CN1393104A - 信号发送装置和信号接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的信号发送装置和信号接收装置在信号发送装置侧具有将声音信号在时间轴上进行压缩并作为时间轴压缩声音信号而输出的时间轴压缩部(101)和将图像信号、控制信号和上述时间轴压缩声音信号进行多路化并作为图像声音控制多路信号而向外部输出的多路化部(102)。按照这样构成的信号发送装置和信号接收装置，可以将图像信号、声音信号和控制信号进行多路化，结果，不变换为模拟信号就可以传输高品质的多种多样的数字声音信号，并且可以实现高速而错误少的传输。

Description

信号发送装置和信号接收装置
技术领域
本发明涉及传输基带信号的信号发送装置和信号接收装置。
技术背景
现在，使用图25说明作为先有的数字信号的传输方法之一的DVI(Digital Visual Interface)标准的信号传输系统。图25是表示实现作为先有的传输系统之一的TMDS(Transition Minimized DifferentialSignaling)这样的串行传输系统的结构的图。
图中，2601～2603是设置在信号发送装置中的TMDS编码器/串行器，对输入的RED(红)、GREEN(绿)、BLUE(篮)这样的分量信号进行TMDS编码，并串行地向传输通路传送。2604～2606是设置在信号接收装置中的TMDS译码器/复原器，对接收的信号进行TMDS译码，从而复原为分量信号。DE(允许数据传输)信号是表示存在RED、GREEN、BLUE这样的分量信号的期间的信号，是高电平的有效信号。例如，DE信号成为低电平的期间是图像的水平同步信号期间或垂直同步信号期间。另外，CTL(控制)信号CTL0、CTL1、CTL2、CTL3是作为控制信号而准备的。但是，在现在的DVI标准中，CTL1、CTL2、CTL3信号是未使用状态。具体而言，就是信号的电平总是为0。
下面，说明上述结构的先有的信号传输系统。
在信号发送装置的TMDS编码器/串行器2601～2603中，将以8比特输入的图像信号(RGB信号)变换为10比特，并串行地向传输通路传送。8比特/10比特变换的目的在于，减少数据的变化点，使之成为适合于进行高速传输的形式。另外，在TMDS编码器/串行器2601～2603中，将2比特的CTL信号变换为10比特并向传输通路传送。另外，DE信号也一起进行编码并串行地向传输通路传送。
在信号接收装置的TMDS译码器/复原器2604～2606中，将从传输通路接收的10比特的串行数据译码并展开为8比特的颜色信号、DE信号和2比特的CTL信号。
但是，DVI标准是仅传输图像信号(RGB信号)的标准，在先有的信号传输系统中，不能传输声音信号和用于控制监视器的控制信号。这里，所谓控制监视器的信号，就是用于对所连接的设备进行发挥其特征的处理的控制信号。以后，将控制监视器的信号简单地称为控制信号。
即，以往是用别的线路传输声音信号的，对用户而言，信号发送装置与信号接收装置的电缆连接非常复杂，另外，对声音信号也未进行复制保护。此外，控制信号不是现在的模拟连接，在垂直消隐期间(VBK)只能作为图像的辅助信号进行发送，由于频带非常窄，所以，不能进行有效的处理，从而将发生很多错误。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提案的，目的旨在提供可以实现适合于可以与图像信号一起传输声音信号和用于控制监视器的控制信号信号传输系统的信号发送装置和信号接收装置。
本发明权利要求1所述的信号发送装置的特征在于：具有将声音信号在时间轴上进行压缩并作为时间轴压缩声音信号而输出的时间轴压缩部和将图像信号、控制信号和上述时间轴压缩声音信号进行多路化并作为图像声音控制多路信号而向外部输出的多路化部。
这样，便可将图像信号、声音信号和控制信号进行多路化，结果，不变换为模拟信号就可以传输高品质的多种多样的数字声音信号，同时，可以进行高速而错误少的传输。
本发明权利要求2所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1所述的信号发送装置中，上述多路化部具有计数画面的水平行数的第1水平行计数器、选择并输出上述控制信号和上述时间轴压缩声音信号中的某一个的第1选择器、控制上述第1选择器的第1多路控制部、选择并输出上述第1选择器的输出信号和上述图像信号的第2选择器和控制上述第2选择器的第2多路控制部。
这样，便可很容易地进行图像信号、时间轴压缩声音信号和控制信号的多路化。
本发明权利要求3所述的信号发送装置的特征在于：在将RGB的图像信号作为串行数据进行发送的信号发送装置中，将控制所连接的监视器等的控制信号在RED、GREEN、BLUE的信号线中的某一信号线中或者全部图像信号的消隐部分进行多路化并发送。
这样，便可将图像信号、声音信号和控制信号进行多路化，结果，不变换为模拟信号就可以传输高品质的多种多样的数字声音信号，同时，可以进行高速而错误少的传输。
本发明权利要求4所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求3所述的信号发送装置中，具有将声音信号在时间轴上进行压缩并作为时间轴压缩声音信号而输出的时间轴压缩部、将上述时间轴压缩声音信号分解并使之与第1控制信号、第2控制信号和第3控制信号叠加的分解部和使上述控制信号与上述第1控制信号叠加的控制信号叠加单元。
这样，将进行了时间轴压缩的声音信号和控制信号与图像信号叠加，便可实现适合于DVI标准的信号传输系统。
本发明权利要求5所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置中，上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
