CN100536569C - 视频编码装置、方法以及使用它的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是根据需要限制经由模拟接口的HD图像等高图像质量的图像数据的输出。视频编码装置(100)接受数字视频数据信号Ddig，将其变换为模拟视频信号Dalg，从而输出到与外部连接的图像设备。编码处理单元(10)将数字视频数据信号Ddig变换为模拟视频信号Dalg。分辨率判定单元(20)比较数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率DF1和由外部设定的分辨率DF2。输出控制单元(30)参照分辨率判定单元(20)中的比较结果，在由外部设定的分辨率DF2与数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率DF1一致时，输出模拟视频信号Dalg，在不一致时，限制模拟视频信号Dalg的输出。

Description

视频编码装置、方法以及使用它的电子设备
技术领域
本发明涉及将数字视频数据信号变换为要输出到图像显示装置的模拟视频信号的视频编码装置。
背景技术
近年的图像显示装置的技术革新惊人地发展，等离子体电视、液晶电视、或者投影机等图像显示装置，分辨率为1920×1080的HD(High Definition：高清晰度)标准，或者对应于以此为基准的标准的产品已普及起来。
鉴于这种状况，对应于HD标准的图像内容也看到了普及的预兆。例如，下一代的Blu-Ray标准、或者对应于HD-DVD标准的DVD(Digital VersatileDisc)的实用化也在推进。相关的下一代DVD支持高分辨率的HD图像。如果在下一代DVD媒体中，电影等图像内容作为HD图像被记录并普及，则有产生违法的复制等著作权的问题的危险。
与HD标准一起，被称为HDMI(High Definition Multimedia Interface)的下一代数字接口标准也已被策划确定。该HDMI可以将HD图像保持数字格式，同时与强力的数字著作权保护功能一起进行发送。
但是，即使是具有HD分辨率的图像显示设备，还存在很多不具有HDMI，仅具有D3、D4端子，或者组件(component)端子等以往的模拟接口的设备。在这样的状况下，DVD播放器或游戏机等输出图像的电子设备，作为与图像显示设备之间的接口构成为具有可传送数字信号的HDMI、可传送模拟视频信号的以往的模拟接口的两个接口。
这里，在对图像显示设备经由HDMI以数字信号方式传送图像数据的情况下，难以产生与违法复制等著作权保护有关的问题。另一方面，如果以模拟接口传送高分辨率的HD图像时，由于保护功能脆弱，所以存在高质量的图像数据被违法复制的危险。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的是根据需要限制经由模拟接口的高图像质量的图像数据的输出。
本发明的某个方式是一种视频编码装置，接受数字视频数据信号，将其变换为模拟视频信号，从而输出到与外部连接的图像设备，该视频编码装置包括：编码处理单元、分辨率判定单元、输出控制单元。编码处理单元将数字视频数据信号变换为模拟视频信号。分辨率判定单元判定数字视频数据信号具有的图像的分辨率是否与由外部设定的分辨率相一致。输出控制单元控制对于图像设备的模拟视频信号的输出状态。输出控制单元参照分辨率判定单元的判定结果，并且在数字视频数据信号具有的图像的分辨率与由外部设定的分辨率不一致时，限制模拟视频信号的输出。该视频编码装置也可以被构成为在一个半导体衬底上被一体集成的功能电路。
按照该方式，即使假设使用搭载视频编码装置的设备的用户等解析用于控制视频编码装置的指令而非法地输出高分辨率的模拟视频信号时，在视频编码装置的内部，只要数字视频数据信号具有的图像的分辨率不满足规定的条件，就不能以高分辨率输出模拟视频信号。其结果，可以防止高分辨率的模拟视频信号不受任何限制地被输出到外部。
本发明的另一个方式是关于利用了上述的视频编码装置的电子设备。该电子设备包括上述的视频编码装置，以及与视频编码装置并联设置的数字视频输出单元。数字视频输出单元将输入到视频编码单元的数字视频数据信号以规定的数字格式输出到与外部连接的图像设备。
