JP2006267230A - デジタル映像伝送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない異型タイプの表示エリアを備える映像表示装置に対して、規格化されたデジタル映像信号を伝送する伝送装置を用いて規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない映像信号を伝送する。
【解決手段】 予め規定された周波数範囲外の周波数のクロック信号を異型クロック信号として有するデジタル映像信号を伝送する際、逓倍回路21で異型クロック信号の周波数を周波数変換してその周波数が予め規定された周波数範囲である送信側クロック信号を生成し、デジタル映像データ及び制御信号を送信側クロック信号に応じて送信側クロック信号とともに送信デジタル映像信号として送信し、受信側で送信側デジタル映像信号から送信側クロック信号に応じてデジタル映像データ及び制御信号を得た後、分周回路22で送信側クロック信号を分周して異型クロック信号とする。
【選択図】 図3

Description

この発明は、表示装置にデジタル映像信号を伝送するためのデジタル映像伝送装置に関し、特に、予め規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない異型タイプの映像信号を伝送する際に用いられるデジタル映像伝送装置に関するものである。
一般に、映像信号をデジタル伝送する際、耐ノイズ性能を向上させ、作動信号化及び信号ラインの削減を図るため、デジタル映像信号をパラレル−シリアル変換した後伝送している。作動信号化及びパラレル−シリアル変換化のために用いられるIC(集積回路)は、例えば、VGA(Video Graphics Array)のように、予め規格化されたデジタル映像信号を伝送することを前提としている関係上、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲のみを取り扱っており(カバーしており)、このタイミングクロック範囲に属さないデジタル映像信号を伝送することができない。
一方、デジタル映像信号を表示する映像表示装置としては種々のタイプものがあり、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さないデジタル映像信号を受けて、このデジタル映像信号を行う映像表示装置を用いると、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数のみを取り扱うICを有するデジタル映像伝送表装置では、当該映像表示装置で映像表示を行うことができない。つまり、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない異型タイプの表示エリアを備える映像表示装置に対して、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さないデジタル映像信号を伝送することができない。
ところで、1ビットD/A回路の非同期動作による妨害を防止するため、デジタル映像信号から分離した水平同期信号を逓倍して動作クロックを生成し、映像信号制御回路が動作クロックに応じて各種制御データをデジタル/アナログ変換して映像処理回路に出力し、デジタル映像信号から分離した垂直同期信号によってリセットされるようしたものがあり、ここでは、映像信号制御回路を垂直同期信号によってリセットして非同期妨害を防止するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
また、デジタル映像信号の方式に適応したクロック等を用いて、不適当なクロック等を用いることによる誤動作を防止して乱れのない良好な映像表示を得るため、複数の放送方式によるテレビジョン信号の処理を行うテレビジョン受信機において、プロセッサが入力映像信号に対してテレビジョン信号処理を実行して、プロセッサに供給するクロックとして、入力映像信号の放送方式に対応したクロックを選択するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
さらに、ホストコンピュータから送られるデジタル画像信号を、そのホストコンピュータの機種に応じたドットクロック周波数等の表示パラメータを以ってドットマトリクス表示パネルで表示するため、入力画像信号をA/D変換及び補間処理するとともに、同期信号を分離して、同期信号の周期を測定し、この測定値に応じてメモリ部に格納されたテーブルから対応する表示パラメータを読み出し、これに応じてA/D変換器及びデジタル画像処理部等を制御し、デジタル画像処理部はライン表示画像データ及び表示アドレスを出力してドットマトリクス表示パネルの表示を制御するようにしたものがある(例えば、特許文献3参照)。
特開平10−207442号公報(第3頁〜第4頁、第1図〜第3図) 特開平10−215421号公報(第5頁〜第6頁、第1図〜第3図) 特開平10−49103号公報(第3頁〜第6頁、第1図〜第7図)