这样，在与相同的厂家连接时便可实现可以进行高画质显示的信号发送系统。
本发明权利要求6所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置中，上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分、用于判断机器的机器判断控制部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
这样，特定了应发送信号的机器，在与相同的厂家连接时，便可实现可以高画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求7所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置中，上述控制信号包含判断影片的序列的信息。
这样，向信号接收装置传输24P或30P信号等特殊序列，可以实现在接收侧监视器可以高画质进行显示的信号传输系统。
本发明权利要求8所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置中，上述控制信号包含表示图像的压缩率的信息。
这样，便可实现可以用最佳的画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求9所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置中，上述控制信号包含图像的帧信息。
这样，便可实现可以用最佳的画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求10所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置中，上述控制信号包含判断图像是数据广播画面还是通常的动态画面的信息。
这样，便可实现可以用最佳的画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求11所述的信号发送装置的特征在于：在权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置中，上述控制信号包含表示图像的块噪音位置的信息。
这样，便可向接收装置发送图像信号的噪音信息，结果，便可实现除去噪音而进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求12所述的信号接收装置是接收将图像信号、进行了时间轴压缩的时间轴压缩声音信号和控制信号多路化后的图像声音控制信号的信号接收装置，其特征在于：具有将上述图像声音控制信号分离为上述图像信号、上述时间轴压缩声音信号和上述控制信号的分离部、对上述时间轴压缩声音信号进行时间轴扩展从而复原为原来的声音信号的时间轴扩展部和从上述信号装置接收图像时钟并根据该图像时钟再生声音时钟从而向上述时间轴扩展部输出的声音时钟再生部。
这样，便可将图像信号、声音信号和控制信号进行多路化，结果，不变换为模拟信号就可以传输高品质的多种多样的数字声音信号，同时，可以实现可以高速而错误少的传输的信号传输系统。
本发明权利要求13所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12所述的信号接收装置中，上述分离部具有计数画面的水平行数的第2水平行计数器、将上述图像声音控制多路信号分离为图像信号、声音控制多路信号的第3选择器、控制第3选择器的第1分离控制部、将上述声音控制多路信号分离为控制信号和时间轴压缩声音信号的第4选择器和控制上述第4选择器的第2分离控制部。
这样，便可很容易地从图像声音控制多路信号中进行图像信号、时间轴压缩声音信号和控制信号的分离。
本发明权利要求14所述的信号接收装置的特征在于：在将RGB的图像信号作为串行数据而接收的信号接收装置中，抽出在RED、GREEN、BLUE的信号线的某一信号线中或者在全部图像信号的消隐期间多路化的控制所连接的监视器等的控制信号。
这样，便可将图像信号、声音信号和控制信号进行多路化，结果，不变换为模拟信号就可以传输高品质的多种多样的数字声音信号，同时，可以实现可以高速而错误少的传输的信号传输系统。
本发明权利要求15所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求14所述的信号接收装置中，具有从第1控制信号中抽出声音控制多路信号并将该声音控制多路信号分离为时间轴压缩声音信号和控制信号的控制信号分离单元、将从第2、第3控制信号中抽出的时间轴压缩声音信号与由上述控制信号分离单元分离的上述时间轴压缩声音信号合成的合成部和对上述合成的时间轴压缩声音信号进行时间轴扩展从而复原为原来的声音信号的时间轴扩展部。
这样，从图像声音控制多路信号中分离出图像信号、进行了时间轴压缩的声音信号和控制信号，便可将时间轴压缩声音信号复原为声音信号，从而可以实现适合于DVI标准的信号传输系统。
本发明权利要求16所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置中，上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
这样，在与相同的厂家连接时便可实现可以进行高画质显示的信号发送系统。
本发明权利要求17所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置中，上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分、用于判断机器的机器判断控制部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
