JP2018091920A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多重化された映像信号を復号する際、多重化前の信号と複合後の信号との乖離を抑制した表示装置を提供すること。
【解決手段】 映像信号を前記映像信号と異なる変換信号に変換して送信する通信機器から、前記変換信号を受信可能な表示装置であって、前記変換信号の受信状態である第１の受信状態を取得する取得手段と、前記第１の受信状態に基づいて、前記表示装置で表示可能な前記映像信号のフォーマットを決定する制御手段、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、映像信号を映像信号と異なる信号に変換し送信する外部装置からの信号を受信可能な表示装置に関するものである。

ＨＤＭＩ（登録商標）信号、イーサネット（登録商標）信号、シリアル制御信号および電源等、規格が異なる複数の信号を多重化し、イーサネットケーブルで伝送する規格であるＨＤＢａｓｅＴ（登録商標）を採用した表示装置が実用化されている。

ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号は、前述のようにイーサネットケーブルで伝送可能なため、ＨＤＭＩ信号を一般的なＨＤＭＩケーブルでは伝送が困難な長い距離（例えば１００ｍ）、伝送することができる。

例えば特許文献１には、ＨＤＢａｓｅＴ機器と接続可能にしたプロジェクタが開示されている。

特開２０１４−７１４３６号公報

しかしながら、使用するケーブルの品質や長さによっては、ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号にノイズが重畳したり、ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号が大きく減衰したりなどし、受信状態が悪化する場合がある。この場合、受信したＨＤＢａｓｅＴ規格の信号から多重化された信号を復号する際、前述したノイズの重畳や信号の減衰の影響で、多重化前の信号と複合後の信号との乖離が大きくなることがある。特に映像信号であるＨＤＭＩ信号は、伝送速度（ピクセルクロック）が高速のため、受信状態が悪化した影響が顕著に表れ、その乖離が大きくなりやすい。乖離が大きくなりなり過ぎると、ＨＤＭＩ信号として復号できなくなる。

上述の特許文献に開示された従来技術には、使用するケーブルの品質や長さによって受信状態が悪化した場合、復号された信号が多重化前の信号と複合後の信号との乖離が大きくなることについて言及されていない。

そこで、本発明の目的は、多重化された映像信号を復号する際、多重化前の信号と複合後の信号との乖離を抑制した表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、映像信号を前記映像信号と異なる変換信号に変換して送信する通信機器から、前記変換信号を受信可能な表示装置であって、前記変換信号の受信状態である第１の受信状態を取得する取得手段と、前記第１の受信状態に基づいて、前記表示装置で表示可能な前記映像信号のフォーマットを決定する制御手段、を有することを特徴とする。

本発明によれば、多重化された映像信号を復号する際、多重化前の信号と複合後の信号との乖離を抑制した表示装置を提供することができる。

実施例１のプロジェクタを含む全体構成図 品質指標の変化の様子 実施例１のフローチャート 映像信号フォーマットリストの一例 実施例１のフォーマット決定のフローチャート 実施例２の全体構成図 実施例２のフローチャート

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の実施例１について、図１乃至図５を用いて説明する。

図１は本発明の実施例１におけるプロジェクタ（表示装置）１を含む全体構成図である。

映像ソース機器２（出力機器）は、映像をＨＤＭＩ規格の映像信号として出力し、ＨＤＢａｓｅＴ変換機３へ出力する。外部コントローラ５は、ユーザからの指示をイーサネット規格の信号に変換し、ＨＤＢａｓｅＴ送信器３（通信機器）へ出力する。

ＨＤＢａｓｅＴ送信３は、入力されるＨＤＭＩ規格の映像信号、イーサネット規格の信号を多重化し、ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号（変換信号）に変換する。ＨＤＢａｓｅＴ送信機３とプロジェクタ１は、イーサネットケーブル４で相互に接続される。

プロジェクタ１は、ＨＤＢａｓｅＴ受信部７（取得手段）、信号処理部８（信号受信手段）、ＭＰＵ１０（制御手段）、記憶部１１、受信部１２、投射部１３、ＥＤＩＤＲＯＭ１４から構成され、内部バス９で接続されている。

ＨＤＢａｓｅＴ受信部７は、受信したＨＤＢａｓｅＴ規格の信号から、ＨＤＭＩ信号、イーサネット信号を復号する。復号されたＨＤＭＩ信号は、信号処理部８へ入力される。また、復号されたイーサネット信号は、不図示のイーサネット−ＰＨＹにより、フレーム符号化、シリアル／パラレル変換、信号波形変換等の物理層処理を行い、内部接続信号へ変換され、ＭＰＵ１０へ入力される。

