JP2011188526A

JP2011188526A - 送信装置

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Publication number: JP2011188526A
Application number: JP2011118843A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Nishio; 歳朗西尾; Hiroshi Nio; 寛仁尾
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2021-07-23
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Abstract

【課題】ハードウエアの構成を簡単なものとできる送信装置を含む信号伝達システムを提供する。
【解決手段】映像信号を伝送路を介してデジタル伝送する送信装置において、ベースバンドの輝度信号と色差信号とを映像期間に、制御信号を帰線期間に時分割多重する伝送路符号化手段と、Ｉ２Ｃ（Inter IC control）バスを介して受信装置情報を受信するインタフェースとを備え、制御信号の種類には、画質の制御に用いる、映像信号の画像のフィールドリピート情報が含まれ、さらに、送信装置は、音声信号を出力し、受信装置情報に基づき受信装置で表示可能な出力を行うように輝度信号と色差信号と音声信号を出力するようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像信号を伝送する信号伝達システムにおける送信装置に関し、特に映像信号の送信側，及び受信側のハードウエアの構成を簡単なものとできる送信装置に関するものである。

従来例について図１７を用いて説明する。図１７は従来の信号伝達システムの構成を表すブロック図である。
図１７において、１７０１はＳＴＢ（Set−top box）などの映像信号出力装置（送信側）であり、映像信号を出力する。１７０２はＭＰＥＧデコーダであり、デジタル放送を受信してベースバンドのＹ色差信号を出力する。１７０３は信号変換回路であり、Ｙ色差信号からＲＧＢ信号に変換する。１７０４は伝送路符号化回路であり、信号変換回路１７０３によって変換された信号を伝送路にあった信号形態に符号化する。１７０５はテレビモニタなどの表示装置（受信側）である。１７０６は伝送路復号化回路であり、伝送路符号化回路１７０４によって符号化された信号を復号化する。１７０７は信号変換回路であり、伝送路復号化回路１７０６から出力されたＲＧＢ信号をＹＰ_BＰ_R信号に変換する。１７０８はＹ処理回路であり、信号変換回路１７０７の出力のうち、輝度信号Ｙを処理する。１７０９は色処理回路であり、信号変換回路１７０７の出力のうち、色信号を処理する。１７１０は信号変換回路であり、Ｙ処理回路１７０８及び色処理回路１７０９の出力を受けてＹ色差信号からＲＧＢ信号に変換する。１７１１は表示デバイスであり、信号変換回路１７１０の出力を受けてＬＣＤもしくはＣＲＴに出力する。

以上のように構成された信号伝達システムの動作について説明する。
ＭＰＥＧデコーダ１７０２はデジタル放送を受信してベースバンドの映像信号を出力する。ＭＰＥＧのデータ形式はＹ色差信号になっているので、ここでの出力はＹＰ_BＰ_R又はＹＵＶ又はＹＣ_bＣ_rである。また、この信号を伝送路符号化するためにはＲＧＢ変換しなければならないので、信号変換回路１７０３によって、Ｙ色差信号はＲＧＢ信号に変換される。変換されたＲＧＢ信号は伝送路符号化回路１７０４によって伝送路にあった信号形態に符号化される。

一方、テレビモニタ１７０５側では、伝送路復号化回路１７０６が、伝送路符号化回路１７０４から符号化された信号を受け、元のＲＧＢ信号を生成する。信号変換回路１７０７によってＲＧＢ信号はＹ色差信号のＹＰ_BＰ_Rに変換される。ここでテレビモニタ１７０５側で独自の処理を行うために、Ｙ信号はＹ処理回路１７０８によって処理され、色信号Ｐ_BＰ_Rは色処理回路１７０９によってそれぞれエンハンスされて出力される。エンハンスされて出力されたＹ色差信号は、最後の表示デバイス１７１１に出力するために信号変換回路１７１０によって、ＲＧＢ信号に変換される。表示デバイス１７１１は信号変換回路１７１０から出力されたＲＧＢ信号を出力することによって、表示することができる。

しかしながら、上記従来の信号伝達システムでは、伝送路符号化はＲＧＢ信号で行われるため、ＭＰＥＧデコーダの出力を一旦ＲＧＢ信号に変換して符号化，伝送し、伝送路を伝った後、モニタ側でもう一度信号処理を行うために、ＲＧＢ信号をＹＰ_BＰ_Rに変換する必要があり、さらに、最後の表示デバイスにＲＧＢ信号で出力するために、再度Ｙ色差信号からＲＧＢ信号に変換する必要があり、多くのハードウエアを必要とするという欠点を有していた。

本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、映像信号の送信側，及び受信側のハードウエアの構成を簡単なものとできる送信装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る送信装置は、映像信号を伝送路を介してデジタル伝送する送信装置において、ベースバンドの輝度信号と色差信号とを映像期間に、制御信号を帰線期間に時分割多重する伝送路符号化手段と、Ｉ２Ｃ（Inter IC control）バスを介して受信装置情報を受信するインタフェースとを備え、前記制御信号の種類には、画質の制御に用いる、前記映像信号の画像がＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれかであることを示す情報が含まれ、さらに、前記送信装置は、音声信号を出力し、前記受信装置情報に基づき受信装置で表示可能な出力を行うように前記輝度信号と前記色差信号と前記音声信号を出力することを特徴とするものである。

本発明の送信装置によれば、復号された画像信号を有するベースバンドの映像信号と、前記画像信号が復号される前の画像フォーマットを示す信号とを送信するようにしたので、ベースバンドの映像信号を復号する前の画像信号に関する情報に基づき、当該ベースバンドの映像信号に対して適切な処理を施すことができる。