这样，特定了应发送信号的机器，在与相同的厂家连接时，便可实现可以高画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求18所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置中，上述控制信号包含判断影片的序列的信息。
这样，向信号接收装置传输24P或30P信号等特殊序列，可以实现在接收侧监视器可以高画质进行显示的信号传输系统。
本发明权利要求19所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置中，上述控制信号包含表示图像的压缩率的信息。
这样，便可实现可以用最佳的画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求20所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置中，上述控制信号包含图像的帧信息。
这样，便可实现可以用最佳的画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求21所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置中，上述控制信号包含判断图像是数据广播画面或通常的动态画面的信息。
这样，便可实现可以用最佳的画质进行显示的信号发送系统。
本发明权利要求22所述的信号接收装置的特征在于：在权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置中，上述控制信号包含表示图像的块噪音位置的信息。
这样，便可向接收装置发送图像信号的噪音信息，结果，便可实现除去噪音而进行显示的信号发送系统。
附图说明
图1是表示实施例1的信号传输系统的结构的图。
图2是表示图像信号与时间轴压缩前的声音信号的关系的图。
图3是用于说明水平同步期间、垂直同步期间和有效画面的图。
图4是表示实施例1的信号传输系统的时间轴压缩部的结构的图。
图5是用于说明实施例1的信号传输系统的时间轴压缩的图。
图6是表示实施例1的信号传输系统的多路化部的结构的图。
图7是表示实施例1的信号传输系统的图像信号、声音信号和控制信号的多路化的情况的图。
图8是表示实施例1的信号传输系统的分离部的结构的图。
图9是表示实施例1的信号传输系统的图像信号、声音信号和控制信号的分离的情况的图。
图10是表示实施例1的信号传输系统的时间轴扩展部的结构的图。
图11是用于说明实施例1的信号传输系统的时间轴扩展的图。
图12是表示控制信号的一例的图。
图13是表示控制信号的一例的图。
图14是表示实施例2的信号传输系统的结构的图。
图15是表示实施例2的信号传输系统中的各信号的情况的图。
图16是表示实施例2的信号传输系统的图像信号、声音信号和控制信号的分离的情况的图。
图17是表示实施例2的信号传输系统的图像信号与声音信号的分离的情况的图。
图18是表示实施例2的信号传输系统的声音信号与控制信号的多路化的情况的图。
图19是表示实施例2的信号传输系统的声音控制多路信号的分离的情况的图。
图20是表示实施例3的信号传输系统的24P信号的控制的图。
图21是表示实施例4的信号传输系统的结构的图。
图22是表示块噪音的一例的图。
图23是表示实施例4的信号传输系统的MPEG译码器的结构的图。
图24是表示实施例4的信号传输系统的CPU和画质修正装置的结构的图。
图25是表示先有的信号传输系统的结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。这里所示的实施例仅仅是一例，并不限定这些实施例。
实施例1.
图1是表示实施例1的信号传输系统的结构的图。
在图1中，101是时间轴压缩部，对声音信号在时间轴上进行压缩。这里，时间轴压缩部101的内部结构示于图4。在图4中，时间轴压缩部101主要由存储器构成，对输入的声音信号进行速率变换。具体而言，就是输入的采样时钟采用声音的时钟fa，输出的采样时钟采用图像的时钟fv。fa是声音的采样时钟频率，fv是图像的采样时钟频率。另外，对时间轴压缩部101的输出控制，使用多路控制信号。该多路控制信号采用的是水平同步信号与垂直同步信号的逻辑与(AND)。水平同步信号和垂直同步信号采用负逻辑。
102是多路化部，将图像信号、进行了时间轴压缩的声音信号和控制监视器的信号(以后，称为控制信号)进行多路化，并向后面所述的数据线106传送。这里，多路化部102的内部结构示于图6。在图6中，1001是第1选择器，选择控制信号和时间轴压缩声音信号中的某一方。1002是第1多路控制部，用于控制第1选择器1001。1003是水平行计数器，用于计数画面的水平行数。1004是第2选择器，选择图像信号和第1选择器1001的输出信号中的某一方。1005是第2多路控制部，用于控制第2选择器1004。
103是分离部，将从数据线106传输来的图像声音控制多路信号分离。这里，分离部103的内部结构示于图8。在图8中，2001是第3选择器，用于将图像声音控制多路信号分离为图像信号和除此以外的信号。2002是第1分离控制部，用于控制第3选择器2001。2003是第4选择器，将时间轴压缩声音信号和控制信号进行多路化的声音控制多路信号分离为时间轴压缩声音信号和控制信号。2004是第2分离控制部，用于控制第4选择器2003。2005是第2水平行计数器，在信号接收装置侧计数画面上的水平行数。
104是时间轴扩展部，对由分离部103分离的时间轴压缩声音信号进行时间轴扩展，复原为原来的声音信号。这里，时间轴扩展部104的内部结构示于图10。在图10中，时间轴扩展部104主要由存储器构成，在分离控制信号为低电平的期间以图像的采样时钟fv输入进行了时间轴压缩的声音信号，并以声音的采样时钟频率fa输出。分离控制信号是水平同步信号(HSYNC)与垂直同步信号(VSYNC)的逻辑与(AND)。但是，水平同步信号和垂直同步信号都采用负逻辑(负有效Active Low)。
