影像显示系统及影像显示方法与流程

本公开涉及显示影像的影像显示系统及影像显示方法。

背景技术：

在专利文献1中，记载了用来在hdr(highdynamicrange：高动态范围)影像中在图像上映射图形的方法及系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6104411号说明书

非专利文献

非专利文献1：whitepaperblu－raydiscread－onlyformat(ultrahdblu－ray)，audiovisualapplicationformatspecificationsforbd－romversion3.1，august2016，http：//www.blu-raydisc.com/assets/downloadablefile/bd-rom_part3_v3.1_whitepaper_160729_clean.pdf

技术实现要素：

发明要解决的课题

本公开的目的是提供一种能够提高显示的影像的品质的影像显示系统或影像显示方法。

用来解决课题的手段

有关本公开的一技术方案的影像显示系统具备：色调映射处理部，使用表示规定期间中包含的多个时间区间的各自中的影像的最大亮度的动态元数据进行色调映射处理，该色调映射处理对各时间区间的上述影像的亮度用与该时间区间的上述影像的上述最大亮度对应的变换曲线进行变换；以及显示部，显示上述色调映射处理后的影像；上述色调映射处理部对如下动作进行切换：第1动作，使用第1动态元数据进行上述色调映射处理，该第1动态元数据是使用表示上述规定期间中的上述影像的最大亮度的静态元数据生成的、并且表示在上述多个时间区间中相同的上述最大亮度；和第2动作，使用在上述多个时间区间中上述最大亮度发生变化的第2动态元数据进行上述色调映射处理。

发明效果

本公开能够提供一种能够提高显示的影像的品质的影像显示系统或影像显示方法。

附图说明

图1是用来说明影像技术的进化的图。

图2是用来说明向内容(content)导入新的影像表现时的影像制作、发布方式及显示装置的关系的图。

图3a是表示色调映射(tonemapping)的一例的图。

图3b是表示色调映射的一例的图。

图4a是表示静态色调映射的一例的图。

图4b是表示动态色调映射的一例的图。

图5是表示在运动图像上叠加图形而显示的例子的图。

图6是表示以往的影像显示系统的结构的图。

图7是表示以往的影像显示系统的结构的图。

图8是表示在主影像中叠加有图形时的动态色调映射的影响的图。

图9是表示有关实施方式的影像显示系统的结构的图。

图10是表示有关实施方式的各种标志与影像显示装置的动作的关系的图。

图11是表示有关实施方式的影像显示装置的结构的图。

图12是表示有关实施方式的元数据处理部的结构的图。

图13是表示有关实施方式的影像再现装置的动作的流程图。

图14是表示有关实施方式的影像显示装置的动作的流程图。

具体实施方式

[1－1.背景]

首先，使用图1对影像技术的变迁进行说明。图1是用来对影像技术的进化进行说明的图。

到目前为止，作为影像的高画质化，主要着眼于显示像素数的扩大，从standarddefinition(sd：标清)的720×480像素开始，highdefinition(hd：高清)的1920×1080像素的影像正在普及。

近年来，以进一步的高画质化为目标，开始了ultrahighdefinition(uhd：超高清)的3840×1920像素、或4k的4096×2048像素的所谓4k影像的导入。

在4k的导入的同时，也研究了动态范围扩展、色域扩大、或者帧速率的追加或提高等。

其中，关于动态范围，作为用来在维持暗部灰阶的同时、将用现行的电视信号不能表现的镜面反射光等的明亮的光以更接近于现实的明亮度表现的方式，hdr(highdynamicrange)受到关注。具体而言，到目前为止的电视信号被称作sdr(standarddynamicrange：标准动态范围)，最高亮度是100nit。相对于此，在hdr中设想了将最高亮度扩大至1000nit以上。hdr正在smpte(societyofmotionpicture&televisionengineers：电影与电视工程师协会)及itu－r(internationaltelecommunicationsunionradiocommunicationssector：国际电信联盟无线电通信组)等中正在进行母带显示(masteringdisplay)用标准的标准化。

作为hdr的具体的应用目标，与hd及uhd同样，设想了广播、封装介质(blu－ray(注册商标)disc等)及因特网发布等。

[1－2.母带(master)生成、发布方式及显示装置的关系]

图2是用来说明向内容导入新的影像表现时的影像制作、发布方式及显示装置的关系的图。

在为了影像的高画质化而导入新的影像表现(像素数的增加等)的情况下，如图2所示，需要(1)对影像制作侧的面向homeentertainment(家庭娱乐)的母带进行变更。与此对应，需要将(2)广播、通信及封装介质等的发布方式及(3)显示该影像的电视或投影机等的显示装置也更新。

[1－3.色调映射]

色调映射(tonemapping)是根据hdr影像的亮度与影像显示装置的最大亮度(displaypeakluminance：dpl)的关系，在影像的最大亮度(maximumcontentluminancelevel：maxcll)超过dpl的情况下将影像的亮度变换、使影像的亮度包含在dpl以内的处理。通过该处理，能够不丢失影像的最大亮度附近的信息而显示影像。该变换既依存于影像显示装置的特性，也依存于怎样进行显示的思考方式，因此按照每个影像显示装置而使用不同的变换曲线。

图3a及图3b是表示色调映射的一例的图。图3a表示dpl为500nit的情况，图3b表示dpl是1000nit的情况。此外，图3a及图3b是显示了maxcll为1000nit的影像的情况下的色调映射和显示了maxcll为4000nit的影像的情况下的色调映射的例子。

如图3a所示，在dpl为500nit的情况下，将亮度变换以使得哪个影像都能够在500nit以下显示到maxcll，但越是maxcll高的影像，变换的程度越大。

如图3b所示，在dpl为1000nit的情况下，在maxcll为1000nit的影像中，不进行色调映射。在maxcll为4000nit的影像中，进行色调映射，将4000nit的亮度变换为1000nit并显示。

[1－4.动态元数据和动态色调映射]

