JP2014022839A - 電子表示装置及び電子表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、画像データソース部と高解像度表示器との接続を、１系統のケーブルで接続可能とする電子表示装置及び電子表示装置の制御方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、信号ソース部となる第１のブロックに対して、１系統のデジタル・ビデオ・インターフェース（ＤＶＩ）ケーブルを介して接続可能であり、高解像度表示部に高解像度の画像データを供給する第２のブロックが提供される。この第２のブロックは、前記第１のブロックに向けて前記高解像表示部の解像度情報を送信する場合、前記高解像度とは異なる特定の解像度情報を送信する情報送信部を有する。そして、前記特定の解像度情報に基づいて画像処理されて、第１のブロックから送られてきた画像データを、前記高解像度に復号する画像復号部を有する。前記復号された前記高解像度の画像データは、前記高解像度表示部に出力される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電子表示装置及び電子表示装置の制御方法に関する。

例えば、パーソナルコンピュータと液晶パネルとを接続する手段として、デジタル・ビジュアル・インターフェース（DVI: Digital Visual Interface）−ロー・ボルテイジ・ディファレンシャル・シグナリング（LVDS: Low Voltage Differential Signaling）変換回路が開発されている。このＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換回路は、コントラスト比を向上するために液晶表示部を２層に構成された液晶パネルに対して、信号を供給するために開発されている（例えば特許文献１）。

パーソナルコンピュータと液晶パネルを接続する場合、パーソナルコンピュータから１系統のＤＶＩケーブルを引き出してＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換回路に接続し、このＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換回路から２系統のＬＶＤＳケーブルを引き出し、２層の液晶表示部の各層にケーブルを接続している。

特開２００９−３１４２０号公報

近年、例えば３８４０×２４００（所謂４Ｋ２Ｋと称される）の画素数を持つ高解像度表示器が普及し始めている。高解像度表示器に対して、画像データソース部（例えばパーソナルコンピュータ）から高解像度画像データを入力しようとする場合、現在では２系統のデュアルリンクＤＶＩケーブルを使用している。

２系統のデュアルリンクＤＶＩケーブルを使用する理由は、以下の通りである。ディュアルリンクＤＶＩは、１系統の最大出力解像度が６０Ｈｚで１９２０×２４００であり、３８４０×２４００に対応するためには２系統必要となるからである。このような接続形態とした場合、２系統の信号同期を得るための同期処理部が必要となり、ハードウエア構成が複雑化する。また、２系統のデュアルリンクＤＶＩケーブルを別々のディスプレイに接続して、２つの表示器を合わせて３８４０×２４００の画像数の表示を行うことも考えられる。しかしこの方法であると、２つの表示器が個別に存在するので、両表示器に対する描画プログラムが必要である。

上記の４Ｋ２Ｋの高解像表示器と高解像度の画像データソースとの接続形態のさらなる簡素化が望まれている。

本実施形態は、画像データソース部と高解像度表示器との接続を、１系統のケーブルで接続可能とする電子表示装置及び電子表示装置の制御方法を提供することを目的とする。

実施形態によれば、信号ソース部となる第１のブロックに対して、１系統のケーブルを介して接続可能であり、高解像度表示部に高解像度の画像データを供給可能な第２のブロックが提供される。

この第２のブロックは、前記第１のブロックに向けて前記高解像表示部の解像度情報を送信する場合、前記高解像度とは異なる低い解像度を示す解像度情報を含む特定の表示案内情報を送信する情報送信部を有する。そして、前記特定の表示案内情報に基づいて第１のブロックで前記ケーブルの伝送形態に合致するように画像処理して前記第２のブロックに伝送し、前記第２のブロックでは、第１のブロックから送られてきた画像データを、前記特定の表示案内情報に基づいて高解像度情報に復号する画像復号部を有する。前記復号された前記高解像度の画像データは、前記高解像度表示部に出力される。

