JP4306747B2

JP4306747B2 - 映像処理装置及びテレビジョン受像機

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Publication number: JP4306747B2
Application number: JP2007061196A
Authority: JP
Inventors: 和彦吉澤; 展明甲; 厚吉岡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2007215208A

Description

本発明は、少なくともデジタル形式の映像信号や音声信号を入力して所定の処理を行う、例えばテレビジョン受像機や、映像や音声を記録するＶＴＲ、ＤＶＤなどの映像記録装置、映像や音声を再出力するスイッチャ、映像信号分配装置などの映像処理装置に関する。特に、入力デジタル映像信号のエラーレートの大小、もしくはその入力状態に応じて適切な映像信号を得るようにするための改良が為された映像処理装置に関するものである。

テレビジョン放送、および映画ソフトなどのパッケージメディアにおいて、映像信号及び音声信号のデジタル化が進んでいる。これに伴い、テレビジョン信号を受信する放送受信装置（以下、ＳＴＢ；set-top-box）、デジタル記録再生装置、ＨＤ（High Definition）方式対応のテレビジョン受像機などの表示装置も、デジタル映像信号、音声信号に対応可能となってきている。

周知のとおり、映像信号、音声信号などの情報信号は、伝送もしくは記録再生の過程において、データ量の圧縮、時分割多重などの処理が施されているが、これらはＳＴＢでデコードされ、元に戻される。従って、少なくも映像情報は、デジタルで受け渡す場合においても、表示装置へはベースバンドで与えられることが一般的である。

表示装置では、ＳＴＢを介して、テレビジョン放送信号、ハードディスクレコーダ・ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）・デジタルＶＴＲなどの再生信号が入力される。このためＳＴＢとの間で、これらの情報信号を受け渡すための規格を定めねばならない。

北米地域では、このための表示装置用のデジタル映像ベースバンド伝送規格として、ＥＩＡ／ＣＥＡ８６１という規格が２０００年１月に発行されている。ここには、ＰＣ（Personal Computer）の本体と表示装置の接続規格であるＤＶＩ１．０（Digital Visual Interface version 1.0）などが使用されている。ＰＣの本体と表示装置の接続方法については、例えば下記特許文献１や、非特許文献１などに記述されているように、主として映像情報の伝送方法を詳しく定めている。この場合、音声情報は別の接続線で送ることになる。前記音声情報はアナログ、デジタルいずれの形式であってもよく、前記別の接続線はアナログケーブル、デジタル同軸ケーブル、デジタル光ケーブルなどいずれであってもよい。

特開昭６１−２９０５２９号公報日本電子工業振興協会発行、デジタルモニタインタフェース標準（ＪＥＩＤＡ−５９−１９９９）

しかしながら、使い勝手を考慮すれば、一組のケーブルで映像、音声とも伝送できた方がよい。そのための方法として、映像信号の垂直ないし水平の帰線期間中にデジタル音声信号を重畳するなど、種々の方法が提案されている。

デジタル映像情報は伝送レートが高く、接続するケーブルが長いなどの要因で、エラーレートが増加しやすい。放送のような長距離の伝送、記録媒体への記録再生など、元々エラーが発生しやすい環境ではエラー訂正を行うことが普通である。しかし、ＳＴＢと表示装置のように近距離の伝送の場合、映像に比べてエラーに対する許容値が低い音声情報ではエラー訂正を残しても、音声に比べて伝送情報量が極めて大きい映像情報のエラー訂正は、コスト上の問題があって行わないことが多い。現実には、使用環境によってエラーの発生が問題となることが考えられ、エラー訂正に代わる何らかの手段が求められる。上記の公知文献では、このような手段に関する記述はない。

本発明の目的は、上記した問題に鑑み、入力されたデジタル映像情報のエラーレートが大きい場合等でも、適切な(よりエラーレートが少ない)映像信号を得ることが可能な映像処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る映像処理装置は、信号発生装置と通信を行うためのインタフェース部と、受信された前記デジタル映像信号のエラーレートを検出するとともに、該検出されたエラーレートが所定の閾値を超えた場合に、前記信号発生装置から出力される前記デジタル映像信号の解像度を低下させるように、前記信号発生装置へ前記デジタル映像信号のフォーマットの設定を指示するための指示信号を、前記インタフェース部から前記信号発生装置へ送信するための制御回路と、前記インタフェース部と接続されるホットプラグ端子と、解像度が異なる複数の信号フォーマット情報を保持する保持回路と、を備え、前記制御回路は、前記指示信号を前記信号発生装置へ送信する際に前記ホットプラグ端子の電位を変化させるとともに、前記信号発生装置への指示信号として、前記保持回路に保持された前記複数の信号フォーマット情報のうち、現在受信中のデジタル映像信号の信号フォーマットよりも解像度が少ない信号フォーマットの情報を前記信号発生装置へ送信することを特徴とする。

具体的には、前記エラーレートが所定の閾値よりも大きい場合は、現在受信中のデジタル映像信号よりも走査線数及び／または水平解像度が少ない信号フォーマットを選択するように構成する。

本発明によれば、ノイズが少なく品質の高い適切な映像を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明においては、まず入力されたデジタル映像信号及び／またはデジタル音声信号(以下、これらをまとめてデジタル情報、アナログ形式の場合はアナログ情報と呼ぶ場合もある)のエラーレートを検出し、これが大きい場合には、よりエラーの影響の少ないフォーマットで送るよう、信号源側に切換えを促す。影響の少ないフォーマットとは、たとえば水平解像度、走査線数などが少なく、データレートの低いフォーマットを指す。また、デジタル情報と並行して、アナログ情報が与えられている時は、次のようにする。つまり、デジタル情報のエラーレートが大きい場合は、アナログ情報を選択して信号処理を行う。または、双方の品質を比較して良好な側を選択して信号処理を行う。また、デジタル映像情報が入力されない場合は、アナログ映像情報を選択して信号処理を行う。必要に応じて、これらの動作と切換えに関わる内容を表示部に表示して、ユーザに注意を促してもよい。