图4a是表示使用静态元数据的色调映射的例子的图。图4b是表示使用动态元数据的动态色调映射的例子的图。

如图4a所示，在使用静态元数据(maxcll)的情况下，由于maxcll在一连串的影像内表示最高的亮度，所以影像显示装置对于一连串的影像仅能够进行固定的色调映射。相对于此，影像显示装置如图4b的(a)所示，通过使用与时间变化的亮度匹配的元数据(这里称作dynamicmaxcll)，如在亮度较低的情况下不进行色调映射(图4b的(b))、在亮度较高的情况下进行色调映射(图4b的(c))那样，能够实现与时间变化的亮度匹配的最优的色调映射。

[1－5.影像与图形的合成]

图5表示在运动图像上叠加菜单及字幕等的图形、用影像显示装置显示的例子的图。这里，表示ultrahdblu－ray的例子。

将叠加图形之前的运动图像表现为主影像。在ultrahdblu－ray中，以hd分辨率准备图形。影像再现装置通过对hd的图形进行hd－uhd变换来生成uhd的图形。并且，影像再现装置将得到的uhd的图形与uhd分辨率的主影像合成。并且，影像再现装置将合成后的影像经由hdmi(注册商标)(high－definitionmultimediainterface)向影像显示装置传送。影像显示装置将传送来的影像作为hdr而显示。

此外，影像再现装置基于主影像的亮度的时间变化决定动态元数据，经由hdmi向影像显示装置传送。影像显示装置基于传送来的动态元数据，对在主影像中叠加了字幕及菜单的影像信号实施动态色调映射。

该状况在显示基于广播或通信的ott(overthetop：越过)服务中的hdr影像的情况下，也在主影像中叠加菜单或字幕并将得到的影像用影像显示装置显示的情况下是同样的。

[1－6.以往的影像再现装置]

对以往的hdr对应的(可应对hdr)影像再现装置的结构进行说明。首先，对仅与静态元数据对应的影像再现装置(由hdr10、bda设定的强制hdr的情况)进行说明。

图6是表示以往的影像显示系统100的结构的图。该影像显示系统100包括影像再现装置101和影像显示装置102。影像再现装置101是hdr对应的影像再现装置，具备盘111、bd－rom驱动部112、解复用器113、pg解码器(pgdec)114、影像解码器(videodec)115、菜单控制部116、静态元数据提取部117、影像合成部118和影像信息输出部119。

盘111是记录有影像及所需的其他信息的记录介质，例如是bd－rom介质。bd－rom驱动部112从盘111读取信息。解复用器113根据从bd－rom驱动部112输出的信息，提取字幕信息、影像信息及声音信息(未图示)。

pg解码器114根据由解复用器113提取出的字幕信息生成字幕图形。影像解码器115根据由解复用器113提取出的影像信息生成影像信号。

菜单控制部116使用从bd－rom驱动部112输出的信息进行菜单图形的生成及其控制。静态元数据提取部117根据从bd－rom驱动部112输出的信息提取静态元数据。

影像合成部118通过将由菜单控制部116生成的菜单图形、由pg解码器114生成的字幕图形、以及由影像解码器115生成的影像信息合成，生成影像信号。影像信息输出部119将由影像合成部118生成的影像信号、由解复用器113提取出的声音信号(未图示)及由静态元数据提取部117提取出的静态元数据经由hdmi等的传送部向影像显示装置102传送。

接着，说明与拥有动态元数据的hdr对应的影像再现装置的结构。图7表示包括与拥有动态元数据的hdr对应的影像再现装置101a的影像显示系统100a的结构的图。该影像显示系统100包括影像再现装置101a和影像显示装置102a。

该影像再现装置101a除了图6所示的影像再现装置101的结构以外，还具备动态元数据提取部120和元数据切换部121。

动态元数据提取部120提取由影像解码器115生成的影像信息中包含的动态元数据。元数据切换部121进行将由动态元数据提取部120提取出的动态元数据和由静态元数据提取部117提取出的静态元数据中的输出的元数据切换或输出两者等的处理。影像信息输出部119将从元数据切换部121输出的元数据与影像信号一起经由hdmi等的传送部向影像显示装置102a传送。

另外，这里假设动态元数据包含在影像信息中，但动态元数据也可以另外地记录在盘111中，与影像信息同步向元数据切换部121传送。通过这样的结构，能够由影像显示装置102实现基于动态元数据的动态色调映射。

另外，blu－ray，ultrahdblu－ray的详细情况例如记载在非专利文献1中。

[1－7.对将图形叠加在运动图像中的影像数据进行动态色调映射的情况下的课题]

在动态元数据方式中，按照每个帧指定hdr影像的亮度分布等的关于亮度的元数据，与影像信号一起将这样的元数据向影像显示装置传送。影像显示装置根据该影像显示装置的最大亮度等的显示能力，以传送来的元数据为参考，进行将亮度变换等的处理。这样的动态元数据方式作为不论影像显示装置的亮度等的显示性能如何都尽可能显示一定的品质的影像的方式受到关注。

但是，动态元数据由于在时间上变化，所以有本来应为一定的影像的显示不稳定的问题。

如果应显示的影像仅是同时被编辑或监修的影像、所谓的运动图像，则能够进行某种程度考虑到影像的状况的处理。如果以这样的运动图像为主影像，同时将本来是一定而完全不变动的字幕或菜单等的图形数据叠加在主影像中而显示，则通过使用动态元数据的处理，出现应是一定的图形的亮度或颜色发生变化的不良影响。主影像的亮度越高、影像显示装置的亮度越低，该不良影响越显著。

图8是表示在主影像中叠加了图形时的动态色调映射的影响的图。这里，如图8的(a)所示，将叠加的图形的亮度假定为350nit。如图8的(b)所示，在主影像的亮度较低的区间中，不进行色调映射，将图形以作为本来的亮度的350nit在影像显示装置上显示。另一方面，如图8的(c)所示，在主影像的亮度较高的区间中，进行色调映射，将图形的亮度以比350nit低的亮度显示在影像显示装置上。这样，本来应是一定的图形的亮度在时间上变动，成为不好的状态。这里设为只有亮度的影响，但在实际的影像显示装置中，因为颜色成分也受到影响，所以也有颜色也受到影响的情况。

[1－8.解决方法]