而且，将以上的构成要素的任意的组合、本发明的构成要素和表现在方法、装置、系统等之间相互转换，作为本发明的方式也有效。
按照本发明，可以根据需要来限制经由模拟接口的HD图像等高图像质量的图像数据。
附图说明
图1是表示与实施方式有关的具有视频编码装置的电子设备的整体结构的方框图。
图2是表示与实施方式有关的视频编码装置的构成的方框图。
标号说明
10编码处理单元、20分辨率判定单元、22、分辨率检测单元、24外部控制单元、26分辨率设定单元、28条件判定单元、30输出控制单元、32逻辑电路、100视频编码装置、110CPU、120图形处理器、130DVD装置、140数字视频输出单元、200电子设备
具体实施方式
首先，对本发明的实施方式的视频编码装置及编码方法的概要进行说明。视频编码装置是个人计算机或DVD播放器或游戏机等输出图像数据的电子设备上安装的装置，是将通过图形处理器等以数字格式生成的、或者再现的数字视频数据信号变换为模拟视频信号，并且输出到外部的图像设备的装置。作为输出目的的图像设备，可设想等离子体电视、液晶电视、投影机等图像显示设备、或者记录用DVD装置、HD(Hard Disc)装置、VTR(Video TapeRecorder)装置等。
本发明的某个方式的视频编码装置包括：编码处理单元、分辨率判定单元、输出控制单元。编码处理单元将数字视频数据信号变换为模拟视频信号。分辨率判定单元判定数字视频数据信号具有的图像的分辨率是否满足根据由外部设定的分辨率而决定的条件。输出控制单元控制对于图像设备的模拟视频信号的输出状态。输出控制单元参照分辨率判定单元的判定结果，并且在数字视频数据信号具有的图像的分辨率不满足条件时，限制模拟视频信号的输出。
所谓“模拟视频信号的输出的限制”，意思是包括停止输出本身的情况、或降低分辨率来输出的情况等，作为与本来要再现的图像数据实质上不同的图像进行输出。
按照该方式，仅在由外部设定的分辨率和数字视频数据信号具有的图像的分辨率满足了规定的条件的情况下，模拟视频信号不受限制地输出到外部的图像设备。因此，即使使用安装了视频编码装置的设备的用户等要解析用于控制视频编码装置的指令而非法输出高分辨率的模拟视频信号，在视频编码装置的内部，只要被比较的两个分辨率不一致，就不能以高分辨率输出模拟视频信号。其结果，可以防止高分辨率的模拟视频信号不受任何限制地被输出到外部。
分辨率判定单元可以包括：分辨率检测单元，检测数字视频数据信号具有的图像的分辨率；以及条件判定单元，判定在分辨率检测单元中被检测到的分辨率、以及由外部设定的分辨率是否满足根据由外部设定的分辨率而决定的条件，根据条件判定单元的输出信号，控制输出控制单元的模拟视频信号的输出状态。
由所述外部设定的分辨率也可以是比高清晰度(High vision)电视分辨率低的分辨率。这时，可以限制高清晰度电视分辨率的模拟视频信号的输出。
输出控制单元还可以根据由外部输入的控制信号来限制模拟视频信号的输出。输出控制单元也可以包括执行控制信号和表示分辨率判定单元的比较结果的信号的逻辑运算的逻辑电路，根据该逻辑电路的输出信号限制模拟视频信号的输出。这时，由于施加基于控制信号的模拟视频信号的限制、以及基于分辨率比较的限制的双重限制，所以可以提高坚固性。
输出控制单元中的输出状态的限制也可以是模拟视频信号的输出的停止。输出控制单元也可以包含被设置在编码处理单元的后级的开关，根据该开关的导通截止，停止模拟视频信号的输出。而且，输出控制单元也可以在停止输出时，停止编码处理单元的数字模拟变换处理。输出控制单元的输出状态的限制也可以是使模拟视频信号的分辨率降低。
上述视频编码装置也可以构成为在一个半导体衬底上被一体集成的功能电路。这时，难以在各电路块、功能块间取出信号，所以可以进一步提高坚固性。
本发明的另一个方式是电子设备。该电子设备包括上述任意一个方式的视频编码装置，以及与上述视频编码装置并联设置、将输入到视频编码装置的数字视频数据信号以规定的数字格式输出到与外部连接的图像设备的数字视频输出单元。
本发明的再一个方式是视频编码方法。该方法包括：接受数字视频数据信号，将其变换为要输出到与外部连接的图像显示装置的模拟视频信号的变换步骤；判定数字视频数据信号具有的图像的分辨率是否满足与由外部设定的分辨率有关的条件的判定步骤；以及在判定步骤中，不满足条件时，限制对图像设备的模拟视频信号的输出的限制步骤。