以上の事項に特に重点を置いて、まず図１に基づきその動作を説明する。図１は本発明の第１実施形態を示すブロック図であって、例えばＳＴＢ等の信号発生装置１と映像処理装置２を備えている。ここでは、映像処理装置２がテレビジョン受像機などの表示装置である場合の例を説明する。これらは、互いに二つのインタフェース（ケーブルなど）４２，４３で接続されている。この実施形態では、二つのインタフェースで信号発生装置１と映像処理装置２を接続しているが、これらの通信機能を一つのインタフェースで行えるようになれば、単一のインタフェースで接続してもよい。

まず、信号発生装置１の詳細について説明する。信号発生装置１の映像信号源１１からは、デジタル映像信号が、音声信号源１２からはデジタル音声信号が発生される。これは信号発生装置１がＳＴＢである場合には、例えばデジタル放送を受信して得たものであり、またはＳＴＢに内蔵されたハードディスクレコーダから再生された情報であったりする。信号発生装置１がＤＶＤ、デジタルＶＴＲなどであれば、挿入または組み込まれた記録媒体から再生された情報であり、前記挿入された記録媒体は、たとえばパッケージソフトである場合もある。

映像信号源１１の出力は、スキャンコンバータ１６に与えられる。スキャンコンバータ１６は解像度制御回路１７で制御されており、これに基づき、必要に応じて後記するように、映像信号のフォーマットを変換する。スキャンコンバータ１６の出力は音声多重回路１３に与えられる。ここでは音声信号源１２からのデジタル音声信号が、デジタル映像信号に重畳される。その方法はいくつか考えられる。例えば映像の水平ないし垂直の帰線期間に重畳する方法がある。即ち、帰線期間においては映像信号を伝送する必要は無いので、その期間に映像信号に代えて音声信号をオーディオパケットとして、デジタル音声信号を送ることができる。音声重畳回路１３の出力は、データ送信回路１４へ与えられ、必要に応じて符号変換され、また電力増幅され、インタフェース４２を介して、表示装置２へ与えられる。

次に映像処理装置２の動作を説明する。インタフェース４２を介して入力されたデジタル映像信号は、スイッチ３４を介して、これが閉路されていればデータ受信回路２１に与えられる。もしこれに対して伝送のための符号変換が施されているなら、ここで復号される。データ受信回路２１の出力信号は音声分離回路２２に与えられ、ここでデジタル映像信号からデジタル音声信号を分離して、ＤＡＣ(デジタルアナログコンバータ)を内蔵した音声処理回路２５に供給される。更に、必要に応じて切換制御回路２８に入力される。尚、音声分離回路２２と音声切換制御回路２８は回路的に分かれておらず一体のこともあるが、この場合も本発明の範疇にある。

音声分離回路２２の動作は当然ながら、デジタル音声信号の多重方法によって異なる。例えば映像の水平又は垂直のブランキングに重畳されているならば、ブランキングのタイミングに応じて分離動作を行う。ＤＡＣ付音声処理回路２５は、音声分離回路２２で分離されたデジタル音声情報に対し、必要に応じて時間軸変換、エラー訂正、データ伸張などの各種信号処理を施し、内蔵されたＤＡＣでアナログ信号に戻される。このアナログ音声信号は、スピーカ２７に供給され、音声が再生される。また映像処理装置２に記録部３６が含まれていれば、音声信号は記録部３６によって記録媒体に記録される。

一方、音声分離回路２１により分離されたデジタル映像信号はスキャンコンバータ３５に与えられ、後述するように必要に応じて映像信号のフォーマットを変換した後、加算回路２３へ与えられる。加算回路２３では、ＯＳＤ（On Screen Display）回路２９からの情報を加算したうえで、表示部２４へ入力され、映像表示される。表示出力部２４２がある場合は、更に外部へ映像出力される。更に、記録部３６があれば、スキャンコンバータ３５の出力はその記録部３６によって記録媒体に記録される。

また、音声分離回路２２により分離されたデジタル映像又は音声信号は、切換制御回路２８にも供給される。切換制御回路は、デジタル映像信号(もしくはデジタル音声信号)からそのエラーレートを検出し、その大きさに応じてスイッチ３３に対し切換制御を行うとともに、ＯＳＤ回路２９にも、警告表示を表示するための指令を送る。スイッチ３３は、デジタル映像信号の信号フォーマットを複数個保持する保持回路に接続されている。保持回路は、第一のＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data；対応可能な信号フォーマットを示すデータ）回路３１と第二のＥＤＩＤ回路３２とを含んでおり、それぞれ例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリにより構成される。すなわち、第一及び第二のＥＤＩＤ回路３１、３２は、上記信号フォーマットを記憶するためのメモリとして機能するものである。スイッチ３３の一方の入力端子には、第一のＥＤＩＤ３１が、他方の入力端子には第二のＥＤＩＤ回路３２が接続されている。従って、切換制御回路２８は、デジタル映像信号のエラーレートの大きさによって、第１の信号フォーマットが保持されている第一のＥＤＩＤ３１か、第２の信号フォーマットが保持されている第二のＥＤＩＤ回路３２かの少なくともいずれかをスイッチ３３を介して選択しているものである。スイッチ３３によっていずれかのＥＤＩＤ回路が選択されると、そのＥＤＩＤ回路に保持された信号フォーマットは、インタフェース部４３を介して信号発生装置１に送信される。信号発生装置１は、インタフェース部４３を介して送信された信号フォーマットに一致したデジタル映像信号を生成して映像処理装置２に供給する。

次に切換制御回路２８の動作の詳細について、図２に示したフローチャートを併用しつつ説明する。図２において、スタート２０１は一連の動作の開始点を示す。まず、エラーレートの判定ステップ２０２で、入力されたデジタル映像信号のエラーレートを検出し、その大きさを判定する。ここでは、デジタル映像信号からそのエラーレートを判定しているが、必ずしもその必要はない。比較的短い距離の伝送では、誤り訂正は音声情報に対してのみ行うことがあるので、ここでもデジタル映像信号に重畳されたデジタル音声信号の誤り訂正機能を用いて、エラーレートを判定してもよい。また、映像信号そのものではなく、これに付された制御情報(例えば情報の記録媒体への記録を許すか否かを示すコピー制御情報)等からエラーレートを判定することも可能であろう。コピー制御情報は、接続先の装置がこれに従って動作する装置であることを確認するために、たとえば２秒毎の頻度で送信される。その際のコピー制御情報のエラーレートを判定してもよい。

