用于在数字广播系统中发送和接收用于高动态范围呈现的超高清晰度广播信号的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及广播系统，并且更具体地，涉及一种用于在数字广播系统中收发用于高动态范围呈现的超高清晰度广播信号的方法和/或装置。
【背景技术】
[0002]近来，由于数字技术和通信技术的发展，针对面向音频/视频的多媒体内容的传播和需求在互联网、个人媒体等的多种领域中以及在广播和电影的领域中迅速地扩展。随着通过广播/电影来提供3D效果的3D TV/电影被推广，消费者的对于提供真实性和现实性的沉浸式媒体的需求不断增加。另外，因为除了显示技术的发展以外，在家里还配备有宽屏幕的TV，所以相当于HD或更高质量的高图像质量的内容被日益享受和消费。为了为后HDTV市场做准备，诸如3D TV或UHDTV(超高清晰度TV)这样的逼真广播节目作为下一代广播服务备受公众注意。具体地，正在进行的对UHD(超高清晰度)广播服务的讨论正日益上升。
[0003]与现有的HD广播节目相比，UHD广播节目的目标是在各个方面给观看者提供丰富的色彩、改进的图像质量和沉浸感。为此，能够使用将内容中呈现的照度的范围扩展为可在人类视觉系统中实际上识别的动态范围的方法。具体地，通过经由超高清晰度内容来提供改进的亮度和高的对比度，当前观看超高清晰度内容的用户能够体验到更多的沉浸感和现实感。然而，内容中呈现的高的动态范围不被显示器支持，这可能导致观看者观看到质量降低的图像或者信息丢失的图像而违背内容制作者的意图的问题。
[0004]UHD广播节目呈现了在现有的内容中无法呈现的亮度，因此与现有的广播节目区分开。UHD广播节目能够给观看者提供高级别的现实性。近来，HDR内容趋于通过具有高动态范围(HDR)的图像输入装置来制作。然而，因为支持HDR的显示器仍然处在原型开发的阶段中，所以在完全呈现HDR内容方面产生问题。因此，观看者在观看HDR内容时仍然体验到不便。
[0005]UHD广播节目在用于提供高质量图像的各种因素当中使照度呈现范围扩展，因此给图像提供了高真实性的感觉。为此，应该通过能够适应超过现有的动态范围的动态范围的装置来获取和制作内容，并且应该提供能够支持这种内容的照度呈现范围的显示器或筛选装置。然而，在存在具有各种照度相关特性的显示器的环境中，有可能发生观看者通过不能充分地适应提供的内容的动态范围的显示器来观看所提供的内容。因为未提供用于为接收侧的显示环境做准备的信息并且不通过当前的广播或数字媒体来在内容提供环境中提供发送的内容的照度信息，所以这导致从接收侧产生图像质量下降的问题。
【发明内容】
[0006]技术任务
[0007]为了解决前面描述中提及的问题，本发明的技术任务在于提供一种用于在数字广播系统中收发用于高动态范围呈现的超高清晰度广播信号的方法和/或装置。
[0008]另外，本发明的技术任务在于提供一种用于收发观看者能够用来观看具有由内容制作者预期的动态范围的内容的超高清晰度广播信号的方法和/或装置。
[0009]另外，本发明的技术任务在于提供一种用于接收被变换为适合接收装置的显示环境的内容的方法和/或装置。
[0010]技术解决方案
[0011]在本发明的一个技术方面中，本文中提供了根据本发明的一个实施方式的一种超高清晰度广播信号的接收装置，该接收装置包括:接收单元，该接收单元接收包含超高清晰度广播内容和高动态范围元数据的所述超高清晰度广播信号，所述高动态范围元数据指示所述超高清晰度广播内容中呈现的照度信息以及与对所述超高清晰度广播内容进行变换以适合所述接收装置的显示环境的方法有关的信息;解码器，该解码器被配置为对所接收的超高清晰度广播内容进行解码；以及播放单元，该播放单元被配置为播放经解码的超高清晰度广播内容。
[0012]优选地，所述高动态范围元数据包括下面的项中的至少一个:指示所述超高清晰度广播内容中呈现的最大基准照度的最大基准照度信息、指示所述超高清晰度广播内容中呈现的最小基准照度的最小基准照度信息、指示所述超高清晰度广播内容中呈现的动态范围中的强制呈现的动态范围的最大值的强制性最大照度信息、指示所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中的所述强制呈现的动态范围的最小值的强制性最小照度信息、以及用于对所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中的所述强制呈现的动态范围进行扩展的附加区域差信息。