また、本発明の送信装置によれば、前記送信装置において、前記フォーマットを示す信号は前記映像信号のブランキング期間に送信されるようにしたので、映像信号とともに、当該映像信号を復号する前の画像信号に関する情報を同時に送信可能である。

また、本発明の信号伝達システムによれば、映像信号及び音声信号を伝送する信号伝達システムにおいて、デジタル放送を受信し、上記映像音声信号を出力するＭＰＥＧデコーダと、上記ＭＰＥＧデコーダから出力された映像音声信号を出力する出力インターフェースと、Ｉ２Ｃ（Inter IC control）信号を出力するＩ２Ｃコントローラと、装置全体を制御するＣＰＵと、上記ＣＰＵの動作プログラムを格納するプログラムＲＯＭと、を具備する信号送信装置と、上記信号送信装置から上記映像音声信号を受信する入力インターフェースと、上記映像音声信号を映像及び音声に変換するデバイスインターフェースと、上記デバイスインターフェースから出力された上記映像及び音声を外部に出力する映像音声出力デバイスと、信号受信装置の性能に関する情報を格納するＲＯＭテーブルを有し、上記信号送信装置からＩ２Ｃ信号を入力し、上記信号送信装置からの要求に従い、上記ＲＯＭテーブルに格納された情報を上記信号送信装置へ出力するＩ２Ｃコントローラと、を具備する信号受信装置と、を備えたことより、信号送信装置が信号受信装置の性能を予め知ることができ、従来のように信号受信装置側でスキャンできないレートを送信することなく、信号受信装置の性能に基づいて信号伝送するので、信号受信装置側で映像が映らなかったり、音声がならないなどの問題を回避できる。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記ＲＯＭテーブルは、上記映像音声出力デバイスから出力可能な映像の解像度に関する情報を格納するようにしたので、信号送信装置が予め信号受信装置から出力可能な映像の解像度を知ることができ、その結果、映像が映らないなどの問題を回避できる信号伝達システムを実現可能である。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記ＲＯＭテーブルは、上記映像音声出力デバイスから出力可能な音声のチャンネル数に関する情報を格納するようにしたので、信号送信装置が、信号受信装置が出力可能な音声のチャンネル数を予め知ることができ、その結果、音がでない等の問題を回避できる信号伝達システムを実現可能である。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記ＲＯＭテーブルは、上記輝度信号及び色差信号をＲＧＢ信号に変換する信号変換方法に関する情報を格納するようにしたので、信号送信装置が、信号受信装置側での信号変換方法について予め知ることができ、その結果、正しく信号変換を行うことができる信号伝達システムを実現可能である。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記ＲＯＭテーブルは、映像信号のガンマ補正に関する情報を格納するようにしたので、信号送信装置が、信号受信側での映像信号のガンマ補正に関する情報を予め知ることができ、エンハンスされない映像信号を信号受信装置に出力可能である。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記ＲＯＭテーブルは、上記信号受信装置が映像をエンハンス加工処理しないモードを有するか否かに関する情報を格納するようにしたので、信号送信装置は、信号受信装置がエンハンス加工処理しないモードを有する場合、強制的にそのモードに切り替えることができ、その結果、信号受信装置は色のエンハンスのない映像を表示することができる。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記ＲＯＭテーブルは、上記信号受信装置のメーカーコード及び機器コードに関する情報を格納するようにしたので、信号送信装置は、信号受信装置のメーカーコード及び機器コードを予め知ることができ、例えば、画像のアップコンバートを行う場合、信号送信装置と信号受信装置の各々の性能を比較し、良い方の装置を自動的に選択することができる。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記信号受信装置は、上記Ｉ２Ｃコントローラを介して、現在どのようなアスペクト変換処理をして映像出力しているかを上記信号送信装置へ出力するようにしたので、信号送信装置は、信号受信装置が正しいアスペクトを得るよう映像信号を伝送可能となる。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記信号送信装置は、上記ＭＰＥＧデコーダから映像音声信号とは別に現在出力されている映像フレーム信号が上記ＭＰＥＧデコーダ内で繰り返し出力により生成されたものであるか否かを示す制御情報を、上記映像信号の垂直帰線期間に多重して出力するセレクタを備え、上記信号受信装置は、上記映像信号から上記制御情報を分離する制御データ分離部と、上記制御情報に応じて上記映像信号に対して適応的信号処理を施し上記デバイスインターフェースへ出力する画質制御部と、を備えたことより、輝度やコントラスト、音量などの必要最低限の制御情報に基づいて信号受信装置を動作させることができる。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記制御情報は、ＭＰＥＧ規格のピクチャエンコード方式を表すＩ，Ｐ，Ｂピクチャを区分可能な情報であることより、ノイズを除去するためのパラメータ設定をフレーム毎に行うことができる信号伝達システムを実現可能である。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、上記制御情報は、ＭＰＥＧ規格の圧縮率情報であることより、ノイズを除去するためのパラメータ設定をフレーム毎に行うことができる信号伝達システムを実現可能である。

また、本発明の信号伝達システムによれば、前記信号伝達システムにおいて、制御情報は、ＭＰＥＧ符号化する前の素材がプログレッシブスキャンで撮像されたものかインタレーススキャンで撮像されたものかを表す情報であることより、信号受信装置はインターレースからプログレッシブへの変換方法を選択することができる。