また、ＨＤＢａｓｅＴ受信部７は、ＨＤＢａｓｅＴ送信機３と接続されているイーサネットケーブルの長さ、および受信したＨＤＢａｓｅＴ規格の信号の信号対雑音比等の属性データを検出することができる。さらに属性データ（ケーブルの長さ、信号対雑音比）から、所定の評価関数で品質指標（受信状態）を導出する。品質指標は、伝送エラーの発生する可能性の程度を示す数値で、数値が高いほど伝送エラーの発生する可能性が低くなることを示している。これらの属性データや品質指標は、ＨＤＢａｓｅＴ送信機３と接続されている間、常に取得することができる。

信号処理部８は、入力されるＨＤＭＩ信号のフォーマットを解析し、例えば、解像度変換、色調整などの所望の映像処理を行い、映像処理された映像処理信号を記憶部１１に記憶する。

記憶部１１には、後述するプロジェクタで表示可能なＨＤＭＩ信号のフォーマットがあらかじめ複数記憶されている。

映像投射部１３は、不図示の光源、照明光学系、光変調素子、投射レンズ等から構成され、記憶部１１に記憶されている映像処理信号に基づいて光変調素子により光変調し、外部のスクリーンなどに映像を投射する。

受信部１２は、外部リモコン装置６から送信されるユーザ操作に基づく制御信号を、例えば赤外線信号として受信し、制御信号に変換し、ＭＰＵ１０へ出力する。

ＭＰＵ１０は、イーサネット規格の信号から変換された内部接続信号やユーザ操作に基づく制御信号などにより、プロジェクタ１の各部を制御する。

ＥＤＩＤＲＯＭ１４は、Ｄｅｔａｉｌｅｄ Ｔｉｍｉｎｇ情報を含むＥＤＩＤ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）を記憶する。Ｄｅｔａｉｌｅｄ Ｔｉｍｉｎｇは、品質指標に最適化したフォーマットが記憶される領域である。通常、解像度はプロジェクタの光変調素子の有効解像度、フレーム周波数は光変調素子の最大表示可能フレーム周波数、Ｂｉｔ深度、色差は信号処理部８で 受信可能な数値が記録されている。

映像ソース機器２は、ＨＤＭＩ信号に含まれる制御信号を使用し、ＥＤＩＤＲＯＭ１４の情報を取得することができ、取得した情報に基づいて、出力するＨＤＭＩ信号のフォーマットを決定することができる。

ここで、ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号の伝送に用いられるイーサネットケーブルの種類について説明する。イーサネットケーブルは、二対の電線をペアにしたツイストペアケーブルを１組とし、計４組のツイストペアケーブルで構成されている。保証する通信速度によって、カテゴリー５ｅ、カテゴリー６などに分類され、上位（数値が大きい）のカテゴリーほど保証する通信速度が高い。さらに、ツイストペアケーブルに、シールドが施されていないＵＴＰ（Ｕｎｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｐａｉｒ）と、耐ノイズ性を高めるためシールドを施したＳＴＰ（Ｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｐａｉｒ）の種別もある。

このように、イーサネットケーブルは様々な種類があるが、一般的に長距離になるほど、電線のインピーダンス特性やそのインピーダンス特性に起因した両端での反射特性などの影響により、信号レベルの減衰が大きくなる。信号レベルの減衰が大きくなると小さなノイズが混入しただけでも元の波形を正しく認識できなくなる恐れがある。また、ノイズ成分が重畳される機会が多く信号対雑音比が悪化する要因となり、ノイズ成分が多くなるとやはり元の波形を正しく認識できなくなる恐れがある。

図２に、イーサネットケーブルの長さ、種類による信号伝送の品質指標の変化の様子の一例を示す。グラフの横軸は、ケーブルの長さを示し、縦軸はＨＤＢａｓｅＴ規格の信号伝送の品質指標を示す。ＳＴＰケーブルの様子をプロット１８に示し、ＵＴＰケーブルの様子をプロット１９に示す。図に示すように同じ長さの場合、ＳＴＰケーブルの方が前述のように耐ノイズ性が高いため、品質指標が高い。また、何れのケーブルにおいても長さが長くなるほど、前述のように信号レベルの減衰が大きくなる影響により、品質指標が低下する。