[0013]更优选地，所述接收装置还包括划分单元，该划分单元被配置为通过将包含在所述高动态范围元数据中的所述最大基准照度信息和所述强制性最大照度信息与能在所述接收装置的显示器中呈现的动态范围的最大值进行比较来对所述接收装置的所述显示环境进行分类，所述接收装置的所述显示环境被分类成能在所述接收装置的所述显示器中呈现的所述动态范围的所述最大值小于或者等于由所述强制性最大照度信息指示的值的第一种情况、能在所述接收装置的所述显示器中呈现的所述动态范围的所述最大值大于由所述强制性最大照度信息指示的所述值并且小于由所述最大基准照度信息指示的值的第二种情况、以及能在所述接收装置的所述显示器中呈现的所述动态范围的所述最大值大于或者等于由所述最大基准照度信息指示的所述值的第三种情况。
[0014]优选地，所述接收装置还包括控制单元，该控制单元被配置为如果所述接收装置的所述显示环境对应于所述第一种情况或所述第二种情况，则使用所接收的高动态范围元数据来对所述超高清晰度广播内容进行变换，所述控制单元被配置为如果所述接收装置的所述显示环境对应于所述第三种情况，则不对所述超高清晰度广播内容进行变换。
[0015]优选地，所述控制单元使用包含在所述高动态范围元数据中的所述强制性最小照度信息、所述强制性最大照度信息、所述最大基准照度信息和所述最小基准照度信息来对所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围进行划分，所述控制单元针对每个分段使用不同类型的变换方法来对所述超高清晰度广播内容进行变换，并且所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围被划分成与由所述强制性最大照度信息指示的值和由所述强制性最小照度信息指示的值之间的区域对应的核心动态范围区域、与由所述强制性最大照度信息指示的值和由所述最小基准照度信息指示的值之间的区域对应的上部动态范围区域、以及与由所述最小基准照度信息指示的值和由所述强制性最小照度信息指示的值之间的区域对应的下部动态范围区域。
[0016]优选地，所述控制单元使用包含在所述高动态范围元数据中的所述附加区域差信息来对所述核心动态范围区域进行扩展，并且所述上部动态范围区域被相应地改变。
[0017]优选地，所述高动态范围元数据包含下面的信息中的至少一种:用于标识在所述超高清晰度广播内容的每个所划分的动态范围分段中被用于所述超高清晰度广播内容的变换的变换曲线的类型的变换曲线类型信息、指示关于经标识的变换曲线的详细信息的变换曲线详细信息、以及指示由所划分的动态范围的每个分段在所述接收装置的能呈现的动态范围中占据的比率的照度区域比率信息。
[0018]优选地，所述高动态范围元数据包括指示用于仅在所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中播放特定范围的照度的限幅操作的使用的存在或不存在的限幅标志信息以及指示在存在限幅选项的使用的情况下在所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中播放的特定范围的照度的限幅动态范围信息，并且，如果使用了所述限幅选项，则仅播放在所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中的由所述限幅动态范围信息指示的特定范围的照度。
[0019]优选地，所述高动态范围元数据是按照被包含在SEI消息或事件信息表(EIT)中的方式发送的，所述EIT包含与配置所述超高清晰度广播内容的每个事件有关的信息。
[0020]在本发明的另一技术方面中，本文中提供了根据本发明的另一实施方式的一种发送超高清晰度广播信号的方法，该方法包括以下步骤:对高动态范围元数据和配置超高清晰度广播内容的超高清晰度视频数据进行编码，所述高动态范围元数据指示所述超高清晰度广播内容中呈现的照度信息以及与用于对所述超高清晰度广播内容进行变换以适合接收装置的显示环境的选项有关的信息;对经编码的超高清晰度视频数据和经编码的高动态范围元数据进行复用；以及发送经复用的超高清晰度视频数据和经复用的高动态范围元数据。