エラーレートの判定部２０２では、検出したエラーレートと予め定めた第１の閾値とを比較する。このステップで、検出エラーレートが閾値よりも小さいと判定された場合には、最初に戻り、そのまま情報の入力を受けながらエラーレートの判定を繰返す。検出エラーレートが第１の閾値よりも大きい第２の閾値を越える場合は、ノイズの混入が大きく、視聴に耐え難いと判断され、ステップ２３１に進む。ステップ２３１では、信号発生装置１に対して、水平解像度や走査線数などデジタル映像信号のフォーマットの再設定を指示し、ステップ２３２に進む。ステップ２３２では、信号発生装置１からのデジタル映像信号のフォーマットが再設定(変更)されたことがユーザに分かるように、画面上に文字などを表示した後、再び最初に戻りエラーレートの判定を繰返す。

ステップ２３１で信号フォーマットの再設定が指示された時、図１ではスイッチ３３が図示のように、水平解像度／走査線数が高い信号フォーマットを保持する第一のＥＤＩＤ回路３１側に接続されているならば、これを低い信号フォーマットを保持する第二のＥＤＩＤ回路３２側に切換える。もともと第二のＥＤＩＤ回路３２側に接続されているならば、その状態を保持する。もちろん、さらに低い第三、第四のフォーマットがあるならば、段階的にこれらへ切換えてもよい。インタフェース部４３を介して信号発生装置１へ送られた信号フォーマットは、解像度制御回路１７を介して、スキャンコンバータ１６へ与えられる。ここでは、送信された信号フォーマットが示す (エラーレートが大きいと判定される以前の映像信号よりも)低い走査線数、水平解像度のデジタル映像信号を生成するように、フォーマット変換処理が行われる。

上記したように、エラーが極端に多い場合には、切換制御回路２８は、データレートが低く(解像度が低い)、同じ伝送条件でもエラーレートが小さくなり易い信号フォーマットを選択する。このようにして、解像度が低くても、ノイズが少なく品質の高い適切な映像を得るようにしている。

また、入力デジタル映像信号のフォーマットが変更される時は、表示装置２でも走査線数など解像度を再設定する必要がある。このため、切換制御回路２８の出力はスイッチ３４にも与えられる。スイッチ３４を規定の時間だけ切断し、入力信号の供給を断ち、その間に上記の再設定を行う。また、図１のように主となるデジタル情報の経路にスイッチを設けると、損失が問題になることがある。これを避ける場合には、スイッチ３４をなくす代わりに、ホットプラグ端子の電位を変えて、設定し直すとよい。

図１で切換制御回路２８の出力は、さらにＯＳＤ回路２９にも与えられる。フォーマットが変わった際には、ＯＳＤ回路２９はその旨を示す文字情報を発生し、加算回路２３で表示する映像情報に加算されるようにする。なお、フォーマットが変わり解像度などを低下させた場合は、これによりユーザの不満が出ることも考えられる。図１のスキャンコンバータ３５はこれに対応し、走査線数をアップコンバートし、見かけ上、解像度を低下させる以前の状態で表示させるようにしてもよい。

再び図２へ戻って、引き続き切換制御回路２８の説明を行う。前述したステップ２０２で、必ず対策が必要な程ではないが、対策を勧める程度にエラーレートが大きいと判定された場合、すなわちエラーレートの大きさが前記第１の閾値よりも大きく、第２の閾値よりも小さい場合には、ステップ２０３へ進む。ステップ２０３では、ＯＳＤによって警告画像を表示し、ユーザに対し注意喚起を行う。このとき、切換制御回路２８は、ＯＳＤ回路２９に対し警告画像を表示部２４に表示するような指令を与える。ＯＳＤ回路２９は、この指令に応答して、例えば図３に示すような警告画像を形成するためのビデオ信号を加算器２３に供給する。図３に示される警告画像は、ユーザに対し、デジタル映像信号を伝送するためのケーブルが異常もしくは良好な映像を見るのに適当でないことを示すものであり、別のケーブルへの取り替え、及び切換制御回路２８によって、映像の解像度を落とすようなフォーマットの選択動作を実行してもよいかを尋ねる選択肢を含んでいる。この選択肢は、図３に示すように例えば３つ用意し、ユーザはこれらの選択肢から所望のものを１つ選択するようにする。ユーザが所望のものを選択すると、ステップ２０４に進む。ステップ２０４は、１〜３のどの選択肢が選択されたかを判定する。

ユーザが１、すなわちケーブルを短い良質なものに交換するように選択した場合は、ステップ２０５へ進み、ＯＳＤ回路２９によって、例えば「ケーブルを交換してください」というような、ケーブル交換を促すメッセージを表示する。そしてステップ２０６へ進み、実際にケーブルの交換を行ったか否かを、インタフェース４２における電位を例えば切換制御回路２８でモニタするなどして判定する。これは実際にケーブルを交換するまで継続され、交換されれば改めて測定したエラーレートの改善状況を２０７でＯＳＤ表示し、再びエラーレートの判定を続ける。

ユーザが２、すなわち対策せずにそのまま見ることを選択した場合は、ステップ２０８へ進み、エラーレートを判定する第１の閾値を高くする。これにより、エラーレートの大小判定の感度を低くし、ある程度のエラーレートが発生しても「エラーレート小」として警告画像を表示しないようにする。そして最初に戻り、再びエラーレートの判定を繰返す。

ユーザが３、すなわち解像度などを落として安定化を試みることを選択した場合は、ステップ２３１へ進み、先に述べたような走査線数、水平解像度などフォーマットを切換えるための制御を行う。その詳細は、エラーレートが第２の閾値を越えた場合の処理の説明を参照されたい。

また、ある一定時間経過しても、ユーザが応答しない場合は、自動的に２及び３のいずれかを選択したものとみなして動作するように設定してもよい。更に、ＯＳＤ表示は、内容に応じて長い時間継続してもよく、また図２のステップ２０７、２３２で行われる警告画像の表示は、所定時間のみ継続するようにしてもよい。エラーレートの判定はその後、途中で状況が変わっても対応できるよう、最初に一度判定しただけで終了することはない。