実施形態の総括的な基本構成例を示すブロック図である。 実施形態の例示的な構成を示すブロック図である。 図２に示した実施形態の動作例を説明するために示したフローチャートである。 実施形態の他の例示的な構成を示すブロック図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１には実施形態の総括的な基本構成のブロックを示している。

画像データ送信部２００は、１系統のデュアルリンクＤＶＩケーブル１００を介して画像データ受信部３００と接続され、この画像データ受信部３００に表示部４００が接続された構成を採る。

前記画像データ送信部２００は、メインバス２０５に接続された表示案内情報受信及び制御部２１０、送信画像データ生成部２１１、記憶部２１３を含む。前記の表示案内情報は、プロファイル情報と称しても良い。

記憶部２１３は、例えば１９２０×２４００の低解像度画像データに対応する低解像度バッファ部２１３ａと、３８４０×２４００の高解像度画像データに対応する高解像度バッファ部２１３ｂとを有するように構成されている。従って、記憶部２１３には、例えばビデオカード２１４から高解像度画像データ（例えば４Ｋ２Ｋ）を転送することができる。

画像データ受信部３００は、メインバス３０５に接続された制御部３０１、表示案内情報送信部３１１、受信画像データ変換部３１２、記憶部３１３、表示部４００と接続するインターフェースとしての出力部３１４を含む。

前記記憶部３１３は、前記画像データ送信部２００の記憶部２１３と同様に、１９２０×２４００の低解像度画像データに対応する低解像度バッファ部３１３ａと、３８４０×２４００の高解像度画像データに対応する高解像度バッファ部３１３ｂとを有するように構成されている。

表示部４００は、液晶表示パネルを持つ表示部であり、例えば３８４０×２４００（所謂４Ｋ２Ｋと称されることもある）の画素数を持つ高解像度表示部である。

なお、上記した画像データ送信部２００は、この呼び名に限定されるものでなく、ブロックあるいは後述するように、例えばパーソナルコンピュータなどの画像データソース部と称してもよい。また、表示案内情報受信及び制御部２１０、送信画像データ生成部２１１、記憶部２１３の呼び名についても、後述するようにビデオドライバ、画像変換部、ＶＲＡＭなどと称しても良い。

さらにまた、上記した画像データ受信部３００は、この呼び名に限定されるものでなく、ブロックあるいは後述するように、例えばＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００と称してもよい。また、表示案内情報送信部３１１、受信画像データ変換部３１２、記憶部３１３についても、後述するように、例えばＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data)情報送信部３１１、画像復号部３１２、メモリとしてのビデオラム（ＶＲＡＭ）３１３と称しても良い。

次に、上記の装置の動作を簡単に説明する。まず、画像データ受信部３００の表示案内情報送信部３１１は、表示部４００を出力部３１４を介して画像データ受信部３００と接続することにより、表示部４００から自身の解像度情報及びフレーム周波数等の仕様情報を制御部３０１の制御の基に表示案内情報送信部３１１内に取り込む。この仕様情報は、接続される表示部４００の仕様が予め判明している場合には、別途手動で入力することで対応しても差し支えない。即ち、表示案内情報送信部３１１は、表示部４００に適合する高解像度、フレーム周波数の仕様情報（表示案内情報）を把握している。制御部３０１が、例えば操作部（図示せず）から表示開始のためのインストラクション（指令）を受け取ると、表示案内情報送信部３１１は、制御部３０１の制御に基づき、表示案内情報を画像データ送信部２００に向けて送信する。