作为避免上述课题的手段，可以考虑将叠加的图形的位置信息向影像显示装置传送、仅显示有图形的部分不应用动态元数据的方法。但是，该方法在显示画面的全区域中需要是否显示图形的信息的传送，影像显示装置中的处理也需要显示像素单位下的判断等，实现是相当困难的。

此外，如上述那样，影像再现装置将用来在由影像显示装置侧进行正确的处理的追加信息向影像显示装置传送，在影像显示装置侧进行叠加了图形的hdr影像的显示处理的情况下，有可能通过影像显示装置侧的安装而影像的外观变化。作为内容制作者，将其识别为较大的课题。因此，按照蓝光标准等的决定了影像再现装置的动作的规定在影像再现装置侧进行处理，以便总是能够正确地进行处理，对向影像显示装置发送的动态元数据进行加工。由此，能够由影像显示装置显示适当的影像。但是，根据影像显示装置侧的处理，有可能发生画质劣化，所以需要也包括影像显示装置侧的处理的方式。

在本公开中使用以下的解决方法。在hdr影像的再现时，在显示菜单图形时，根据需要而设定表示是否叠加显示了菜单的标志(graphics_menu_on_flag：gmof)。该设定在蓝光盘的情况下，由hdmv(highdefinitionmoviemode)的命令或bd－j(blu－raydiscjava(注册商标))的命令进行。

在将记录有hdr影像数据等的盘或hdr数据再现的情况下，在菜单等的图形被叠加显示在hdr影像上的情况下，影像再现装置将gmof标志设定为on。此外，影像再现装置在影像再现装置的内部进行色调映射的处理或图形的变换的情况下，不向影像显示装置传送gmof。

在由影像显示装置进行色调映射的处理的情况下，影像再现装置将相当于静态元数据的值作为动态元数据向影像显示装置传送。由此，影像显示装置由于将色调映射固定，所以能够减小对图形的影响。

影像再现装置当将动态元数据变更为相当于静态元数据的值时，此外，当将相当于静态元数据的值向原来的动态元数据恢复时，为了进行顺畅的变迁，使元数据的值一点点地变化。由此，能够减小因元数据变化造成的色调映射的变化的不适感。

影像再现装置在盘或hdr数据中指定了菜单图形的最大亮度(maxllgm)的情况下，取得该maxllgm。或者，影像再现装置通过分析菜单图形而生成相当于maxllgm的值。此外，影像再现装置从影像显示装置接受显示装置的最大亮度信息(maxtvll)。并且，影像再现装置通过将maxllgm与maxtvll比较，判断在菜单图形中没有动态色调映射的影响。影像再现装置在判断为没有该影响的情况下，即使gmof标志是on，也不进行动态元数据的变换处理。由此，能够用影像显示装置尽可能实施动态的色调映射，所以能够实现更好的影像显示。

在gmof被传送给影像显示装置的情况下，影像显示装置能够识别出在hdr影像中叠加有图形，所以能够进行适当的色调映射处理。即，影像显示装置基于影像显示装置(例如tv)的亮度水平、内容的亮度水平及图形的亮度水平(maxllgm)，对于将遵循动态元数据的色调映射原样进行，或将色调映射固定、或进行与静态元数据对应的色调映射、或进行根据亮度水平将这些处理组合的处理等进行切换。由此，影像显示装置能够进行适当的处理。

此时，影像显示装置将由盘或hdr数据指定的菜单图形的最大亮度(maxllgm)或在影像再现装置内生成的maxllgm用在色调映射处理，能够进行更适当的处理。

此外，在gmof为on的情况下，影像再现装置设定tv侧处理优先标志(tvpaf)。在tvpaf为on的情况下，影像再现装置将dynamicmetadatablockmodeflag(动态元数据块模式标志，dmbm)设定为off，将dmbm向影像显示装置发送。在此情况下，由影像显示装置许可与自身的亮度对应的适当的处理。

在tvpaf被设定为off的情况下，影像再现装置将dmbm设定为on，将dmbm向影像显示装置发送。在此情况下，影像显示装置被强制进行遵循动态元数据的处理。即，影像显示装置遵循在影像再现装置侧被处理的动态元数据。由此，如果对于影像再现装置中的动态元数据的对应是明确的，则在几乎全部的影像显示装置中显示同样的影像。

根据以上，在对于由广播、blu－ray等的封装介质或ott等的因特网发布传送来的hdr影像信号进行动态色调映射的情况下，能够减小对于菜单及字幕等的图形的动态色调映射的影响。由此，能够得到与稳定的图形的显示、影像显示装置的最大亮度(dpl)和运动图像的最大亮度对应的动态色调映射的效果。

通过上述，特别在使比影像的亮度低的最大亮度的影像显示装置中的hdr效果变大，另一方面，能够实现与静态色调映射同样的品质较高的图形的显示。

进而，通过影像再现装置将不取决于tv等的影像显示装置的处理的与静态色调映射相当的动态元数据向影像显示装置送出，能够更好地实现内容制作者的意图。另一方面，如果内容制作者许可，则也能够选择影像显示装置中的处理。由此，通过与图形的状态对应的适当的处理的选择，能够在使动态色调映射的效果成为最大限度的同时抑制对图形的影响。

[2－1.影像显示系统的结构]

图9是表示有关本实施方式的影像显示系统100b的结构的图。影像显示系统100b包括影像再现装置101b和影像显示装置102b。

影像再现装置101b具备盘111、bd－rom驱动部112、解复用器113、pg解码器(pgdec)114、影像解码器(videodec)115、菜单控制部116b、静态元数据提取部117、影像合成部118、影像信息输出部119、动态元数据提取部120和元数据处理部122。

盘111是记录有影像及需要的其他信息的记录介质，例如是bd－rom介质。bd－rom驱动部112从盘111读取信息。解复用器113根据从bd－rom驱动部112输出的信息，提取字幕信息、影像信息及声音信息(未图示)。

pg解码器114根据由解复用器113提取出的字幕信息生成字幕图形。影像解码器115从由解复用器113提取的影像信息生成影像信号。

菜单控制部116b使用从bd－rom驱动部112输出的信息，进行菜单图形的生成及其控制。此外，菜单控制部116b将菜单图形状态信息(gmof，tvpaf，maxllgm)向元数据处理部122输出。

