JP2005321481A - 情報処理装置およびビデオ信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイ装置にビデオ信号処理回路を設けた場合などに見られるような弊害を招くことなく、ビデオ表示の高画質化を図ることのできる情報処理装置を提供する。
【解決手段】従来グラフィックスコントローラに依存していたビデオ信号処理の機能を、グラフィックスコントローラとは独立した回路に実装する。このビデオ信号処理回路において、ビデオ信号を処理して生成したビデオ画面のデータに、グラフィックスコントローラにより作成されたグラフィックス画面とを重ね合わせて一つの画面データを生成し、ディスプレイに出力する。また、入力されたビデオ信号を、記録媒体に記録せず、ビデオ信号伝送専用の伝送路を通じてビデオ信号処理回路へ伝送できるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置およびそのビデオ信号処理方法に関するものである。

従来、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置では、ＣＰＵ、グラフィックスコントローラおよびソフトウェアの組み合わせで、ディスプレイへの表示情報の描画処理が行われる。すなわち、グラフィックス画面の作成はもちろん、外部より入力されるビデオ信号からの表示情報の作成にも、共通の資源が利用される。

しかし、パーソナルコンピュータに採用されている一般的なハードウェア／ソフトウェア構成では、特にビデオ信号の処理に関し、ビデオ表示の十分な高画質化を実現することが困難であった。

ビデオ表示の画質向上を図るために、従来は、

１．パーソナルコンピュータ内でグラフィックス表示とビデオ表示とで色味を切り替える。

２．パーソナルコンピュータ本体に接続されるディスプレイ装置にビデオ信号の入力端子、ＴＶチューナ、ビデオの高画質表示が可能なビデオ信号処理回路を設ける。

などの方法が採用されている。
特開平１１−３９８６４号公報

しかしながら、上記１の方法は色味だけの改善であり、しかも２つのパターンを切り替える程度の機能であるため、ビデオ表示の十分な画質向上は期待できない。

上記２の方法は、ビデオ信号の入力端子、ＴＶチューナ、ビデオ信号処理回路がパーソナルコンピュータ本体とディスプレイ装置の双方に独立して存在するという無駄が生じる。また、パーソナルコンピュータ本体に録画されたビデオ信号の再生表示や、ネットワークから配信されるビデオ信号の表示を行うために、パーソナルコンピュータ本体とディスプレイ装置との間での特別な信号入出力が必要になったり、ビデオ表示中のユーザインタフェース回路などのグラフィックスの表示やその制御が困難になるといった数々の弊害を伴う。

本発明は、かかる実情に鑑み、ディスプレイ装置にビデオ信号処理回路を設けた場合などに見られるような弊害を招くことなく、ビデオ表示の高画質化を図ることのできる情報処理装置およびビデオ信号処理方法を提供することを目的としている。

本発明の情報処理装置は上記の課題を解決するために、グラフィックス信号を処理して第１の表示情報を作成するグラフィックスコントローラと、ビデオ信号を処理して第２の表示情報を作成し、この第２の表示情報をグラフィックスコントローラにより作成された第１の表示情報と合成するビデオ信号処理回路とを具備することを特徴とする。

従来ビデオ信号の処理はグラフィックスコントローラに依存していたが、この発明の構成によれば、ビデオ信号処理回路をビデオ処理専用の回路として実装することで、ビデオ表示の高画質化を設計的に容易に実現することができるようになる。また、ビデオ表示に対する少なくともグラフィックスコントローラの負担がほぼ解消されることで、ビデオ表示と並行してスムースなグラフィックス表示が可能となる。

本発明の情報処理装置は、入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んで前記ビデオ信号処理回路に送る第１のビデオ信号伝送手段をさらに具備するものであってよい。この伝送手段を具備することにより、接続されているネットワークから配信されるビデオ信号を前記ビデオ信号処理回路に送ることも可能になる。

この発明では、記録媒体に記録されたビデオ信号をビデオ信号処理回路に送るだけで、情報処理装置の記録媒体に録画されたビデオ信号の表示再生を行うことができるので、ディスプレイ装置にビデオ信号処理回路を設けた構成に見られるような、ビデオ信号の録画／再生時の情報処理装置とディスプレイ装置との間での特別な信号の入出力が不要になり、結果的に構成の簡素化を図れる。