105是声音时钟再生部，根据从信号发送装置传输来的图像时钟再生声音时钟。106是数据线，是连结信号发送装置和信号接收装置的串行的传输通路。107是时钟线，用于将从信号发送装置传输来的图像时钟与信号接收装置连接。
这里，图像信号与时间轴压缩前的声音信号的关系模式地示于图2。通常，由于图像信号每单位时间的数据量比声音信号多，所以，在时间上每隔图像信号的数个采样与声音信号的1个采样对应。这里，使在时间上压缩的声音信号和控制监视器的控制信号在不存在图像信号的区域进行多路化。另外，作为控制监视器的控制信号有例如控制亮度的信号或控制音量的信号等。具体而言，不存在图像信号的时间有例如图像信号的水平同步期间和垂直同步期间，如图3所示。在图3中，有效画面以外的黑的部分就相当于该同步期间。在图3中，有效画面以外画了阴影线的部分相当于该同步期间。在图3中，作为例子，表示出了MPEG2的MP@ML(Main Profile Main Level)的SD画面。整个画面横向为858像素，纵向为525行。其中的有效画面横向为720像素，纵向为480行，整个画面与该有效画面之差为同步期间。在该同步期间，将声音信号和监视器控制信号进行多路化。
下面，说明本实施例1的信号传输系统的动作。
首先，说明信号发送装置的动作。
如图5所示，声音信号以采样频率fa输入时间轴压缩部101，通过以采样频率fv输出，将进行了时间轴压缩的声音信号向多路化部102输出。该时间轴压缩过的声音信号的输出是在多路控制信号为低电平的期间。在图5中，为了简化，只表示出了少数几个在多路控制信号为低电平的期间输出的音频采样点，但是，实际输出的音频采样点远远比表示出的多。
并且，如图7所示，进行了时间轴压缩的声音信号和控制信号由多路化部102在不存在图像信号的期间进行多路化，并作为图像声音多路信号向数据线106传送。在图7中，圆圈符号是图像信号的采样点，三角符号是控制信号的采样点，黑圆点符号是声音信号的采样点。
这里，使用图6更具体地说明多路化部102的动作。水平行计数器1003以垂直同步信号(VSYNC)的后沿为起点、水平同步信号(HSYNC)的后沿为终点计数水平行数。但是，取水平行计数器1003的初始值为1。
水平行计数器1003的输出为1时，由第1多路控制部1002选择第1选择器1001的控制信号侧(A)，并且，控制信号向第2选择器1004输出。
在水平行计数器1003的输出大于2时，由第1多路控制部1002选择第1选择器1001的声音信号侧(B)，并且，时间轴压缩声音信号向第2选择器1004输出。并且，在垂直同步期间(VSYNC为低电平的期间)或水平同步期间(HSYNC为低电平的期间)时，由第2多路控制部1005选择第2选择器1004的控制信号和声音信号的选择输出侧(D)，在既不是垂直同步期间也不是水平同步期间即有效画面期间时，由第2多路控制部1005选择第2选择器1004的图像信号侧(C)，如图3所示，监视器控制信号在第1行叠加，声音信号在第2行～第45行叠加，另外，在第46行以后，声音信号也在水平同步期间叠加，并向数据线106输出。
这样，通过将控制信号在垂直同步期间的第1行叠加、将声音信号在垂直同步期间的第2行以后叠加、将图像信号在有效画面期间叠加、将声音信号在水平同步期间叠加，便可得到将图像信号、时间轴压缩声音信号和控制信号进行多路化的图像声音控制多路信号。
其次，说明信号接收装置的动作。
如图9所示，从信号发送装置通过数据线106传输来的图像声音控制多路信号由分离部103分离为图像信号、控制信号和时间轴压缩声音信号。
这里，使用图8更详细地说明分离部103的动作，水平同步期间和垂直同步期间以外的期间，视为图像信号，由第1分离控制部2002使第3选择器2001与E侧连接，分离图像信号。另外，在垂直同步期间或水平同步期间，多路化控制信号或声音信号，由第1分离控制部2002使第3选择器2001与F侧连接，分离图像信号以外的信号即声音控制多路信号，并向第4选择器2003输出。并且，控制信号在垂直同步期间的画面的第1行叠加，第2水平行计数器2005计数第1行时，由第2分离控制部2004使第4选择器2003与G侧连接，分离控制信号。另外，声音信号在垂直同步期间的画面的第2行～第45行(有效画面开始之前)叠加，第2水平行计数器2005计数第2行～第45行时，由第2分离控制部2004使第4选择器2003与H侧连接，分离时间轴压缩声音信号，并向时间轴扩展部104输出。
如图11所示，时间轴压缩声音信号在分离控制信号为低电平的期间的数据视为声音信号，通过仅在分离控制信号为低电平的期间以采样频率fv输入进行了时间轴压缩的声音信号并以采样频率fa输出该信号，便可得到进行了时间轴扩展的声音信号。
并且，由声音时钟再生部105根据从信号发送装置传输来的图像时钟通过加上PLL(锁相环)而再生声音时钟，并将声音时钟供给时间轴扩展部104，再生声音信号。
如上所述，按照本发明实施例1的信号传输系统，在多路化部中，通过将控制信号在不存在图像信号的垂直同步期间的第1行叠加、将进行了时间轴压缩的声音信号在不存在图像信号的垂直同步期间的第2行以后在水平同步期间叠加，可以用同一数据线106传输图像信号、声音信号和控制信号。
另外，在接收部中，通过将从数据线106传输来的图像声音控制多路信号使用水平同步信号和垂直同步信号分离并抽出图像信号，进而计数垂直同步期间的水平行数，分离并抽出声音信号和控制信号，便可得到图像信号、声音信号和控制信号。
另外，如果由信号发送装置对声音信号进行了时间轴压缩并在信号接收装置侧进行了时间轴扩展，便可在图像信号的间隙多路化及分离声音信号。
在本实施例1中，说明了将分离控制信号为低电平的期间的数据视为声音信号的情况，但是，在电路结构中，并不限定此种情况。
实施例2.