静态元数据提取部117根据从bd－rom驱动部112输出的信息提取静态元数据。静态元数据包含表示影像的亮度(例如，最大亮度及平均亮度)的信息。由该静态元数据表示的影像的亮度是规定期间中的影像的亮度(固定值)。

影像合成部118通过将由菜单控制部116b生成的菜单图形、由pg解码器114生成的字幕图形及由影像解码器115生成的影像信息合成而生成影像信号。即，影像合成部118向影像信息叠加菜单图形及字幕图形。

动态元数据提取部120根据由影像解码器115生成的影像信息提取动态元数据。另外，也可以将动态元数据另外记录在盘111中，与影像信息同步地向元数据处理部122发送。此外，动态元数据包含表示影像的亮度(例如，最大亮度及平均亮度)的信息。由该动态元数据表示的影像的亮度在规定期间中以时间序列变化。即，动态元数据表示静态元数据中的上述规定期间中包含的多个时间区间的各自的影像的最大亮度。

元数据处理部122将由动态元数据提取部120提取出的动态元数据和由静态元数据提取部117提取出的静态元数据使用从菜单控制部116b输出的菜单图形状态信息和影像显示装置102b的亮度信息(maxtvll)进行处理，进行与菜单图形的状态对应的动态元数据的变更。此外，元数据处理部122例如从影像显示装置102b作为edid取得maxtvll。

影像信息输出部119将由影像合成部118生成的影像信号、由解复用器113提取出的声音信号(未图示)、以及由元数据处理部122处理后的动态元数据及静态元数据经由hdmi等的传送部向影像显示装置102b传送。

菜单控制部116b例如通过处理bd－j的java命令的bd－j引擎或处理在流中作为ig记载的hdmv命令的hdmv命令解释器实现。

[2－2.标志及状态]

以下，说明各标志及状态的详细情况。graphics_menu_on_flag(图形菜单开启标志，gmof)是表示在hdr影像的再现时是否将菜单图形叠加而显示的标志。该gmof由bd－j或hdmv的命令设定。即使显示菜单图形，在菜单图形是透明的情况下、菜单图形的显示区域较窄的情况下、或菜单图形的亮度足够低的情况下等的菜单图形不受动态色调映射的影响的情况下，也将gmof设定为off。

gmof＝off表示在hdr影像的再现时不叠加菜单图形、或显示可以不考虑由动态色调映射带来的影响的范围的菜单图形。

gmof＝on表示在hdr影像的再现时叠加了有可能因动态色调映射而受到影响的菜单图形。即，gmof＝on表示内容制作者想要通过影像再现装置或影像显示装置中的某个的处理来减小动态色调映射对菜单图形的影响。

maximum_luminance_level_of_graphics_menu(图形菜单最大亮度水平，maxllgm)表示菜单图形的最大亮度。maxllgm被作为gmof的参数设定。由此，在gmof为off的情况下，不设定maxllgm。

maxllgm＝0表示菜单图形的最大亮度不清楚，或菜单图形是透明的。

由maxllgm＝1～最大值表示菜单图形的最大亮度。另外，将最大值任意地定义。例如，在最大值是作为通常使用的母带监视器(masteringmonitor)的最大亮度的1000nit的情况下，如果maxllgm是8比特，则将菜单图形的最大亮度用约4nit单位表示。此外，如果maxllgm是10比特，则将菜单图形的最大亮度用约1nit单位表示。

maximum_tv_luminance_level(最大电视亮度水平，maxtvll)表示影像显示装置能够显示的最大亮度。影像再现装置101b例如从影像显示装置102b取得maxtvll作为edid。或者，用户也可以作为影像再现装置101b的初始设定而设定maxtvll。

maxtvll既可以将具体的亮度以数值表示，也可以表示影像显示装置的最大亮度属于的亮度范围。即，在maxtvll中，可以使用以下所示的多个格式的某个。

maxtvll＝0表示影像显示装置的最大亮度不清楚。由maxtvll＝1～最大值表示影像再现装置的最大亮度的具体的数值。在此情况下，例如与maxllg同样，以最大亮度和比特数决定单位。例如，在最大值是1000nit、用8比特表现的情况下，将影像再现装置的最大亮度用4nit单位表示。

或者，maxtvll表示亮度范围。在此情况下，例如maxtvll表示亮度范围的中心值。例如在1000nit为最大值的情况下，maxtvll表示1000nit、500nit及200nit的某个。在由maxtvll表示1000nit的情况下，表示影像显示装置的最大亮度是700nit以上。在由maxtvll表示500nit的情况下，表示影像显示装置的最大亮度包含在从300nit到800nit的亮度范围中。在由maxtvll表示200nit的情况下，表示影像显示装置的最大亮度是400nit以下。另外，既可以如上述那样将亮度范围交叠而定义，也可以不交叠地定义。此外，maxtvll也可以不是表示中心值等的亮度的数值，而表示分配给亮度范围的索引等。例如，由maxtvll＝1表示400nit以下的亮度范围，由maxtvll＝2表示300～800nit的亮度范围，由maxtvll＝3表示700nit以上的亮度范围。

tvprocessingauthorizedflag(电视处理许可标志，tvpaf)是表示是否以影像显示装置中的处理为优先的标志，表示是否许可影像显示装置中的元数据的处理。

该tvpaf被设定为gmof的参数。由此，在gmof为off的情况下不设定tvpaf。

tvpaf＝off表示不认可影像显示装置中的处理。即，这意味着由影像再现装置将动态元数据设定为适当的值。

tvpaf＝on表示以影像显示装置中的处理为优先。即，影像再现装置不将动态元数据及静态元数据变更，而将记录在hdr影像中的原样的动态元数据及静态元数据输出。

dynamicmetadatablockmodeflag(dmbm)表示是否可以不由影像显示装置进行动态元数据的处理。dmbm是被从影像再现装置向影像显示装置与元数据一起传送的标志。

dmbm＝off表示能够由影像显示装置变更动态元数据。即，在此情况下，影像显示装置在gmof＝on的情况下，能够进行不是基于动态元数据而是基于静态元数据的色调映射、或将hdr影像数据解析而进行与影像显示装置的特性对应的处理。

dmbm＝on表示在影像显示装置中被要求进行遵循从影像再现装置传送来的动态元数据的处理。

图10是表示这些值的组合与影像显示装置中的色调映射处理的关系的图。

mode0(模式0)是没有叠加菜单图形，按照动态元数据进行动态色调映射的情况。mode1是叠加了菜单图形，但由影像显示装置选择适当的色调映射的情况。mode2是叠加了菜单图形，但由影像再现装置判断为不受动态色调映射的影响，在影像显示装置中进行遵循动态元数据的动态色调映射的情况。mode3是由影像再现装置判断为菜单图形受到动态色调映射的影响，通过将向影像显示装置传送的动态元数据设定为相当于静态元数据而将色调映射固定，进行静态色调映射的情况。