而且，将以上的构成要素的任意的组合、以及本发明的表现在方法、装置、系统等之间相互转换，作为本发明的方式也有效。
以下，参照附图，对本发明的实施方式的视频编码装置的细节进行说明。图1是表示具有实施方式的视频编码装置100的电子设备200的结构的方框图。电子设备200例如生成、和输出个人计算机或DVD播放机、游戏机等的图像数据。在本实施方式中，电子设备200是游戏设备。该游戏设备200作为游戏机进行动作，同时具有再现图像的功能。
电子设备200具有：视频编码装置100、CPU110、图形处理器120、DVD装置130、数字视频输出单元140。各块经由总线150被连接。该电子设备200被构成为可以对于被连接到外部的图像设备(未图示)输出数字的图像数据或者模拟的图像数据。而且，在以后的图中，作为进行各种处理的功能块、电路块记载的各要素，可以硬件方式地由CPU、存储器、其它的LSI构成，也可以软件方式地通过被安装在存储器中的具有预约管理功能的程序等实现。因此，本技术领域的技术人员应理解，这些功能块可以仅以硬件方式、仅以软件方式、或者通过它们的组合以各种形式来实现，不限于其中一个。
DVD装置130例如是可再现HD分辨率的视频信号的下一代DVD装置。该DVD装置130被用于从被插入的盘中读出在游戏设备200中要执行的游戏程序，或者从记录了电影或音乐的盘中再现图像数据。游戏设备200代替DVD装置130或者除了该装置，还可以具有可记录、再现数据的硬盘装置。
CPU110是综合地控制电子设备200整体的运算处理装置。该CPU110将记录在被插入DVD装置130中的盘上的游戏程序读出到未图示的存储器，并执行程序。而且，CPU110在被插入DVD装置130的盘中包含电影等图像内容时，再现该内容。
图形处理器120是进行与图像(在本说明书中，在说图像时包含静止画面和活动画面的情况)有关的运算处理的块。该图形处理器120执行游戏程序的结果，对于被生成的图像数据和通过DVD装置130再现的电影等图像数据进行规定的处理，将并行的数字视频数据信号Ddig与垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC一起输出。
图形处理器120的输出信号被输出到视频编码装置100和数字视频输出单元140。视频编码装置100是用于对具有RGB组件端子、S端子、合成(composite)端子等模拟输入端子的图像设备输出模拟的图像数据的功能块。另一方面，数字视频输出单元140与视频编码装置100并联设置，被连接到具有数字信号的接口的图像设备。数字视频输出单元140将数字视频数据信号Ddig以规定的数字格式输出到与外部连接的图像设备。该数字视频输出单元140在本实施方式中，是适合HDMI规定的接口单元。数字视频输出单元140除了HDMI以外，也可以是与DVI(Digital Video Interface)标准适应的单元。
接着，对视频编码装置100的结构详细地进行说明。图2是表示实施方式的视频编码装置100的结构的方框图。该视频编码装置100将通过图形处理器120以数字格式生成的数字视频数据信号Ddig变换为模拟视频信号Dalg，并将其输出到图像设备。
在视频编码装置100中，输入数字视频数据信号Ddig以及垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC。视频编码装置100优选包括编码处理单元10、分辨率判定单元20、输出控制单元30，一体集成在一个半导体衬底上，作为功能电路来构成。
编码处理单元10对数字视频数据信号Ddig执行编码处理，并进行模拟数字转换，从而输出模拟视频信号Dalg。
输出控制单元30控制对于连接到外部的图像设备的模拟视频信号Dalg的输出状态。对于输出控制单元30在后面叙述。
分辨率判定单元20判定数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率(以下，也称为第1分辨率DF1)是否满足与根据由外部设定的图像的分辨率(以下，也称为第2分辨率DF2)而决定的条件。在本实施方式中，分辨率判定单元20判定数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率(以下，也称为第1分辨率DF1)是否与由外部设定的图像的分辨率(以下，也称为第2分辨率DF2)一致。分辨率判定单元20如图2所示，可以包含分辨率检测单元22、外部控制单元24、分辨率设定单元26、条件判定单元28来构成。
