在数字广播系统中发送和接收用于表达高质量色彩的超高清晰度广播信号的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及广播系统，并且更具体地，涉及一种在数字广播系统中发送和接收用 于表达高质量色彩的超高清晰度（UHD)广播信号的方法和/或设备。
【背景技术】
[0002] 随着数字技术和通信技术的不断发展，基于音频/视频（A/V)数据的多媒体内容 已在各种技术领域（例如，广播、电影、互联网、个人媒体等）中迅速地进入广泛使用，并且 期望使用多媒体内容的用户的数量也在迅速地增加。另外，随着能够给用户提供立体三 维（3D)效果的3DTV/3D电影的广泛使用，期望使用能够给用户提供3D效果和立体声音的 沉浸式媒体的需求在迅速地增加。另外，当TV屏幕在尺寸上与显示技术的不断发展成比 例地逐步增加时，期望诸如高清晰度（HD)内容的高质量内容的用户的数量也在迅速地增 加。因此，许多开发者和公司正在对作为下一代广播服务的沉浸式广播TV (诸如3DTV和 UHDTV(超高清晰度TV))进行密集的研究，以为后HDTV市场做准备。具体地，在当代，已经 密集地提出了针对UHD (超高清晰度）广播服务的各种研究。
[0003] UHD广播旨在在比常规HD广播多的各种方面中给TV观众提供较高质量图像、较高 质量色彩和较高沉浸感。因此，最近已经建立了 UHD广播相关标准以定义比在常规TV中宽 的色域。UHD内容能够给TV观众提供与通过HVS (人类视觉系统）直接获得的原始色彩类 似的最好信息，使得它能够给TV观众提供较高质量图像和较高沉浸感。尽管当前广播系统 被设计为执行实现色彩增强所需的各种后处理步骤，但是在发送内容以得到最佳色彩实现 之前，当前广播系统由于各个用户的实际显示环境与内容制造商的制造环境之间的环境差 异而在完美地表达各种色彩时有困难。
[0004] 最近已经扩展了在UHD广播中提供高质量图像所需的各种元件当中的色彩表达 范围。因此，提供高质量色彩图像的技术是重要的。然而，鉴于广播内容的制造商使用各种 方法来将高质量色彩反映到合成图像中，内容接收用户可能由于具有不同产品级的各种类 型的接收器和显示单元的存在而具有用与由内容制造商想要的原始色彩不同的想不到的 色彩所显示的相对低质量内容。结果，内容接收用户根据不同的观看环境不可避免地获得 不同类型的信息，并且实际上显示的色彩与由内容制造商想要的期望色彩不同，使得在色 彩方面具有相对较低质量色彩的已劣化图像被实际上施加给TV观众。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 因此，本发明致力于一种基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个 或更多个问题的用于发送和接收超高清晰度（UHD)广播信号的方法和/或设备。本发明的 一个目的在于提供一种用于发送和接收能够表达高质量色彩的超高清晰度（UHD)广播信 号的方法和/或设备。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种用于发送和接收能够表达由内容制造商或经销 商想要的原始色彩的UHD广播信号的方法和/或设备。
[0008] 本发明的另一目的在于提供一种用于按照能够针对UHD广播内容而优化显示环 境的这种方式调整接收器的显示环境的方法。
[0009] 技术解决方案
[0010] 本发明的目的能够通过提供一种用于接收超高清晰度（UHD)广播信号的设备来 实现，该设备包括：接收器，该接收器被配置为接收包括UHD广播内容以及指示适合于该 UHD广播内容的显示环境信息的显示信息元数据的UHD广播信号；解码器，该解码器被配置 为对所接收到的UHD广播内容和所述显示信息元数据进行解码；控制器，该控制器被配置 为使用所述显示信息元数据来将接收设备的显示环境调整为适合于所述UHD广播内容的 另一显示环境；以及再现单元，该再现单元被配置为再现所述UHD广播内容。
[0011] 所述显示信息元数据可以包括以下中的至少一种：最小基准亮度信息，其指示在 最佳显示环境下再现所述UHD广播内容所需的多个推荐的显示亮度范围中的最小亮度；最 大基准亮度信息，其指示在所述最佳显示环境下再现所述UHD广播内容所需的多个推荐的 显示亮度范围当中的最大亮度；以及电光传递函数E0TF伽玛指数信息，其指示在对出现在 所述接收设备的所述再现单元中的亮度进行计算所需的E0TF中使用的伽玛指数。
[0012] 所述显示信息元数据可以包括以下中的至少一种：基准非彩色色域信息，其指示 关于依赖于预定色温的非彩色色域的位置相关信息；色温指定标志信息，其指示任意色温 是否被指定；以及任意非彩色色域信息，其指示关于当所述任意色温被指定时依赖于所述 任意色温的所述非彩色色域的位置相关信息。
[0013] 所述显示信息元数据可以包括以下中的至少一种：色域指定标志信息，其指示任 意色域是否被指定；基准色域信息，其指示对内容的色彩进行指示的标准色域；任意色域 坐标信息，其指示当所述任意色域而不是所述标准色域被指定时，红色、绿色和蓝色在任意 色域上的坐标；系数数量信息，其指示当基于所述标准色域到所述任意色域的转换被实现 时在所述转换中使用的系数的数量；以及色域映射系数信息，其指示用于转换到所述任意 色域的系数。
[0014] 所述显示信息元数据可以被包含在补充增强信息（SEI)消息中然后发送，或者被 包含在包括有关构成UHD广播内容的各个事件的信息的事件信息表（EIT)中然后被发送。