実施の形態１による送信装置を含む信号伝達システムの構成を示すブロック図である実施の形態２による送信装置を含む信号伝達システムの構成を示すブロック図である。実施の形態３による送信装置を含む信号伝達システムの概略構成図である。実施の形態３による送信装置を含む信号伝達システムの詳細な構成を示すブロック図である。実施の形態３による送信装置を含む信号伝達システムにおける初期プロトコルを説明するための図である。１６対９のワイド素材であるテレビの画面表示の様子を示す図である。ＲＯＭテーブルの一例を示す図である。出力ビデオレートがインターレースの場合とプログレッシブの場合のそれぞれに帰線期間を説明するための図である。本発明の実施の形態４による送信装置を含む信号伝達システムの動作を説明するためのフローチャート図である。セレクタの動作を説明するための図である。制御データの構成例を示す図である。実施の形態４による送信装置を含む信号伝達システムにおけるセレクタの構成を示す図である。実施の形態４による信号伝達システムの受信側の構成を示すブロック図である。実施の形態４による送信装置を含む信号伝達システムにおいて各フレーム毎に送る制御信号の一例を示す図である。従来の２４ｐのテレシネ素材から例えば６０ｐに変換する場合の変換回路を示すブロック図である。実施の形態４におけるフィールドリピートの信号の伝送の方式を示す図である。従来の信号伝達システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１による送信装置を含む信号伝達システムについて図１を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態１による送信装置を含む信号伝達システムの構成を示すブロック図である。

図１において、１０１はＳＴＢなどの映像信号出力装置であり、映像信号を出力する。１０２はＭＰＥＧデコーダであり、デジタルの放送受信などを行い、１つの輝度信号と２つの色差信号を出力する。１０３は伝送路符号化回路であり、ＭＰＥＧデコーダ１０２から出力された輝度信号及び色差信号を伝送路にあった信号形態に符号化し送信する。１０４はテレビモニタなどの表示装置であり、映像信号を表示する。１０５は伝送路復号化回路であり、伝送路符号化回路１０３によって符号化された輝度信号及び色差信号を受信し復号化する。１０６はＹ処理回路であり、伝送路復号化回路１０５から出力された復号化された輝度信号を処理する。１０７は色処理回路であり、伝送路復号化回路１０５から出力された信号のうち、色信号を処理する。１０８は信号変換回路であり、Ｙ処理回路１０６及び色処理回路１０７から出力されたＹ色差信号をＲＧＢ信号に変換する。１０９は表示デバイスであり、信号変換回路１０８の出力を受けてディスプレイなどに表示を行う。

以上のように構成された送信装置を含む信号伝達システムの動作について説明する。
ＭＰＥＧデコーダ１０２はデジタル放送の放送波を受信し、ＭＰＥＧの規格にそってベースバンドのＹＰ_BＰ_Rの信号を出力する。ここで従来の信号伝達システムではＹ色差信号ではなくＲＧＢ信号を符号化して伝送するようにしていたため、ＭＰＥＧデコーダが出力するＹＰ_BＰ_Rの信号をＲＧＢ信号に変換していたが、本実施の形態１による信号伝達システムでは、ＹＰ_BＰ_Rの信号はそのまま、伝送路にそった符号化を行う伝送路符号化回路１０３に入力される。伝送路符号化回路１０３は入力されたＹＰ_BＰ_R信号に対し伝送路にそった信号形態に符号化し、符号化信号を伝送路に出力する。

伝送路復号化回路１０５は伝送路を介して受信した符号化信号を元のＹＰ_BＰ_R信号に復号化し出力する。伝送路復号化回路１０５の出力のうち、輝度信号であるＹ信号は、Ｙ処理回路１０６に入力され、輝度のコントラスト調整やさまざまな信号処理が行われる。また、伝送路復号化回路１０５の出力のうち、Ｐ_B及びＰ_Rの色信号は、色処理回路１０７によってそれぞれ必要な処理が行われる。信号変換回路１０８は、Ｙ処理回路１０６及び色処理回路１０７が出力する加工されたＹ及び色信号をＲＧＢ信号に変換し、表示デバイス１０９に出力する。表示デバイス１０９は信号変換回路１０８が出力するＲＧＢ信号を受けて画面表示を行う。

このような本実施の形態１による送信装置を含む信号伝達システムでは、ＭＰＥＧデコーダ１０２が出力するＹ色差信号をそのまま符号化して伝送する構成としたから、映像信号出力装置１０１側（送信側）においてＹ色差信号をＲＧＢ信号に変換する回路を不要とでき、また表示装置１０４側（受信側）において、Ｙ色差信号がそのまま入力されるので、ＲＧＢ信号をＹ色差信号に変換する回路を不要とでき、ハードウエア構成をシンプルなものとすることができる。

実施の形態２．
以下に、本発明の実施の形態２による送信装置を含む信号伝達システムについて図２を用いて説明する。
図２は本発明の実施の形態２による送信装置を含む信号伝達システムの構成を示すブロック図である。

図２において、２０１はＳＴＢなどの映像信号出力装置であり、映像信号を出力する。２０２はＭＰＥＧデコーダであり、デジタル放送などの放送受信を行い、１つの輝度信号と２つの色差信号を出力する。２０３は時分割多重回路であり、ＭＰＥＧデコーダ２０２から出力された色差信号のＰ_B及びＰ_Rを時分割多重し、１本の信号線に変換する。２０４は伝送路符号化回路であり、ＭＰＥＧデコーダ２０２から出力されたＹ信号と時分割多重回路２０３から出力された多重化されたＰ_BＰ_R信号を伝送路にあった信号形態に符号化し送信する。２０５はテレビモニタなどの表示装置であり、映像信号を表示する。２０６は伝送路復号化回路であり、伝送路符号化された信号を元のＹ信号及び多重化されたＰ_BＰ_R信号に復号化して出力する。２０７は分離回路であり、多重化されたＰ_BＰ_R信号を元のＰ_B信号及びＰ_R信号に分離を行う。２０８はＹ処理回路であり、伝送路復号化回路２０６から出力されたＹ信号の処理を行う。２０９は色処理回路であり、分離されたＰ_B信号及びＰ_R信号に対して処理を行う。２１０は信号変換回路であり、入力されたＹＰ_BＰ_R信号をＲＧＢ信号に変換する、２１１は表示デバイスであり、信号変換回路２１０の出力のＲＧＢを表示する。