下面，使用图14～图17说明本实施例2的信号传输系统。实施例2将实施例1的信号传输系统应用于DVI(Digital Visual Interface)标准。
图14是表示实施例2的信号传输系统的结构的图。
在图14中，301是时间轴压缩部，与在实施例1中使用的时间轴压缩部101相同，所以，这里省略其说明。
302是分解部，将进行了时间轴压缩的声音信号分解，与DVI标准的CTL1、CTL2、CTL3的信号叠加。包含用于使控制信号与声音信号叠加的控制信号叠加单元。
这里，使用图18说明控制信号叠加单元。图中，501是第1选择器，用于选择输出控制信号和时间轴压缩声音信号。在本实施例2中，说明与CTL1叠加的时间轴压缩声音信号。502是水平行计数器，计数画面上的水平行。503是多路控制部，根据水平行计数器502的输出信号输出控制第1选择器501的多路控制信号。在本实施例2中，不仅时间轴压缩声音信号而且控制信号也与CTL1叠加。由第1水平行计数器502根据垂直同步信号和水平同步信号计数水平行数，在垂直同步期间的第1行，第1选择器501选择输出控制信号，在垂直同步期间的第2行以后，第1选择器501选择输出声音信号。这样，便可使控制信号和时间轴压缩声音信号与CTL1叠加。另外，由于使控制信号在CTL1的第1行叠加，所以，为了使CTL2和CTL3的第1行与和CTL1叠加的声音的定时一致，也可以使之成为未使用(预留)状态。在本实施例2中，说明了分解部302中包含控制信号叠加单元的情况，但是，也可以是在分解部302之外独立的结构。
303～305是TMDS编码器/串行器，306～308是TMDS译码器/复原器。
309是合成部，根据CTL1、CTL2、CTL3合成声音信号。包含用于将声音控制多路信号分离为控制信号和声音信号的控制信号分离单元。
这里，使用图19说明控制信号分离单元。图中，601是第2选择器，用于分离控制信号和声音信号。602是水平行计数器，用于计数画面上的水平行。603是分离控制部，根据水平行计数器602的输出信号输出控制第2选择器601的分离控制信号。在本实施例2中，说明了合成部309中包含控制信号分离部的情况，但是，也可以是在合成部309之外独立的结构。即，也可以输入从TMDS译码器/复原器307输出的CTL1，分离为时间轴压缩声音信号(CTL1)和控制信号，并将分离的时间轴压缩声音信号向合成部309输出。
310是时间轴扩展部，用于将从合成部309输出的时间轴压缩声音信号扩展。
图中，在传输通路的信道0中，传输BLUE和图像信号的HSYNC及VSYNC分时多路化后的串行数据，在信道1中，传输GREEN和声音控制多路信号(CTL1)分时多路化后的串行数据，在信道2中，传输RED和时间轴压缩声音信号(CTL2、CTL3)分时多路化后的串行数据。
图15表示实施例2的传输通路上的信号的情况。图15(a)表示向TMDS编码器303～305输入的数据。在DE(允许数据传输)信号为低电平的期间插入CTL。即，时间轴压缩声音信号和控制信号与CTL1叠加，时间轴压缩声音信号与CTL2、CTL3叠加，进行TMDS编码。图15(b)表示传输通路上的信号。在传输通路上，在信道2中叠加已编码的CTL2、3，在信道1中叠加已编码的CTL1。并且，通过这样处理，在传输通路中，在水平同步信号的期间叠加时间轴压缩声音信号，在垂直同步信号的期间叠加时间轴压缩声音信号和控制信号。图15(c)表示在信号接收装置侧由TMDS译码器/复原器306～308进行TMDS译码而复原的数据。所谓复原的数据，就是与信号发送装置中输入的数据完全相同的数据。
下面，说明按以上所述构成的信号传输系统的动作。
使用图16说明信号接收装置中分离声音的方法。
首先，由信道0译码器350将信道0的信号译码，生成BLUE信号、DE信号、水平同步信号(HSYNC)、垂直同步信号(VSYNC)。将DE信号为低电平的期间视为时间轴压缩声音信号和控制信号进行多路化的期间，向信道1译码器351、信道2译码器352供给DE信号，并将图像信号和声音控制多路信号分离。这样，便可表现CTL1的行上的声音控制多路信号和分离到CTL2、CTL3的行上的时间轴压缩声音信号。
下面，使用图17说明信号接收装置中的译码方法。
在图17中，由串/并变换电路361将信道2传输来的信号进行串/并变换，将DE信号为高电平的期间视为图像信号，由译码器364进行10比特/8比特TMDS译码，这样，便可得到RED信号。并且，DE信号为低电平的期间视为时间轴压缩声音信号，由译码器365进行10比特/2比特TMDS译码，从而在CTL2和CTL3的行上可以得到时间轴压缩声音信号。
同样，由串/并变换电路360将在信道1中传输来的信号进行串/并变换，DE信号为高电平的期间视为GREEN的图像信号，由译码器362进行10比特/8比特TMDS译码。并且，在DE信号为低电平的期间由译码器363进行10比特/2比特TMDS译码，在CTL1行上可以得到声音控制多路信号。并且，声音控制多路信号(CTL1)由图19所示的控制信号分离单元分离为时间轴压缩声音信号(CTL1)和控制信号。
这样，就可以由合成部309合成在CTL行上得到的时间轴压缩声音信号，此外，由时间轴扩展部310通过进行速率变换，可以得到原来的声音信号。
下面，使用图19说明分离抽出在CTL1的行进行了多路化的控制信号和时间轴压缩声音信号的方法。图19是表示从声音控制多路信号中分离叠加的控制信号的控制信号分离单元的结构的图。