ここで留意されたいことは、表示案内情報送信部３１１は、表示部４００に適合する高解像度、フレーム周波数を示す表示案内情報を送信するのではなく、画像データ送信部２００と画像データ受信部３００とを接続している、例えば最大出力解像度を表す６０Ｈｚで１９２０×２４００を示す画像情報が伝送可能なデュアルリンクＤＶＩケーブル１００の仕様に適合した特定の表示案内情報を送信する。つまり、表示案内情報送信部３１１は、本来の高解像度に適応している表示部４００に対応した正常な表示案内情報とは異なる特定の表示案内情報を送信する。具体的には、表示部４００の仕様情報とデュアルリンクＤＶＩケーブル１００の伝送可能情報とから、両者の解像度の相違に基づき特定の解像度を示す表示案内情報が設定され、この情報を画像データ送信部２００側に送信することになる。本実施形態の場合には、デュアルリンクＤＶＩケーブル１００の伝送容量（低解像度）以内となる表示部４００の高解像度３８４０×２４００の１／２の１９２０×２４００に対応する低解像度情報を有する特定の表示案内情報が送信されている。ここで、適合する解像度が表示部４００に供給されるとは、表示部４００の最高の表示能力を発揮できる解像度及び又はフレーム周波数の画像データが当該表示部４００に供給されることを意味する。

特定の表示案内情報を受信した表示案内情報受信及び制御部２１０は、ビデオカード２１４から記憶部２１３の高解像度バッファ部２１３ｂに格納されている画像データの解像度をチェックする。記憶部２１３に格納されている画像データの解像度が、特定の表示案内情報が示す解像度（低解像度）と異なる場合（高解像度の場合）、表示案内情報受信及び制御部２１０は、送信画像データ生成部２１１を制御し、記憶部２１３の高解像度バッファ部２１３ｂに格納されている高解像度画像データを１／２の圧縮率で圧縮して低解像度画像データに変換した後に低解像度バッファ部２１３ａに書き込む。変換された低解像度画像データは、記憶部２１３の低解像度バッファ部２１３ａから読み出され、１系統のデュアルリンクＤＶＩケーブル１００を介して、画像データ受信部３００に送信され、記憶部３１３の低解像度バッファ部３１３ａに書き込まれる。送信されるときの低解像度画像データのフレーム周波数は、６０Ｈｚ或いは３０Ｈｚである。

画像データ受信部３００で受け取られた低解像度画像データは、記憶部３１３に一旦格納される。制御部３０１は、表示案内情報送信部３１１が特定の解像度情報を送信したことを認識している。したがって、制御部３０１は、受信画像データ変換部３１２に画像復号処理を行うように指令を与える。受信画像データ変換部３１２は、記憶部３１３の低解像度バッファ部３１３ａにバッファリングされている低解像度画像データを、表示部４００に適合する高解像度画像データに復号して記憶部３１３の高解像度バッファ部３１３ｂ領域に格納する。

復号された高解像度画像データは、フレーム周波数６０Ｈｚで出力部３１４を介して高解像度の表示部４００に出力される。表示部４００では、入力した画像データをドライバで受け取り、このドライバが表示素子に画像データを供給する。

なお、表示部４００が高解像度対応ではなく、低解像度対応の表示部４００である場合には、画像データ送信部２００も低解像度対応として構成されるために、特定の表示案内情報を送信する必要はない。この場合は、画像データ送信部２００からデュアルリンクＤＶＩケーブル１００を介して伝送されてくる低解像度画像データをそのまま記憶部３１３に記憶して利用することとなる。

それとは反対に、上記の場合でも、例えば表示部４００が低解像度対応品である場合に、圧縮率１に対応した情報を特定の表示案内情報として伝送するように構成し、この特定の表示案内情報が存在しない場合には、表示部４００が高解像度対応品であると仮定して、画像データ送信部２００から自動的に圧縮率を１／２となるように設定することにより、高解像度に対応した画像データを伝送するように構成することも可能である。

図２には、さらに詳細に示す具体的な実施形態を示している。２００は、例えばパーソナルコンピュータなどの画像データソース部である。画像データソース部２００は、メインバス２０５に接続されたビデオドライバ２１０、画像圧縮部２１１、メモリとしてのビデオラム（ＶＲＡＭ）２１３を含む。

