再现装置、再现方法和记录介质的制作方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及一种再现装置、一种再现方法以及一种记录介质，具体而言，涉及一种再现装置、一种再现方法以及一种记录介质，其能够在具有宽动态范围的亮度的视频上显示具有适当亮度的图形。
【背景技术】
[0002]作为诸如电影等内容的记录介质，有蓝光(注册商标)光盘(在后文中适当称为BD)。迄今，在制作在BD上记录的视频中，在具有标准亮度(100尼特=100cd/m2)的监控器上视听视频的前提下，动态范围的原版视频被压缩。
[0003]作为原版的视频通过高质量相机拍摄并且包括等于或大于可以在具有标准亮度的监控器上显示的动态范围的动态范围。毋庸置疑，由于压缩，原版视频的动态范围退化。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP 2009-58692A
[0007]专利文献2:JP 2009-89209A
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]由于显示器(例如，有机电致发光(EL)显示器和液晶显示器(LCD)的技术进步，所以在市场上可买到比标准监控器更亮的具有诸如500尼特和1000尼特的亮度的监控器。非常需要可以利用具有这种宽动态范围的这种监控器的性能的内容。
[0010]众所周知，BD能够在视频上覆盖并且显示图形，例如，视频上的字幕；然而，在视频上覆盖具有与视频的宽动态范围相似的宽动态范围的图形时，图形会变得不易观看。
[0011]鉴于以上情况来构思本技术，并且本技术能够在具有宽动态范围的亮度的视频上显示具有适当亮度的图形。
[0012]问题的解决方案
[0013]根据本技术的一个方面，一种再现装置包括:读取单元，其被配置为记录介质中读取编码数据、亮度特征信息以及图形数据，记录介质记录了作为具有比第一亮度范围更宽的第二亮度范围的视频的扩展视频的编码数据、表示所述扩展视频的亮度特征的亮度特征信息、以及叠加在所述扩展视频上的并且具有第一亮度范围的图形数据；第一解码单元，被配置为解码所述编码数据；第二解码单元，被配置为解码所述图形数据；第一转换单元，其被配置为在由所述亮度特征信息表示的扩展视频的亮度特征中将通过解码获得的图形的第一像素值转换成第二像素值，所述第二像素值表示在所述图形的亮度特征内与由所述第一像素值表示的亮度相等的亮度；以及合成单元，其被配置为合成所述扩展视频和具有第二像素值的图形，通过解码所述编码数据来获得所述扩展视频。
[0014]再现装置可以进一步包括输出单元，其被配置为将与所述图形合成的所述扩展视频的数据以及亮度特征信息输出给能够显示所述扩展视频的显示装置。
[0015]再现装置可以进一步包括第二转换单元，其被配置为将所述扩展视频转换成作为具有第一亮度范围的视频的标准视频。在这种情况下，所述读取单元可以进一步读取在所述记录介质中记录的并且在执行从扩展视频到标准视频的亮度转换时所使用的亮度转换定义信息，并且所述第二转换单元可以基于从所述记录介质中读取的亮度转换定义信息，将扩展视频转换成标准视频。
[0016]所述合成单元可以合成标准视频和具有第一像素值的图形。
[0017]再现装置可以进一步包括输出单元，其被配置为将与所述图形合成的所述标准视频的数据输出给不能显示所述扩展视频的显示装置。
[0018]所述亮度特征信息和所述亮度转换定义信息可以作为所述编码数据的辅助信息插入到包括所述编码数据的流内并且被记录在所述记录介质内。
[0019]所述编码数据是HEVC的编码数据，并且所述亮度特征信息和所述亮度转换定义信息均可以是HEVC流的SEI。
[0020]根据本技术的一个方面，从记录介质中读取作为具有比第一亮度范围更宽的第二亮度范围的视频的扩展视频的编码数据、表示所述扩展视频的亮度特征的亮度特征信息、以及叠加在所述扩展视频上的并且具有第一亮度范围的图形数据，记录介质已记录编码数据、亮度特征信息以及图形数据的；解码所述编码数据；解码所述图形的数据；在由所述亮度特征信息表示的扩展视频的亮度特征内将通过解码获得的图形的第一像素值转换成第二像素值，所述第二像素值表示在所述图形的亮度特征内与由所述第一像素值表示的亮度相等的亮度；以及合成所述扩展视频以及具有第二像素值的图形，通过解码所述编码数据，获得所述扩展视频。