首先，在javaapi(应用编程接口)或hdmvig被调用的情况下，在mode1下，制作方(studio)(内容制作者)认可由影像显示装置(例如tv)进行的追加处理，设定为tvpaf＝on(1)。

影像再现装置通过hdmivsif(vendorspecificinfoframe)，将gmof＝1(on)、dmbm)＝0(off)、maxllgm向影像显示装置传送。在此情况下，影像显示装置(tv)也可以将影像显示装置的色调映射曲线变更以使得不给maxllgm带来影响，继续动态元数据模式(动态色调映射)。

在mode2下，制作方(内容制作者)不认可由影像显示装置(例如tv)进行的追加处理，设定为tvpaf＝off(0)。此外，通过hdr10+的算法，判定为maxtvll足够高，或maxllgm与maxtvll相比足够低。在此情况下，进行与mode1同样的动作。

在mode3下，是tvpaf＝off(0)，并且通过hdr10+算法，判定为maxllgm与maxtvll相比不足够低。

在此情况下，影像再现装置通过hdmivsif，将gmof＝1(on)、dmbm＝1(on)、maxllgm向影像显示装置传送。此外，vsif内的动态元数据被设定为固定静态值。此外，作为影像再现装置的可选，有使元数据的值一点点变化的功能。

[2－3.影像显示装置的结构]

图11是表示有关本实施方式的影像显示装置102b的结构的框图。影像显示装置102b具备亮度信息保持部131、影像接收部132、元数据取得部133、色调映射处理部134和显示部135。

经由hdmi等的影像信息传送部，从影像再现装置101b向影像显示装置102b输入影像信号、动态元数据及静态元数据。此外，影像显示装置102b将表示影像显示装置102b的能力等的信息作为edid向影像再现装置101b传送。

亮度信息保持部131保持显示图像的情况下的最大亮度信息(maxtvll)。影像显示装置102b将该maxtvll经由edid向影像再现装置101b传送。此时，同时地，影像显示装置102b将表示影像显示装置102b对应于规定的动态元数据而能够进行动态色调映射处理等的信息也向影像再现装置101b传送。

影像接收部132接收影像信号及元数据。影像接收部132将影像信号向色调映射处理部134传送，将元数据向元数据取得部133传送。元数据取得部133取得包括gmof、maxllgm及dmbm等的信息的动态元数据的各种参数、以及静态元数据的各种参数，将所取得的参数向色调映射处理部134传送。

色调映射处理部134使用maxtvll、显示部135的属性和从元数据取得部133传送的元数据，对被输入的影像信号进行适当的色调映射处理，将处理后的影像信号向显示部135输出。显示部135显示基于处理后的影像信号的影像。

[2－4.元数据处理部的结构]

图12是表示有关本实施方式的影像再现装置101b具备的元数据处理部122的结构的框图。该元数据处理部122具备动态元数据保持部141、静态元数据保持部142、元数据运算部143、元数据判断部144和切换部sw1。

动态元数据保持部141将来自动态元数据提取部120的动态元数据在需要的时机保持，同时向切换部sw1的端子a传送。

静态元数据保持部142将来自静态元数据提取部117的静态元数据在与动态元数据保持部141相同的时机保持，同时向影像信息输出部119传送。将该静态元数据向影像显示装置102b传送。

元数据运算部143通过将由动态元数据保持部141保持的动态元数据、和由静态元数据保持部142保持的静态元数据基于来自元数据判断部144的信息进行处理，生成动态元数据的形式的信息，将所生成的动态元数据向切换部sw1的端子b传送。

元数据判断部144接受来自菜单控制部116b的菜单图形状态信息(gmof、tvpaf及maxllgm等)和来自影像显示装置102b的edid(对应影像方式的信息及maxtvll等)，基于这些信息，为了作为输出的动态元数据而选择来自动态元数据提取部120的动态元数据(由切换部sw1选择端子a)，或选择在元数据运算部143中运算出的动态元数据(由切换部sw1选择端子b)，对切换部sw1进行控制。此外，元数据判断部144将被输入的菜单图形状态信息及maxtvll向元数据运算部143传送。此外，元数据判断部144进行是否由动态元数据保持部141和静态元数据保持部142进行元数据的保持的控制。将由切换部sw1选择并输出的动态元数据经由影像信息输出部119向影像显示装置102b传送。

使用图10说明元数据判断部144中的判断基准。在图10中，在vsif中包含的动态元数据的值是“动态值”的情况下，输出动态地变化的动态元数据。具体而言，将切换部sw1连接到端子a(case1，情形1)。或者，将切换部sw1连接到端子b。此时，元数据运算部143对于被输入的动态元数据不进行任何运算，将对被输入的动态元数据追加了gmof、maxllgm及dmbm等的值的信息向端子b输出。由此，将包含gmof、maxllgm及dmbm的动态元数据输出(case2～4、6，情形2～4、6)。

在vsif中包含的动态元数据的值为固定静态值(fixedstaticvalue)的情况下，将切换部sw1连接到端子b。此外，元数据运算部143通过规定的运算方式运算表示固定的值的动态元数据，向得到的动态元数据追加gmof、maxllgm及dmbm等的值，将追加后的动态元数据输出。

在case3中，maxllgm没有被作为java(注册商标)或hdmv的命令记载在记录介质或hdr数据内。在此情况下，菜单控制部116b根据显示的菜单图形生成maxllgm。