従来のデジタル映像伝送装置は以上のように構成されているので、特許文献1においては、映像信号制御回路を映像信号から分離した垂直同期信号によってリセットするようにして非同期動作による妨害を防止しているものの、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない異型タイプの表示エリアを備える映像表示装置に対して、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない映像信号を伝送することができないという課題がある。
さらに、従来のデジタル映像伝送装置では、特許文献2のように、プロセッサに供給するクロックとして入力映像信号の放送方式に対応したクロックを選択しているだけであって、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない異型タイプの表示エリアを備える映像表示装置に対して、規格化された映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さないデジタル映像信号を伝送することができないという課題がある。
また、従来のデジタル映像伝送装置では、特許文献3のように、同期信号の周期を測定して、同期信号の測定値に応じてメモリ部に格納されたテーブルから対応する表示パラメータを読み出し、この表示パラメータに応じてA/D変換器及びデジタル画像処理部等を制御しているものの、単に同期信号の周波数に応じて表示パラメータを選択しているだけであって、規格化された映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない異型タイプの表示エリアを備える映像表示装置に対して、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さないデジタル映像信号を伝送することができないという課題がある。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さない異型タイプの表示エリアを備える映像表示装置に対して、規格化されたデジタル映像信号のタイミングクロック周波数範囲に属さないデジタル映像信号を伝送することができるデジタル映像伝送装置を提供することを目的とする。
この発明に係るデジタル映像伝送装置は、デジタル映像データ、このデジタル映像データに同期した制御信号、及びクロック信号を含むデジタル映像信号をクロック信号の周波数が予め規定された周波数範囲で伝送する。デジタル映像伝送装置は、予め規定された周波数範囲外の周波数のクロック信号を異型クロック信号として有するデジタル映像信号を伝送する際、異型クロック信号の周波数を周波数変換してその周波数が予め規定された周波数範囲である送信側クロック信号を生成する送信側周波数変換手段と、デジタル映像データ及び制御信号を送信側クロック信号に応じて送信側クロック信号とともに送信デジタル映像信号として送信する送信手段と、送信側デジタル映像信号を受信して送信側クロック信号に応じてデジタル映像データ及び制御信号を得る受信手段と、送信側クロック信号を周波数変換して異型クロック信号を出力する受信側周波数変換手段とを有することを特徴とするものである。
この発明によれば、予め規定された周波数範囲外の周波数のクロック信号を異型クロック信号として有するデジタル映像信号を伝送する際、階層毎に少なくとも変調方式が異なるデジタル放送波を受信する際、異型クロック信号の周波数を周波数変換してその周波数が予め規定された周波数範囲である送信側クロック信号を生成して、この送信側クロック信号でデジタル映像データ及び制御信号を送信処理し、受信側では送信側クロック信号に応じて送信デジタル映像信号を受信処理した後、送信側クロック信号を異型クロック信号とするようにしたので、規格化されたデジタル映像信号のクロック周波数範囲に属さない異型タイプの表示エリアを備える映像表示装置に対して、規格化された映像信号のクロック周波数範囲に属さないデジタル映像信号を伝送することができるという効果がある。
実施の形態1.
まず、図1を参照して、21:3LVDS(Low Voltage Differential Signaling:低電圧差動伝送)方式を用いたデジタル映像伝送装置について説明する。ここでは、映像生成装置11及び映像表示装置12が伝送線13で接続されており、映像生成装置11は、描画回路14及び送信用制御部(送信用IC:送信手段)15を有し、映像表示装置12は受信用制御部(受信用IC:受信手段)16、タイミングコントローラ17、及び表示部(LCD)18を有している。そして、ここでは、送信用IC15、伝送線13、及び受信用IC16によってデジタル映像伝送装置が構成される。
描画回路14では映像信号を生成してデジタル映像信号として出力する。このデジタル映像信号は、図2に示すように、赤色信号(Red Signal(6ビット))、青色信号(Blue Signal(6ビット))、緑色信号(Green Signal(6ビット))、水平同期信号(Hsync(1ビット))、垂直同期信号(Vsync(1ビット))、及び映像イネーブル信号(Enable(1ビット))とクロック信号とを有している。
