JP2011176537A

JP2011176537A - 映像信号処理装置

Info

Publication number: JP2011176537A
Application number: JP2010038340A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Noritake; 俊哉則竹
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-09-08

Abstract

【課題】ＨＤＭＩ接続時、４ｋ２ｋ解像度ではフレームレートの上限が低い為、デジタル放送などの映像を４ｋ２ｋ解像度へ変換して接続することができないが、この場合でもシームレスに表示可能とする。
【解決手段】４ｋ２ｋ映像に２ｋ１ｋ映像を複数枚貼り付けて、貼り付け情報とともに伝送することにより、４ｋ２ｋ解像度のまま２ｋ１ｋ画像を伝送する。このことにより、切り替え時に、ＨＤＭＩ再認証を不要とし、シームレス表示させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）を介して映像表示装置に映像信号を出力するデジタル放送受信装置、光ディスク再生装置、およびＡＶシステムに関するものである。

近年、光ディスク再生装置と映像表示装置との接続は、ＨＤＭＩによる接続が多く用いられている。ＨＤＭＩによる接続では、映像を出力する機器側が、表示装置の表示可能な解像度やフレームレートなどの情報を取得し、これら取得した情報と、ユーザーの解像度設定に基づいて出力解像度や出力フレームレートを決定し出力を行う。
ＨＤＭＩでは、出力する解像度やフレームレートを切り替える場合、映像出力機器と表示機器間で認証をやり直す必要があり、この再認証期間中、映像が出力できなくなる為、多くの場合は、ユーザーが設定した出力解像度（設定されない場合は、表示機器の最高解像度）へ映像を変換して出力を行う。ユーザー指示の解像度を決定する手法については、特許文献１や、特許文献２などに記載されている。

特開２００７−１５０４６９号公報特開２００９−１０５７９８号公報

しかしながら、ＨＤＭＩでは、映像の解像度を高くすると、伝送するための基準クロックの周波数を高くしていく必要がある。しかし、接続ケーブルや機器で使用しているデバイスの性能制約がある為、高解像度の映像を伝送する場合は、出力するフレームレートを制限する必要がある。したがって、ＪＰＥＧやＯＳＤメニューなどのフルＨＤサイズ（横１９２０画素、縦１０８０画素）を超えるような非常に解像度が高い静止画を、フレームレートが低い映像信号として高解像度のままで出力する機器においては、ＨＤＭＩで認証している解像度・フレームレートを変更することなく、フレームレートの高い映像信号を伝送することはできない。すなわち、フレームレートを静止画などとあわせて出力するとコマ落ちが発生してしまう。

したがって、高解像度の静止画と、フレームレートの高い映像信号を切り替える場合は、ＨＤＭＩを再認証させ、解像度・フレームレートを切り替えて出力する必要がある。この際認証期間、映像を出力できない期間を挟むため、シームレスな切り替えを行うことができない。

上記課題を解決するため、本発明の映像信号処理装置は、
第１の解像度及び第１のフレームレートで映像信号を出力可能な映像信号処理装置であって、
第１の解像度よりも低い第２の解像度を有し、第１のフレームレートと同じか、より高い第２のフレームレートを持つ映像信号を入力する入力手段と、
前記第２の解像度の複数フレームの映像を、前記第１の解像度の１フレーム上に配置して前記第１の解像度および第１のフレームレートへ変換する変換手段と、
前記変換手段で変換された前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号と、前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号の１フレーム中における前記第２の解像度及び前記第２のフレームレートの映像信号の複数フレーム分の配置情報とを出力する出力手段とを備える。

また、前記出力手段の伝送方式はＨＤＭＩであり、前記変換手段は、出力先の機器認識をＨＤＭＩにおける機器認識情報に基づき認識し、前記機器認証情報が、前記変換手段で変換された前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号と前記配置情報とから前記第２の解像度及び前記第２のフレームレートの映像信号に復元して表示可能である場合にのみ、出力することを特徴とする。

また、前記配置情報は、前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号の所定位置の映像と置き換えられて出力されることを特徴とする。

また、前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号の１フレーム上に、前記第２の解像度及び前記第２のフレームレートの映像信号が配置されていない余白部分に、第３の解像度の映像信号を配置して出力することを特徴とする。

ＨＤＭＩから高解像度・低フレームレートの映像信号出力をしている場合において、低解像度・高フレームレートの映像信号へ出力信号を切り替える場合に、ＨＤＭＩを再認証させることなく、シームレスで映像を切り替えて出力することが可能となる。