以上のように構成された送信装置を含む信号伝達システムの動作について説明する。
ＭＰＥＧデコーダ２０２は、映像信号を受信しデコードすることでベースバンドのＹ及び色差信号のＹＰ_BＰ_Rの３本の信号線を時分割多重回路２０３に出力する。Ｐ_B信号及びＰ_R信号は水平方向のサンプリング周波数がＹに比べて半分であるから、時分割多重回路２０３は、Ｐ_B信号及びＰ_R信号に対して時間軸多重を行い、Ｐ_B信号とＰ_R信号を交互に配置し、１本の線に出力する。伝送路符号化回路２０４は、多重信号Ｐ_BＰ_RとＭＰＥＧデコーダ２０２から出力されたＹ信号を伝送路にあった符号化を行い、表示装置２０５側へ送信する。

伝送路復号化回路２０６は、伝送路を介して受信した信号を元の輝度信号Ｙと多重信号Ｐ_BＰ_Rに復号化し、分離回路２０７に出力する。Ｐ_BＰ_R信号は時間多重されているので、分離回路２０７は元のＰ_B信号及びＰ_R信号に戻す。そして、Ｙ処理回路２０８は輝度信号Ｙに対して所定の処理を行い、色処理回路２０９は、Ｐ_B及びＰ_Rに対して所定の色処理を行う。このようにして得られたＹＰ_BＰ_R信号は信号変換回路２１０によってＲＧＢ信号に変換されて、そのＲＧＢ信号は表示デバイス２１１に入力され、表示されることになる。

このような実施の形態２による送信装置を含む信号伝達システムでは、２つの色差信号を多重化して１本の信号線に出力する時分割多重回路２０３を備えたので、実施の形態１では伝送路を３本必要としていたが、本実施の形態では伝送路が２本で済むという利点を有する。

実施の形態３．
以下に、本発明の実施の形態３による送信装置を含む信号伝達システムについて図３から図７を用いて説明する。
図３は本発明の実施の形態３による送信装置を含む信号伝達システムの構成の概略を示すブロック図である。

図３において、３０１はデジタル放送受信などを行うＳＴＢであり、映像信号を出力する。３０２はＳＴＢ３０１より受信した映像信号を表示するテレビモニタである。なお、ＳＴＢ３０１とテレビモニタ３０２の間には、Ｉ²Ｃの双方向通信が可能になっているものとする。

図４はＳＴＢ３０１及びテレビモニタ３０２を詳細に説明するためのブロック図であり、図において図３と同一または相当する構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。

図４において、４０２はＭＰＥＧデコーダであり、デジタル放送などの受信を行い映像のベースバンド信号を出力する。４０３は映像出力インターフェースであり、ＭＰＥＧデコーダ４０２より出力された映像信号を出力する。４０４はＣＰＵであり、プログラムＲＯＭ４０５によって動作し、ＭＰＥＧデコーダ４０２及びその周辺を制御する。また、ＣＰＵ４０４はＩ²Ｃコントローラ４０６も制御可能である。４０８は映像入力インターフェースであり、伝送路を介して受信した映像信号を入力する。４０９はデバイスインターフェースであり、表示のための表示デバイスに適した信号に変換する。４１０はＬＣＤやＣＲＴなどのディスプレイデバイスそのものを表している。４１１はＩ²Ｃコントローラであり、Ｉ²Ｃバスをコントロールするものであり、内部にテレビモニタ３０２の性能に関する情報を格納するＲＯＭテーブル４１２を有する。なお、ＲＯＭテーブル４１２には、ディスプレイデバイス４１０から出力可能な映像の解像度に関する情報、ディスプレイデバイス４１０から出力可能な音声のチャンネル数に関する情報、輝度信号及び色差信号をＲＧＢ信号に変換する信号変換方法に関する情報、映像信号のガンマ補正に関する情報、テレビモニタ３０２が映像をエンハンス加工処理しないモードを有するか否かに関する情報、テレビモニタ３０２のメーカーコード及び機器コードに関する情報を含むものである。また、テレビモニタ３０２は、Ｉ２Ｃコントローラ４１１を介して、現在どのようなアスペクト変換処理をして映像出力しているかをＳＴＢ３０１へ出力するものとする。

以上のように構成された送信装置を含む信号伝達システムの動作について図５を説明する。ここでは、Ｉ²Ｃによる初期プロトコルについて図５を用いて説明する。

まず、最初にＳＴＢ３０１側がテレビモニタ３０２に対してテレビモニタ３０２のメーカーコード及び機器コードをたずねる（Ｓ１）。テレビモニタ３０２はＲＯＭテーブル４１２からメーカーコード及び機器コードをＳＴＢ側３０１に返信する（Ｓ２）。

ＳＴＢ３０１は受信したメーカーコード及び機器コードが既知のものであれば、プロトコルを終了する（Ｓ３）。また、ＳＴＢ３０１は、受信したメーカーコード及び機器コードが既知でない場合は、テレビモニタ３０２がどのような走査速度に対応しているかをたずねる（Ｓ４）。テレビモニタ３０２は自身が走査可能なスキャンのレートについて回答する（Ｓ５）。

次に、ＳＴＢ３０１側からテレビモニタ３０２側がどのような音の再生ができるかをたずねる（Ｓ６）。テレビモニタ３０２側は自身が出力可能な音のチャンネル数を返信する（Ｓ７）。これにより、ＳＴＢ３０１とテレビモニタ３０２の間で初期のプロトコルは終了する。