[0021]优选地，所述高动态范围元数据包含下面的信息中的至少一种:指示所述超高清晰度广播内容中呈现的最大基准照度的最大基准照度信息、指示所述超高清晰度广播内容中呈现的最小基准照度的最小基准照度信息、指示所述超高清晰度广播内容中呈现的动态范围中的强制呈现的动态范围的最大值的强制性最大照度信息、指示所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中的所述强制呈现的动态范围的最小值的强制性最小照度信息、以及用于对所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中的所述强制呈现的动态范围进行扩展的附加区域差信息。
[0022]优选地，使用包含在所述高动态范围元数据中的强制性最小照度信息、强制性最大照度信息、最大基准照度信息和最小基准照度信息来对所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围进行划分，针对每个所划分的分段通过不同类型的变换选项来对所述超高清晰度广播内容进行变换，并且，所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围被划分成与由所述强制性最大照度信息指示的值和由所述强制性最小照度信息指示的值之间的区域对应的核心动态范围区域、与由所述强制性最大照度信息指示的值和由所述最小基准照度信息指示的值之间的区域对应的上部动态范围区域、以及与由所述最小基准照度信息指示的值和由所述强制性最小照度信息指示的值之间的区域对应的下部动态范围区域。
[0023]优选地，使用包含在所述高动态范围元数据中的所述附加区域差信息来对所述核心动态范围区域进行扩展，并且，所述上部动态范围区域被相应地改变。
[0024]优选地，所述高动态范围元数据包含下面的信息中的至少一种:用于标识在所述超高清晰度广播内容的每个所划分的动态范围分段中被用于所述超高清晰度广播内容的变换的变换曲线的类型的变换曲线类型信息、指示关于经标识的变换曲线的详细信息的变换曲线详细信息、以及指示由所划分的动态范围的每个分段在所述接收装置的能呈现的动态范围中占据的比率的照度区域比率信息。
[0025]优选地，所述高动态范围元数据包括指示用于仅在所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中播放特定范围的照度的限幅操作的使用的存在或不存在的限幅标志信息以及指示在存在限幅选项的使用的情况下在所述超高清晰度广播内容中呈现的所述动态范围中播放的特定范围的照度的限幅动态范围信息。
[0026]优选地，所述高动态范围元数据是按照被包含在SEI消息或事件信息表(EIT)中的方式发送的，所述EIT包含与配置所述超高清晰度广播内容的每个事件有关的信息。
[0027]有益效果
[0028]根据本发明，能够接收/播放具有由内容制作者预期的动态范围的超高清晰度广播内容。
[0029]根据本发明，能够接收/播放被变换为适合接收装置的显示环境的内容。
[0030]根据本发明，能够考虑到接收装置的内容和显示器的特性而给观看者提供最佳欣赏环境。
[0031 ]根据本发明，内容制作者能够直接将关于提供的内容的意图传送给观看者。
[0032]根据本发明，能够考虑到观看者的显示器的特性而在无需响应于接收的内容来改变显示器的情况下给观看者提供最佳观看环境。
【附图说明】
[0033]图1是根据本发明的一个实施方式的超高清晰度广播信号接收装置的操作流程的图。
[0034]图2是用于例示用于区分根据本发明的一个实施方式的接收装置的显示环境的确定基准的图。
[0035]图3是用于例示根据本发明的一个实施方式的超高清晰度广播内容的图像处理过程的图。
[0036]图4是用于例示根据本发明的一个实施方式的限幅(clipping)选项和线性动态范围变换方法的图。
[0037]图5是用于例示通过根据本发明的一个实施方式的高动态范围元数据发送的变换曲线的类型的图。
[0038]图6是用于例示取决于根据本发明的一个实施方式的超高清晰度广播信号接收装置的显示器的分类的自适应动态范围的图。