実施の形態１の映像信号処理装置のブロック図（ａ）実施の形態１におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される４ｋ２ｋ映像（２４ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図（ｂ）実施の形態１におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される２ｋ１ｋ（６０ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図実施の形態１の制御手段１１の処理を示すフローチャート実施の形態２の映像信号処理装置のブロック図（ａ）実施の形態２におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される４ｋ２ｋ映像（２４ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図（ｂ）実施の形態２におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される２ｋ１ｋ（６０ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図

以下に、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の映像信号処理装置のブロック図である。図１において、チューナ１は放送波を受信し、受信した放送波に含まれる放送データをデジタル信号として出力する。ハードディスク記録手段２は、記録された放送波などの映像データをデジタル信号として出力する。ディスク再生手段３は、ＢＤやＤＶＤなどの記録メディアを再生し、映像データをデジタル信号として出力する。選択手段４は、チューナ１、ハードディスク記録手段２、ディスク再生手段３からのデジタル信号を選択し、出力する。第1のデコーダ５は、入力されるデジタル信号を復調し、ベースバンドの映像信号に変換する。また、復調された映像信号の解像度やフレームレートなどの情報を、制御手段１１へ出力する。第１の映像変換手段７は、映像信号の解像度、フレームレートを、ＨＤＭＩから出力する解像度・フレームレートへ変換する。メモリ６は、第１の映像変換手段７により、変換過程で拡縮された映像信号が一時的に保存される。情報付加手段８は、映像信号をＨＤＭＩ伝送フォーマットに変換し必要なパケット情報を付加し、ＨＤＭＩトランスミッタ９を経由して、ＨＤＭＩ出力端子１０より出力する。ＨＤＭＩ情報解析手段１２は、接続されたディスプレイの情報（ＥＤＩＤ）を、ＨＤＭＩトランスミッタ９を経由して読み取り、制御手段１１へ出力する。制御手段１１は、第1のデコーダ５やＨＤＭＩ情報解析手段１２からの情報に基づいて、第１の映像変換手段７、情報付加手段８を制御する。

図２（ａ）は本実施の形態におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される４ｋ２ｋ映像（２４ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図であり、図２（ｂ）は本実施の形態におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される２ｋ１ｋ（６０ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図である。図２（ａ）、図２（ｂ）を参照し、映像信号処理装置および、ＨＤＭＩ接続された映像表示装置におけるＨＤＭＩの解像度・フレームレートの制限により、横１９２０画素、縦１０８０画素の映像（以降、２ｋ１ｋ映像と記載）の場合は、1秒間に６０フレーム（以降、６０ｆｐｓと記載）で伝送できるが、横３８４０画素、縦２１６０画素の映像（以降、４ｋ２ｋ映像と記載）の場合は、１秒間に２４フレーム（以降、２４ｆｐｓと記載）より高いフレームレートでは伝送できない場合を例に説明する。

映像表示装置とのＨＤＭＩ認証により、４ｋ２ｋ映像の２４ｆｐｓが伝送可能と検出された場合は、ＪＰＥＧなどの静止画や、２４コマ撮影された４ｋ２ｋ映像は、ＨＤＭＩ出力端子１０より図２(a)に示すように４ｋ２ｋ解像度のまま、２４ｆｐｓのフレームレートで出力される。４ｋ２ｋ映像２０は、伝送された４ｋ２ｋ映像である。この状態から、ユーザーがチューナ１からのデジタル放送視聴（２ｋ１ｋ、６０ｆｐｓ映像）などに切り替えた場合、ＨＤＭＩ再認証なしのシームレス切り替えを行う場合は、ＨＤＭＩの伝送は、４ｋ２ｋ、２４ｆｐｓのまま変更ができない。ＨＤＭＩ情報解析手段１２より、本実施の形態の接続方式に対応できる映像表示装置と認識された場合は、ＨＤＭＩの伝送は４ｋ２ｋ、２４ｆｐｓのままで、図２(b)に示す様にＨＤＭＩ出力端子１０より出力される。この場合は、２ｋ１ｋ、６０ｆｐｓの映像は、第１の映像変換手段７により、４ｋ２ｋ、２４ｆｐｓの映像上に貼り付けられた映像に変換される。２ｋ１ｋ映像２１は、貼り付けられた２ｋ１ｋ、６０ｆｐｓの１フレーム映像を示す。６０ｆｐｓは、２４ｆｐｓの２．５倍のフレームレートである為、２４ｆｐｓの１フレーム毎に、６０ｆｐｓが２枚貼り付けられた映像と、３枚貼り付けられた映像を交互に伝送することにより、６０ｆｐｓ映像をコマ落ちなく伝送できる。４ｋ２ｋ映像は、２ｋ１ｋ映像の４倍の画素数である為、２ｋ１ｋ映像を３枚貼り付けても、余白部分が生じる。この余白部分に、情報付加手段８により貼り付けた映像の解像度、フレームレート、貼り付け枚数、貼り付け位置などの情報を画像貼り付け情報２２として付加し伝送する。