次に、ケース１として、ＳＴＢ３０１が４８０ｉのＬＲ２チャンネルの音声を有する放送を受信した場合を仮定する。この場合、先程の初期アクセスのネゴシエーションによって、ＳＴＢ３０１は、テレビモニタ３０２が４８０ｉ及び２チャンネルのＬＲを出力できることがわかっているので、表示レートや音声の加工なしにそのままテレビモニタ３０２側に出力を行う。

また、別の場合でケース２として、放送受信が１０８０ｉの５．１チャンネル放送であった場合には、ＳＴＢ３０１は、１０８０ｉは、接続されているテレビモニタ３０２では、受像できないことが初期のプロトコルネゴシエーションによってわかっているので、ＳＴＢ３０１側で１０８０ｉから４８０ｐの変換を行う。４８０ｐへの変換を行うのは先のネゴシエーションでテレビモニタ３０２が４８０ｐまでの表示レートが可能であることがわかっていることによる。また、オーディオも５．１チャンネルの再生は、接続されているテレビモニタではできないことがわかっているので、２チャンネルのＬＲにダウンミックスするという処理をＳＴＢ３０１側で行うことによって、結果的に映像データは４８０ｐの出力を、音声データはＬＲのダウンミックス２チャンネルを出力する。

ここで、テレビモニタ３０２の中にもつＩ²Ｃコントローラ４１１の内部にあるＲＯＭテーブル４１２について図７を用いて説明する。例えば、アドレスの０１番地には表示可能レートを表わす４ビットを格納しておき、例えば４８０ｉの２９９．７Ｈｚの信号を表示可能であるテレビモニタであれば、００００という値が入っているものとする。また、アドレスの０２番地には出音可能なチャンネル数が格納されており、６チャンネルデコードできるものであれば、０００６などの値が入っているものとする。このようなコードは業界でアドレスとその数値を標準で決めておくことによって、もしテレビモニタ側がＳＴＢにとって既知でないメーカーであっても、最低限のプロトコルが決まっていることで、映像が映らない、もしくは、正常でないアスペクトで映ることや、音がならないなどという事態は回避することができる。つまり、従来のように、送信側が、ＰＣモニタ側やテレビモニタ側で引き込めないフレームレートなどで伝送し、映像表示ができないといった問題を回避することができる。

このように本実施の形態３による送信装置を含む信号伝達システムでは、ＳＴＢはテレビモニタの性能を知った上で出力するので、従来はテレビモニタ側でスキャンできないレートをＳＴＢが出す可能性があったが、このようなネゴシエーションを行っておくことによって、テレビモニタ側で映像が映らない、もしくは音がならない等の問題を回避することができる。

また、テレビモニタがメーカーコードと機器コードをＳＴＢに送信する場合、そのメーカー及び機器コードがＳＴＢとテレビモニタ間の両者間で情報が開示されているメーカー間であれば、例えば画像のアップコンバートをＳＴＢがすべきか、テレビモニタ側にまかせるべきかをそれぞれの持っているアップコンバートの性能比較でよいほうを自動的に選ぶことができる。

また、初期アクセスの例として、先程はスキャンタイプと何チャンネルの音が再生できるかだけをネゴシエーションとして行う例を挙げたが、その他に接続しているテレビモニタが１６対９のワイドテレビか４対３のノーマルのテレビかがわかれば、自動的にＳＴＢの側でレターボックス変換またはパンスキャン変換を行い出力することで、正しいアスペクトを自動的に得ることができる。従って、従来のように、ＳＴＢ側の初期メニューで被接続モニタがワイドであるかノーマルであるかを設定する必要がなくなる。

また、テレビモニタは一般に受信した信号をそのまま出力するのではなく、その中で特に輝度や色についてエンハンスして出力を行う。しかし、パソコンなどのユーザでは、故意に輝度や色を操作することは望ましくない場合があるので、テレビモニタ側のエンハンスの特性をＳＴＢ側に通知し、ＳＴＢ側でそのエンハンスの逆補正をかけたものを予め出力するようにすれば、トータルとしてテレビモニタ側にエンハンスされない映像信号を出力することができる。

また、テレビモニタ側にエンハンスしないモードを設けるようにすれば、ＳＴＢ側からそのモードに強制的に切り換えて、色のエンハンスのない再現を確保することができる。

また、次に被接続モニタがワイドテレビの場合、テレビ側にワイドモードやノーマルモードなどの表示モードがあるのが一般的で、例えば１６対９のモニタがつながっている場合には、ＳＴＢで受信した素材が１６対９であるならば、ＳＴＢはそのままアスペクト変換せず出力するが、テレビ側の設定がノーマル表示になっていると、図６の右側に示すように、本当は真円のものが縦長に映るようなことになってしまうことがあり得る。この場合には、ＳＴＢ側からテレビ側をフルの表示モードに設定するようにすれば、正常なアスペクト画を得ることができる。なお、図６は、左側の絵が本来期待される出力の１６対９の絵であり、右側が誤ってテレビ側の設定がノーマルになった場合の誤ったアスペクトの図を表している。

また、ＳＴＢとテレビモニタの間をＲＧＢ信号ではなくＹ色差信号、つまりＹＰ_BＰ_Rなどの信号で伝送する場合には、元のＲＧＢ信号にテレビ側で変換するための変換式が異なる場合があるので、その変換式そのものを送信することも可能である。ＭＰＥＧストリームデータの中にその変換式は記述されているので、ＳＴＢ側で抜き出したその変換式をＩ²Ｃを介してテレビモニタ側に送信することで、テレビモニタ側で正しいＲＧＢに変換できる。