[0039]图7是用于例示根据本发明的一个实施方式的SEI(补充增强信息)消息的结构的图。
[0040]图8是用于例示根据本发明的一个实施方式的通过被包含在SEI(补充增强信息)消息中而发送的高动态范围元数据(Dynamic range transformat1n info(payloadSize))的图。
[0041]图9是用于例示根据本发明的一个实施方式的核心区域变换曲线类型信息(mid_DR_transformat1n_curve_type)的图。
[0042]图1O是用于例示根据本发明的一个实施方式的变换曲线详细信息(DR_transformat1n_curve)的图。
[0043]图11是用于例示根据本发明的一个实施方式的EIT(事件信息表)的图。
[0044]图12是用于例示根据本发明的一个实施方式的动态范围变换信息描述符(dynamic_range_transformat1n_info_descriptor)的图。
[0045]图13是用于例示根据本发明的一个实施方式的包含在动态范围变换信息描述符(dynamic_range_transformat1n_info_descriptor())中的高动态范围元数据(dynamic_range_transf ormat 1n_metadata ())的图。
[0046]图14是用于例示根据本发明的一个实施方式的超高清晰度节目信息描述符(UHD_program_info_descriptor())的图。
[0047]图15是用于例示根据本发明的一个实施方式的包含在超高清晰度节目信息描述符(UHD_program_info_descripto;r())中的UHD_service_type字段的图。
[0048]图16是用于例示根据本发明的一个实施方式的陆地虚拟频道表(TVCT)的图。
[0049]图17是用于例示根据本发明的一个实施方式的能够标识超高清晰度广播服务的描述符的图。
[0050]图18是用于例示根据本发明的一个实施方式的超高清晰度广播信号发送方法的图。
【具体实施方式】
[0051 ]现在将详细地参照本发明的优选实施方式，其示例被例示在附图中。另外，本发明可以不受本发明的优选实施方式限制。
[0052]尽管本说明书中使用的术语是从考虑到本发明中的功能而在当前且广泛地使用的一般术语中选择的，然而可以根据从事新技术的对应领域、自定义、出现等的技术人员的发明来改变它们。有时，一些术语可以由申请人任意地选择。在这种情况下，将在本发明的详细描述的对应部分中描述任意选择的术语的含义。因此，本说明书中使用的术语需要基于本说明书中公开的对应术语和总体题材的本质含义来解释，而不是被解释为术语的简单名称。
[0053]图1是示出了根据本发明的一个实施方式的UHD广播信号接收装置的工作流的图。
[0054]根据本发明的一个实施方式的UHD广播信号接收装置可以包括解复用器1010、解码器1020、电光传递函数(EOTF)单元1030、分类单元1040和/或控制器1050。
[0055]解复用器1010可以包括接收器(未示出)。接收器可以接收UHD广播内容，并且接收高动态范围(HDR)元数据。HDR元数据可以指示UHD广播内容的亮度信息以及与用于对UHD广播内容进行变换以适合接收装置的显示特性的方法有关的信息。解复用器可以将经复用的UHD流解复用成基本流。例如，单位流可以包括用于发送视频数据的视频单位流、用于发送音频数据的音频单位流等。HDR元数据可以与UHD媒体数据一起被复用，并且可以作为一个UHD广播流被接收。在这种情况下，解复用器可以将经复用的UHD广播流解复用成单位流和/或显示信息元数据。
[0056]解码器1020可以对通过经解复用的单位流和/或显示信息元数据发送的媒体数据进行解码。通过单位流发送的媒体数据可以包括UHD视频数据。
[0057]EOTF单元1030可以针对经解码的UHD视频数据来根据在编码过程中使用的传递曲线执行适当的操作。这时，除了使用现有EOTF以外，还可以使用适合于HDR的E0TF，并且可以重新限定和使用任意E0TF。现有EOTF的示例可以包括在ITU-R BT.1886中描述的伽玛变换。适合于HDR的EOTF的示例可以包括感知量化。作为任意EOTF，可以