在case6和case7中，元数据处理部122将maxllgm与maxtvll比较。元数据处理部122在maxllgm相对于maxtvll为足够高的亮度的情况下(maxtvll为low)，将动态元数据固定(case7)。

[2－5.动作]

首先，说明影像再现装置101b的动作。图13是表示有关本实施方式的影像再现装置101b中包含的元数据处理部122的动作的流程图。

影像再现装置101b开始记录在盘111等中的hdr影像的再现。在影像被叠加显示菜单图形之前，gmof是off(s101中off)。由此，切换部sw1被连接到端子a，元数据处理部122将由动态元数据提取部120提取出的动态元数据原样向影像信息输出部119输出(s102)。影像信息输出部119将该动态元数据经由hdmi等向影像显示装置102b传送。另外，在不存在有效的gmof的情况下，也进行与gmof是off的情况同样的动作。

如果在影像中叠加显示菜单图形，则gmof成为on(s101中on)。由此，切换部sw1被连接到端子b，元数据处理部122将从元数据运算部143输出的动态元数据向影像信息输出部119输出。

在gmof是on且tvpaf是on的情况下(s103中on)，动态元数据保持部141将被输入的动态元数据不保持而原样向元数据运算部143输出。元数据运算部143将追加的元数据(gmof、maxllgm、dmbm)向被输入的动态元数据追加，将追加后的动态元数据输出(s104)。即，元数据处理部122将由动态元数据提取部120提取出的动态元数据大致原样输出。

在gmof是on且tvpaf是off或无效的情况下(s103中off)，元数据处理部122判定为maxllgm与maxtvll相比足够小(s105)。在maxllgm与maxtvll相比被看作足够小的情况下(s105中“是”)，与tvpaf是off的情况同样，元数据运算部143将追加的元数据(gmof、maxllgm、dmbm)向被输入的动态元数据追加，将追加后的动态元数据输出(s104)。即，元数据处理部122将由动态元数据提取部120提取出的动态元数据大致原样输出。

在maxllgm与maxtvll相比被看作足够小的情况下，或者在没有maxtvll或maxllgm(是无效)的情况下(s105中“否”)，动态元数据保持部141将被输入的动态元数据保持，静态元数据保持部142将被输入的静态元数据保持。元数据运算部143使用所保持的静态元数据和所保持的动态元数据，生成固定的动态元数据，将追加的元数据(gmof、maxllgm、dmbm)向所生成的动态元数据追加，将追加后的动态元数据输出(s106)。通过影像显示装置102b使用该固定的动态元数据进行处理，能够得到与使用静态元数据的情况同等的效果。

具体而言，例如元数据运算部143通过将由动态元数据保持部141保持的动态元数据在规定的期间中持续输出，在该期间中将动态元数据固定。另外，在此情况下，不使用静态元数据。

或者，元数据运算部143将保持的动态元数据与保持的静态元数据合成，将得到的元数据作为动态元数据持续地输出。例如，元数据运算部143对由保持的动态元数据表示的影像的最大亮度和由保持的静态元数据表示的影像的最大亮度进行规定的运算(例如，平均或加权相加等)，将表示得到的最大亮度的动态元数据持续地输出。

或者，元数据运算部143也可以计算相当于静态元数据的值作为动态元数据。即，元数据运算部143也可以通过将由在静态元数据保持部142中保持的静态元数据表示的表示最大亮度的动态元数据在规定的期间中持续地输出，在该期间中将动态元数据固定。这样，元数据运算部143使用由动态元数据保持部141保持的动态元数据及由静态元数据保持部142保持的静态元数据的至少一方，在规定的期间中生成表示相同的影像的亮度值(固定值)的动态元数据。

此外，元数据运算部143在使动态元数据向固定值变迁的情况下，也可以使输出的动态元数据的值从当前的值逐渐变化为固定值。此外，元数据运算部143在使输出的动态元数据的值从固定值恢复为由动态元数据提取部120提取的动态元数据的情况下，也可以使输出的动态元数据的值从固定值逐渐变化为当前的值。由此，能够抑制影像显示装置102b中的色调映射的急剧的变化。

另外，所述的逐渐变化，是指在预先设定的期间中，值连续或阶段性地变化。即，在使动态元数据向固定值变迁的情况下，在上述期间中，经过当前的值与固定值之间的1个以上的值，使值从当前的值变更为固定值。此外，所述的预先设定的期间，例如是显示多帧的期间。

所述的将maxllgm看作与maxtvll相比足够小的条件，例如是maxllgm比maxtvll的50％小等的条件。即，该条件是maxllgm相对于maxtvll的比例(maxllgm/maxtvll)比预先设定的比例(例如0.5)小。

如果使该比例变小，则当将菜单图形叠加在hdr影像中时，能够减小由动态元数据带来的影响，但由于色调映射容易成为固定，所以无法成为高品质的hdr影像的情况增加。由此，通过降低菜单图形的亮度，能够消除动态色调映射对菜单图形的影响，通过尽可能使用动态的色调映射，能够实现高品质的hdr影像的显示。但是，由于对于菜单图形的制作的限制变大，所以需要设为适当的值。

将这一连串的处理反复进行，直到影像的再现结束(s107)。例如，将该处理以1帧单位或多帧单位反复进行。

接着，说明影像显示装置102b的动作。图14是表示有关本实施方式的影像显示装置102b中包含的色调映射处理部134的动作的流程图。

如果开始影像显示，则影像接收部132接收影像信号及元数据。影像信号和元数据被分离，分别被向色调映射处理部134传送。

(1)在元数据包含静态元数据而不包含动态元数据的情况下，(2)在存在动态元数据而gmof为off或gmof不存在的情况下，色调映射处理部134执行遵循元数据的色调映射(s112)。并且，将色调映射后的影像信号向显示部135传送，显示部135显示基于该影像信号的hdr影像。