なお、実施の形態３の信号伝達システムにおけるデータ送信は、図１２に示すように映像信号線のＣＴＬ０もしくはＣＴＬ１を用いて多重して送付するようにしてもよい。

実施の形態４．
以下に、本発明の実施の形態４による送信装置を含む信号伝達システムについて図８から図１６を用いて説明する。

図１２は、本発明の実施の形態４による送信装置を含む信号伝達システムの送信側の映像出力インターフェースが具備するセレクタの構成を示した図である。なお、実施の形態３との違いは、映像出力インターフェース４０３がセレクタを備えた構成となっている点である。

図１２において、選択器（セレクタ）１２０１は、レッド色信号Ｒと、その他の制御信号であるＣＴＬ０をＤＥによって時間的に選択する。セレクタ１２０２は、グリーン信号Ｇとコントロール信号ＣＴＬ１を時間的に選択する。セレクタ１２０３は、ブルー信号ＢとＨＶシンク信号を時間的に切り換える。ここで、ＤＥとは画像の走査期間と帰線期間を区別する信号である。

図１０はセレクタの動作について説明するための図である。ここでは、セレクタ１２０１について説明するが、他のセレクタ１２０２，１２０３も同様に動作するものであり、その説明は省略する。図において、ＤＥ信号は映像期間の間はＨＩＧＨの期間であり、帰線期間の間はＬＯＷの信号となる。

セレクタ１２０１は、Ｒ信号及びＣＴＬ０信号が入力されるのにつれて、ＤＥ信号がＨＩＧＨレベルのときにはＲ信号を通過させ、ＤＥ信号がＬＯＷの期間にはＣＴＬ０の信号を通過させるように動作する。これにより、出力信号は、映像期間にはＲ信号が入り、帰線期間にはＣＴＬ０の信号、つまり制御データを送信することが可能なる。なお、この帰線期間は出力のビデオレートがインターレースの場合、図８の左側に示すような帰線期間の状態となり、プログレッシブの場合、図８の右側に示すような図となる。

以上のように構成された送信装置を含む信号伝達システムの動作について図９を用いて説明する。
まず、最初にＳＴＢからテレビ側へメーカーコード及び機器コードの問い合わせを行う（Ｓ１２）。テレビモニタ側が規格化の以前に出荷されたような機器である場合には、メーカーコード及び機器コードの問い合わせをしても、それに対する回答が得られないのが通常であるから、この場合には処理は終了し、ＳＴＢの理解としては被接続モニタはＩ²Ｃへのテレビモニタ制御の機能をサポートしないので、今後Ｉ²Ｃで制御コマンドは送らないということに決定する（Ｓ１３）。

また、メーカーコード，機器コードの問い合わせの結果、返事があった場合には、それがＳＴＢが既知のタイプかどうかを判定する（Ｓ１４）。その場合、既知のタイプであった場合には処理は終了し、被接続モニタはＳＴＢ側でその性能が全てわかっているので、ＳＴＢ自身との組合せで最適な映像及び音声の出力を変えられるように動作をする（Ｓ１５）。Ｓ１４において、既知でないタイプ（ＵＮＫＮＯＷＮ＿ＴＹＰＥ）であると検出された場合には、ディスプレイが表示できるレートや音声チャンネル数を順に確認していく。音量調整やミュート，輝度，コントラスト調整などの基本的な調整機能は、業界標準を作成しておき、これらを使うことができるというようにＳＴＢは判断する。

図１１は制御データの構成例であり、例えば“０１”が２バイト期間連続するような予約パターンをヘッダとして持ち、次にＳＴＢからテレビへのライトなのかテレビ側の状態をリードするためのリードなのかを識別するための何バイトかのＲ／Ｗデータ、そしてその次にテレビ側の何番地に何を書くかを示すアドレス、及びその書く値もしくは読んでくる値のデータの値をもって１つの制御データを構成する。制御データをこのような構成とすることにより、テレビ側に対して所望のコマンドを送ることができる。

図１３は受信側つまりテレビモニタの構成を示すブロック図である。
図１３において、１３０１は受信用テレビモニタそのものを表す。１３０２は映像入力インターフェースであり、伝送路を介して受信した映像信号を入力する。１３０３は制御データ分離部であり、映像信号の中から制御データのみを分離する。１３０４は一時記憶部であり、制御データを一時的に記憶する。１３０５は画質制御部であり、映像信号の画質補正を行う。１３０６はデバイスインターフェースであり、ディスプレイデバイス１３０７に対してのインターフェースとなる。１３０８はＣＰＵであり、制御データ分離部１３０３からの制御信号のうち、リアルタイム性を必要としないものについて、画質制御部１３０５を制御するのに使われる。１３０９はＩ²Ｃコントローラであり、Ｉ²Ｃバスを制御する。１３１０はＩ²Ｃコントローラ１３０９内のＲＯＭテーブルであり、テレビモニタ１３０１の性能について記述されている。輝度やコントラスト，音量など基本的なコマンドは業界で規格化されていることを前提として、そのような制御データの解釈はＣＰＵ１３０８が行い、ＣＰＵ１３０８が画質制御部１３０５をコントロールするものとする。

また、各フレーム毎に付随したデータは、ＣＰＵ１３０８の介在なしに画質制御部１３０５に入力されることが望ましいため、直接画質制御部１３０５への制御信号も制御データ分離部１３０３が出力するものとする。制御信号の例としては、デコードされた画像がＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャのいずれであるかや、各フレーム毎のその素材が、プログレッシブで撮像されたものかインターレースで撮像されたものかなどの別を表す情報である。