画像データソース部２００は、１系統のデュアルリンクＤＶＩケーブル１００を介して、ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００に接続される。ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００は、メインバス３０５に接続された制御部３０１、ＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data)情報送信部３１１、画像復号部３１２、メモリとしてのビデオラム（ＶＲＡＭ）３１３、表示部４００と接続されるインターフェースとしての出力部３１４を含む。ＥＤＩＤは、ディスプレイの表示能力を示すデータとして扱われることができる。画像復号部３１２は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、或いはＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などで構成されている。

表示部４００は、液晶表示パネルを持つ表示部であり、３８４０×２４００（所謂４Ｋ２Ｋと称されることもある）の画素数を持つ高解像度表示部である。

図３には、図２に示す実施形態の動作を表すフローチャートを示している。まず、ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００のＥＤＩＤ情報送信部３１１は、表示部４００の能力は３８００×２４００の画素数に対応できる高解像度表示器であるにも関わらず、特定の表示案内情報内の解像度情報（例えば１９２０×２４００の画素数の解像度であることの情報）を、画像データソース部２００のビデオドライバ２１０に通知する（ＳＡ１）。特定の案内情報内の解像度情報は、図１で示した表示案内（或いはプロファイル）情報に含まれる。表示案内情報は、フレーム周波数を指定する情報を含んでいてもよい。

ビデオドライバ２１０は、特定の表示案内情報内の解像度情報に従って、ＶＲＡＭ２１３にフレームバッファ（１９２０×２４００の画素数の容量分のバッファ）２１３ａを準備する。

ビデオドライバ２１０は、ソースである画像データの画素数が３８４０×２４００としてＶＲＡＭ２１３の高解像度バッファ部２１３ｂに画像データを書き込んでいるため、特定の表示案内情報（解像度情報）に基づいて画像圧縮部２１１を制御し、予め高解像度バッファ部２１３ｂに格納されている３８４０×２４００の画素数の画像データを１９２０×２４００の画素数の画像データに圧縮処理させる。画像圧縮部２１１は、圧縮した１９２０×２４００の画素数の画像データをＶＲＡＭ２１３の低解像度バッファ部２１３ａに送信用としてセットする。ＶＲＡＭ２１３の低解像度バッファ部２１３ａにセットされた１９２０×２４００の画素数の画像データは、ビデオドライバ２１０の制御に基づいて、デュアルリンクＤＶＩケーブル１００を介して、ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００に送信される。送信されるときの圧縮画像データのフレーム周波数は、６０Ｈｚである（ＳＡ２、ＳＡ３）。

上記の画像データを圧縮するための圧縮方式としては、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group )方式、ＷＭＶ（Windows （登録商標）Media Video）方式、或いはＨ２６４方式などが可能である。

ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００で受け取られた１９２０×２４００の画素数の低解像度画像データは、ＶＲＡＭ３１３の低解像度バッファ部３１３ａに一旦バッファリングされる。ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００の制御部３０１は、ＥＤＩＤ情報送信部３１１が特定の表示案内情報内の解像度情報を送信したことを認識している。したがって、制御部３０１は、画像復号部３１２に対して画像復号処理を行うように指令を与える。画像復号部３１２は、ＶＲＡＭ３１３の低解像度バッファ部３１３ａにバッファリングされている１９２０×２４００の画素数の低解像度画像データを、３８４０×２４００の画素数の高解像度画像データに復号してＶＲＡＭ３１３の（出力）高解像度バッファ部３１３ｂ領域に格納する。復号された３８４０×２４００の画素数の高解像度画像データは、フレーム周波数６０Ｈｚで出力部３１４を介して高解像度の表示部４００に出力される（ＳＡ４）。表示部４００では、入力した画像データをドライバで受け取り、このドライバが表示素子に画像データを供給する。