以下の説明では、赤色信号、青色信号、及び緑色信号がデジタル映像データであり、水平同期信号、垂直同期信号、及び映像イネーブル信号はそれぞれ制御信号である。そして、これら21ビットのデジタル映像データ及び制御信号とクロック信号(Clock)とが4本の信号ライン14aでパラレル信号として送信用IC15に送信される。
送信用IC15は、7:1パラレル−シリアル変換回路(S/P)15a〜15cを有するとともに、PLL(Phase Locked Loop)回路15d及びLVDS信号変換回路15e〜15hを有しており、上述のパラレル信号はパラレル−シリアル変換回路15a〜15cでシリアル信号に変換されることになるが、この際、PLL回路15dではクロック信号に応じてパラレル−シリアル変換回路15a〜15cのための同期信号を生成し、この同期信号をパラレル−シリアル変換回路15a〜15cに与える。つまり、パラレル−シリアル変換回路15a〜15cは同期信号に応じてシリアル−パラレル変換を行う。
上述のシリアル信号はそれぞれLVDS信号変換回路15e〜15gに与えられ、さらに同期信号(つまり、クロック信号)がLVDS変換回路15hに与えられて、LVDS信号変換回路15e〜15hによってLVDS信号(差信号)に変換されて、送信デジタル映像信号として伝送線13に送出される。
受信用IC16は、LVDS復調回路16a〜16d、シリアル−パラレル変換回路16e〜16g、及びPLL回路16hを有しており、LVDS復調回路16a〜16dでは、伝送線13からLVDS信号(送信デジタル映像信号)をそれぞれ受けて、TTLのシリアル信号に変換し、同期信号を得る。シリアル−パラレル変換回路16e〜16gはLVDS復調回路16a〜16cから受けたシリアル信号をシリアル−パラレル変換してパラレル信号として出力する。
一方、PLL回路16hはLVDS復調回路16dから受けた同期信号に応じてクロック信号を生成し、このクロック信号をシリアル−パラレル変換回路16e〜16gに与える。つまり、シリアル−パラレル変換回路16e〜16gはクロック信号に応じてシリアル−パラレル変換を行う。
これらパラレル信号(つまり、赤色信号、青色信号、及び緑色信号を有するデジタル映像データと水平同期信号Hsync、及び垂直同期信号Vsync、及び映像イネーブル信号Enableを有する制御信号)とクロック信号(Clock)は、四本の信号ライン17aを介してタイミングコントローラ17に与えられて、タイミングコントローラ17では、これら映像データ及び制御信号とクロック信号とに応じて映像表示のためのタイミングを生成してLCD18を制御して映像をLCD18に表示する。
ところで、図1に示すデジタル映像伝送装置においては、予め定められた規格サイズ、例えば、VGA又はQVGAに対応しているため、PLL回路15d及び16hは予め定められた規格サイズに応じた引き込み範囲を有している。ちなみに、VGAでは、デジタル映像信号は800×480画素(pixel)でクロック周波数が33MHzであり、QVGAでは、デジタル映像信号は480×234pixelでクロック周波数が8MHzである。
また、LVDSにおいては、クロック周波数範囲は8MHz〜34MHzである。このようなデジタル映像伝送装置において、異型タイプとして、例えば、277×124pixelでクロック周波数が6MHzのデジタル映像信号を伝送しようとすると、PLL回路15d及び16hの引き込み範囲から逸脱するため、LVDSでデジタル映像信号を伝送することができない。
このような不具合を解決するため、ここでは、図3に示すデジタル映像伝送装置を用いた。図3において、図1と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。図3に示すデジタル映像伝送装置は、逓倍回路(送信側周波数変換手段)21及び分周回路(受信側周波数変換手段)22を有しており、逓倍回路21は描画回路14のクロック端子とPLL回路15dの入力端子との間に配置され、分周回路22はPLL回路16hの出力端とタイミングコントローラ17のクロック端子との間に配置されている。そして、図示の例では、逓倍回路21は描画回路14から出力されるクロック信号を2逓倍し、分周回路22はPLL回路16hから出力されるクロック信号を2分周する。
次に動作について説明する。
図3及び図4を参照して、いま、異型タイプとして、277×124pixelでクロック周波数が6MHzのデジタル映像信号を伝送しようとすると、図4(a)に示すように、描画回路14から出力されるクロック信号は逓倍回路21で2倍されて(以下2×クロック信号と呼ぶ)、そのクロック周波数は12MHzとなってPLL回路15dに与えられる。LVDSにおいては、クロック周波数の範囲が8MHz〜34MHzであるので、2×クロック信号の周波数はPLL回路15dの引き込み周波数範囲となって、送信用IC15によってLVDSを用いて、図4(b)に示す異型タイプのデジタル映像データを送信することができる。