本発明の情報処理装置は、入力されたビデオ信号をビデオ信号処理回路に送るビデオ信号伝送専用の第２のビデオ信号伝送手段をさらに具備するものであってよい。

この発明では、入力されたビデオ信号を記録媒体を径由することなくビデオ信号処理回路に伝送してビデオ信号の表示再生を行うことができるので、録画が禁止された映像コンテンツを再生することができる。

さらに、本発明の情報処理装置は、入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んで前記ビデオ信号処理回路に送る第１のビデオ信号伝送手段と、入力されたビデオ信号をビデオ信号処理回路に送るビデオ信号伝送専用の第２のビデオ信号伝送手段と、第１のビデオ信号伝送手段と第２のビデオ信号伝送手段とを切り換える選択手段とをさらに具備するものであってもよい。

これにより、入力されたビデオ信号を記録媒体に録画して再生する動作と、入力されたビデオ信号を記録媒体に記録することなく再生する動作とを切り替えることができる。

本発明の別の観点に基づく情報処理装置のビデオ信号処理方法は、ビデオ信号を処理して表示情報を作成するビデオ信号処理回路を設け、このビデオ信号処理回路にて作成した表示情報をグラフィックスコントローラにて作成されたグラフィックスの表示情報とを合成することを特徴とするものである。

この発明の情報処理装置のビデオ信号処理方法では、ビデオ信号処理回路をビデオ処理専用の回路として実装することで、ビデオ表示の高画質化を設計的に容易に実現することができるようになる。また、ビデオ表示に対する少なくともグラフィックスコントローラの負担がほぼ解消されることで、ビデオ表示と並行してスムースなグラフィックス表示が可能となる。

本発明の情報処理装置のビデオ信号処理方法は、入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んでビデオ信号処理回路に送るようにしてよい。

この発明では、記録媒体に記録されたビデオ信号をビデオ信号処理回路に送るだけで、情報処理装置の記録媒体に録画されたビデオ信号の表示再生を行うことができるので、ディスプレイ装置にビデオ信号処理回路を設けた構成に見られるような、ビデオ信号の録画／再生時の情報処理装置とディスプレイ装置との間での特別な信号の入出力が不要になり、結果的に構成の簡素化を図れる。

本発明の情報処理装置のビデオ信号処理方法は、入力されたビデオ信号をビデオ信号伝送専用のビデオ信号伝送手段を用いて前記ビデオ信号処理回路に送るようにしてよい。

この発明では、入力されたビデオ信号を記録媒体を径由することなくビデオ信号処理回路に伝送してビデオ信号の表示再生を行うことができるので、録画が禁止された映像コンテンツを再生することができる。

さらに、本発明の情報処理装置のビデオ信号処理方法は、入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んでビデオ信号処理回路に送る第１のビデオ信号伝送手段と、入力されたビデオ信号をビデオ信号処理回路に送るビデオ信号伝送専用の第２のビデオ信号伝送手段とを設けておき、第１のビデオ信号伝送手段と第２のビデオ信号伝送手段とを切り換えて、入力されたビデオ信号をビデオ信号処理回路に送るようにしてよい。

これにより、入力されたビデオ信号を記録媒体に録画して再生する動作と、入力されたビデオ信号を記録媒体に記録することなく再生する動作とを切り替えることができる。

本発明の情報処理装置およびビデオ信号処理方法によれば、ディスプレイ装置にビデオ信号処理回路を設けた場合などに見られるような弊害を招くことなく、ビデオ表示の高画質化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかるパーソナルコンピュータなどの情報処理装置のビデオおよびグラフィックスの処理に係わる部分の構成を示す図である。

同図に示すように、この情報処理装置は、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１、エンコーダ／バスインタフェース回路２、ＣＰＵ／チップセット３、記録装置４、グラフィックスコントローラ５、映像表示用ディスプレイ６、 バスインターフェース／デコーダ回路７、選択回路８、およびビデオ信号処理回路９を有している。

ビデオデコーダ／ＡＤＣ（Analog-to-Digital Conversion）回路１は、情報処理装置に入力される様々な形式たとえば、コンポジット、Ｓ−Ｖｉｄｅｏ、コンポーネント、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）などのビデオ信号を後段での処理に適したデジタル信号に変換する。

エンコーダ／バスインタフェース回路２は、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１から受け取ったビデオのストリームデータをシステムバス１０に転送するための回路や、ＨＤＤ(Hard Disk Drive）などの記録装置４にビデオデータを効率良く記録するために、ビデオのストリームデータをたとえばＭＰＥＧ(Moving Picture Coding Experts Group）方式などにより圧縮符号化する回路を含む。

