為SDR信號。并且，皿R的亮度范圍是最大 亮度值比SDR的亮度范圍的最大亮度值更大的亮度范圍。另外，HDR的亮度范圍的最小亮度 值與SDR的亮度范圍的最小亮度值相同，是化it。
[0087] [1-2.SDRTV]
[008引只能應(yīng)對與SDR對應(yīng)的影像的顯示（W下稱為"SDR顯示"）的TV ( W下稱為 "SDRTV")，通常輸入截止到亮度值為lOOnit為止的輸入信號。因此，SDRTV如果其顯示能力 是lOOnit，則足W表現(xiàn)輸入信號的亮度值。但是，SDRTV實(shí)際上具有按照視聽環(huán)境(較暗房 間：電影模式，較亮房間：動態(tài)模式等)再現(xiàn)最佳的亮度值的影像的功能，往往具有能夠?qū)崿F(xiàn) 200nitW上的影像表現(xiàn)的能力。即，運(yùn)樣的SDRTV通過選擇對應(yīng)于視聽環(huán)境的顯示模式，能 夠顯示到顯示能力的最大亮度(例如3(K)nit)為止的影像。
[0089] 但是，在輸入SDRTV的SDR方式的輸入信號中，輸入信號的亮度上限被決定為 lOOnit，因而僅限于如W往那樣使用SDR方式的輸入接口，在再現(xiàn)皿R信號時(shí)難W使用超過 SDRTV具有的l(K)nit的高亮度的影像再現(xiàn)能力(參照圖2A和圖2B)。
[0090] [1-3.關(guān)于 E0TF]
[00W] 在此，關(guān)于E0TF，使用圖3A和圖3B進(jìn)行說明。
[0092] 圖3A是表示與皿R及SDR分別對應(yīng)的E0TF化lectro-Optical Transfer Function) 的示例的圖。
[0093] E0TF通常被稱為伽碼曲線，表示代碼值和亮度值的對應(yīng)，用于將代碼值變換為亮 度值。即，E0TF是表示多個(gè)代碼值和亮度值的對應(yīng)關(guān)系的關(guān)系信息。
[0094] 另外，圖3B是表示與皿R及SDR分別對應(yīng)的逆E0TF的示例的圖。
[00%]逆E0TF表示亮度值和代碼值的對應(yīng)，與E0TF相反，用于將亮度值量化并變換為代 碼值。即，逆E0TF是表示亮度值和多個(gè)代碼值的對應(yīng)關(guān)系的關(guān)系信息。例如，在用10比特的 灰度的代碼值表現(xiàn)與HDR對應(yīng)的影像的亮度值的情況下，將截止到10，OOOn i t的HDR的亮度 范圍中的亮度值量化并映射至0~1023的1024個(gè)整數(shù)值。即，通過根據(jù)逆E0TF進(jìn)行量化，將 截止到10，OOOn i t的亮度范圍的亮度值(與HDR對應(yīng)的影像的亮度值)變換為10比特的代碼 值的HDR信號。在與HDR對應(yīng)的E0TF m下稱為"HDR的E0TF")或者與皿R對應(yīng)的逆E0TF m下 稱為"HDR的逆E0TF")中，能夠表現(xiàn)比與SDR對應(yīng)的E0TF(W下稱為"SDR的E0TF")或者與SDR 對應(yīng)的逆E0TFm下稱為"SDR的逆E0TF")高的亮度值，例如在圖3A和圖3B中，亮度的最大值 (峰值亮度)是l〇,〇〇〇nit。即，HDR的亮度范圍包括SDR的全部亮度范圍，皿R的峰值亮度大于 SDR的峰值亮度。皿R的亮度范圍是將最大值從SDR的亮度范圍的最大值即lOOnit擴(kuò)大到10， 0(K)nit的亮度范圍。
[0096] 例如，關(guān)于HDR的E0TF和HDR的逆E0TF，作為一例可W舉出由美國電影電視技術(shù)者 協(xié)會(SMPTE)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的SMPTE 2084。
[0097] [1-4.E0TF 的使用方式]
[0098] 圖4是在內(nèi)容中存儲的亮度信號的代碼值的決定方法、W及在再現(xiàn)時(shí)從代碼值復(fù) 原亮度值的程序的說明圖。