由水平行计数器602计数画面内的水平行数。水平行可以通过使用由信道0译码器350生成的水平同步信号(HSYNC)和垂直同步信号(VSYNC)，以垂直同步信号的后沿为基准计数水平同步信号的后沿而进行计数。
如果水平行计数器602的输出表示第1行，就视为控制信号，由分离控制部603切换第2选择器601，从声音控制多路信号中抽出控制信号。另外，如果水平行计数器602的输出表示垂直同步期间的第2行以后，就视为时间轴压缩声音信号，由分离控制部603切换第2选择器601，从声音控制多路信号中抽出时间轴压缩声音信号。这样，就将声音控制多路信号分离为控制信号和时间轴压缩声音信号。
在分解部302中，将进行了时间轴压缩的声音信号分解到CTL1、CTL2、CTL3等3条行上，但是，根据声音信号的带宽，可以仅使用CTL1或者使用CTL2和CTL3。另外，也可以按照声音信号的采样点的顺序分解为CTL1、CTL2、CTL3，CTL1、CTL2、CTL3…的顺序。
另外，在合成部309中，对将从传输通路传输来的声音信号进行译码后的信号，可以按CTL1、CTL2、CTL3的顺序合成声音信号。也可以不按CTL1、CTL2、CTL3的顺序而按任意的顺序使用这3条信号，但是，在信号发送装置和信号接收装置中必须预先决定分解和合成的顺序。
这样，按照实施例2的信号传输系统，将实施例1的信号传输系统的结构应用于DVI标准，分解时间轴压缩声音信号，在CTL1、CTL2、CTL3的线上叠加，另外，为了可以与声音信号识别，在CTL不同的水平行叠加控制信号，在信号接收装置中，将由CTL1、CTL2、CTL3传输来的时间轴压缩声音信号合成并进行时间轴扩展，将声音信号复原，另外，通过从时间轴压缩声音信号和控制信号被多路化的CTL1中按水平行识别并分离抽出声音信号和控制信号，在以往只能传输图像的DVI标准的信号传输系统中，也可以传输声音信号和控制信号。
在本实施例2中，在CTL1的行多路化控制信号，但是，按照同样的方法，也可以使控制信号与DVI标准的CTL2、CTL3以外的CTL信号叠加，其中，也可以使控制信号与多个CTL信号叠加。
另外，在实施例1、2的说明中，在CTL1的第1行叠加控制信号，但是，只要是垂直同步期间，可以在任意第几行叠加控制信号，也可以在CTL1的多个行叠加控制信号。
在这样的系统中，将CTL1的第1行的控制信号进一步进行分割，例如，如图12所示的那样，将控制信号分割为由所有厂家规定的部分和厂家专用的控制信号部分的区域进行传输。这里，所谓所有厂家规定的部分，就是使用在多个厂家间决定的格式或标准用于控制显示器的部分，例如，信号发送装置不限定信号接收装置而将信号发送，可以在信号接收装置的显示器上显示画面。所谓厂家专用的控制信号部分，就是利用各厂家专用的格式控制时用于特定例如信号接收装置的产品号码等的部分。这样，在同一厂家连接时，便可进行例如高画质的显示。这时，厂家代码和机器代码就按由DVI标准规定的IIC另外进行传输。
另外，作为别的方法，将CTL1的第1行的控制信号进一步进行分割，例如可以如图13所示的那样，将控制信号分割为由所有厂家规定的部分、厂家专用的控制信号部分和表示用于特定厂家代码和机器代码等的机器特定信息的部分进行传输。
另外，也可以将所接收的连接的装置的机器信息进行OSD显示。
在本实施例2中，根据DVI标准说明了在CTL的行叠加控制信号的例子，但是，本发明不限于此，也可以利用数字信号的传输中的控制信号。
实施例3.
下面，说明实施例3的信号传输系统。本实施例3说明将在实施例1中说明的信号传输系统中信号发送装置按电影的24P传输来的信号或按30P拍摄的信号向信号接收装置传输的情况。通常，在电影的电视图像信号中，相同帧(画面)的图像是按2度/3度的周期传输来的。这是因为，电影按24Hz(24帧/秒)而动作，而电视图像信号是按60Hz(随地域不同，也有按50Hz)而动作的缘故。
这里，图20表示将电影的图像按60Hz的2度/3度的周期传输的电视信号的例子。
在图20中，控制信号1和控制信号2从MPEG译码器中输出，是与声音信号一起在消隐期间进行叠加后而进行数字发送的信号。控制信号1是表示是否进行了场重复的信号，这里，假定在高电平(H)时发生了场重复。控制信号2是表示场重复了同一图像的期间的信号。另外，a、a’表示2度重复的状态，b、b’、b表示3度重复的状态。这些控制信号1和控制信号2是从例如STB或DVD等信号源通过高速数字接口传输来的信号。这里，480i是隔行扫描信号，所以，在场间信号是不同的，(例如，“a”和  “a’”都是相同的图像“A”，所以，控制信号1表示“H”，控制信号2表示a、a’的2场间“L”和b、b’、b的3场间“H”。原来的逐行地显示该控制信号2的显示装置，在有各自的场信息时，可以按高画质再生“A”和“B”。在通常的IP变换中，检测移动情况，自适应地进行内插处理，这时，可以再生完全的逐行的图像。这样，在实施例1中说明的信号传输系统中，对于按电影的24P传输来的信号或按30P拍摄的信号，如图20所示，通过使24P或30P的特殊序列时的控制信号1成为高电平并用控制信号2传送该序列，在接收机侧便可以高画质渐进地进行变换。
这样，按照实施例3的信号传输系统，对于图像信号，将声音信号和包含判别电影的序列的信息的上述控制信号进行多路化传输，所以，可以在监视器上高画质地显示电影模式的24P信号或30P信号。本实施例3的信号传输系统可以应用于50Hz时包含25P等的信号的情况，另外在24P或30P模式时，也可以应用于在OSD上直接显示其内容或者包含提供改变通常显示的颜色等变化的信号的情况。
实施例4.