ＣＰＵ／チップセット３は、情報処理装置の全体の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit)、メインメモリ、チップセット、およびその他の周辺回路から構成される。

記録装置４は、たとえばＨＤＤ(Hard Disk Drive）や、追記型や書き替え可能型のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスクに記録する装置である。

グラフィックスコントローラ５は、グラフィックス画面を生成する回路である。

映像表示用ディスプレイ６は、具体的にはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などである。

バスインターフェース／デコーダ回路７は、記録装置４に蓄えられているビデオデータをシステムバス１０経由で受け取り、ストリームデータに変換する回路や、圧縮符号化されたビデオデータを伸張復号化する回路を含む。

選択回路８は、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１からのビデオデータとバスインターフェース／デコーダ回路７からのビデオデータのいずれかを選択してビデオ信号処理回路９に送る回路である。この選択回路８は、たとえばユーザから与えられた設定情報などに応じて切り替えられる。

ビデオ信号処理回路９は、選択回路８で選択されたビデオデータに対して、高画質表示のための様々な処理を施し、処理されたビデオデータをグラフィックスコントローラ５で作成されたグラフィックス画面と合成して、映像表示用ディスプレイ６へ送る回路である。

エンコーダ／バスインタフェース回路２、ＣＰＵ／チップセット３、バスインターフェース／デコーダ回路７、記録装置４はたとえばシステムバス１０を通じて互いにデータ伝送を行うことが可能なように接続されている。

また、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１の出力はエンコーダ／バスインタフェース回路２に接続されるとともに選択回路８の一方の入力にも接続されている。すなわち、選択回路８がビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１の出力を選択しているときは、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１で得られたビデオのストリームデータはビデオ信号伝送専用の伝送路１１を通じてビデオ信号処理回路９へ伝送される。

次に、図２を参照して、本実施形態の情報処理装置でのビデオ信号処理の動作を説明する。

情報処理装置に入力されたビデオ信号は、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１で、ビデオ（クロマ）デコード、ＡＤ変換、レベル変換などを通してＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．６５６に準拠した信号やデジタルコンポーネント信号などに変換された後（ステップＳ２０１）、エンコーダ／バスインタフェース回路２または選択回路８に送られる。

ここで録画を行うことがユーザにより指定されている場合は、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１の出力はエンコーダ／バスインタフェース回路２に送られ、ここで必要に応じて圧縮符号化された後、ＣＰＵ／チップセット３を通じて記録装置４へと転送されて記録される。

記録装置４に記録されたビデオデータは、録画されたビデオに対するビデオ再生が指定されたとき、システムバス１０を介してバスインターフェース／デコーダ回路７に渡され、ここで、ビデオデータの伸張復号化が行われた後、システムバス１０を介して選択回路８に入力される。なお、このときバスインターフェース／デコーダ回路７でビデオデータの伸張復号化を行うようにしてもよい。

一方、録画を行うことなくビデオ再生を行うことがユーザによって指定された場合は、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１の出力はビデオ信号伝送専用の伝送路１１を通じて選択回路８に送られる。

選択回路８は、設定内容に従って、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１からのビデオデータまたはバスインターフェース／デコーダ回路７からのビデオデータのいずれかを選択してビデオ信号処理回路９に送る（ステップＳ２０２）。

ビデオ信号処理回路９は、選択回路８で選択されたビデオデータに対して、高画質表示のための様々な処理を行うとともに、グラフィックスコントローラ５で生成されたグラフィックスデータとの合成を行い、合成結果をディスプレイ６に出力する（ステップＳ２０３）。

図３は、ビデオ信号処理回路９での信号処理の例を示している。

ビデオ信号処理回路９は、ビデオデータに対する高画質化処理として、いわゆるＴｅｍｐｏｒａｌ Ｆｉｌｔｅｒなどのフィルタを用いたノイズ低減処理（ステップＳ３０１）、インタレース→プログレッシブ変換や画素生成処理（ステップＳ３０２）、表示サイズ拡大／縮小のスケーリング（ステップＳ３０３）、輪郭強調や色補正（ステップＳ３０４）、ＹＵＶ→ＲＧＢなどの色空間の変換（ステップＳ３０５）などを行う。

さらに、ビデオ信号処理回路９は、上記のように高画質化処理を行ったビデオデータと、グラフィックスコントローラ５より入力されるグラフィックスデータを同一画面に表示するための画面合成(重ね合わせ)処理を行う（ステップＳ３０６）。重ね合わせには、ＰｉｎＰや並列表示、αブレンディングによる半透過表示、グラフィックス画面を全面に置き、特定色をカラーキーとしてその色の部分だけにビデオ画面を出すといった方法が可能である。