具体而言，在元数据包含静态元数据而不包含动态元数据的情况下，色调映射处理部134进行遵循静态元数据的静态的色调映射、或使用将影像信号解析的结果的色调映射。

此外，在元数据中存在动态元数据的情况下，色调映射处理部134进行遵循动态元数据的动态色调映射。在此情况下，色调映射处理部134也可以使用将影像信号解析的结果。

在gmof是on、并且dmbm是on或没有定义的情况下(s111中on，且s113中on)，色调映射处理部134进行遵循动态元数据的动态色调映射(s114)。在此情况下，色调映射处理部134也可以使用将影像信号解析的结果。

gmof是on，且dmbm是off(s111中on，且s113中on)，色调映射处理部134将动态元数据中包含的maxllgm与maxtvll比较(s115)。在maxllgm被看作与maxtvll相比足够小的情况下(s115中“是”)，色调映射处理部134进行遵循动态元数据的动态色调映射(s114)。另外，maxllgm看作与maxtvll相比足够小的条件例如与上述步骤s105是同样的。此外，色调映射处理部134也可以在该判定中使用maxtvll以外的参数。

在maxllgm没有被看作与maxtvll相比足够小的情况下，或在没有传送来maxllgm的情况下(s115中“否”)，色调映射处理部134进行遵循静态元数据的色调映射(s116)。另外，在传送来maxllgm的情况下，色调映射处理部134也可以对maxllgm以上的亮度进行遵循动态元数据的动态色调映射，对不到maxllgm的亮度进行遵循静态元数据的静态色调映射。

将这一连串的处理反复进行，直到影像的显示结束(s117)。例如，将该处理以1帧单位或多帧单位反复进行。

如以上这样，色调映射处理部134使用表示规定期间中包含的多个时间区间的各自中的影像的最大亮度的动态元数据，进行将各时间区间的影像的亮度使用与该时间区间的影像的最大亮度对应的变换曲线进行变换的色调映射处理(动态色调映射处理)。显示部135显示色调映射处理后的影像。元数据处理部122使用表示上述规定期间中的影像的最大亮度的静态元数据，生成表示在多个时间区间中相同的上述最大亮度的第1动态元数据。影像显示系统100b对(i)元数据处理部122使用静态元数据生成第1动态元数据(s106)、(ii)色调映射处理部134使用第1动态元数据进行色调映射处理(s114)的第1动作，和色调映射处理部134使用在多个时间区间中最大亮度发生变化的第2动态元数据进行色调映射处理(s112)的第2动作进行切换。

由此，能够不变更色调映射处理部的动作，而切换是进行动态色调映射还是将色调映射固定。即，能够实现不将色调映射处理部的结构变更而将色调映射固定的功能。此外，色调映射处理部有可能包含在影像显示装置中。由此，能够不对影像显示装置加以变更，或在减少变更的同时，仅通过对于影像再现装置的变更来实现上述功能。此外，能够抑制因影像显示装置中的处理而画质劣化。这样，通过本实施方式的方法，能够提高显示的影像的品质。

此外，影像显示系统100b还具备通过将图形向主影像合成而生成上述影像的影像合成部118。在主影像中合成有图形的情况下(s101中on，且s111中on)，进行上述第1动作(s106且s114)。在主影像中没有合成图形的情况下，进行第2动作，或进行使用静态元数据进行上述色调映射处理的第3动作(s112)。由此，能够抑制图形的亮度的变化。

此外，在主影像中合成有图形(s101中on)，并且图形的最大亮度(maxllgm)相对于显示部135能够显示的最大亮度(maxtvll)的比例比预先设定的值高的情况下(s105中“否”)，进行第1动作(s106且s114)。在主影像中合成有图形(s101中on)，并且上述比例比预先设定的值低的情况下(s105中“是”)，进行第2动作(s104且s114)。

由此，可以在发生图形的亮度的变化的可能性较高的情况下，将色调映射固定，在发生图形的亮度的变化的可能性较低的情况下，继续动态色调映射。由此，能够在抑制图形的亮度的变化的同时，适当地进行动态色调映射。

此外，在主影像中合成有图形(s101中on)，并且上述比例比预先设定的值高的情况下(s105中“否”，或s115中“否”)，基于附属于影像的信息(例如tvpaf)，进行第1动作(s106且s114)或第3动作(s116)。

由此，内容制作者能够在色调映射处理部(例如影像显示装置)中设定是否许可变更色调映射处理。

此外，元数据处理部122通过运算由静态元数据表示的影像的最大亮度和由第2动态元数据表示的开始第1动作的时间区间中的影像的最大亮度，运算由第1动态元数据表示的上述相同的最大亮度。由此，能够制作出添加了第2动态元数据和静态元数据的第1动态元数据。

此外，在从第2动作向第1动作的切换时，元数据处理部122将由第1动态元数据表示的最大亮度从由第2动态元数据表示的最大亮度向上述相同的最大亮度在多帧中连续地或阶段性地变更。由此，在动作的切换时中，能够平滑地变更色调映射。

此外，影像显示装置102b具备：色调映射处理部134，进行使用表示规定期间中包含的多个时间区间的各自中的影像的最大亮度的动态元数据、将各时间区间的影像的亮度使用与该时间区间的上述影像的上述最大亮度对应的变换曲线进行变换的色调映射处理；以及显示部135，显示色调映射处理后的影像。色调映射处理部134对如下动作切换：第1动作(s114)，利用使用表示规定期间中的影像的最大亮度的静态元数据生成的、表示在多个时间区间中相同的上述最大亮度的第1动态元数据，进行色调映射处理；以及第2动作(s112)，使用在多个时间区间中最大亮度发生变化的第2动态元数据，进行色调映射处理。

由此，能够切换是不变更色调映射处理部的动作而进行动态色调映射，还是将色调映射固定。即，能够不变更色调映射处理部的结构而实现将色调映射固定的功能。此外，能够抑制因影像显示装置中的处理而画质劣化。这样，通过本实施方式的方法，能够提高显示的影像的品质。

此外，色调映射处理部134在影像中包含图形的情况下(s111中on)，进行第1动作(s114)，在影像中不包含上述图形的情况下(s111中off)，进行第2动作，或进行使用静态元数据进行色调映射处理的第3动作(s112)。