尚、画像貼り付け情報２２は、映像として通常使用されない値（8bit精度で0xff、0x00）を用い、特定パターン化することにより、映像表示装置側で情報付加位置を検出可能にして用いてもよい。

また、あらかじめ機器間で情報付加位置を取り決めて使用してもよい。

また、映像埋め込みではなく、ＨＤＭＩの映像以外のパケットに付加して伝送してもよい。

また、貼り付ける映像のデコード前のストリームのビットレートや、再生時間情報などを付加してもよい。また、再生映像以外の情報、例えば予約状況、メール受信などを付加してもよい。

図３は本実施の形態の制御手段１１の処理を示すフローチャートである。以下、図３を用いて制御手段１１における制御手順を説明する。ここでは、４ｋ２ｋ解像度ではＨＤＭＩで接続できる上限のフレームレートは２４ｆｐｓ、４ｋ２ｋ未満の解像度では、ＨＤＭＩで接続できる上限のフレームレートは６０ｆｐｓの場合を例に説明する。S10では、ＨＤＭＩ情報解析手段１２よりＨＤＭＩ接続されている映像表示装置の接続可能な解像度、フレームレートなどの情報と共に、上記記載の４ｋ２ｋ映像へ貼り付けた映像を処理可能かの情報を取得する。S11では、ユーザー指示の接続解像度情報を取得する。S12では、第1のデコーダ５より、第1のデコーダ５から出力される映像の解像度や、フレームレートの情報を取得する。S13では、S11で得られた情報に基づき、４ｋ２ｋ解像度での出力が許可されている場合は、S14へ、不許可の場合は、S18へ分岐する。S14では、S12で得られた情報により、第1のデコーダ５出力の映像が、４ｋ２ｋ映像の場合は、S17へ、それ以外はS15へ分岐する。S15では、S10で得られた情報により、ＨＤＭＩ接続されている映像表示装置が４ｋ２ｋ映像へ貼り付けた映像を処理可能な場合は、S16へ、それ以外はS18へ分岐する。S16では、第１の映像変換手段７を制御し、４ｋ２ｋ映像への貼り付け処理を行い、情報付加手段８にて情報を付加するように制御を行う。S17では、ＨＤＭＩトランスミッタ９を制御し、ＨＤＭＩの出力解像度を４ｋ２ｋ、２４ｆｐｓに設定する。この際、設定前のＨＤＭＩの出力解像度が４ｋ２ｋ、２４ｆｐｓ以外の場合は、ＨＤＭＩ再認証を行う。S18では、S10で取得した映像表示装置の接続可能な解像度と、S11で取得したユーザー指示の接続解像度情報を基に、ＨＤＭＩ接続解像度、フレームレートを決定し、ＨＤＭＩトランスミッタ９を制御して解像度、フレームレートを設定する。この際、設定前のＨＤＭＩの出力解像度が決定した解像度、フレームレート以外の場合は、ＨＤＭＩ再認証を行う。また、S12で得られた解像度、フレームレートが、決定した解像度、フレームレートと異なる場合は、第１の映像変換手段７を制御して第1のデコーダ５から出力される映像を、決定した解像度、フレームレートの映像へ変換する。

これにより、ＨＤＭＩから高解像度・低フレームレートの映像信号出力をしている場合において、低解像度・高フレームレートの映像信号へ出力信号を切り替える場合に、ＨＤＭＩを再認証させることなく、シームレスで映像を切り替えて出力することが可能となる。

（実施の形態２）
以下、図４及び図５を用いて実施の形態２について説明する。図４は本実施の形態の映像信号処理装置のブロック図、図５（ａ）は本実施の形態におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される４ｋ２ｋ映像（２４ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図、図５（ｂ）は本実施の形態におけるＨＤＭＩ出力端子１０より出力される２ｋ１ｋ（６０ｆｐｓ）伝送時の映像のイメージ図である。