なお、ステップ２０２でのエラーレートの判定で、検出エラーレートが第１、第２の閾値を越えた場合に直ちに上記したような切換動作を行うのではなく、その閾値を越える状態の継続時間を考慮して切換えることが好ましい。たとえば、長時間の間に一度だけエラーレートが劣化する瞬間があるような場合には、その都度フォーマット切換え処理等が行われると却って煩わしい。よって、検出エラーレートが閾値を越える状態が、例えば数秒程度継続した場合に、初めて切換えるなどした方がよい。

以上のようにすることで、入力された情報のエラーレートに応じて、その程度に応じた対策を行うことができる。特に必要な場合、入力する映像情報の走査線数、水平解像度など、フォーマットを変更してエラーレートを改善することができる。またユーザの選択により、その対策を選択することができる。またユーザは、装置の動作状態を警告画面で知ることができる。更に、エラーレートの大きい状態が所定時間継続したときに初めてフォーマットの切換制御を行えば、瞬時のエラー増加によって、頻繁にフォーマットが切換わる煩わしさを解消できる。

なお、図１ではＥＤＩＤ回路３１、３２を表示装置側に設け、これをスイッチ３３で選択して信号発生装置１へ送る場合を示したが、本発明はこれに限定するものではない。このほか、エラーレートが閾値を越えた場合に信号フォーマットを変更するための制御コマンドそのものを発生して、信号発生装置１へ送る方法や、測定したエラーレートのデータそのものを送って、信号発生装置１に対策方法を判断させる方法などがあり、いずれも本発明の範疇にある。

ここで、本発明を適用するシステム全体の一例を述べる。図４は本発明で用いるシステム全体の実施形態を示すブロック図であって、放送で情報を送受信し、また記録再生する場合を例にとって示したものである。これには、本発明を適用した装置が含まれている。なお、図４における第一の記録再生装置１Ｂは、ここでは放送受信装置１Ａに内蔵されているもので、たとえばハードディスクレコーダなどが使われることが多い。第二の記録再生装置１Ｃは、放送受信装置１Ａに外付けされるもので、ＤＶＤレコーダ、デジタルＶＴＲなどが使われることが多い。１Ｂ、１Ｃは記録再生装置であるから、いずれか一方ないし双方が存在しなくとも本発明の適用は可能である。

放送局など情報提供局３は、例えば放送用衛星などの中継局４を介して、情報によって変調された信号電波を伝送する。ケーブルによる伝送、電話線による伝送、地上波放送による伝送などを用いてもよい。例えばＳＴＢである受信側の放送受信装置１Ａで受信されたこの信号電波は、復調されて情報信号となった後、必要に応じ、第一の記録再生装置１Ｂ、第二の記録再生装置１Ｃへ記録するに適した信号となって記録される。また、復調された情報信号は、表示装置２Ａへも送られる。また、上記した第一の記録再生装置１Ｂ、第二の記録再生装置１Ｃで再生された情報は、放送受信装置１Ａを介して表示装置２Ａへ与えられる。情報が予め記録された取外し可能な記録媒体、例えばパッケージソフトで提供される時は、これを取付けた、例えば第二の記録再生装置１Ｃでの再生動作以降が行われる。前記した伝送を行う際には、信号のデータ量を圧縮することが多いが、これは表示装置２Ａへ信号を与える直前に伸張し元へ戻す。記録再生装置１Ｂ、１Ｃへ記録する時は、圧縮された状態で記録することが一般である。従って、これらから情報を再生する時は、一度放送受信装置１Ａを介して伸張してから、表示装置２Ａへ与える。放送受信装置１Ａから表示装置２Ａに信号を与える部分の信号は、圧縮が解除されていてデータ量が膨大であるため、記録することは困難である。

先に図１で示した映像入力処理装置２は、図３では表示装置２Ａに相当する。図１の信号発生装置１は、図３の放送受信装置１Ａ単体、もしくは放送受信装置１Ａと第二の記録再生装置１Ｃを結合したものに相当する。現在放送中のものを表示装置２Ａで視聴する時は、第一の記録再生装置１Ｂを除く放送受信装置１Ａが信号発生装置１に相当する。第一の記録再生装置１Ｂから再生されたものを表示する時は、これを含む放送受信装置１Ａ全体が信号発生装置１に相当する。第二の記録再生装置１Ｃから再生されたものを表示する時は、これと受信装置１Ａの双方を合わせて信号発生装置１に相当する。チューナーボード、グラフィックボードを有するＰＣ（Personal Computer）も、信号発生装置１の一例と考えられる。その場合、第一の記録再生装置１Ｂは内蔵するハードディスクドライブと、その周辺に、表示装置２ＡはＰＣ用ディスプレイに相当する。

次に図５のブロック図を用いて、本発明の第２実施形態を説明する。ここでは、信号発生装置１と表示装置２の映像情報のインタフェースを、デジタルとアナログの二系統で行い、いずれか(画質などの面で)好ましい方を選択して表示することを特徴としている。

図５で図１と同じ構成要素でよいものは、同じ番号で示している。また音声信号の伝送に関わる部分は省略している。信号発生装置１では、デジタル映像信号源１１で発生された映像情信号は、２系統に分離され、一方は、第一のスキャンコンバータ１６１とデジタル送信回路１４２を経て、デジタル形式のままインタフェース４２を介して表示装置である映像処理装置２に供給される。他方は、第二のスキャンコンバータ１６２とＤＡＣ１５１を通すことによってアナログ形式の映像信号とし、インタフェース４１を介して映像処理装置２へ供給される。

なお、解像度制御回路１７１はデジタル映像信号源１１からの、映像の属性情報をもとにスキャンコンバータ１６１、１６２の動作を制御する。機密性の高い情報ならば、たとえばアナログで出力する側のみ、もしくはデジタル、アナログ両方の出力とも、走査線数、水平解像度などを制限する。デジタルで受け渡す側のエラーレートが高くなる環境では、デジタルで出力する側のみ同様の制限をするなどの動作が考えられる。また動作の設定次第で、スキャンコンバータ１６１、１６２は同じものを共用することもできる。