さらに、ビデオ信号処理回路９は、画面合成したデータに対して、ディスプレイ６での表示に適した信号処理を施す（ステップＳ３０７）。たとえば、液晶ディスプレイへの場合には液晶の応答速度を改善するためのオーバードライブ処理などを行った後、ＬＤＶＳ(小振幅差動信号)へ変換してディスプレイ６へ出力する（ステップＳ３０８）。

バスインターフェース／デコーダ回路７、選択回路８、ビデオ信号処理回路９に対する設定や制御は、ＣＰＵ／チップセット３のＣＰＵから行うことができる。

以上のように、本実施形態では、ビデオ信号処理回路９をビデオ処理専用の回路として実装することが可能になり、従来のディスプレイ装置にビデオ信号処理回路を設けた場合などに見られるような弊害を招くことなく、ビデオ表示の高画質化を図ることができる。たとえば、図４に示すように、グラフィックス画面１２の上に独立したビデオ画面１３を重ね合わせることにより、従来のシステムでの制約に囚われない新たな表示アプリケーションを提供できる。また、ビデオ表示に対するＣＰＵやグラフィックスコントローラ５の負荷をほぼゼロレベルに抑えることができるので、ビデオ表示と他のアプリケーションを同時動作させた場合のユーザの使い勝手を格段に向上させることができる。さらに、入力したビデオデータを記録装置４に記録することなく表示させる構成を採ることができるので、録画禁止の映像コンテンツを表示する機能をもたせることができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。

図５は、本発明の他の実施形態にかかる情報処理装置のビデオおよびグラフィックスの処理に係わる部分の構成を示す図である。

同図に示すように、この情報処理装置は、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１、エンコーダ／バスインタフェース回路２、ＣＰＵ／チップセット３、記録装置４、グラフィックスコントローラ５、映像表示用ディスプレイ６、バスインターフェース／デコーダ回路７、第１の選択回路８、ビデオ信号処理回路９、システムバス１０、デジタルチューナ／ＭＰＥＧデコーダ１４、第２の選択回路１５、第３の選択回路１６を有している。これらの構成のうち、第１の選択回路８、デジタルチューナ／ＭＰＥＧデコーダ１４、第２の選択回路１５、第３の選択回路１６以外のものの構成および機能は図１の実施形態と同様である。 デジタルチューナ／ＭＰＥＧデコーダ１４は、外部からデジタル放送信号を受信し、伸張復号化する回路を含む。第２の選択回路１５は、情報処理装置に入力されたＨＤＭＩなどの無加工のビデオデータまたはビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１の出力いずれかを選択する回路である。第３の選択回路１６は、第２の選択回路１５からのビデオデータまたはビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１からの入力ビデオデータのいずれかを選択する回路である。そして第１の選択回路８は、第３の選択回路１６により選択されたビデオデータまたはバスインターフェース／デコーダ回路７からのビデオ再生データのいずれかを選択する回路である。また、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１の出力はエンコーダ／バスインタフェース回路２に接続されるとともに第３の選択回路１６の一方の入力にも接続されている。

バスインターフェース／デコーダ回路７、第１の選択回路８、ビデオ信号処理回路９、第２の選択回路１５、第３の選択回路１６に対する設定や制御は、ＣＰＵ／チップセット３のＣＰＵから行うことができる。

この情報処理装置においては、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１で得られたビデオデータ、デジタルチューナ／ＭＰＥＧデコーダ１４で得られたデジタル放送のビデオデータ、情報処理装置に入力されたＨＤＭＩなどの無加工のビデオデータを、ビデオ信号伝送専用の伝送路を通じてビデオ信号処理回路９に伝送できるように構成されている。

次に、図６を参照して、本実施形態の情報処理装置の動作を説明する。

デジタルチューナ／ＭＰＥＧデコーダ１１にて、受信されたデジタル放送信号は伸張復号化されて第２の選択回路１５に転送される（ステップＳ６０１）。第２の選択回路１５は、設定内容に従って、デジタルチューナ／ＭＰＥＧデコーダ１１からのデジタル放送のデータと、情報処理装置に入力された無加工のビデオデータであるビデオＲＡＷデータとのいずれかを選択して（ステップＳ６０２）、第３の選択回路１６に送る。