実施の形態１との違いは、第２のデコーダ１５と第２の映像変換手段１７を有する点である。選択手段４より第２のストリームを選択して第２のデコーダ１５へ出力する。第２のデコーダ１５は、入力されたストリームをデコードし、第２の映像変換手段１７へ出力すると共に、デコードされた映像の解像度やフレームレートなどの情報を、制御手段１１へ出力する。制御手段１１は、４ｋ２ｋ映像への貼り付け処理を行う際、ユーザーの機能設定に基づいて、生成された４ｋ２ｋ映像の余白部分に、第２の映像変換手段１７により拡縮された映像を、メモリ６を介して第１の映像変換手段７が読み出し、貼り付け処理を行う。これにより、デジタル放送視聴時等、４ｋ２ｋ以外の映像視聴時に、裏録画を行っている映像などの状況を映像表示装置へ伝送することが可能となる。この映像は、映像表示装置の２画面表示ON/OFF機能などによって同時視聴が可能となる。

図５（ａ）は、第1のデコーダ５でデコードされた映像が４ｋ２ｋ解像度の場合のＨＤＭＩ出力端子１０からの出力の映像を示す。この場合は、余白がない為、第２のデコーダ１５でデコードされた映像は貼り付けられない。図５(ｂ)は、のように、４ｋ２ｋ、２４ｆｐｓの場合を示す。図５（ｂ）は、ユーザーが２ｋ１ｋ映像へ切り替えた場合のＨＤＭＩ出力端子１０からの出力映像を示す。この場合は、余白部分に、副映像２３で示すように第2のデコーダ１５でデコードした映像を、第２の映像変換手段１７で貼り付けて伝送可能となる。貼り付け情報は、２ｋ１ｋ映像２１の貼り付け情報と合わせ、画像貼り付け情報２２として付加されて伝送される。

尚、図５（ａ）では、４ｋ２ｋ映像のみ伝送しているが、第１の映像変換手段７を制御して縮小してから貼り付けることにより余白を作成し、副映像２３を貼り付けても良い。

これにより、ＨＤＭＩから高解像度・低フレームレートの映像信号出力をしている場合において、低解像度・高フレームレートの映像信号へ出力信号を切り替える場合に、ＨＤＭＩを再認証させることなく、シームレスで映像を切り替えて出力することが可能となる。
また、裏録画中の映像など、非視聴中の映像も、映像表示機器へ伝送することが可能となる。

本発明は、デジタル放送録画機器やＢＤ／ＤＶＤディスク再生機器等、ＨＤＭＩにて映像表示装置と接続される機器に適用可能である。

１チューナ
２ハードディスク記録手段
３ディスク再生手段
４選択手段
５第1のデコーダ
６メモリ
７第１の映像変換手段
８情報付加手段
９ＨＤＭＩトランスミッタ
１０ＨＤＭＩ出力端子
１１制御手段
１２ＨＤＭＩ情報解析手段
１５第2のデコーダ
１７第2の映像変換手段
２０４ｋ２ｋ映像
２１２ｋ１ｋ映像
２２画像貼り付け情報
２３副映像

Claims

第１の解像度及び第１のフレームレートで映像信号を出力可能な映像信号処理装置であって、第１の解像度よりも低い第２の解像度を有し、第１のフレームレートと同じか、より高い第２のフレームレートを持つ映像信号を入力する入力手段と、前記第２の解像度の複数フレームの映像を、前記第１の解像度の１フレーム上に配置して前記第1の解像度および第１のフレームレートへ変換する変換手段と、前記変換手段で変換された前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号と、前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号の１フレーム中における前記第２の解像度及び前記第２のフレームレートの映像信号の複数フレーム分の配置情報とを出力する出力手段とを備えた映像信号処理装置。
前記出力手段の伝送方式はＨＤＭＩであり、前記変換手段は、出力先の機器認識をＨＤＭＩにおける機器認識情報に基づき認識し、
前記機器認証情報が、前記変換手段で変換された前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号と前記配置情報とから前記第２の解像度及び前記第２のフレームレートの映像信号に復元して表示可能である場合にのみ、出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記配置情報は、前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号の所定位置の映像と置き換えられて出力されることを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記第１の解像度及び前記第１のフレームレートの映像信号の１フレーム上に、前記第２の解像度及び前記第２のフレームレートの映像信号が配置されていない余白部分に、第３の解像度の映像信号を配置して出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。