受信側をこのような構成とすることにより、輝度やコントラスト，音量など必要最低限のものをＳＴＢからの制御としてテレビモニタ側を動作させることができ、また、フレーム毎に制御信号を伝送し、ＳＴＢはフレーム毎に画質制御を行うことができる。

図１４は各フレーム毎に送る制御信号の例を示す図であり、ここでは、テレシネの情報を重畳する例を説明している。テレシネの画像の場合、フィールドリピートして出力したフィールドが存在し、従来は受信側でフィールドメモリを持ち、それの差分をとることでフィールドリピートしたものであるかどうかを検出して走査変換を行っていた。

図１５は従来の２４ｐのテレシネ素材から例えば６０ｐに変換する場合の変換回路を示すブロック図である。図１５において、１５０１，１５０２，１５０３はそれぞれ１フィールドだけ遅延して出力するフィールドメモリを表す。相関計算手段１５０４はこれらフィールドメモリによって遅延して受信した信号と現在の信号との間の相関を画素ごとにとり、相関が有る場合には現在のフィールドはフィールドリピートされたものであるという判断をし、それぞれのフィールドメモリからフィールドメモリのどの出力を出力するかを選択する選択手段１５０５を制御するように動作する。このような従来のフィールドリピートの検出手段では、相関計算は検出精度を上げようとすると計算量が非常に煩雑になり、ハードが重くなるという欠点があり、また、非常によく似た図柄の場合、誤検出を避けられないという問題点があった。

そこで、上記問題点を解決するために、本実施の形態では、図１６に示すように、フィールドリピートの信号の伝送の方式を用いるようにした。

図１６において、１６０１は放送波をデコードしベースバンドのビデオ信号の出力するＭＰＥＧデコーダであり、同時に放送波のストリーム中に含まれているそのフレームがトップフィールドかボトムフィールドかの情報、及びフィールドリピートされたものであるかどうかの情報を出力する。１６０２は伝送路符号化回路であり、走査期間にはＭＰＥＧデコーダ１６０１から出力されるＲＧＢ信号を伝送路符号化し出力するが、帰線期間には先に述べた制御データの形によってトップ，ボトム情報及びフィールドリピート情報を重畳する。１６０３は伝送路復号化回路であり、伝送路を介して受信した信号を元のＲＧＢに復号化して、そのＲＧＢ信号をＹ色差信号にマトリクス変換し出力する。１６０４，１６０５，１６０６は、それぞれ１フィールドだけ映像信号を遅延させるフィールドメモリである。１６０７は伝送路復号化回路１６０３の出力のうち、制御データに重畳されている情報を抜き出す帰線期間コード解析手段である。１６０８は制御期間コード解析手段１６０７の出力を受けて、どのフィールドメモリからの出力を出力するかを選択する選択手段である。

このように構成することによって、帰線期間コード解析手段１６０８は、送信側で重畳されたトップボトム情報及びフィールドリピート情報を誤りなく再生することができるので、正しいフィールドリピート情報及びトップ，ボトム情報を用いてＹ出力信号を得ることができる。

次に、このような手段を用いてテレビモニタ側で２４ｐから６０ｐ変換し、出力する場合の出力画像について図１４を用いて説明する。図１４において、Ａ１はフレームＡの第１フィールドを表し、Ａ２は同じフレームＡの第２フィールドを表すものとする。テレビモニタ入力信号は、例えば時間的にＡ１，Ａ２でもう一度フィールドリピートされたＡ１が来るような場合を想定する。その場合、テレビモニタの出力信号は、まず、Ａ１とＡ２から構成される１つのフレームが出力され、次の時間には同じくＡ１とＡ２から作られたフレームが出力される。ここで、モニタへの入力信号の第３フィールド目が第１フィールドと同じＡ１であるというように、正しく検出された場合にはテレビモニタの出力信号の第３フレーム目もＡ１とＡ２から作られる正しい絵が合成されるが、この時誤検出があると、正しく再現されないという問題があった。今回の図１６に示すような構成においては、放送局側で重畳されたＭＰＥＧストリーム情報のトップ，ボトム情報及びフィールドリピート情報によって、リピートフィールドであるかどうかの判断をしているので、テレビモニタへの出力信号が正しく再生されることになる。

なお、本実施の形態４において、テレシネの情報であるフィールドリピート及びトップ，ボトム情報を重畳した場合の説明を行ったが、例えば、そのフレームがＩピクチャであったかＰピクチャであったかＢピクチャであったか、という情報も同様にして重畳することができる。但し、Ｉピクチャというのはフレーム内コーディングされた画像であり、Ｐピクチャはフレーム間の差分を用いたもの、Ｂピクチャは双方向の差分を用いて符号化された画像である。これによって、ノイズ除去のパラメータ設定をフレーム毎に行うことができる。従来はベースバンドの映像信号は、それぞれのフレームがＩピクチャ，Ｂピクチャ，Ｐピクチャのいずれであるかわからないので、ノイズ除去を適応的に行うことができなかった。

また、別の例として、ＭＰＥＧの圧縮率の情報を重畳することもできる。この場合、ＭＰＥＧの圧縮率は、ＭＰＥＧのエレメンタリーストリームのヘッダより何メガビット／セカンドのビデオストリームかを得ることができる。さらに、水平，垂直サイズ及びフレームレートも得ることができるので、それとビットレートの関係をテレビ側に通知することによって、ノイズ除去のパラメータの設定をすることができる。このようにすれば、従来のように、送信側でＭＰＥＧの圧縮率に関する情報が分からないため、適切な処理ができないといった問題を回避できる。