[0021]根据本技术的另一个方面，一种再现装置包括:读取单元，其被配置为从记录介质中读取:通过执行作为具有比第一亮度范围更宽的第二亮度范围的视频的扩展视频的亮度转换而获得的标准视频的编码数据，所述标准视频是具有第一亮度范围的视频；表示所述扩展视频的亮度特征的亮度特征信息；在执行从标准视频到扩展视频的亮度转换时所使用的亮度转换定义信息；以及叠加在所述扩展视频上的并且具有第一亮度范围的图形的数据，记录介质已记录编码数据、亮度特征信息、亮度转换定义信息以及图形数据；第一解码单元，其被配置为解码所述编码数据；第一转换单元，其被配置为根据所述亮度转换定义信息，将标准视频转换成扩展视频，通过解码所述编码数据来获得所述标准视频；第二解码单元，其被配置为解码所述图形的数据；第二转换单元，其被配置为在由所述亮度特征信息表示的扩展视频的亮度特征内将通过解码所述图形数据所获得的图形的第一像素值转换成第二像素值，所述第二像素值表示在所述图形的亮度特征内与由所述第一像素值表示的亮度相等的亮度；以及合成单元，其被配置为合成所述扩展视频和具有第二像素值的图形，所述扩展视频通过转换所述标准视频而获得。
[0022]再现装置可以进一步包括输出单元，其被配置为将与所述图形合成的所述扩展视频的数据以及亮度特征信息输出给能够显示所述扩展视频的显示装置。
[0023]所述合成单元可以合成标准视频和具有第一像素值的图形，所述标志视频通过解码所述编码数据而获得。
[0024]再现装置可以进一步包括输出单元，其被配置为将与所述图形合成的所述标准视频的数据输出给不能显示所述扩展视频的显示装置。
[0025]所述亮度特征信息和所述亮度转换定义信息可以作为所述编码数据的辅助信息插入到包括所述编码数据的流内并且记录在所述记录介质内。
[0026]所述编码数据可以是HEVC的编码数据，并且所述亮度特征信息和所述亮度转换定义信息均可以是HEVC流的SEI。
[0027]根据本技术的另一个方面，从记录介质中读取:通过执行作为具有比第一亮度范围更宽的第二亮度范围的视频的扩展视频的亮度转换所获得的标准视频的编码数据，所述标准视频是具有第一亮度范围的视频；表示所述扩展视频的亮度特征的亮度特征信息；在执行从标准视频到扩展视频的亮度转换时所使用的亮度转换定义信息；以及叠加在所述扩展视频上的并且具有第一亮度范围的图形数据，记录介质已记录编码数据、亮度特征信息、亮度转换定义信息以及图形数据的，解码所述编码数据；根据所述亮度转换定义信息，将标准视频转换成扩展视频，所述标准视频通过解码所述编码数据而获得；解码所述图形的数据；在由所述亮度特征信息表示的扩展视频的亮度特征中将所述图形的第一像素值转换成第二像素值，通过解码所述图形数据获得所述第一像素值，所述第二像素值表示在所述图形的亮度特征中与由所述第一像素值表示的亮度相等的亮度；以及合成所述扩展视频以及具有第二像素值的图形，所述扩展视频通过转换所述标准视频而获得。
[0028]发明的有益效果
[0029]根据本技术，可以在具有宽动态范围的亮度的视频上显示具有适当亮度的图形。
【附图说明】
[0030][图1]是示出根据本技术的一个实施方式的记录/再现系统的示例性配置的示图。
[0031][图2]是示出在模式_i中的视频信号处理的实例的示图。
[0032][图3]是示出在模式_i中处理的视频信号的流的示图。
[0033][图4]是示出在模式_ii中的视频信号处理的实例的示图。
[0034][图5]是示出在模式_ii中处理的视频信号的流的示图。
[0035][图6]是示出HEVC的访问单元的配置的示图。
[0036][图7]是示出色调映射信息的语法的示图。
[0037][图8]是示出用作色调映射定义信息和HDR信息的信息的实例的示图。
[0038][图9]是示出通过tone_map_model_id= 0的色调映射信息绘制的色调曲线的实例的示图。
[0039][图10]是示出通过tone_map_model_id= 2的色调映射信息绘制的阶梯函数的实例的示图。
[0040][图11]是示出通过tone_map_model_id= 3的色调映射信息绘制的折线函数的实例的示图。
[0041][图12]是示出包含在HDR信息内的每块信息的实例的示图。