分辨率检测单元22是用于检测数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率DF1的块。分辨率的检测方法存在各种方法。例如，分辨率检测单元22也可以包含第1、第2计数器。这时，在第1计数器中，利用规定的时钟信号对水平同步信号HSYNC的间隔进行计数，在第2计数器中，利用水平同步信号HSYNC对垂直同步信号VSYNC的间隔进行计数就可以。其结果，可以判定被输入视频编码装置100的数字视频数据信号Ddig的纵、横的分辨率DF1。但是，分辨率DF1的检测方法不限于此，也可以使用其它方法。
外部控制单元24根据从被设置在视频编码装置100的外部的CPU110输出的控制信号CMD，控制视频编码装置100。例如，CPU110和外部控制单元24间可以利用I2C(I Square C)总线来进行通信。
CPU110为了综合地控制电子设备200整体，先识别被输入到视频编码装置100的数字视频数据信号的内容和分辨率，根据这些信息，经由I2C总线控制视频编码装置100。
被输入到视频编码装置100的外部控制单元24的控制信号CMD包含用于控制视频编码装置100的各种设定值和命令，包含用于控制输出控制单元30的信号和设定第2分辨率DF2的信号。外部控制单元24解析控制信号CMD，并将用于控制输出控制单元30的信号S1输出到输出控制单元30。而且，外部控制单元24从控制信号CMD提取用于表示第2分辨率DF2的数据S2，输出到分辨率设定单元26。
分辨率设定单元26根据从外部控制单元24输出的表示分辨率的数据S2，设定第2分辨率DF2。通过控制信号CMD由外部设定的第2分辨率DF2被输出到条件判定单元28。
条件判定单元28比较从分辨率检测单元22输出的第1分辨率DF1和从分辨率设定单元26输出的第2分辨率DF2。条件判定单元28输出用于表示两个分辨率一致或不一致的判定信号S3。该判定信号S3被输出到输出控制单元30。
输出控制单元30参照分辨率判定单元20中的比较结果(S3)，并且在由外部设定的分辨率DF2与数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率DF1一致时输出模拟视频信号Dalg。另一方面，输出控制单元30在分辨率不一致时，限制模拟视频信号Dalg的输出。
输出控制单元30也可以包含开关SW和逻辑电路32来构成。从编码处理单元10输出的模拟视频信号Dalg在开关SW导通时，对外部的图像设备输出。开关SW在截止时，停止模拟视频信号Dalg的输出。
逻辑电路32被输入外部控制单元24的输出信号S1和条件判定单元28的输出信号S3，根据两个信号，控制开关SW的导通截止。逻辑电路32在条件判定单元28中的判定结果，两个分辨率一致，并且通过信号S1输出被许可的情况下，将开关SW导通。相反，在两个分辨率不一致的情况下，或者信号S1不允许模拟视频信号输出的情况下，将开关SW截止。
按照本实施方式的视频编码装置100，例如，在不想输出高清晰度电视分辨率的模拟视频信号的情况下，只要将第2分辨率DF2设定为比高清晰度电视分辨率低的分辨率就可以。这时，在数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率DF1为高清晰度电视分辨率的情况下，由于与第2分辨率DF2不一致，所以可以停止高清晰度电视的模拟视频信号Dalg的输出。
而且，即使在由外部输入的控制信号CMD被解析，从而信号S1被改写的情况下，只要第1分辨率DF1和第2分辨率DF2不一致，模拟视频信号Dalg的输出就不被允许，所以可以提高坚固性。
而且，通过将视频编码装置100构成为功能LSI，难以从各电路块、功能块之间取出信号，所以可以进一步提高坚固性。
在本实施方式中，输出控制单元30截止开关SW，停止模拟视频信号Dalg的输出，同时最好停止编码处理单元10的数字模拟变换处理。这时，由于模拟视频信号自身不被生成，所以可以更安全地保护数据。