品質指標が低下すると、前述のように伝送エラーが発生する可能性が高くなる。伝送エラーが多く発生すると、多重化前のＨＤＭＩ信号と復号後のＨＤＭＩ信号の乖離が大きくなり、映像のちらつきやノイズとして表れてしまう。特に、高速な伝送速度が必要なＨＤＭＩ信号のフォーマットは、伝送速度が速いが故に伝送エラーが多く発生しやすく、余りにも多く伝送エラーが発生すると、ＨＤＭＩ信号として復号できなくなる。

そこで、本実施例では、品質指標（受信状態）により、プロジェクタで表示可能なＨＤＭＩ信号のフォーマットを決定している。これにより、品質指標が低い場合、表示装置で受信可能なＨＤＭＩ信号のフォーマットを、伝送速度（ピクセルクロック）が低いフォーマットとすることができるため、伝送エラーの影響を低減し、多重化前の信号と複合後の信号との乖離を抑制することができる。

次に図３のフローチャートを用いて、本実施例のＭＰＵ１０の動作を説明する。この処理は、ＭＰＵ１０がコンピュータプログラム（表示装置制御プログラム）に従って実行する。

ステップＳ１００では、ＨＤＢａｓｅＴ送信機３から、品質指標（受信状態）を取得する。

ステップＳ１０２では、記憶部１１に記憶されている複数のフォーマットから、ステップＳ１００で取得した品質指標に基づいて、ＥＤＩＤＲＯＭ１４に記憶させるフォーマットを決定する。

プロジェクタで表示可能なＨＤＭＩ信号のフォーマットの一例を図４に示す。図４に示すように、フォーマットとして解像度、フレーム周波数、Ｂｉｔ深度、色差、の情報があり、複数のフォーマットが記憶部１１に記憶されている。ＩＤが１のフォーマットが最も伝送速度が速いフォーマットとなり、ＩＤの降順に伝送速度が遅くなる。図４には、伝送速度の順に並んでいることが分かるように、伝送速度も記載してある。

フォーマットは、品質指標が低いほど伝送速度の低いフォーマットが選択されるように、ステップＳ１０２のサブルーチンで決定される。フォーマットを決定するステップＳ１０２のサブルーチンのフローチャートを図５に示す。

ステップＳ２００では、品質指標が第１の閾値以上であるか確認する。第１の閾値以上の場合、ステップＳ２０１へ遷移する。第１の閾値未満の場合、ステップＳ２０２へ遷移する。

ステップＳ２０１では、品質指標が第１の閾値以上である、つまり、受信状態が良好で伝送エラーの発生する可能性が小さいため、伝送速度が最も速いＩＤ１のフォーマットを選択する。

ステップＳ２０２では、品質指標が第２の閾値以上であるか確認する。第２の閾値以上の場合、ステップＳ２０３へ遷移する。第２の閾値未満の場合、ステップＳ２０４へ遷移する。

ステップ２０３では、第２の閾値以上のため、ＩＤ２のフォーマットを選択する。

ステップＳ２０４では、品質指標が第３の閾値以上であるか確認する。第３の閾値以上の場合、ステップＳ２０５へ遷移する。第３の閾値未満の場合、ステップＳ２０６へ遷移する。

ステップＳ２０５では、第３の閾値以上のため、ＩＤ３のフォーマットを選択する。

ステップＳ２０６では、品質指標が第４の閾値以上であるか確認する。第４の閾値以上の場合、ステップＳ２０７へ遷移する。第４の閾値未満の場合、ステップＳ２０８へ遷移する。

ステップＳ２０７では、第４の閾値以上のため、ＩＤ４のフォーマットを選択する。

ステップＳ２０８では、第４の閾値未満のため、伝送速度が最も遅いＩＤ５のフォーマットを選択し、ステップＳ１０２のサブルーチンを終了する。

ステップＳ１０２のサブルーチンを終了したあと、ステップ１０４では、ステップ１０２で選択されたフォーマットをＥＤＩＤＲＯＭ１４のＤｅｔａｉｌｅｄ Ｔｉｍｉｎｇ領域に書き込む。

ステップ１０６では、ステップ１０４で書き込まれたＤｅｔａｉｌｅｄ Ｔｉｍｉｎｇを含むＥＤＩＤ情報を、映像ソース機器２に読み込ませるため、信号処理部８のＨＰＤ（Ｈｏｔ Ｐｌｕｇ Ｄｅｔｅｃｔ）信号を制御する。