上記の実施形態を示す図では、高解像度表示部４００と、ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００とが独立した別部品の如く示した。しかし、具体的な製品レベルとしては、高解像度表示部４００のキャビネット内にＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００を搭載した基板が内蔵されていてもよい。或いは、高解像度表示部４００のキャビネットとは独立して、ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００を内蔵するボックスが別途用意されてもよい。また、画像復号部３１２は、高解像度表示部４００のキャビネット内に配置されてもよい。また画像復号部３１２と、ＶＲＡＭの一部（３８４０×２４００の画素数の画像データをバッファリングする高解像度バッファ部３１３ｂ）が高解像度表示部４００のキャビネット内に配置されてもよい。

画像データソース部２００の名称は、この呼び名に限らず、パーソナルコンピュータ、サーバー、画像データ送信部、画像データ送信手段、信号源、ブロックなどと称されても良い。画像圧縮部２１１は、この呼び名に限らず、グラフィック・プロセシング・ユニット（Graphics Processing Unit）、画像変換部、画像エンコーダ、ブロックなどと称されてもよい。またＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００は、この呼び名に限らず、受信部、画像変換部、画像デコーダ、画像処理部、ブロックなどと称されてもよい。

上記の実施形態では、ＥＤＩＤ情報送信部３１１が、ビデオドライバ２１０に向けて高解像度表示部の解像度情報を送信する場合、高解像度を意味しない特定の表示案内情報（解像度情報）を送信した。しかし、この解像度情報としては、各種の形態が可能である。解像度情報は、高解像表示部の解像度が１９２０×２４００の画素数であることを示してもよい。また、高解像度の画像データを３８４０×２４００の画素数の画像データとして説明した。しかし、この画素数は限定されるものではなく、水平画素数４０００×垂直画素数２０００前後の解像度、所謂４Ｋ解像度を持つ画像データであればよい。また、４Ｋ解像度の画像データとしては、３２００×２１６０以上で４０９６×２１６０の画素数の画像データも範疇である。

図４には、他の実施形態を示している。先の実施形態では、デュアルリンクＤＶＩケーブル１００を用いて、画像データソース部２００とＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００とを接続した。しかし、上記の考え方を利用すると、１系統のシングルリンクＤＶＩケーブル１１０を用いて、画像データソース部２００とＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００とを接続することも可能となる。

今、画像データソース部２００の画像データが、表示部４００において表示されることを望まれるとする。しかし、画像データソース部２００の画像データの解像度及び又はフレーム周波数が、シングルリンクＤＶＩケーブル１１０の送信容量を超えているものとする。一方で、表示部４００の表示能力は、画像データソース部２００の画像データを表示可能な能力を有するものとする。

このような場合、ＥＤＩＤ情報送信部３１１が、ビデオドライバ２１０に向けて高解像表示部の解像度情報を送信する場合、高解像度を意味しない解像度情報を含む特定の表示内容情報を送信する。この場合、この解像度情報は、ＤＶＩケーブル１１０の容量で送信可能な解像度情報を示す情報とする。解像度情報は、例えば、１９２０×１０８０、或いは１６００×１２００、或いは１９２０×１２００等である。また、同時にフレーム周波数６０Ｈｚ，或いは３０Ｈｚの情報を特定の表示案内情報に含めて送信してもよい。

画像データソース部２００では、特定の表示案内情報（解像度情報）に応じた画像変換が行われ、ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００に向けて送信される。ＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００では、画像データソース部２００から送られてきた画像データを、真の解像度の画像データに復元し、表示部４００に供給する。上記の実施形態において、デュアルリンクＤＶＩケーブル１００を用いてもよいことは勿論である。

また、上記した各実施形態において、第１のブロックである画像データ送信部（又は画像データソース部）２００と、第２のブロックである画像データ受信部（又はＤＶＩ−ＬＶＤＳ変換部３００）とが、ＤＶＩケーブルで接続されるものとして説明した。しかし、本実施形態の考え方では、ＨＤＭＩ(High-Definition Multimedia Interface)ケーブルの１系統で接続することも可能となる。