以上，根据实施方式对于本发明进行了说明。本技术领域的技术人员可以理解，该实施方式为例示，这些各结构要素和各处理过程的组合中可以有各种变形例，而且，这样的变形例也属于本发明的范围。
在上述的实施方式中，对输出控制单元30的输出状态的限制是停止模拟视频信号Dalg的输出的情况进行了说明，但是本发明不限于此。作为输出控制单元30中的输出状态的限制的变形例，也可以使模拟视频信号的分辨率降低。为此，视频编码装置100自身可以具有下变频器，或者也可以在图形处理器120具有控制分辨率的功能的情况下，对图形处理器120指示分辨率的降低。而且，作为输出状态的限制，也可以输出与输入到视频编码装置100的数字视频数据信号完全无关的图像。
在实施方式中，分辨率判定单元20判定了数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率是否与由外部设定的图像的分辨率一致，但是在分辨率判定单元20中设定的条件中考虑各种变形例。例如，从外部设定的图像的分辨率也可以是多个。而且，分辨率判定单元20也可以判定数字视频数据信号Ddig具有的图像的分辨率是否被包含在根据由外部设定的图像的分辨率而决定的分辨率的范围内。
在实施方式中，对视频编码装置100被构成为一个LSI的情况进行了说明，但是，视频编码装置100也可以与图形处理器120一体地被集成。

Claims (10)

1、一种视频编码装置，接受数字视频数据信号，将其变换为模拟视频信号，从而输出到与外部连接的图像设备，其特征在于，
所述视频编码装置包括：
编码处理单元，将所述数字视频数据信号变换为所述模拟视频信号；
分辨率判定单元，判定所述数字视频数据信号具有的图像的分辨率是否与由外部设定的分辨率相一致；以及
输出控制单元，控制对于所述图像设备的所述模拟视频信号的输出状态，
所述输出控制单元参照所述分辨率判定单元的判定结果，并且在所述数字视频数据信号具有的图像的分辨率与所述由外部设定的分辨率不一致时，限制所述模拟视频信号的输出。
2、如权利要求1所述的视频编码装置，其特征在于，
所述分辨率判定单元包括：
分辨率检测单元，检测所述数字视频数据信号具有的图像的分辨率；以及
条件判定单元，判定在所述分辨率检测单元中被检测到的分辨率是否满足根据由所述外部设定的分辨率而决定的条件，
根据所述条件判定单元的输出信号，控制所述输出控制单元的所述模拟视频信号的输出状态。
3、如权利要求1或2所述的视频编码装置，其特征在于，
由所述外部设定的分辨率是比高清晰度电视分辨率低的分辨率。
4、如权利要求1或2所述的视频编码装置，其特征在于，
所述输出控制单元还根据从外部输入的控制信号来限制所述模拟视频信号的输出。
5、如权利要求1或2所述的视频编码装置，其特征在于，
所述输出控制单元的所述输出状态的限制是停止所述模拟视频信号的输出。
6、如权利要求5所述的视频编码装置，其特征在于，
所述输出控制单元在停止所述输出时，停止所述编码处理单元的数字模拟变换处理。
7、如权利要求1或2所述的视频编码装置，其特征在于，
所述输出控制单元的所述输出状态的限制是使所述模拟视频信号的分辨率降低。
8、如权利要求1或2所述的视频编码装置，其特征在于，
该视频编码装置被构成为在一个半导体衬底上被一体集成的功能电路。
9、一种电子设备，其特征在于，包括：
如权利要求1或2记载的视频编码装置；以及
数字视频输出单元，与所述视频编码装置并联设置，将输入的所述数字视频数据信号以规定的数字格式输出到与外部连接的图像设备。
10、一种视频编码方法，其特征在于，包括：
接受数字视频数据信号，将其变换为要输出到图像设备的模拟视频信号的变换步骤；
判定所述数字视频数据信号具有的图像的分辨率是否与由外部设定的分辨率相一致的判定步骤；以及
在所述判定步骤中，所述数字视频数据信号具有的图像的分辨率与所述由外部设定的分辨率不一致时，限制对所述图像设备的所述模拟视频信号的输出的限制步骤。
CNB2006101361642A 2005-12-20 2006-10-13 视频编码装置、方法以及使用它的电子设备 Active CN100536569C (zh)

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