表示装置２では、デジタル受信回路２１１の出力は、切換制御回路２８１とスイッチ３８の一方の入力端子に供給される。アナログ受信回路２１２の出力は、ＡＤＣ(アナログ−デジタルコンバータ)３７でデジタル信号に変換され、切換制御回路２８１とスイッチ３８の他方の入力端子に供給される。切換制御回路２８１は、デジタル情報、アナログ情報の状態をモニタし、いずれか望ましい方を選択するようにスイッチ３８を制御する。スイッチ３８によって選択された情報は、スキャンコンバータ３５によって、必要に応じてアップコンバート処理などが施され、記録部３６があれば、その記録媒体に記録される。また加算回路２３に与えられ、切換制御回路２８１の指示に応じて、ＯＳＤ回路２９で発生された文字などの情報が重畳され、表示部２９に表示される。また映像出力部２４２があれば、ここから外部へ更に映像信号が出力される。

切換制御回路２８１では、次のようにしてデジタル情報、アナログ情報のどちらの入力を表示するかを決定する。一つは、デジタル受信回路２１１に入力された信号のエラーレートを検出し、その検出値が所定の閾値よりも小さい場合はデジタル側を、大きい場合はデジタル映像信号の品質が悪いとして、アナログ側を選択する方法である。エラーレートは映像に重畳したデジタル音声情報のエラーレートを用いてもよいことは、前述した例と同様である。エラーレートを用いずに、ノイズなど画質に直接関わる物理量を比較して判断し、どちらか画質が良好な側を出力する方法もある。また、いずれかの入力がない場合には、品質に関わらず実際に信号が入力された側を選択する。このようにして、ユーザの手を煩わせることなく、自動的に良好な入力が選択される。

どちらの入力もない場合や、デジタル入力があってもエラーレートが異常に高い場合などは、ＯＳＤ回路２９に指示を出し、警告メッセージを出すとよい。また、どの入力が選択されたかをＯＳＤ表示してもよい。

いずれの場合でも、その判定は動作の開始時だけではなく、継続して行い、状況の変化に対応できるようにするとよい。状況が変化した時も、直ちに切換えるのではなく、たとえば数秒以上にわたり同じ状況が続いた際に、初めて切換えるようにすれば、瞬時的な品質の劣化で度々切換わる煩わしさを解消できる。

二つは、デジタル情報が供給されない場合にアナログ情報に切換える方法である。例えば、信号発生装置１の解像度制御回路１７１がスキャンコンバータ１６１に解像度の変更を指示した場合、その解像度変更の間、解像度制御回路１７１はデジタル送信回路１４２に指令を送り、デジタル出力を停止させる。このような場合、表示装置２の切換制御回路２８１はデジタル情報が供給されていないことを検出して、スイッチ３８を制御して図示とは逆の方向に切換え、アナログ入力側の情報を処理するようにする。この時、ＯＳＤ回路２９では、入力がアナログ側へ切換わったことを示す表示を行ってもよい。逆に、アナログ情報の供給がない場合は、スイッチ３８がデジタル情報を選択するようにしてもよい。

信号発生装置１でデジタル情報の供給を停止する場合、たとえば単一色または単一輝度の全黒もしくは全白、全青の画像、砂嵐状の所謂スノーノイズ画像、あるいは供給停止を示すテロップ、ＯＳＤで示す静止画等をデジタル側のインタフェースのみで送信することも考えられる。そこで、三つ目として、切換制御回路２８１でデジタル情報が単一色もしくは単一輝度の静止画像となったことを検出して、スイッチ３８をアナログ側に切換える方法である。通常の画像でも動きが少ない場合に誤動作する恐れがあるならば、デジタル側の入力と、アナログ側の入力とで情報が同じである場合には、切換えを行わずデジタル側の入力での処理を続けるようにするとよい。また、上記の全黒、全白等の画像は、デジタル映像信号にコピープロテクトが施されている場合にも出力され得るので、その場合でも、本実施形態の構成が適用される。

以上のようにすることで、入力されたデジタル映像信号と、これとは別に入力されたアナログ映像信号のうち、品質のよいものを自動的に選択して出力できるようになる。またいずれか一方の情報がない場合においては、他方の情報が自動的に選択されるが、その品質に問題がある時には、警告を表示することができる。また、いずれが選択されたかを表示で知ることができる。短時間のエラー増加によって、頻繁に切換わる煩わしさを解消できる等の効果がある。

次に、図６のブロック図を用いて本発明の第３の実施形態を説明する。ここでは、デジタル音声とアナログ音声の２系統が送られてくる場合、いずれか音質の好ましい方を選択して再生することを特徴としている。

図６で図１と同じ構成でよいものは、同じ番号で示している。信号発生装置１では、デジタル音声信号源１２で発生したデジタル音声信号は２系統に分離され、一方はデジタル映像信号にデジタル音声を重畳する音声重畳回路１３とデジタル送信回路１４を経て、インタフェース４２を介して表示装置である映像処理装置２に供給される。他方は、ＤＡＣを通すことによってアナログ形式の音声信号とし、インタフェース４４を介して映像処理装置２へ供給される。

表示装置２では、音声切換制御回路２８２が、アナログ音声信号の品質を評価する副音声評価回路２１０の評価結果と、音声重畳の有無やデジタル映像又は音声信号のエラーレートからアナログ音声又はデジタル音声のどちらを選択するかを決めて音声選択スイッチ２６を切り換える。

本実施例は、ユーザに煩わしい切替え動作を要求することのないように、まず、映像信号にデジタル音声信号が重畳されているか否かを自動判別する。一般にアナログ形式で伝送されるものよりは、デジタル形式で伝送されるものの方が品質は良いので、重畳されている場合には、映像信号に重畳されたデジタル音声信号を優先的に選択して出力する。判別した結果に応じて、使用しない側の音声信号処理回路の電源を切断し、節電をしても良い。但し、デジタル信号が重畳されているか否かの判別は、継続して行う。

さらには、デジタル音声信号といえども、エラーレートが高くなると急激に品質が劣化し、むしろアナログ形式で接続されたものを出力した方が好ましくなる。したがい、デジタル音声信号の重畳の有無だけではなく、これが有る場合にはさらにエラーレートによって、いずれかを選択して出力しても良い。信号発生装置１と表示装置２は、比較的短い距離にあることを前提としているため、デジタル形式で伝送する場合にも、映像情報に対してはエラー訂正をしないことが普通であるが、エラーに関する仕様の厳しい音声情報に対してはエラー訂正することが多いので、上記したエラーレートを監視する機能を実現するのは容易である。