[0099] 本例中的表示亮度的亮度信號是與皿R對應(yīng)的HDR信號。分級后的圖像通過HDR的 逆E0TF被量化，并決定與該圖像的亮度值對應(yīng)的代碼值。根據(jù)該代碼值進(jìn)行圖像編碼等，并 生成視頻的流。在再現(xiàn)時(shí)，通過根據(jù)皿R的E0TF對流的解碼結(jié)果進(jìn)行逆量化而變換為線性的 信號，并復(fù)原出每個(gè)像素的亮度值。W下，將利用HDR的逆E0TF的量化稱為"逆HDR的E0TF變 換'。將利用HDR的E0TF的逆量化稱為"HDR的E0TF變換"。同樣，將利用SDR的逆E0TF的量化稱 為"逆SDR的E0TF變換'。將利用SDR的E0TF的逆量化稱為"SDR的E0TF變換'。
[0100] [1-5.近似皿R的必要性]
[0101 ] 下面，關(guān)于近似皿R的必要性，使用圖5A~圖5C進(jìn)行說明。
[0102] 圖5A是表示在皿RTV中變換皿R信號來進(jìn)行皿R顯示的顯示處理的一例的圖。
[0103] 如圖5A所示，在顯示HDR影像的情況下，即使顯示裝置是皿RTV，也存在不能直接顯 示皿R的亮度范圍的最大值(峰值亮度化PU皿R Peak Luminance):例如1500nit))的情況。 在運(yùn)種情況下，進(jìn)行如下的亮度變換，使利用HDR的E0TF進(jìn)行逆量化后的線性的信號適合于 該顯示裝置的亮度范圍的最大值（峰值亮度（D化（Display Peak Luminance):例如 750nit))。并且，將通過進(jìn)行亮度變換得到的影像信號輸入顯示裝置，由此能夠顯示與該顯 示裝置的臨界即最大值的亮度范圍適合的皿R影像。
[0104] 圖5B是表示使用皿R對應(yīng)的再現(xiàn)裝置和SDRTV來進(jìn)行皿R顯示的顯示處理的一例的 圖。
[0105] 如圖5B所示，在顯示皿R影像的情況下，如果顯示裝置是SDRTV，利用要顯示的 SDRTV的亮度范圍的最大值(峰值亮度化化:例如3(K)nit))超過lOOnit的特點(diǎn)，在圖5B的HDR 對應(yīng)的再現(xiàn)裝置(Blu-ray設(shè)備）內(nèi)的"HDR^近似皿R變換"中，進(jìn)行在皿RTV內(nèi)進(jìn)行的"HDR的 E0TF變換"和使用了 SDRTV的亮度范圍的最大值即DPL(例如:300nit)的"亮度變換"，如果能 夠?qū)⑼ㄟ^進(jìn)行"亮度變換"得到的信號直接輸入SDRTV的"顯示裝置"，則即使是使用SDRTV， 也能夠?qū)崿F(xiàn)與皿RTV相同的效果。
[0106] 但是，在SDRTV中，由于沒有用于從外部直接輸入運(yùn)樣的信號的機(jī)構(gòu)，因此無法實(shí) 現(xiàn)。
[0107] 圖5C是表示使用通過標(biāo)準(zhǔn)接口相互連接的皿R對應(yīng)的再現(xiàn)裝置和SDRTV來進(jìn)行皿R 顯示的顯示處理的一例的圖。
[0108] 如圖5C所示，通常需要使用SDRTV具備的輸入接口化DMI(注冊商標(biāo)，W下同樣)等） 向SDRTV輸入諸如能夠得到圖5B的效果的信號。在SDRTV中，通過輸入接口輸入的信號依次 通過"SDR的E0TF變換"和"每個(gè)模式的亮度變換"和"顯示裝置"，顯示與該顯示裝置的最大 值的亮度范圍適合的影像。因此，在皿R對應(yīng)的Blu-ray(注冊商標(biāo))設(shè)備內(nèi)，生成諸如能夠?qū)?在SDRTV中緊挨在輸入接口后面通過的、"SDR的E0TF變換"和"每個(gè)模式的亮度變換"取消的 信號(近似皿R信號）。即，在HDR對應(yīng)的Blu-ray (注冊商標(biāo))設(shè)備內(nèi)，通過在"HDR的E0TF變換" 和使用SDRTV的峰值亮度(WL)的"亮度變換"之后馬上進(jìn)行"每個(gè)模式的亮度變換"和"逆 SDR的E0TF變換"，近似地實(shí)現(xiàn)與將剛剛"亮度變換"后的信號輸入"顯示裝置"的情況（圖5C 的虛線箭頭)相同的效果。