[0042][图13]是示出BD图形的伽马函数的实例的示图。
[0043][图14]是示出视频的伽马函数的实例的示图。
[0044][图15]是示出像素值分配的概念的示图。
[0045][图16]是示出用于HDR合成的处理生成图形的实例的示图。
[0046][图17]是示出用于分配的函数的实例的示图。
[0047][图18]是示出合成处理的实例的示图。
[0048][图19]是示出STD视频和BD图形的合成处理的实例的示图。
[0049][图20]是示出具有BD-R0M格式的AV流的管理结构的实例的示图。
[0050][图21]是示出主路径和子路径的结构的示图。
[0051][图22]是示出文件的管理结构的实例的示图。
[0052][图23]是示出播放列表文件的语法的示图。
[0053][图24]是示出剪辑信息文件的语法的示图。
[0054][图25]是示出在图17中的ProgramlnfoO的语法的示图。
[0055][图26]是示出在图18中的StreamCodinglnfo的语法的示图。
[0056][图27]是示出记录装置的示例性配置的方框图。
[0057][图28]是示出PG流和IG流的示例性配置的示图。
[0058][图29]是示出在图27中的视频编码处理单元的示例性配置的方框图。
[0059][图30]是示出由HDR-STD转换单元执行的信号处理的实例的示图。
[0060][图31]是示出色调映射的实例的示图。
[0061][图32]是示出再现装置的示例性配置的方框图。
[0062][图33]是示出平面合成的实例的示图。
[0063][图34]是示出在图32中的视频解码处理单元的示例性配置的方框图。
[0064][图35]是示出在图32中的图形处理单元的示例性配置的方框图。
[0065][图36]是示出显示装置的示例性配置的方框图。
[0066][图37]是用于描述记录装置的记录处理的流程图。
[0067][图38]是用于描述在图37中的步骤S2中执行的在模式i中的编码处理的流程图。
[0068][图39]是用于描述在图37中的步骤S3中执行的在模式ii中的编码处理的流程图。
[0069][图40]是用于描述在图37中的步骤S4中执行的数据库信息生成处理的流程图。
[0070][图41]是用于描述再现装置的再现处理的流程图。
[0071][图42]是用于描述在图41中的步骤S45中执行的在模式i中的解码处理的流程图。
[0072][图43]是用于描述在图41中的步骤S46中执行的在模式ii中的解码处理的流程图。
[0073][图44]是用于描述在图42中的步骤S65中或者在图43中的步骤S86中执行的用于HDR合成的图形的生成处理的流程图。
[0074][图45]是用于描述显示装置的显示处理的流程图。
[0075][图46]是示出基于BD-J对象显示的屏幕的实例的示图。
[0076][图47]是示出基于BD-J对象生成用于HDR合成的图形的处理实例的示图。
[0077][图48]是示出合成处理的实例的示图。
[0078][图49]是示出STD视频和BD图形的合成处理的实例的示图。
[0079][图50]是示出记录装置的另一个示例性配置的方框图。
[0080][图51]是示出再现装置的另一个示例性配置的方框图。
[0081][图52]是示出图形处理单元的另一个示例性配置的方框图。
[0082][图53]是示出通过处理CLUT生成用于HDR合成的图形的处理的实例的示图。
[0083][图54]是示出执行CLUT的处理的图形处理单元的配置的方框图。
[0084][图55]是用于描述在图42中的步骤S65中或者在图43中的步骤S86中执行的用于HDR合成的图形的另一个生成处理的流程图。
[0085][图56]是示出像素值分配的概念的示图。
[0086][图57]是示出计算机的配置的方框图。
【具体实施方式】
[0087]在后文中，描述本技术的实施方式。按照以下顺序提供描述。
[0088]1、记录/再现系统
[0089]2、HEVC
[0090]3、BD图形的合成
[0091]4、BD 格式
[0092]5、各装置的配置
[0093]6、各装置的操作
[0094]7、BD_J图形的合成
[0095]8、变形例
[0096]〈 1、记录/再现系统>