第３の選択回路１６は、設定に従って、第２の選択回路１５の出力とビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１からのビデオデータのいずれかを選択して（ステップＳ６０３）、第１の選択回路８に送る。第１の選択回路８は、設定に従って、第２の選択回路１５から送られてくるビデオデータとバスインターフェース／デコーダ回路７からのビデオデータのいずれかを選択してビデオ信号処理回路９に入力する（ステップＳ６０４）。

ビデオ信号処理回路９は、第１の選択回路８で選択されたビデオデータに対して高画質表示のための様々な処理を行うとともに、グラフィックスコントローラ５から出力されるグラフィックスデータとの合成を行い、合成結果をディスプレイ６に出力する（ステップＳ６０５）。

本実施形態の情報処理装置によれば、図１の実施形態と同様にビデオ信号処理回路９をビデオ処理専用の回路として実装することが可能になり、従来のディスプレイ装置にビデオ信号処理回路を設けた場合などに見られるような弊害を招くことなく、ビデオ表示の高画質化を図ることができるとともに、ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路１で得られたビデオデータのみならず、デジタルチューナ／ＭＰＥＧデコーダ１４で得られたデジタル放送のデータ、情報処理装置に入力されたＨＤＭＩなどの無加工のビデオデータを、ビデオ信号伝送専用の伝送路を通じてビデオ信号処理回路９にダイレクトに伝送することができる。

なお、本発明は上述したいずれの実施形態にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更して実施できる。

本発明の一実施形態にかかる情報処理装置のビデオおよびグラフィックスの処理に係わる部分の構成を示す図である。 図１の情報処理装置でのビデオ信号処理の動作を説明する図である。 図１のビデオ信号処理回路の信号処理の例を示す図である。 グラフィックス画面とビデオ画面との合成画面の例を示す図である。 本発明の他の実施形態にかかる情報処理装置のビデオおよびグラフィックスの処理に係わる部分の構成を示す図である。 図５の情報処理装置でのビデオ信号処理の動作を説明する図である。

符号の説明

１ ビデオデコーダ／ＡＤＣ回路
２ エンコーダ／バスインターフェース回路
３ ＣＰＵ／チップセット
４ 記録装置
５ グラフィックスコントローラ
６ 映像表示用ディスプレイ
７ バスインターフェース／デコーダ回路
８ 選択回路
９ ビデオ信号処理回路
１０ システムバス
１１ ビデオ信号伝送専用の伝送路

Claims (8)

1. グラフィックス信号を処理して第１の表示情報を作成するグラフィックスコントローラと、
   ビデオ信号を処理して第２の表示情報を作成し、この第２の表示情報を前記グラフィックスコントローラにより作成された前記第１の表示情報と合成するビデオ信号処理回路と
   を具備することを特徴とする情報処理装置。
2. 入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んで前記ビデオ信号処理回路に送る第１のビデオ信号伝送手段を
   さらに具備することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 入力されたビデオ信号を前記ビデオ信号処理回路に送るビデオ信号伝送専用の第２のビデオ信号伝送手段
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
4. 入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んで前記ビデオ信号処理回路に送る第１のビデオ信号伝送手段と、
   入力されたビデオ信号を前記ビデオ信号処理回路に送るビデオ信号伝送専用の第２のビデオ信号伝送手段と、
   前記第１のビデオ信号伝送手段と前記第２のビデオ信号伝送手段とを切り換える選択手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
5. ビデオ信号を処理して表示情報を作成するビデオ信号処理回路を設け、このビデオ信号処理回路にて作成した表示情報をグラフィックスコントローラにて作成されたグラフィックスの表示情報と合成することを特徴とする情報処理装置のビデオ信号処理方法。
6. 入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んで前記ビデオ信号処理回路に送ることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置のビデオ信号処理方法。
7. 入力されたビデオ信号をビデオ信号伝送専用のビデオ信号伝送手段を用いて前記ビデオ信号処理回路に送ることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置のビデオ信号処理方法。
8. 入力されたビデオ信号を記録媒体に記録し、この記録媒体からビデオ信号を読み込んで前記ビデオ信号処理回路に送る第１のビデオ信号伝送手段と、入力されたビデオ信号を前記ビデオ信号処理回路に送るビデオ信号伝送専用の第２のビデオ信号伝送手段とを設けておき、前記第１のビデオ信号伝送手段と前記第２のビデオ信号伝送手段とを切り換えて、前記入力されたビデオ信号を前記ビデオ信号処理回路に送ることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置のビデオ信号処理方法。

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