[0109] [ 1-6.變換裝置和顯示裝置]
[0110] 圖6是表示實(shí)施方式的變換裝置及顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示由實(shí)施方式 的變換裝置及顯示裝置進(jìn)行的變換方法及顯示方法的流程圖。
[0111] 如圖6所示，變換裝置100具有HDR的E0TF變換部101、亮度變換部102、逆亮度變換 部103和逆SDR的E0TF變換部104。另外，顯示裝置200具有顯示設(shè)定部20USDR的E0TF變換部 202、亮度變換部203和顯示部204。
[0112] 關(guān)于變換裝置100和顯示裝置200的各個(gè)構(gòu)成要素的詳細(xì)說明，將在變換方法和顯 示方法的說明中進(jìn)行。
[011引 W下，將HDR的亮度范圍(0~HPL[nit])表示為"第1亮度范圍"。將顯示器的亮度范 圍(0~DPL[nit])表示為"第2亮度范圍"。將SDR的亮度范圍（0~100[nit])表示為"第3亮度 范圍"。
[0114] [ 1-7.變換方法和顯示方法]
[0115] 使用圖7說明變換裝置100進(jìn)行的變換方法。另外，變換方法包括W下說明的步驟 S101~步驟S104。
[0116] 首先，變換裝置100的HDR的E0TF變換部101取得進(jìn)行了逆HDR的E0TF變換后的HDR 影像。變換裝置100的HDR的E0TF變換部101對所取得的皿R影像的HDR信號實(shí)施皿R的E0TF變 換（S101)。由此，HDR的E0TF變換部101將所取得的皿R信號變換為表示亮度值的線性的信 號。關(guān)于皿R的E0TF例如有SMPTE 2084。
[0117] 然后，變換裝置100的亮度變換部102進(jìn)行如下的第1亮度變換，使用顯示器特性信 息和內(nèi)容亮度信息對通過皿R的E0TF變換部101變換后的線性的信號進(jìn)行變換(S102)。在第 1亮度變換中，將與作為第1亮度范圍的皿R的亮度范圍對應(yīng)的亮度值(W下稱為"HDR的亮度 值"）變換為與作為第2亮度范圍的顯示器的亮度范圍對應(yīng)的亮度值下稱為"顯示器亮度 值"）。詳情后述。
[0118] 根據(jù)上述處理，HDR的E0TF變換部101作為取得部發(fā)揮作用，取得表示通過將影像 的亮度值量化得到的代碼值的作為第1亮度信號的HDR信號。并且，HDR的E0TF變換部101和 亮度變換部102作為變換部發(fā)揮作用，將由取得部取得的HDR信號所表示的代碼值變換為、 根據(jù)顯示器（顯示裝置200)的亮度范圍決定的、比HDR的亮度范圍的最大值化PL)小且大于 l(K)nit的最大值(D化)的、與顯示器的亮度范圍對應(yīng)的顯示器亮度值。
[0119] 更具體地講，HDR的E0TF變換部101在步驟S101，使用所取得的皿R信號和皿R的 E0TF，對于所取得的HDR信號所表示的作為第1代碼值的HDR的代碼值，決定在HDR的E0TF中 與HDR的代碼值相關(guān)聯(lián)的HDR的亮度值。另外，HDR信號表示使用將皿R的亮度范圍中的亮度 值和多個(gè)HDR的代碼值關(guān)聯(lián)起來的HDR的逆E0TF，將影像（內(nèi)容）的亮度值量化而得到的HDR 的代碼值。
[0120] 另外，亮度變換部102在步驟S102,對于在步驟S101決定的皿R的亮度值，決定與該 HDR的亮度值預(yù)先相關(guān)聯(lián)的、與顯示器的亮度范圍對應(yīng)的顯示器亮度值，并進(jìn)行將與HDR的 亮度范圍對應(yīng)的HDR的亮度值變換為與顯示器的亮度范圍對應(yīng)的顯示器亮度值的第1亮度 變換。