さらに、別の例として、素材の撮像がプログレッシブなカメラによるものか、インターレースのカメラによるものかという情報もＭＰＥＧストリームのヘッダより知ることができるので、この情報を同様の制御データとして送信することができる。そして、このデータによって、テレビモニタ側ではＩＰ変換の、つまり、インターレースからプログレッシブへの変換の方法の選択に生かすことができる。従って、従来は、正確なＩＰ変換を行うために動き検出回路が必要であり、その動き検出回路を用いて静止領域はプログレッシブな内挿を行い、動画領域はインターレースとして内挿していたが、ここではそれが不要になる。また、素材がインターレースであっても、画面の大部分にＯＳＤなどのグラフィックス層をのせている場合も、プログレッシブで内挿することが適当であるが、ＯＳＤなどがのっているかどうかはＳＴＢ内部でわかっているので、その時にはプログレッシブとして制御信号を送信することによって、正しい内挿を行うことが可能となる。

また、実施の形態４による信号伝達システムのデータ送信において、転送レートが遅いものは、図４に示すＩ²Ｃバスを利用してデータを送付するようにしてもよい。

なお、上記実施の形態２において、色差信号を１本に多重したことによって、実施の形態１では３本の信号線が必要であったのが、２本の伝送路で映像信号全てを送信することが可能となったので、残りの１本の信号線を用いてＭＰＥＧデコーダから出力される自然画とＯＳＤの領域を区別する信号を伝送することができる。この信号を伝送することによって、４８０ｐを放送時のＩＰ変換のエラーが発生しても、４８０ｐのデータ放送に影響を及ぼさず、高画質に表示することができる。また、文字と自然画の処理の切りわけを画素ごとに行うことができるという特徴を有する。

また、上記実施の形態２においては伝送路が２本ですむため、残りの１本をユーザ定義の信号線として定義することができる。

なお、図４では映像信号を出力する装置がＳＴＢの場合について述べたが、省電力が要求されるようなデジタルカメラやノートＰＣの場合にも全く同様の構成が適用できる。デジタルカメラやノートＰＣ等の携帯端末等の場合には、静止画を伝送するのでテレビモニタ側の映像入力インターフェース４０８もしくは、例えば、テレビモニタ本体の画質制御部１３０５に持っているメモリを持っている場合には、最初に１１ＣバスコントロールもしくはＣＴＬ０もしくはＣＴＬ１を用いた制御でメモリの有無や容量を確認し、次に上記メモリに記憶することをテレビモニタ側にコントロール側（携帯端末側）が指示し、次にコントロール側（携帯端末側）は１枚もしくはテレビモニタ側のメモリ容量内の枚数をユーザの指示で映像出力インターフェース４０３を通じてテレビモニタ側に送る。テレビモニタ側は映像入力インターフェース４０８、もしくは例えばテレビモニタ本体の画質制御部１３０５にユーザの設定した映像を貯える。最初のメモリ有無の確認でテレビモニタ側がメモリを有さない場合は、動画と同様に常に映像信号を出力する。また、ＰＣ等の場合は内部の映像が変わる度に同様の制御を行うためにＰＣの映像に変化が生じると上記シーケンスで静止データを送信するものを含む。こうする事によりデジタルカメラやノートＰＣ等の携帯端末から連続的に同じ静止画を再送することなくテレビモニタ側に保持された静止画をテレビモニタ側に表示し続ける事ができる。これにより、映像信号の発生側のデジタルカメラなどの映像出力インターフェースは１枚の静止画を伝送する場合にのみ動作すればよく、省電力化につながるという効果を有する。なお、この静止画伝送を時間的に繰り返すことによって、例えば１秒おきに静止画を送ったり、休んだりすることを繰り返すことによって、モーションＪＰＥＧのような画像を高効率に省電力で伝送することも可能になる。

本発明にかかる信号伝達システムは、ベースバンドの映像信号を復号する前の画像新信号に関する情報に基づき、当該ベースバンドの映像信号に対し適切な処理を施すことができ、また、映像信号の送信側、及び受信側のハードウエアの構成を簡単なものとすることができ、高画質化、消費電力の低減が要求されるようなデジタルカメラやノートＰＣ等に有用である。

１０１，２０１映像信号出力装置
１０２，２０２ＭＰＥＧデコーダ
１０３，２０４伝送路符号化回路
１０４，２０５表示装置
１０５，２０６伝送路復号化回路
１０６，２０８Ｙ処理回路
１０７，２０９色処理回路
１０８，２１０信号変換回路
１０９，２１１表示デバイス
２０３時分割多重回路
２０７分離回路
３０１ＳＴＢ
３０２，１３０１ＴＶモニタ
４０２ＭＰＥＧデコーダ
４０３映像出力インターフェース
４０４ＣＰＵ
４０５プログラムＲＯＭ
４０６Ｉ²Ｃコントローラ
４０８，１３０２映像入力インターフェース
４０９，１３０６デバイスインターフェース
４１０，１３０７ディスプレイデバイス
４１１，１３０９Ｉ²Ｃコントローラ
４１２，１３０９ＲＯＭテーブル
１２０１，１２０２，１２０３セレクタ
１３０３制御データ分離部
１３０４一時記憶部
１３０５画質制御部
１３０８ＣＰＵ

Claims

映像信号を伝送路を介してデジタル伝送する送信装置において、
ベースバンドの輝度信号と色差信号とを映像期間に、制御信号を帰線期間に時分割多重する伝送路符号化手段と、
Ｉ２Ｃ（Inter IC control）バスを介して受信装置情報を受信するインタフェースとを備え、
前記制御信号の種類には、画質の制御に用いる、前記映像信号の画像がＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれかであることを示す情報が含まれ、
さらに、前記送信装置は、音声信号を出力し、
前記受信装置情報に基づき受信装置で表示可能な出力を行うように前記輝度信号と前記色差信号と前記音声信号を出力する送信装置。