なお、今後は映像信号にデジタル音声信号を重畳することを前提に、装置を設計することが増えるであろうが、この場合でも従来の装置との互換を持たせるため、アナログ形式による音声信号の接続は残されると考えられるので、本発明を適用できる。

また、出力する音声信号が切換わった時、あるいは、デジタル音声信号が重畳されているにもかかわらずエラーが極めて多く、何らかの異常が考えられる時など、その旨メッセージを出すと共に、対策方法が複数ある場合はユーザが選択できるようにすると便利である。

以上の事項に特に重点を置いて、図６の動作を以下、詳しく説明する。信号発生装置１の構成要素である映像信号源１１からはデジタル映像信号が、音声信号源１２からはデジタル音声信号が発生される。これは信号発生装置１がＳＴＢである場合には、たとえばデジタル放送を受信して得たものであり、またＳＴＢに内蔵されたハードディスクレコーダから再生された情報であったりする。ＤＶＤ、デジタルＶＴＲなどであれば、取付けられた記録媒体から再生された情報であり、前記取り付けられた記録媒体とはたとえばパッケージソフトである場合もある。

デジタル音声信号は音声重畳回路１３で、デジタル映像信号に重畳される。その方法はいくつか考えられる。例えば映像の水平ないし垂直の帰線期間に重畳する方法がある。帰線期間においては映像信号を伝送する必要は無いので、その期間に映像信号に代えて音声信号をオーディオパケットとして、デジタル音声信号を送ることが考えられる。

音声重畳回路１３の出力は、データ送信回路１４へ与えられ、必要に応じて符号変換され、また電力増幅され、インタフェース４２を介して、表示装置２へ与えられる。また、さきの音声信号源１２の出力は、ＤＡＣ１５にも与えられてアナログ音声信号となり、インタフェース４４を介して、映像・音声受信装置２へ与えられる。

次に映像・音声受信装置２の動作を、必要に応じて図７のフローチャートも用いて説明する。インタフェース４２を介して入力されたデジタル映像信号は、データ受信回路２１に与えられる。もしこれに対して伝送のための符号変換が施されているなら、ここで復号される。さらに音声分離回路２２に与えられ、ここで上記したデジタル音声信号を分離して、ＤＡＣ付の音声処理回路２５と音声切換制御回路２８に入力される。音声信号が重畳されていない場合はダミーデータをＤＡＣ付の音声処理回路２５に、音声重畳されていないという情報を音声切換制御回路２８に与える。なお、音声分離回路２２と音声切換制御回路２８は回路的に分かれておらず、一体のこともあるが、この場合も本発明の範疇にある。一方、デジタル映像情報は加算回路２３へ与えられ、後記するようにＯＳＤ回路２９からの情報を加算したうえで、表示部２４へ入力され、映像表示される。表示記録部２４１がある場合はそこに映像記録され、表示出力部２４２がある場合は映像出力される。音声分離回路２２の動作は当然ながら、デジタル音声信号の多重方法によって異なる。例えば映像の水平ないし垂直のブランキングに重畳されているならば、ブランキングのタイミングをみて分離する。

次に音声切換制御回路２８２の動作について述べる。図７は音声切換制御回路２８２の動作を示すフローチャートであり、これも併用して説明に使用する。図７でスタート１０１は一連の動作の開始点を示す。まず、音声重畳の判別部１０２で、映像信号に対するデジタル音声信号の重畳の有無を判別する。受信データに含まれるフォーマット情報から判別したり、音声分離回路２２で分離された情報から音声信号のクロックが再生されるか否かで判別したりするなど、いくつかの方法が知られている。デジタル音声信号の重畳が無い場合は、図７上でそのまま下へ行って１０３に至り、スイッチ２６へ指令を出して、接続を図示とは逆の方向に切換える。その結果、インタフェース４４を介して入力された、映像信号に重畳されずに入力された音声信号がスピーカ２７へ供給され、音声を再生する。音声記録部２７１がある場合はここに音声記録され、音声出力２７２がある場合はそこに音声出力される。

この時、図７の１０４で示したように、ＤＡＣ付の音声処理回路２５など、使用しない回路ブロックの電源を供給しないようにし、消費電力の低減を図っても良い。さらにＯＳＤ回路２９へ指令を送り、図７の１０５で示したように、インタフェース４１側から供給された音声信号を出力していることを、表示部２４にメッセージで表示しても良い。勿論、表示は長い時間継続しても良く、また短時間のみ表示した後に消しても良い。単なる表示だけでなく、ケーブルの交換かアナログ音声への切換等の対策手段を選ばせるものであってもよい。その後、音声重畳の判別部１０２へ戻り判定を続ける。途中で状況が変わっても対応できるよう、判別動作は最初に一度しただけで終了することはない。

なお、図６ではインタフェース４４を介して入力される音声信号は、アナログ信号として記述しているが、本発明ではこれに限定するものではない。要は映像信号に重畳することなく、別のインタフェースで送られたものを意味し、インタフェースがデジタル同軸ケーブル、デジタル光ケーブル、赤外線や無線等であって、デジタル音声信号として供給される場合も含んでいる。その場合は、信号発生装置１のＤＡＣ１５は除去され、インタフェース４４とスイッチ２６の間にＤＡＣが置かれるか、ＤＡＣ付の音声処理回路２５のＤＡＣが分離されて、スイッチ２６とスピーカ２７の間に置かれる。

音声切換制御回路２８２で、デジタル音声信号の重畳が有ると判別した場合を次に述べる。図７の１０２からエラーレートを判定する１１１へ移動する。ここで映像信号に重畳して入力されたデジタル音声信号のエラーレートが判定される。当然ながら、エラーが多い状態ではアナログ形式で入力されたものよりも、品質が劣ることがある。エラーレートが小さく、一定以上の品質が期待できる場合は、図７中の１１１の右側から下に行き、まず１２３においてＤＡＣ付の音声処理回路２５に電源を供給し、分離した音声信号が圧縮されているならば、ここで伸張処理などを施して、アナログ形式に変換する。１２４においてスイッチ２６にも指令を出し、これを図示の方向に接続する。これにより、デジタル形式で入力された音声信号は、スピーカ２６へ与えられ音声を再生する。さらに１２５においてＯＳＤ回路２９に指令を出し、インタフェース４２側から供給された音声信号を出力していることを、表示部２４にメッセージで表示しても良い。なお、副音声評価回路２１０の他、インタフェース４４からスイッチ２６に至る部分に、構成要素がある場合は、これらの電源を供給停止しても良い。その後、音声重畳の判別部１０２へ戻り判別を続ける。