下面，说明实施例4的信号传输系统。
图21是表示本实施例4的信号传输系统的结构的图，如图所示，在输入按MPEG等压缩的信号时，是用控制信号传输该信号的压缩率信息、MPEG帧信息(I/P/B)、块噪音的边界位置信息及表示数据广播(文字)或动画的内容种类信息的信号传输系统。
在图21中，4000是STB等图像信号源，4001是CRT或液晶、等离子体等显示装置，4002是MPEG译码器，4003是DVI的发射机，4004是DVI方式的电缆，4005是DVI接收机，4006是专用LSI或DSP结构的画质修正装置，4007是CPU。
图23是表示MPEG译码器4002的结构的图。
在图23中，MPEG译码单元4101将输入数据流进行译码。块噪音检测单元4102对各画面检测发生块状的噪音的块，并将该检测的块的边界位置作为块噪音边界位置信息而输出。块噪音的检测可以对各画面进行，也可以限定特定的区域和特定的画面进行。另外，也可以进将预先特定的块的位置信息作为块噪音边界位置信息而输出。
图24是表示显示装置4001的图像修正装置4006和CPU4007的结构的图。
在图24中，CPU4007包括将包含在输入的控制信号中的块噪音边界位置信息译码并向画质修正装置4006输出的块噪音边界位置信息译码单元4103。画质修正装置4006包括进行输入的RGB信号的噪音除去的块噪音除去滤波器4104和根据块噪音位置信息选择RGB信号或块噪音除去滤波器4104的输出信号的选择器4105。
下面，说明上述结构的信号传输系统的动作。
在图像信号源4000侧，传输流(TS)输入MPEG译码器4002。并且，在MPEG译码器4002中，输入的传输流(TS)由MPEG译码单元4101进行译码，并向块噪音检测单元4102和DVI发射机4003输出。由块噪音检测单元4102对各画面检测发生块状的噪音的块，该检测块的位置信息作为块噪音边界位置信息向DVI发射机4003输出。块噪音的检测可以对各画面进行，也可以限定为特定的区域和特定的画面而进行。另外，也可以仅将预先特定的块的位置信息作为块噪音边界位置信息而输出。
由MPEG译码器4002译码的图像信号、声音信号和控制信号由DVI发射机4003进行多路化，通过DVI方式电缆4004输入显示装置4001。
在显示装置4001侧，从DVI接收机4005输出图像信号和包含块噪音的边界位置信息的控制信号。从DVI接收机4005输出的控制信号输入CPU4007，由CPU4007进行译码块噪音边界位置信息向画质修正装置4006输出。在画质修正装置4006中，从DVI接收机4005传输来的RGB信号由块噪音除去滤波器4104进行了噪音除去处理的信号和RGB信号输入选择器4105。在选择器4105中，根据从CPU4007传输来的块噪音位置信息输入与例如块噪音位置信息相当的信号时，就选择块噪音滤波器4104的输出信号，在除此以外的情况时，就选择RGB的信号，并向显示设备输出。
这里，图22表示块噪音的一例。
按MPEG压缩的信号在编码时对每8点×8行进行DCT处理，由于压缩而对这些信号信息进行了化整处理，所以，可以看到8×8的各格子状的噪音。这样，只要能识别场所固定的块状的噪音的正确位置，就可以在该像素间加上滤波。在该数字信号的基带信号传输方式中，通过将上述块的边界信息作为控制信号进行发送，块噪音除去滤波器4104就可以根据块噪音边界位置信息自适应地进行滤波，从而可以除去块噪音。
在本实施例4中，说明了控制信号包含块噪音边界位置信息的情况，但是，上述控制信号也可以包含压缩率数据或MPEG帧信息及内容种类信息。这时，包含输出的压缩率数据/帧信息/内容种类信息的控制信号输入CPU4007，可以根据MPEG压缩率数据/MPEG帧信息/内容种类信息控制画质修正装置4006。另外，也可以将从DVI接收机4005输出的MPEG压缩率数据/MPEG帧信息/块噪音边界位置信息/内容种类信息不是输入CPU4007而是直接输入画质修正装置4006，在其内部进行画质修正。另外，也可以使用从DVI接收机4005输出的压缩率数据，将压缩率信息作为OSD进行画面显示。
这样，按照实施例4的信号传输系统，通过传输包含块噪音边界位置信息的控制信号，在接收侧便可对与其设备(CRT/LCD/PDP等)的特性相应的MPEG噪音及输出内容进行最佳的画质修正，从而可以实现可以向视听者提供高品质的图像的信号传输系统。
本发明的信号发送装置和信号接收装置对将图像信号、声音信号和控制信号进行多路化的信号传输系统是有用的，特别是作为控制信号，通过叠加上复制保护信息等，限制显示器上的内容的显示，适合于收发隐秘信息的信号传输系统。

Claims (22)

1.一种信号发送装置的特征在于：具有
将声音信号在时间轴上进行压缩并作为时间轴压缩声音信号而输出的时间轴压缩部；和
将图像信号、控制信号和上述时间轴压缩声音信号进行多路化并作为图像声音控制多路信号向外部输出的多路化部。
2.按权利要求1所述的信号发送装置，其特征在于：上述多路化部具有：
计数画面的水平行数的第1水平行计数器；
选择并输出上述控制信号和上述时间轴压缩声音信号中的某一个的第1选择器；
控制上述第1选择器的第1多路控制部；
选择并输出上述第1选择器的输出信号和上述图像信号的第2选择器；和
控制上述第2选择器的第2多路控制部。