[0121] 另外，變換裝置100在步驟S102之前，取得包括影像（內(nèi)容）的亮度的最大值(C化： Content Peak luminance)和影像的平均亮度值（CAL:Content Average luminance)至少 一方的內(nèi)容亮度信息，作為有關(guān)皿R信號的信息。C化(第1最大亮度值)例如是針對構(gòu)成HDR 影像的多個(gè)圖像的亮度值中的最大值。另外，CAL例如是針對構(gòu)成HDR影像的多個(gè)圖像的亮 度值的平均即平均亮度值。
[0122] 并且，變換裝置100在步驟S102之前，從顯示裝置200取得顯示裝置200的顯示器特 性信息。另外，顯示器特性信息是表示顯示裝置200的顯示特性的信息，如顯示裝置200能夠 顯示的亮度的最大值(〇化）、顯示裝置200的顯示模式(參照后述）、輸入輸出特性(顯示裝置 對應(yīng)的EOT巧等。
[0123] 另外，變換裝置100也可W向顯示裝置200發(fā)送推薦顯示設(shè)定信息（參照后述，W下 也稱為"設(shè)定信息"）。
[0124] 然后，變換裝置100的逆亮度變換部103進(jìn)行與顯示裝置200的顯示模式對應(yīng)的逆 亮度變換。因此，逆亮度變換部103進(jìn)行如下的第2亮度變換，將與顯示器的亮度范圍對應(yīng)的 亮度值變換為與作為第3亮度范圍的SDR的亮度范圍（ο~100[nit])對應(yīng)的亮度值(S103)。 詳情后述。即，逆亮度變換部103對于在步驟S102得到的顯示器亮度值，決定與該顯示器亮 度值預(yù)先相關(guān)聯(lián)的、與作為第3亮度值的SDR對應(yīng)的亮度值下稱為"SDR亮度值"）的SDR的 亮度值，該第3亮度值與W lOOni t為最大值的SDR的亮度范圍對應(yīng)，然后進(jìn)行將與顯示器的 亮度范圍對應(yīng)的顯示器亮度值變換為與SDR的亮度范圍對應(yīng)的SDR的亮度值的第2亮度變 換。
[0125] 并且，變換裝置100的逆SDR的E0TF變換部104進(jìn)行逆SDR的E0TF變換，由此生成近 似皿R影像(S104)。即，逆SDR的E0TF變換部104使用將皿R的亮度范圍中的亮度值和多個(gè)第3 代碼值關(guān)聯(lián)起來的第3關(guān)系信息即SDR(Standard Dynamic Range)的逆E0TF化lectro-Optical Transfer化nction)，將所決定的SDR的亮度值量化，并決定通過量化而得到的第 3代碼值，將與SDR的亮度范圍對應(yīng)的SDR的亮度值變換為作為表示第3代碼值的第3亮度信 號的SDR信號，由此生成近似皿R影像。另外，第3代碼值是與SDR對應(yīng)的代碼值，W下稱為 "SDR的代碼值"。即，SDR信號利用SDR的代碼值進(jìn)行表示，該代碼值是通過使用將SDR的亮度 范圍中的亮度值和多個(gè)SDR的代碼值關(guān)聯(lián)起來的SDR的逆E0TF，將影像的亮度值量化而得到 的。并且，變換裝置100將在步驟S104生成的近似皿R信號(SDR信號）向顯示裝置200輸出。
[0126] 變換裝置100對通過將HDR信號逆量化而得到的HDR的亮度值進(jìn)行第1亮度變換和 第2亮度變換，由此生成與近似HDR對應(yīng)的SDR的亮度值，通過使用SDR的EOT問尋SDR的亮度值 量化，生成與近似HDR對應(yīng)的SDR信號。另外，SDR的亮度值雖然是與SDR對應(yīng)的0~10化it的 亮度范圍內(nèi)的數(shù)值，但是由于進(jìn)行了基于顯示器的亮度范圍的變換，因而是與如下得到的 SDR所對應(yīng)的0~1 OOn i t的亮度范圍內(nèi)的亮度值不同的數(shù)值，該數(shù)值是通過對HDR的亮度值 進(jìn)行使用了皿R的E0TF和SDR的E0TF的亮度變換而得到的。
[0127] 下面，使用圖7說明顯示裝置200進(jìn)行的顯示方法。另外，顯示方法包括W下說明的 步驟S105~步驟S108。