上記した説明において、制御部、画像復号部、画像復元部、画像圧縮部、画像変換部、情報送信部、などの用語において「部」は、「手段」、「装置」、「器」、「ブロック」及び「モジュール」に置き換えても本発明の範疇であることは勿論である。さらにまた、請求項の各構成要素において、構成要素を分割して表現した場合、或いは複数を合わせて表現した場合、或いは、これらを組み合わせて表現した場合であっても、本発明の範疇である。また、請求項を方法として表現した場合であっても、本発明の装置を適用したものである。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００・・・デュアルリンクＤＶＩケーブル、１１０・・・シングルリンクＤＶＩケーブル、２００・・・画像データ送信部（画像データソース部）、２１０・・・表示案内情報受信及び制御部（ビデオドライバ）、２１１・・・送信画像データ生成部（画像圧縮部）、２１３・・・記憶部（ＶＲＡＭ）、２１３ａ・・・低解像度バッファ部、２１３ｂ・・・高解像度バッファ部、３００・・・画像データ受信部（ＤＶＩ−ＬＶＳ変換部）、３０１・・・制御部、３１１・・・表示案内情報送信部（ＥＤＩＤ情報送信部）、３１２・・・受信画像データ変換部（画像復号部）、３１３・・・記憶部（ＶＲＡＭ）、３１３ａ・・・低解像度バッファ部、３１３ｂ・・・高解像度バッファ部、４００・・・表示部。

Claims (5)

1. 信号ソース部となる第１のブロックに対して１系統のインターフェースケーブルを介して接続可能であるとともに、表示部に対して該表示部の表示能力に適合する解像度の画像データを供給する第２のブロックであって、
   前記第２のブロックから前記第１のブロックに向けて前記表示部の前記解像度とは異なる解像度を示す解像度情報を含む特定の表示案内情報を送信する情報送信部と、
   前記情報送信部からの特定の表示案内情報に基づき前記第１のブロック内に格納されている画像データを前記インターフェースケーブルの伝送形態に合うように変換する画像データ生成部と、
   前記第２のブロックに設けられ前記特定の表示案内情報に基づいて画像処理されて前記第１のブロックから送られてきた画像データを、前記表示部の表示能力に適合する解像度の画像データに復号する画像復号部と、
   前記復号された前記解像度の画像データを前記表示部に出力する出力部と、
   を有する電子表示装置。
2. 前記インターフェースケーブルは、シングルリンク又はデュアルリンクＤＶＩケーブルであり、前記表示部は、前記インターフェースケーブルの伝送容量以上の解像度を有する画像データを表示する高解像度表示部である請求項１記載の電子表示装置。
3. 前記特定の表示案内情報に基づいて画像処理されて前記第１のブロックから送られてきた前記画像データは、高解像度の画素数の画像データを低解像度の画素数に対応する圧縮処理した画像データである請求項１記載の電子表示装置。
4. 前記特定の表示案内情報には、前記第１のブロックから送られる前記画像データのフレーム周波数を指定するフレーム周波数の情報も含むことを特徴とする請求項１記載の電子表示装置。
5. 信号ソース部となる第１のブロックに対して１系統のデジタル・ビデオ・インターフェース（ＤＶＩ）ケーブルを介して接続可能であるとともに、表示部に対して該表示部の表示能力に適合する解像度の画像データを供給する第２のブロックであって、
   前記第２のブロックから前記第１のブロックに向けて前記表示部の前記解像度とは異なる解像度を示す解像度情報を含む特定の表示案内情報を送信し、
   前記特定の表示案内情報に基づいて前記第１のブロック内に格納されている画像データを前記デジタル・ビデオ・インターフェース（ＤＶＩ）ケーブルの伝送形態に合うように画像処理して前記第２のブロックに伝送し、前記第１のブロックから送られてきた画像データを、前記表示部の表示能力に適合する解像度の画像データに復号し、
   前記復号された前記解像度の画像データを前記表示部に出力する電子表示装置の制御方法。

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