図７中の１１１でエラーレートが大きいと判定した場合を次に述べる。１１１の左側から下に行き、まず１１２でインタフェース４４からの音声信号が有るか否かの判定を行う。これは図１では、副音声評価回路２１０で行われる。なお、これはアナログで与えられる場合が多いが、前記したように映像信号に重畳せずに与えられた、デジタル音声信号のこともある。インタフェース４４からの音声信号が有る場合には１１２から左側に行き、前記したものと同様の過程を経て、インタフェース４４側から与えられた音声信号をスピーカ２７へ供給する。特にインタフェース４２側のエラーレートが悪く、インタフェース４４側からの音声信号の方が品質の良い場合は、このようにされる。インタフェース４４からの音声信号が無い場合には品質に関らず、インタフェース４２からの音声信号を出力する。１１２から下へ行き、１１３においてＤＡＣ付の音声処理回路２５に電源を供給し、分離した音声信号に伸張処理などを施してからアナログ形式に変換する。１１４においてスイッチ２６にも指令を出し、これを図示の方向に接続する。これにより、デジタル形式で入力された音声信号は、スピーカ２６へ与えられ音声を再生する。さらに１１５においてＯＳＤ回路２９に指令を出し、インタフェース４２側から供給された音声信号を出力しているものの、品質に問題があり、ケーブル接続の緩みをチェックし、あるいはケーブルを短いものへ交換するよう、表示部２４にメッセージで表示しても良い。この場合も、副音声評価回路２１０の他、インタフェース４４からスイッチ２６に至る部分に、構成要素がある場合は、これらの電源を供給停止しても良い。その後、音声重畳の判別部１０２へ戻り判別を続ける。

図７の１１２における音声有無の判定は、文字通りの有無だけではなく、副音声評価回路２１０で、インタフェース４４から入力された音声信号の品質を評価し、これの方がインタフェース４２から入力された音声信号よりも品質の良いことを確認したうえで判定してもよい。或いは、インタフェース４４から入力された音声信号の品質に一定の下限を設け、これよりも劣る場合にはエラーレートが大きくとも、インタフェース４２から入力された音声信号を出力しても良い。

なお、１１１でエラーレートが大きいと判定した場合、直ちに上記したような切換動作を行うのではなく、状態の継続時間を考慮して切換えると良い。長時間の間に一度だけエラーレートの劣化する瞬間があった場合でも、その都度フォーマット切換え処理を行ったのでは却って煩わしい。たとえば同じ状態が数秒継続した際に、初めて切換えるなどした方が良い。

以上のようにすることで、映像信号に重畳されて入力されたデジタル音声信号と、これとは別に入力された音声信号のうち、品質の良いものを自動的に選択して出力できるようになる。また一方の音声信号が無い場合においては、他方側が自動的に選択されるが、その品質に問題がある時には、警告を表示することができる。また、いずれが選択されたかを表示で知ることができる。また、対策手段をいくつか示してユーザに選択させる方法もある。さらには、使用しない回路ブロックの電源を切断し、省電力化を図ることができる。短時間のエラー増加によって、頻繁に切換わる煩わしさを解消できる等の効果がある。

本発明を適用するシステム応用例を述べる。

図８は本発明の映像・音声受信装置の一例としてのスイッチャを使って、放送
を送受信して得た情報と、パッケージソフトなどを再生した情報を切り換える例
を示したブロック図である。１Ｄは放送受信装置でＳＴＢに相当する。１Ｅは再
生装置、２Ｂはスイッチャ、５は表示装置、４２Ａと４２Ｂはデジタル映像信号
線インタフェース、４４Ａは音声専用インタフェースである。

スイッチャ２Ｂは放送受信装置１Ｄの映像出力と、パッケージソフト等の再生装置１Ｅの映像出力を切り換えると共に、本発明の映像・音声受信装置として働き、いずれの入力についても良好な音声情報を選択できる。こうして得られた音声情報を映像情報へ再度重畳することにより、スイッチャ２Ｂの出力とつながる表示装置５へはデジタル映像インタフェース４２Ｃのみの接続で、映像と音声情報を伝えることができる利点がある。

なお、本発明は映像情報を入力して処理する装置に対して、一般的に適用できるものである。主に説明した表示装置のみならず、映像情報を記録する記録装置、入力された情報を再度出力し分配する分配装置なども、適用範囲となり、その場合は本発明の範疇となる。また、本発明は、以上で述べたような有線のインタフェースを各装置の間に用いる場合のみに限定されるものではない。将来は映像などの情報に関わる装置のみならず、一般の電化製品までも含めたホームネットワーク化が進むと思われる。この場合は、ホームサーバと各パーソナルターミナルの間は無線のインタフェースを用いることが多いと予想される。その際の、装置間の映像コンテンツの配信にも本発明は適用できる。

無線のインタフェースを用いた場合の警告ＯＳＤ表示は、有線インタフェース時のケーブルの交換を促す表示に代えて、例えば「電波状態が良くないので信号源と表示装置のアンテナを近づけてください」とか、「有線ケーブルの使用をご検討ください」等が考えられる。また、送信電力を大きくするよう、送信側にコマンドを送ってエラーレートを下げるやり方も考えられる。

本発明の第１の実施形態を示す回路ブロック図。図１における切換制御回路２８の動作を説明するフローチャート。図１におけるＯＳＤ回路２９による表示の一例を示す図。本発明を適用するデジタル情報送受信記録システムの一例を示すブロック図。本発明の第２の実施例を示す回路ブロック図。本発明の第３の実施例を示す回路ブロック図。図６における音声切換制御回路２８２の動作を説明するフローチャート。本発明の映像・音声受信装置の実施例としての、スイッチャを使ったシステムブロック図。