此外，色调映射处理部134在影像中包含图形的情况下(s111中on)，色调映射处理部134根据表示强制进行使用动态元数据的第1色调映射处理和使用静态元数据的第2色调映射处理中的第1色调映射处理的标志(dmbm)，在强制进行第1色调映射处理的情况下(s113中on)，进行第1色调映射处理，根据标志(dmbm)，在不强制进行第1色调映射处理的情况下(s113中off)，进行第1色调映射处理(s114)或第2色调映射处理(s116)。在进行第1动作的情况下(s106且s114)，由标志(dmbm)，强制进行第1色调映射处理。

由此，在影像再现装置中能够强制地进行使用第1动态元数据的处理，所以能够可靠地实现使用第1动态元数据将色调映射固定的处理。

此外，色调映射处理部134在影像中包含图形，并且根据标志(dmbm)，没有强制进行第1色调映射处理的情况下(s111中on且s113中off)，在图形的最大亮度(maxllgm)相对于显示部135能够显示的最大亮度(maxtvll)的比例比预先设定的值高的情况下(s115中“否”)，进行第2色调映射处理(s116)，在上述比例比预先设定的值低的情况下(s115中“是”)，进行第1色调映射处理(s114)。

由此，可以在发生图形的亮度的变化的可能性较高的情况下，将色调映射固定，在发生图形的亮度的变化的可能性较低的情况下，继续动态色调映射。由此，能够在抑制图形的亮度的变化的同时，适当地进行动态色调映射。

[3.变形例]

影像再现装置再现的hdr影像例如也可以是blu－ray盘、dvd、internet的运动图像发布站点、广播或hdd(harddiskdrive)内的影像。

上述影像再现装置也可以是盘播放器、盘记录器、机顶盒、电视、个人计算机或智能电话等，将来自记录介质、广播或因特网的压缩的影像信号解码并向影像显示装置传送的装置。此外，也可以是影像再现装置101b的功能的一部分或全部包含在影像显示装置102b中。例如，也可以将影像再现装置101b中包含的处理部中的盘111及bd－rom驱动部112以外的处理部包含在影像显示装置102b中。此外，也可以是影像显示装置102b中包含的影像接收部132、元数据取得部133及色调映射处理部134包含在影像再现装置101b中。此外，也可以将色调映射处理部134中包含的处理部中的色调映射部133以外的处理部包含在影像再现装置101b中。

将来自影像再现装置的影像信号向影像显示装置传送的影像信号传送机构既可以是将hdmi、dvi或dp等的影像信号以非压缩的状态传送的机构，也可以是如经过网络的传送那样将压缩了影像信号的形式传送的机构。

影像显示装置的最大亮度信息或色调映射信息向影像再现装置的设定也可以通过利用者使用遥控器等向影像再现装置输入来进行，也可以通过利用者使用影像再现装置具备的操作装置输入来进行。或者，利用者也可以使用因特网或其他机构取得这些信息，将所取得的信息向便携存储介质保存，经由便携存储介质将这些信息向影像再现装置传送。此外，也可以将影像再现装置直接连接在因特网上，影像再现装置从服务器的数据库取得这些信息。进而，影像再现装置也可以在影像显示装置上显示测试样式，一边使用所显示的测试样式确认影像显示装置的特性，一边取得及存储这些信息。

影像再现装置也可以通过根据其数据检测图形(字幕或菜单)的亮度来生成图形亮度信息(maxllgm)，也可以取得在影像数据制作时预先制作的图形的亮度。例如，既可以将图形的亮度记录到盘中，也可以作为元数据通过广播或internet发送。影像再现装置将图形的亮度读取，作为动态元数据的一部分向影像显示装置传送。或者，在连接于internet上的服务器的数据库中作为对于再现的内容的信息而记录图形(字幕或菜单)的亮度信息，影像再现装置从该数据库取得图形的亮度信息(maxllgm)，将所取得的亮度信息向影像显示装置发送。

在maxllgm与maxtvll的比较中使用的上述比例(例如50％)也可以根据显示的影像信号的特征决定并保存在盘中。或者，也可以根据影像显示装置的特征来决定上述比例。此外，该比例也可以从因特网上的数据库取得。

以上，对有关本公开的实施方式的影像显示系统进行了说明，但本公开并不限定于该实施方式。

此外，有关上述实施方式的影像显示系统中包含的各处理部典型地可以作为集成电路即lsi实现。既可以将它们单独地1芯片化，也可以包含一部分或全部而1芯片化。

此外，集成电路化并不限于lsi，也可以由专用电路或通用处理器实现。也可以利用在lsi制造后能够编程的fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)、或能够再构成lsi内部的电路单元的连接及设定的可重构处理器。

此外，在上述各实施方式中，也可以将各构成要素由专用的硬件构成，或通过执行适合于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过cpu或处理器等的程序执行部将记录在硬盘或半导体存储器等的记录介质中的软件程序读出并执行而实现。

此外，本公开也可以作为由影像显示系统执行的各种方法实现。

此外，框图中的功能块的划分是一例，也可以将多个功能块作为一个功能块实现，或将一个功能块划分为多个，或将一部分功能转移到其他功能块中。此外，也可以将具有类似的功能的多个功能块的功能由单一的硬件或软件并行或时间划分地进行处理。

此外，流程图中的各步骤被执行的顺序是为了具体地说明本公开而例示的，也可以是上述以外的顺序。此外，也可以将上述步骤的一部分与其他步骤同时(并行)地执行。

以上，基于实施方式对有关一个或多个技术方案的影像显示系统进行了说明，但本公开并不限定于该实施方式。只要不脱离本公开的主旨，对本实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形后的形态、或将不同实施方式的构成要素组合而构建的形态也也可以也包含在一个或多个技术方案的范围内。

产业上的可利用性

本公开能够对影像显示系统、影像再现装置或影像显示装置应用。

标号说明

100、100a、100b影像显示系统

101、101a、101b影像再现装置

102、102a、102b影像显示装置

111盘

112bd－rom驱动部

113解复用器

114pg解码器

115影像解码器

116、116b菜单控制部

117静态元数据提取部

118影像合成部

119影像信息输出部

120动态元数据提取部

121元数据切换部

122元数据处理部

131亮度信息保持部

132影像接收部

133元数据取得部

134色调映射处理部

135显示部

141动态元数据保持部

142静态元数据保持部

143元数据运算部

144元数据判断部