一方、LVDS復調回路16dを介して、PLL回路16hは2×クロック信号を受けるが、この2×クロック信号の周波数はPLL回路16hの引き込み周波数範囲であるので、受信用IC16は異型タイプのデジタル映像データを受信できることになる。そして、PLL回路16hから出力される2×クロック信号は分周回路22で2分周されて、図4(c)に示す元のクロック信号となる(つまり、周波数6MHzのクロック信号となる)。
シリアル−パラレル変換回路16e〜16gから出力されるデジタル映像データ(図4(d)参照)及び制御信号とPLL回路16hから出力されるクロック信号はタイミングコントローラ17に与えられて、タイミングコントローラ17では、これら映像データ及び制御信号とクロック信号とに応じて映像表示のためのタイミングを生成してLCD18を制御して映像(異型タイプ)をLCD18に表示する。
このようにして、送信側でクロック信号を2逓倍して、受信側でクロック信号を2分周するようにしたから、LVDSと異なるクロック周波数を有する異型タイプのデジタル映像データを、LVDSを用いて伝送することができ、異型タイプに対応するデジタル映像伝送装置を新たに備える必要がなく、LVDS用のデジタル映像伝送装置を用いて異型タイプのデジタル映像データを伝送できることになる。
なお、上述の例では、逓倍回路21でクロック信号を2逓倍し、分周回路22で2×クロック信号を2分周する例について説明したが、異型タイプのデジタル映像信号のクロック周波数とLVDSのクロック周波数範囲に応じて逓倍率及び分周率は決定され、逓倍率及び分周率は偶数とされる。
ところで、受信側において、2×クロック信号を2分周してクロック信号とした際、クロック信号とデジタル映像データとの間に位相ずれが生じてしまうことがある。つまり、図4(e)及び(f)に示すように、位相が180度ずれた状態となって、クロック信号とデジタル映像データとの間でタイミングがずれてしまい、このような状態で、デジタル映像データ及び制御信号とクロック信号とがタイミングコントローラ17に与えられると、タイミングコントローラ17では映像表示のためのタイミングを生成することができなくなってしまう。
このため、ここでは、図5に示すように、分周回路22にフリップフロップ回路23を用いて、例えば、水平同期信号Hsyncによってフリップフロップ回路23をリセットするようにした。図5は受信側の一部分を示す図であり、前述のように、PLL回路16hから出力される2×クロック信号はフリップフロップ23のClk端子に与えられる。一方、シリアル−パラレル変換回路16gから出力される水平同期信号Hsyncはフリップフロップ回路23のリセット端子CLRに与えられる。
なお、図5においては、D端子とQ(バー)端子とが接続されて、Q(バー)端子からクロック信号が出力されて、タイミングコントローラ17(図5には示さず)に与えられる。
図6も参照すると、いま、図6(a)に示す水平同期信号Hsyncがリセット信号としてフリップフロップ回路23のリセット端子CLRに与えられるとし、その立下り(負極性パルス)でフリップフロップ回路23がリセットされるとする。フリップフロップ回路23はリセットされると初期状態となって、図6(b)に示す2×クロック信号の分周を開始することになり、水平同期信号Hsyncは、図6(c)に示すデジタル映像データと関連付けられているから、フリップフロップ回路23から出力されるクロック信号(図6(d)参照)はデジタル映像データとの間に位相ずれが生じることがない。その結果、タイミングコントローラ17で映像表示のためのタイミングを生成することができないという事態を回避することができる。
このようにして、分周回路にフリップフロップ回路を用いて、水平同期信号によってフリップフロップ回路をリセットするようにしたから、2×クロック信号を2分周してクロック信号とする際に、デジタル映像データとクロック信号との間に位相ずれが生じることがなく、デジタル映像データの表示タイミング生成不能という事態を回避することができる。
なお、上述の説明では、リセット信号として水平同期信号Hsyncを用いるようにしたが、垂直同期信号Vsync又は映像イネーブル信号Enableを用いるようにしてもよい。つまり、水平同期信号Hsync、垂直同期信号Vsync、及び映像イネーブル信号Enableはデジタル映像データと同期した制御信号であり、フリップフロップ回路23をリセットするリセット信号としてこれら制御信号の一つを用いるようにすればよい。
以上のように、この実施の形態1によれば、LVDSの周波数範囲から外れるクロック信号を異型クロック信号として有するデジタル映像信号を伝送する際、異型クロック信号を、例えば、逓倍してLVDSの周波数範囲内にある送信側クロック信号を生成し、デジタル映像データ及び制御信号を送信側クロック信号に応じて送信側クロック信号とともに送信デジタル映像信号として送信し、受信側では、送信側クロック信号に応じて送信デジタル映像信号からデジタル映像データ及び制御信号を得た後、送信側クロック信号を、例えば、分周して異型クロック信号を出力するようにしたので、LVDSと異なるクロック周波数を有する異型タイプのデジタル映像データを、LVDSを用いて伝送することができるという効果がある。