[0015] 所述显示信息元数据可以被包含在对所述事件信息表（EIT)中的应用于各个事 件的信息进行描述的事件级描述符中，然后被发送。
[0016] 所述事件信息表（EIT)还可以包括：UHD节目信息描述符，该UHD节目信息描述符 被配置为标识包括所述显示信息元数据的UHD广播服务。
[0017] 根据本发明的另一方面，一种用于发送超高清晰度（UHD)广播信号的方法包括以 下步骤：不仅对构成UHD广播内容的UHD视频数据进行编码，而且对指示适合于该UHD广播 内容的显示环境信息的显示信息元数据进行编码；对经编码的UHD视频数据和显示信息元 数据进行复用；以及发送经复用的UHD视频数据和经复用的显示信息元数据。
[0018] 所述显示信息元数据可以包括以下中的至少一种：最小基准亮度信息，其指示在 最佳显示环境下再现所述UHD广播内容所需的多个推荐的显示亮度范围中的最小亮度；最 大基准亮度信息，其指示在所述最佳显示环境下再现所述UHD广播内容所需的多个推荐的 显示亮度范围当中的最大亮度；以及电光传递函数EOTF伽玛指数信息，其指示在对出现在 广播信号接收器的显示单元中的亮度进行计算所需的E0TF中使用的伽玛指数。
[0019] 所述显示信息元数据可以包括以下中的至少一种：基准非彩色色域信息，其指示 关于依赖于预定色温的非彩色色域的位置相关信息；色温指定标志信息，其指示任意色温 是否被指定；以及任意非彩色色域信息，其指示关于当所述任意色温被指定时依赖于所述 任意色温的所述非彩色色域的位置相关信息。
[0020] 所述显示信息元数据可以包括以下中的至少一种：色域指定标志信息，其指示任 意色域是否被指定；基准色域信息，其指示对内容的色彩进行指示的标准色域；任意色域 坐标信息，其指示当所述任意色域而不是所述标准色域被指定时，红色、绿色和蓝色在任意 色域上的坐标；系数数量信息，其指示当基于所述标准色域到所述任意色域的转换被实现 时在所述转换中使用的系数的数量；以及色域映射系数信息，其指示用于转换到所述任意 色域的系数。
[0021] 所述显示信息元数据可以被包含在补充增强信息（SEI)消息中然后发送，或者被 包含在包括有关构成UHD广播内容的各个事件的信息的事件信息表（EIT)中然后被发送。
[0022] 所述显示信息元数据可以被包含在对所述事件信息表（EIT)中的应用于各个事 件的信息进行描述的事件级描述符中，然后被发送。
[0023] 所述事件信息表（EIT)还可以包括：UHD节目信息描述符，该UHD节目信息描述符 被配置为标识包括所述显示信息元数据的UHD广播服务。
[0024] 有益效果
[0025] 如从上述描述显而易见的，本发明的实施方式能够接收并再现与由内容制造商想 要的目标色彩类似的UHD广播内容。
[0026] 本发明的实施方式能够按照色彩与由内容制造商想要的目标色彩类似的这种方 式调整用于接收UHD广播信号的设备的显示环境。
[0027] 本发明的实施方式能够给TV观众提供考虑到接收设备的内容特性和显示特性的 最佳环境。
[0028] 本发明的实施方式能够向TV观众立即发送从内容制造商供应的内容的预期目 的。
【附图说明】
[0029] 图1是例示了根据本发明的实施方式的用于接收UHD广播信号的设备的操作的流 程图。
[0030] 图2是例示了根据本发明的实施方式的补充增强信息（SEI)消息的结构图。
[0031] 图3是例示了根据本发明的实施方式的包含在SEI (补充增强信息）消息中然后 发送的显示信息元数据（color_management_info(payloadSize))的概念图。
[0032] 图4例示了根据本发明的实施方式的通过E0TF(电光传递函数）函数计算出的最 小基准亮度的数字值和最大基准亮度的数字值。
[0033] 图5例示了根据本发明的实施方式的基于CIE 1931标准色域中指定的各个色温 的white_color的坐标。
[0034] 图6例示了根据本发明的实施方式的由基准色域信息（color_gamut)定义的标准 色域。
[0035] 图7例示了根据本发明的实施方式的事件信息表（EIT)。
[0036] 图8例示了根据本发明的实施方式的色彩管理信息描述符（UHD_co lor_ management_info_descriptor〇) 〇
[0037] 图9例示了根据本发明的实施方式的包含在色彩管理信息描述符（UHD_ color_management_info_descriptor ())中的显不信息元数据(color_management_ metadata ()) 〇
[0038] 图10例示了根据本发明的实施方式的UHD节目信息描述符。
[0039] 图11例示了根据本发明的实施方式的包含在UHD节目信息描述符（UHD_program_ info_descriptor〇)中的 UHD_service_type 字段。
[0040] 图12例示了根据本发明的实施方式的陆地虚拟频道表（TVCT)。
[0041] 图13例示了根据本发明的实施方式的用于标识UHD广播服务器的描述符。
[0042] 图14是例示了根据本发明的实施方式的用于发送UHD广播信号的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0043] 现在将详细地参照本发明的实施方式，其示例被例示在附图中。将在下面参照附 图给出的详细描述旨在说明本发明的示例性实施方式，而不是示出能够根据本发明实现的 仅有实施方式。
[0044] 尽管本说明书中的元件的大多数术语已在本说明书中考虑到其功能选自本领域 中广泛使用的一般术语，但是可以根据本领域技术人员的意图或惯例来改变这些术语。一 些术语已由申请人任意地选择，并