ＨＰＤ信号（判定信号）は、映像ソース機器２がプロジェクタと接続されているか否かを判定するために使用される信号である。通常、映像ソース機器２は、ＨＰＤ信号により、プロジェクタと接続されたと判定した後、ＥＤＩＤＲＯＭ４からＥＤＩＤ情報を取得し、その情報に基づいて、映像をＨＤＭＩ信号として出力する。

そこで、信号処理部８のＨＰＤ信号をＬ論理からＨ論理に変化させ、プロジェクタと未接続の状態に相当することを、映像ソース機器２に判定させる。判定させた後、ＨＰＤ信号をＨ論理からＬ論理に変化させ、プロジェクタと接続した状態であることを、映像ソース機器２に判定させる。これにより、映像ソース機器２は、ＥＤＩＤＲＯＭ１４から書き込まれたＥＤＩＤ情報を取得する。取得したあと、映像ソース機器２は、映像を取得した情報に基づいたフォーマットのＨＤＭＩ信号として出力する。

以上説明したように、ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号の受信状態により、プロジェクタの受信可能なＨＤＭＩ信号のフォーマットを決定し、伝送エラーの影響を抑制することで、多重化前の信号と複合後の信号との乖離を抑制することができる。

次に本発明の実施例２について、図６、図７を用いて説明する。

図６は、本発明の実施例２におけるプロジェクタ（表示装置）を含む全体構成図である。なお実施例１と重複する構成に関しては実施例１と同じ符号を付け、適宜説明を省略する。

実施例１との差異は、複数のプロジェクタによるマルチ投射を行っている点である。

プロジェクタ１−１、１−２、１−３は、実施例１のプロジェクタと同様の構成を持っている。プロジェクタ１−１、１−２、１−３の３台のプロジェクタからスクリーン２９に１画面を構成する所謂マルチ投射をしている。映像ソース機器２０は、映像を出力するビデオカード２５、２６、２７の３枚備え、３系統の映像出力が可能なように構成されている。それぞれのビデオカードは、映像をＨＤＭＩ規格の映像信号として出力し、それぞれＨＤＢａｓｅＴ変換機３−１、３−２、３−３へ出力する。

外部コントローラ５は、ユーザからの指示をイーサネット規格の信号に変換し、ネットワークハブ２３を介して、ＨＤＢａｓｅＴ送信機３−１、３−２、３−３へ出力する。

ＨＤＢａｓｅＴ送信機３−１、３−２、３−３は、それぞれプロジェクタ１−１、１−２、１−３とイーサネットケーブル４−１、４−２、４−３で相互に接続される。

また、プロジェクタ１−１、１−２、１−３は、イーサネット通信用のＩＰアドレスがそれぞれ設定されており、ＨＤＢａｓｅＴ受信部で復号されるイーサネット規格の信号により、ネットワークハブ２３を介して、相互に通信可能である。

次に図７のフローチャートを用いて、本実施例のＭＰＵ１０の動作を説明する。この処理は、ＭＰＵ１０がコンピュータプログラムに従って実行する。第１の実施例と同じ符号の説明は省略する。また、各プロジェクタの記憶部１１には、他のプロジェクタのＩＰアドレスが予め記憶されている。

ステップＳ３００では、実施例１のステップＳ１０２と同様に、品質指標に基づいて、フォーマットを仮に決定する。

ステップＳ３０２では、ステップＳ３００で、仮に決定したフォーマットの情報を他のプロジェクタに送信する。また、他のプロジェクタで同様に仮に決定したフォーマットの情報を受信する。

ステップＳ３０４では、他のプロジェクタに仮に決定したフォーマットの情報を送信したか、また、他のプロジェクタから、仮に決定したフォーマットの情報の受信を完了したかを確認する。送受信が完了していない場合、ステップＳ３０２へ遷移する。送受信を完了した場合、ステップＳ３０６に遷移する。

ステップＳ３０６では、送受信したフォーマット情報の中から、最も伝送速度が低いフォーマットを選択し、そのフォーマットを、ＥＤＩＤＲＯＭ１４に記憶させるフォーマットとして決定する。