符号の説明

１・・・・・・信号発生装置
１１・・・・・映像信号源
１２・・・・・音声信号源
１３・・・・・音声重畳回路
１４・・・・・データ送信回路
１４１・・・・アナログ情報の送信回路
１４２・・・・デジタル情報の送信回路
１５・・・・・ＤＡＣ（Digital Analogue Converter）
１５１・・・・ＤＡＣ（Digital Analogue Converter）
１６・・・・・スキャンコンバータ
１６１、１６２・スキャンコンバータ
１７・・・・・解像度制御回路
１７１・・・・解像度制御回路
１Ａ・・・・・放送受信装置
１Ｂ、１Ｃ・・記録再生装置
２・・・・・・映像入力処理装置
２１・・・・・データ受信回路
２１１・・・・デジタル情報の受信回路
２１２・・・・アナログ情報の受信回路
２２・・・・・音声分離回路
２３・・・・・加算回路
２４・・・・・映像の表示部
２４２・・・・表示出力
２５・・・・・ＤＡＣ付の音声処理回路
２７・・・・・スピーカ
２８・・・・・切換制御回路
２８１・・・・切換制御回路
２８２・・・・音声切換制御
２９・・・・・ＯＳＤ（On Screen Display）回路
２Ａ・・・・・表示装置
３１・・・・・第一のＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）回路
３２・・・・・第二のＥＤＩＤ回路
３３、３４・・スイッチ
３５・・・・・スキャンコンバータ
３６・・・・・記録部
３７・・・・・ＡＤＣ（Analogue Digital Converter）
３８・・・・・スイッチ
３・・・・・・放送局
４・・・・・・中継局

Claims

信号発生装置から出力されたデジタル映像信号を受信して処理する映像処理装置において、
前記信号発生装置と通信を行うためのインタフェース部と、
受信された前記デジタル映像信号のエラーレートを検出するとともに、該検出されたエラーレートが所定の閾値を超えた場合に、前記信号発生装置から出力される前記デジタル映像信号の解像度を低下させるように、前記信号発生装置へ前記デジタル映像信号の信号フォーマットの設定を指示するための指示信号を、前記インタフェース部から前記信号発生装置へ送信するための制御回路と、
前記インタフェース部と接続されるホットプラグ端子と、
解像度が異なる複数の信号フォーマット情報を保持する保持回路と、を備え、
前記制御回路は、前記指示信号を前記信号発生装置へ送信する際に前記ホットプラグ端子の電位を変化させるとともに、前記信号発生装置への指示信号として、前記保持回路に保持された前記複数の信号フォーマット情報のうち、現在受信中のデジタル映像信号の信号フォーマットよりも解像度が低い信号フォーマットの情報を選択して前記信号発生装置へ送信することを特徴とする映像処理装置。
信号発生装置から出力されたデジタル映像信号を受信して処理する映像処理装置において、
前記信号発生装置と通信を行うためのインタフェース部と、
受信された前記デジタル映像信号のエラーレートを検出するとともに、該検出されたエラーレートが所定の閾値を超えた場合に、前記信号発生装置から出力される前記デジタル映像信号の解像度を低下させるように、前記信号発生装置へ前記デジタル映像信号の信号フォーマットの設定を指示するための指示信号を、前記インタフェース部から前記信号発生装置へ送信するための制御回路と、
前記インタフェース部と接続されるホットプラグ端子と、を備え、
前記制御回路は、前記指示信号を前記信号発生装置へ送信する際に前記ホットプラグ端子の電位を変化させ、前記信号発生装置への指示信号として、現在受信中のデジタル映像信号の信号フォーマットよりも解像度が低い信号フォーマットの情報を前記信号発生装置へ送信することを特徴とする映像処理装置。
信号発生装置から出力されたデジタル映像信号を受信して処理する映像処理装置において、
受信された前記デジタル映像信号もしくはそれに重畳されるデジタル音声信号のエラーレートを検出する制御回路と、
前記信号発生装置に接続されるインタフェース部と、
前記インタフェース部と接続されるホットプラグ端子と、
前記デジタル映像信号の解像度を含む複数の信号フォーマット情報を保持する保持回路と、を備え、
前記制御回路は、前記指示信号を前記信号発生装置へ送信する際に前記ホットプラグ端子の電位を変化させるとともに、前記検出した前記エラーレートが所定の閾値を超えた場合に、前記信号発生装置から出力される前記デジタル映像信号の解像度を、現在受信中のデジタル映像信号の解像度よりも低下させるように、前記信号発生装置へ前記デジタル映像信号のフォーマットの設定を指示するための指示信号を、前記インタフェース部を介して前記信号発生装置に送信するように動作し、
前記指示信号として、前記保持回路に保持された前記複数の信号フォーマット情報のうち、現在受信中の映像信号よりも解像度が低い信号フォーマット情報を選択して前記信号発生装置に送信することを特徴とする映像処理装置。
信号発生装置から出力されたデジタル映像信号を受信して処理する映像処理装置において、
受信された前記デジタル映像信号もしくはそれに重畳されるデジタル音声信号のエラーレートを検出する制御回路と、
前記信号発生装置に接続されるインタフェース部と、
前記インタフェース部と接続されるホットプラグ端子と、
前記デジタル映像信号の解像度を含む複数の信号フォーマット情報を保持する保持回路と、を備え、
前記制御回路は、前記指示信号を前記信号発生装置へ送信する際に前記ホットプラグ端子の電位を変化させるとともに、前記検出した前記エラーレートが所定の閾値を超えた場合に、前記信号発生装置から出力される前記デジタル映像信号の解像度を、現在受信中のデジタル映像信号の解像度よりも低下させるように、前記信号発生装置へ前記デジタル映像信号のフォーマットの設定を指示するための指示信号を、前記インタフェース部を介して前記信号発生装置に送信するように動作することを特徴とする映像処理装置。
前記映像処理装置が、前記映像信号に基づき映像の表示を行うための表示部を備えたテレビジョン受像機であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の映像処理装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の映像処理装置において、更に、映像信号の解像度を変換するための変換部を備え、前記変換部は、前記信号発生装置からの映像信号の解像度が低下された場合に、該低下された解像度の映像信号をアップコンバートするように動作することを特徴とする映像処理装置。