3.一种将RGB的图像信号作为串行数据进行发送的信号发送装置，其特征在于：
将控制所连接的监视器等的控制信号在RED、GREEN、BLUE信号线中的某一信号线中或者全部图像信号的消隐部分进行多路化并发送。
4.按权利要求3所述的信号发送装置，其特征在于：具有：
将声音信号在时间轴上进行压缩并作为时间轴压缩声音信号而输出的时间轴压缩部；
将上述时间轴压缩声音信号分解并使之与第1控制信号、第2控制信号和第3控制信号叠加的分解部；和
使上述控制信号与上述第1控制信号叠加的控制信号叠加单元。
5.按权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置，其特征在于：上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
6.按权利要求1～权利传输控制信号，但是，只要是垂直同步期间，可以在任，其特征在于，上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分、用于判断机器的机器判断控制部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
7.按权利要求1～权利传输控制信号，但是，只要是垂直同步期间，可以在任，其特征在于：上述控制信号包含判断电影的序列的信息。
8.按权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置，其特征在于：上述控制信号包含表示图像的压缩率的信息。
9.按权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置，其特征在于：上述控制信号包含图像的帧信息。
10.按权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置，其特征在于：上述控制信号包含判断图像是数据广播画面还是通常的动画面的信息。
11.按权利要求1～权利要求4的任一权项所述的信号发送装置，其特征在于：上述控制信号包含表示图像的块噪音位置的信息。
12.一种接收将图像信号、进行了时间轴压缩的时间轴压缩声音信号和控制信号多路化后的图像声音控制信号的信号接收装置，其特征在于：具有
将上述图像声音控制信号分离为上述图像信号、上述时间轴压缩声音信号和上述控制信号的分离部；
对上述时间轴压缩声音信号进行时间轴扩展从而复原为原来的声音信号的时间轴扩展部；和
从上述信号装置接收图像时钟并根据该图像时钟再生声音时钟从而向上述时间轴扩展部输出的声音时钟再生部。
13.按权利要求12所述的信号接收装置，其特征在于：上述分离部具有
计数画面的水平行数的第2水平行计数器；
将上述图像声音控制多路信号分离为图像信号、声音控制多路信号的第3选择器；
控制第3选择器的第1分离控制部；
将上述声音控制多路信号分离为控制信号和时间轴压缩声音信号的第4选择器；和
控制上述第4选择器的第2分离控制部。
14.一种将RGB图像信号作为串行数据接收的信号接收装置，其特征在于，抽出在RED、GREEN、BLUE的信号线的某一信号线中或者在全部图像信号的消隐期间多路化的控制所连接的监视器等的控制信号。
15.按权利要求14所述的信号接收装置，其特征在于：具有
从第1控制信号中抽出声音控制多路信号，并将该声音控制多路信号分离为时间轴压缩声音信号和控制信号的控制信号分离单元；
将从第2、第3控制信号中抽出的时间轴压缩声音信号与由上述控制信号分离单元分离的上述时间轴压缩声音信号合成的合成部；和
对上述合成的时间轴压缩声音信号进行时间轴扩展从而复原为原来的声音信号的时间轴扩展部。
16.按权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置，其特征在于：上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
17.按权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置，其特征在于：上述控制信号由全部厂家规定控制信号的内容的部分、用于判断机器的机器判断控制部分和各厂家专用的控制信号部分构成。
18.按权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置，其特征在于：上述控制信号包含判断电影的序列的信息。
19.按权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置，其特征在于：上述控制信号包含表示图像的压缩率的信息。
20.按权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置，其特征在于：上述控制信号包含图像的帧信息。
21.按权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置，其特征在于：上述控制信号包含判断图像是数据广播画面或通常的动画面的信息。
22.按权利要求12～权利要求15的任一权项所述的信号接收装置，其特征在于：上述控制信号包含表示图像的块噪音位置的信息。
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