以上説明したように、複数のプロジェクタを用いた表示を行っている場合、ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号の受信状態が最も低いプロジェクタの映像信号のフォーマットに合わせてＨＤＭＩ信号のフォーマットを決定する。これにより、複数のプロジェクタを用いた表示を行っている場合でも、表示解像度の不一致を引き起こすことなく、伝送エラーの影響を抑制でき、多重化前の信号と複合後の信号との乖離を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、表示可能なフォーマットを５つとして説明したが、フォーマットの数はこれに限定されない。

また、ケーブルの長さ、信号対雑音比から、品質指標の両方から導出したが、何れか一方の属性データから品質指標を導出してもよい。

また、実施例２において、マスタープロジェクタとスレーブプロジェクタを予め決めておき、マスターがスレーブのフォーマット情報を受信し、マスターがフォーマットを決定し、スレーブにそのフォーマットを送信してもよい。

また、実施例２において、３台のプロジェクタによるマルチ投射で説明したが、２台または４台以上でも同様に適用可能である。

また、実施例２において、他のプロジェクタのＩＰアドレスを予め記憶していたが、同じサブネットマスクに属するプロジェクタを順次検索し、検索されたプロジェクタのＩＰアドレスを他のプロジェクタのＩＰアドレスとして記憶してもよい。

７ ＨＤＢａｓｅＴ受信部
１０ ＭＰＵ

Claims (10)

1. 映像信号を前記映像信号と異なる変換信号に変換して送信する通信機器から、前記変換信号を受信可能な表示装置であって、
   前記変換信号の受信状態である第１の受信状態を取得する取得手段と、
   前記第１の受信状態に基づいて、前記表示装置で表示可能な前記映像信号のフォーマットを決定する制御手段、
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記取得手段は、前記通信機器と前記表示装置を接続しているケーブルの距離と、前記変換信号の信号対雑音比の両方または何れか一方を検出し、検出した前記ケーブルの距離と前記信号対雑音比の両方または何れか一方から、前記第１の受信状態を導出し取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記映像信号の伝送速度が異なる複数のフォーマットを記憶する記憶手段を有し、
   前記制御手段は、前記第１の受信状態が低いほど、前記伝送速度が低い前記映像信号のフォーマットに決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. １つ以上の他の表示装置と通信可能な通信手段を有し、
   前記制御手段は、
   前記１つ以上の他の表示装置が他の通信機器から受信する変換信号の受信状態を、前記通信手段により取得し、
   前記第１の受信状態および前記１つ以上の他の表示装置が他の通信機器から受信する変換信号の受信状態に基づいて、前記表示装置で表示可能な前記映像信号のフォーマットを決定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
5. 前記映像信号の伝送速度が異なる複数のフォーマットを記憶する記憶手段を有し、
   前記制御手段は、前記第１の受信状態および前記１つ以上の他の表示装置が他の通信機器から受信する変換信号の受信状態のなかで最も低い受信状態を導出し、前記最も低い受信状態が低いほど、前記伝送速度が低い前記映像信号のフォーマットに決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記制御手段は、前記通信手段により前記映像信号のフォーマットを前記１つ以上の他の表示装置に送信することを特徴とする請求項４または５に記載の表示装置。
7. 他の表示装置と通信可能な通信手段を有し、
   前記制御手段は、
   前記他の表示装置に前記第１の受信状態を送信し、
   前記他の表示装置から前記映像信号のフォーマットを受信する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
8. 前記映像信号を受信する信号受信手段を有し、
   前記信号受信手段は、前記映像信号を出力する出力機器と前記表示装置が接続しているか否かを示す判定信号を備え、
   前記制御手段は、前記判定信号を制御し、
   前記出力機器が、前記表示装置と接続している状態から未接続の状態と判定させた後、前記表示装置と接続した状態と判定させる
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の表示装置。
9. 前記映像信号は、ＨＤＭＩ規格の信号であり、
   前記変換信号は、ＨＤＢａｓｅＴ規格の信号であり、
   前記フォーマットは、ＥＤＩＤのＤｅｔａｉｌｅｄ Ｔｉｍｉｎｇである
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の表示装置。
10. 映像信号を前記映像信号と異なる変換信号に変換して送信する通信機器から前記変換信号を受信可能で、前記変換信号の受信状態である第１の受信状態を取得する取得手段を有する表示装置のコンピュータに、前記取得手段を制御させるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータに、前記第１の受信状態に基づいて、前記表示装置で表示可能な前記映像信号のフォーマットを決定させることを特徴とする表示装置制御プログラム。

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