この実施の形態1によれば、分周回路を、水平同期信号、垂直同期信号、及び映像イネーブル信号のいずれか一つでリセットするようにしたので、これら水平同期信号、垂直同期信号、及び映像イネーブル信号はデジタル映像データと同期している結果、送信側クロック信号を分周して異型クロック信号とする際に、デジタル映像データと異型クロック信号との間に位相ずれが生じることがないという効果がある。
この発明の実施の形態1の理解を容易にするための従来のデジタル映像伝送装置を映像生成装置及び映像表示装置とともに示すブロック図である。 図1に示すデジタル映像伝送装置による伝送処理を説明するためのブロック図である。 この発明の実施の形態1によるデジタル映像伝送装置の一例を映像生成装置及び映像表示装置とともに示すブロック図である。 図3に示すデジタル映像伝送装置の伝送処理を説明するためのタイミングチャートであり、(a)は逓倍回路で逓倍されたクロック信号を示す図、(b)はデジタル映像データを示す図、(c)は分周回路で分周されたクロック信号を示す図、(d)はデジタル映像データを(c)のクロック信号との関係で示す図、(e)は位相ずれが生じたクロック信号を示す図、(f)はデジタル映像データを(e)のクロック信号との関係で示す図である。 この発明の実施の形態1によるデジタル映像伝送装置の他の例で用いられる分周回路を説明するための図である。 図5に示す分周回路を用いたデジタル映像伝送装置における伝送処理を説明するためのタイミングチャートであり、(a)は水平同期信号を示す図、(b)は逓倍回路で逓倍されたクロック信号を示す図、(c)はデジタル映像データを示す図、(d)は分周回路で分周されたクロック信号を(c)示すデジタル映像データとの関係で示す図である。
符号の説明
11 映像生成装置、12 映像表示装置、13 伝送線、14 描画回路、14a 信号ライン、15 送信用制御部(送信用IC)、15a〜15c パラレル−シリアル変換回路、15d PLL回路、15e〜15h LVDS信号変換回路、16 受信用制御部(受信用IC)、16a〜16d LVDS復調回路、16e〜16g シリアル−パラレル変換回路、16h PLL回路、17 タイミングコントローラ、18 表示部(LCD)、21 逓倍回路、22 分周回路、23 フリップフロップ回路。

Claims (5)

  1. デジタル映像データ、該デジタル映像データに同期した制御信号、及びクロック信号を含むデジタル映像信号を前記クロック信号の周波数が予め規定された周波数範囲で伝送するデジタル映像伝送装置において、
    前記予め規定された周波数範囲外の周波数のクロック信号を異型クロック信号として有するデジタル映像信号を伝送する際、前記異型クロック信号の周波数を周波数変換してその周波数が前記予め規定された周波数範囲である送信側クロック信号を生成する送信側周波数変換手段と、
    前記デジタル映像データ及び前記制御信号を前記送信側クロック信号に応じて該送信側クロック信号とともに送信デジタル映像信号として送信する送信手段と、
    前記送信側デジタル映像信号を受信して前記送信側クロック信号に応じて前記デジタル映像データ及び前記制御信号を得る受信手段と、
    前記送信側クロック信号を周波数変換して前記異型クロック信号を出力する受信側周波数変換手段とを有することを特徴とするデジタル映像伝送装置。
  2. 受信側周波数変換手段はデジタル映像データに同期した制御信号をリセット信号として用いてリセットされることを特徴とする請求項1記載のデジタル映像伝送装置。
  3. 制御信号は水平同期信号、垂直同期信号、及び映像イネーブル信号を有し、リセット信号として、前記水平同期信号、前記垂直同期信号、又は前記映像イネーブル信号を用いるようにしたことを特徴とする請求項2記載のデジタル映像伝送装置。
  4. 異型クロック信号の周波数は予め規定された周波数範囲よりも低く、
    第1の周波数変換手段は逓倍回路であり、前記第2の周波数変換手段は分周回路であって、前記逓倍回路の逓倍率及び前記分周回路の分周率は偶数倍であることを特徴とする請求項1記載のデジタル映像伝送装置。
  5. 分周回路としてフリップフロップ回路が用いられ、前記送信手段は前記送信側クロック信号に基づいてデジタル映像データ及び制御信号をシリアル−パラレル変換して送信デジタル映像信号として送信し、
    前記受信手段は前記送信側クロック信号に応じて前記送信デジタル映像信号をシリアル−パラレル変換して前記デジタル映像データ及び前記制御信号を得るようにしたことを特徴とする請求項4記載のデジタル映像伝送装置。
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