[0097]图1是示出根据本技术的一个实施方式的记录/再现系统的示例性配置的示图。
[0098]在图1中的记录/再现系统包括:记录装置1、再现装置2以及显示装置3。再现装置2和显示装置3通过高清晰度多媒体接口(HDMI)(注册商标)电缆4彼此连接。再现装置2和显示装置3可以通过另一个标准的电缆彼此连接，或者可以通过无线电通信连接。
[0099]记录装置1记录内容，并且再现装置2将内容再现。光盘11用于将内容从记录装置1提供给再现装置2。例如，光盘11是在其上通过蓝光(注册商标)光盘只读(BD-R0M)格式记录内容的光盘。
[0100]可以通过另一种格式，例如，BD-R或BD-RE格式，在光盘11上记录内容。而且，除了光盘以外，还通过使用可移动介质，例如，装有闪存的存储卡，将内容从记录装置1中提供给再现装置2。
[0101]在光盘11是BD-R0M光盘时，例如，记录装置1是由内容的创作者使用的装置。在后文中，虽然在利用记录装置1已将内容记录在其上的光盘11被提供给再现装置2的前提下适当地给出了描述，但是实际上，将作为通过记录装置1在其上记录内容的原版光盘的副本中的一个光盘的光盘11提供给再现装置2。
[0102]给记录装置1输入高动态范围(HDR)视频，该高动态范围视频是具有等于或大于可以在具有标准亮度的监控器上显示的动态范围(亮度范围)的动态范围的视频。标准亮度是 100cd/m2 ( = 100 尼特)。
[0103]记录装置1照原样在光盘11上记录输入的原版HDR视频，S卩，作为具有等于或大于可以在具有标准亮度的监控器上显示的动态范围的动态范围的视频。在这种情况下，在光盘11上记录表示原版HDR视频的亮度特征的信息以及在将HDR视频转换成STD视频时使用的信息。
[0104]标准视频(STD视频)是具有可以在具有标准亮度的监控器上显示的动态范围的视频。在STD视频的动态范围是0-100%，HDR视频的动态范围表示为0%到101%或更多的范围，例如，0-500%或0-1000%。
[0105]而且，在将输入的原版HDR视频转换成STD视频之后，即，在将输入的原版HDR视频转换成具有能够在具有标准亮度的监控器上显示的动态范围的视频时，记录装置1在光盘11上记录该视频。在这种情况下，还在光盘11上记录表示原版HDR视频的亮度特征的信息以及在将STD视频转换成HDR视频时使用的信息。
[0106]记录装置1记录的HDR视频或者通过转换HDR视频获得的STD视频是具有所谓的4K分辨率的视频，其中，水平/垂直分辨率是4096/2160像素、3840/2160像素等。例如，在通过记录装置1编码视频数据时，使用高效视频编码(HEVC)。
[0107]将表示原版HDR视频的亮度特征的信息以及在将HDR视频转换成STD视频时或者在将STD视频转换成HDR视频时使用的信息插入HEVC的编码数据内，作为补充增强信息(SEI)。在光盘11上通过BD格式记录作为其中插入SEI的HEVC的编码数据的HEVC流。
[0108]还通过记录装置1，在光盘11上记录HDR视频或叠加在STD视频上的图形数据。BD的图形包括使用呈现图形(PG)流、交互式图形(IG)流以及文本副标题(TextST)流的图形以及BD-J图形。
[0109]PG流是与视频流同步再现的位图字幕数据的流。IG流是与视频流同步再现的图像数据(例如，菜单按钮)的流。TextST流是与视频流同步再现的字幕的文本数据的流。
[0110]BD-J图形是在处于BD-J模式中时通过Java(注册商标)应用显示的图形。作为BD-R0M播放器的再现装置2的再现模式包括高清晰度电影(HDMV)模式和BD-J模式。
[0111]在本文中，在不需要将PG、IG以及TextST彼此区分时，根据需要统称为BD图形。BD图形包括PG、IG以及TextST流的至少一个图形。
[0112]如后面所述，在光盘11上记录的BD图形和BD-J是具有可以在具有标准亮度的监控器上显示的动态范围的图形。
[0113]再现装置2通过HDMI电缆4与显示装置3通信，并且获取与显示装置3的显示性能相关的信息。再现装置2指出显示装置3是否是具有HDR监控器的装置，该监控器是能够显示HDR视频的监控器，或者指出显示装置3是否是具有STD监控器的装置，该监控器是可以仅仅显示STD视频的监控器。
[0114]而且，再现装置2驱动驱动器并且读取和解码在光盘11上记录的HEVC流。