[01%]首先，顯示裝置200的顯示設(shè)定部201使用從變換裝置100取得的設(shè)定信息，設(shè)定顯 示裝置200的顯示設(shè)定（S105)。在此，顯示裝置200是SDRTV。設(shè)定信息是表示對顯示裝置推 薦的顯示設(shè)定的信息，是表示如何對近似皿R影像進(jìn)行E0TF、按照哪種設(shè)定進(jìn)行顯示能夠顯 示出美麗的影像的信息（即，用于將顯示裝置200的顯示設(shè)定切換為最佳的顯示設(shè)定的信 息）。設(shè)定信息例如包括顯示裝置中的輸出時(shí)的伽碼曲線特性、直播模式(通常模式)和動態(tài) 模式等顯示模式、背照燈（明亮度）的數(shù)值等。并且，也可W在顯示裝置200(W下也稱為"SDR 顯示器"）顯示諸如催促用戶通過手動操作來變更顯示裝置200的顯示設(shè)定的消息。詳情后 述。
[01巧]另外，顯示裝置200在步驟S105之前，取得SDR信號（近似HDR信號）、和表示在顯示 影像時(shí)對顯示裝置200推薦的顯示設(shè)定的設(shè)定信息。
[0130] 并且，顯示裝置200既可W在步驟S106之前、也可W在步驟S105之后進(jìn)行SDR信號 (近似皿R信號）的取得。
[0131] 然后，顯示裝置200的SDR的E0TF變換部202對所取得的近似皿R信號進(jìn)行SDR的 E0TF變換(S106)。即，SDR的E0TF變換部202使用SDR的E0TF對SDR信號(近似皿R信號)進(jìn)行逆 量化。因此，SDR的E0TF變換部202將SDR信號所表示的SDR的代碼值變換為SDR的亮度值。
[0132] 并且，顯示裝置200的亮度變換部203進(jìn)行與對顯示裝置200設(shè)定的顯示模式對應(yīng) 的亮度變換。因此，亮度變換部203進(jìn)行如下的第3亮度變換，將與SDR的亮度范圍（ο~100 [nit])對應(yīng)的SDR的亮度值、變換為與顯示器的亮度范圍(0~DPUnit])對應(yīng)的顯示器亮度 值(S107)。詳情后述。
[0133] 根據(jù)上述處理，顯示裝置200在步驟S106和步驟S107,使用在步驟S105取得的設(shè)定 信息，將所取得的SDR信號(近似HDR信號)表示的第3代碼值、變換為與顯示器的亮度范圍（0 ~DPUnit])對應(yīng)的顯示器亮度值。
[0134] 更具體地講，在從SDR信號(近似皿R信號）向顯示器亮度值的變換中，在步驟S106， 使用將SDR的亮度范圍中的亮度值和多個(gè)第3代碼值關(guān)聯(lián)起來的EOTF，對所取得的SDR信號 所表示的SDR的代碼值，決定在SDR的EOTF中與SDR的代碼值相關(guān)聯(lián)的SDR的亮度值。
[0135] 并且，在向顯示器亮度值的變換中，在步驟S107,決定與所決定的SDR的亮度值預(yù) 先相關(guān)聯(lián)的、與顯示器的亮度范圍對應(yīng)的顯示器亮度值，并進(jìn)行將與SDR的亮度范圍對應(yīng)的 SDR的亮度值、變換為與顯示器的亮度范圍對應(yīng)的顯示器亮度值的第3亮度變換。
[0136] 最后，顯示裝置200的顯示部204根據(jù)變換后的顯示器亮度值，在顯示裝置200顯示 近似皿R影像(S108)。
[0137] [1-8.第1亮度變換]
[013引下面，使用圖8A說明步驟S102的第1亮度變換化PL^DPL)的詳情。圖8A是用于說明 第1亮度變換的一例的圖。
[0139] 變換裝置100的亮度變換部102進(jìn)行如下的第1亮度變換，使用顯示器特性信息和 皿R影像的內(nèi)容亮度信息，對在步驟S101得到的線性的信號化DR的亮度值)進(jìn)行變換。第1亮 度變換將皿R的亮度值(輸入亮度值)變換為不超過顯示器亮度(WL)的顯示器亮度值(輸出 亮度值）dDI^L是使用作為顯示器特性信息的SDR顯示器的最大亮度和顯示模式?jīng)Q定的。顯示 模式例如是在SDR顯示器中偏暗地顯示的電影模式、和偏亮地顯示的動態(tài)模式等模式信息。