[0115]例如，在通过解码获得的视频数据是HDR视频的数据时，并且在显示装置3包括HDR监控器时，再现装置2给显示装置3输出通过解码HEVC流所获得的HDR视频的数据。在这种情况下，再现装置2给显示装置3输出表示原版HDR视频的亮度特征的信息以及HDR视频的数据。
[0116]另一方面，在通过解码获得的视频数据是HDR视频的数据时，并且在显示装置3包括STD监控器时，再现装置2将通过解码HEVC流所获得的HDR视频转换成STD视频，并且输出STD视频的数据。使用在光盘11上记录的并且在将HDR视频转换成STD视频时所使用的信息，执行HDR视频或STD视频的转换。
[0117]在通过解码获得的视频数据是STD视频的数据时，并且在显示装置3包括STD监控器时，再现装置2将通过解码HEVC流所获得的STD视频转换成HDR视频，并且给显示装置3输出HDR视频的数据。使用在光盘11上记录的并且在将STD视频转换成HDR视频时所使用的信息，执行STD视频或HDR视频的转换。
[0118]另一方面，在通过解码获得的视频数据是STD视频的数据时，并且在显示装置3包括STD监控器时，再现装置2给显示装置3输出通过解码HEVC流所获得的STD视频。
[0119]图形与由再现装置2输出的HDR视频或STD视频适当地合成在一起。与HDR视频合成在一起的图形以及与STD视频合成在一起的图形均是具有标准动态范围的图形。
[0120]显示装置3接收从再现装置2中传输的视频数据，并且在监控器上显示内容图像。还从再现装置2中传输内容的音频数据。根据从再现装置2中传输的音频数据，显示装置3从扬声器中输出内容的音频。
[0121]例如，在表示原版HDR视频的亮度特征的信息(表示在像素值与亮度之间的关系的信息)和视频数据一起传输时，显示装置3认识到，从再现装置2中传输的视频数据是HDR视频的数据。如上所述，表示原版HDR视频的亮度特征的信息和HDR视频一起传输给包括HDR监控器的显示装置3。
[0122]在这种情况下，显示装置3根据由表示原版HDR视频的亮度特征的信息的特征，显示HDR视频的图像。换言之，在包含在显示装置3内的监控器是具有动态范围0-500%的监控器时，并且在HDR视频的动态范围表示为具有表示原版HDR视频的亮度特征的信息的0-500%的预定特征时，然后，根据预定的特征，显示装置3在调整在0-500%范围内的亮度的同时来显示图像。
[0123]由于能够指定原版HDR视频的亮度特征，所以内容的创作者能够通过预期的亮度显示图像。
[0124]通常，显示装置(例如，TV)识别从外面输入的视频，作为具有动态范围0-100%的视频。而且，在显示装置的监控器具有比输入的视频更宽的动态范围时，显示装置根据监控器的特征来显示图像，同时不利地扩展亮度。通过指定亮度特征并且通过根据指定的特征调整HDR视频的亮度，可以防止在显示装置侧上执行创作者非预期的亮度的调整。
[0125]而且，根据传输线的特征，在显示装置(例如，TV)上输出视频的再现装置通常在转换亮度之后输出视频。接收了视频的显示装置，在根据监控器的特征转换所接收的视频的亮度之后，显示图像。通过不在再现装置2中转换亮度，并且通过照原样在显示装置3上输出再现装置2的HDR视频，所以亮度转换的次数可以减少，并且可以在显示装置3上显示具有更接近主装置的亮度的图像。
[0126]同时，在从再现装置2中传输的视频数据是STD视频的数据时，显示装置3显示STD视频的图像。从再现装置2中传输的STD视频表示显示装置3是包括STD监控器的装置。
[0127]在后文中，在光盘11上照原样记录原版HDR视频的模式根据需要称为模式i。在模式i中，在光盘11上记录表示原版HDR视频的亮度特征的信息以及在将HDR视频转换成STD视频时使用的信息。
[0128]而且，在转换成STD视频之后在光盘11上记录原版HDR视频的模式称为模式ii。在模式ii中，在光盘11上记录表示原版HDR视频的亮度特征的信息以及在将STD视频转换成HDR视频时使用的信息。
[0129][在模式i中的信号处理]
[0130]首先描述视频的处理。
[0131]图2是示出在模式_i中的视频信号处理的实例的示图。
[0132]在通过包围实线L1所显示的在左边的处理表示在记录装置1内执行的编码处理，并且在