JP4596343B2 - ディジタル装置、ディジタルバスを介して表示装置に相互に接続された周辺装置のオンスクリーン表示メニューを管理する方法、およびディジタル・テレビジョン装置 - Google Patents
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Description
発明の属する技術分野
本発明は、消費者向け電子装置のような多数の電子装置を、ディジタルデータバスのような相互接続手段を介して制御するためのシステムに関する。さらに具体的には、本発明は上記のような装置のオンスクリーン表示メニューのインターオペラビリティ(相互運用性:interoperability)を管理するための構成に関するものである。
【0002】
発明の背景
テレビジョン受像機、表示(ディスプレイ)装置、ビデオカセットレコーダ(VCR)、直接放送用サテライト(Direct Broadcast Satellite:DBS)受信機、および家庭用制御装置(例えば、セキュリティ(安全、保護)システム、あるいは温度制御装置)のようなディジタル電子装置を相互に接続するためにデータバスを使用することができる。データバスを使用した通信(コミニケーション)はバスプロトコルに従って行なわれる。バスプロトコルの例として消費者向けエレクトロニクスバス(Consumer Electronics Bus:CEBus)およびIEEE−1394、ハイパーフォマンス・シリアルバス(高性能シリアルバス:High Performance Serial Bus)がある。
【0003】
一般にバスプロトコルは制御情報とデータの双方の通信を行なう。例えば、CEBus制御情報は、電子機械工業会(EIA)仕様IS−60で指定されているプロトコルをもった“制御チャンネル”で通信される。IEEE−1394のシリアルバスでは、制御情報は通常このシリアルバス(直列バス)の非同期サービスを使用して通過させられる。特定のアプリケーション用の制御情報は、例えば共通アプリケーション言語(Common Application Language(CAL))またはAV/Cを使用して指定される。
【0004】
今日のアナログ・オーディオ/ビデオ(Audio/Vidoe:A/V)クラスタ(群構成)では、周辺装置の制御に表示装置(例えばTV)上のオンスクリーン表示(On−Screen Display:OSD)メカニズムの付勢が含まれることがあるが、これは必ずしも必要でない。このようなA/V装置のOSDは周辺装置またはターゲット装置(例えばVCR)で発生され、他の任意のビデオ信号と同様に上記のような装置のNTSC出力における出力となる。従って、周辺装置あるいは表示装置のいずれにもハードウエアあるいはソフトウエアを追加するの必要はない。図1はこのような制御方法論を採用したVCR12および表示装置(例えば、テレビジョン)を具えた本発明のA/Vシステム10を示している。VCR12の制御に関連するメニューはこのVCR12によって発生され、複合ビデオ信号としてVCR12のNTSC出力を介して表示装置14に供給される。
【0005】
発明の概要
残念ながら、ディジタルテレビジョン(Digital TV:DTV)において表示装置12と同じ方法を採用することは実用的でない(図2参照)。これはMPEG−2移送ストリームとして移送されるメニューを必要とするからである。このようなストリームを発生させるためにはMPEGデコーダ15をすべての周辺装置に集積化して組み込む必要があり、このような消費者向け電子装置のコスト並びに複雑さを大幅に増大させる。
【0006】
本発明はオンスクリーン表示(OSD)メニューの交換を行ない、ディジタルシリアルバスで相互に接続された共通の消費者向け電子(CE)装置間の関連する制御を行なう。シリアルバスは物理層およびリンク層用に使用され、制御言語はOSDの管理およびバスを介して相互に接続される装置のコネクティビティ(異機種接続の平易性)を制御するために使用される。特に本発明は、ターゲット装置によって生成され、制御されたビットマップ(bit−mapped、ビットマップされた)OSDを表示装置に転送し、ビットマップOSDを表示装置で受信されたディジタルビデオストリームと合成する。好ましい実施例では、ビットマップOSDメニューの転送はターゲットから表示装置に送られたトリガメッセージ(trigger message)によって管理される。
【0007】
本発明は表示装置(例えばDTV)用のターゲット(target)またはソース(source)装置(例えば、DVCR)の選択を可能にし、それによって情報内容(コンテント)と表示装置上のOSDの両方をターゲット装置に表示させることが可能になる。さらに、ユーザはターゲット装置用のソースを選択することができ、これによって例えばケーブルSTBによってデコードされつつあるプログラムがDTV上で観察され、同時にDVHS上で記録されるように装置のチェーニング(連鎖結合)が行なわれる。
【0008】
本発明の他の特徴は遠隔ナビゲーションを含み、これは制御されつつある装置がメニューを通じてユーザのナビゲーションの追従(トラック)を維持する。例えば、表示装置(即ち、TV)からの関与無しにハイライト(強調部)をあちこちに移動させるために、VCR(即ち、ターゲット)は、OSDに対してそれ自体の変化を生じさせる。これは、以下に説明するように、OSDの更新ブロック(Update Block)を利用して行なわれる。
【0009】
添付の図面を参照することにより本発明をより明確に理解することができよう。添付の図面において、異なる図面中の同じ参照番号は同じあるいは同等の特徴、構成を示す。
【0010】
IEEE−1394シリアスバスの使用については、ホームネットワーク(Home Network)環境内での多くの適用が提案されている。このことは、“総合ホームネットワーク”として使用するためにビデオ・エレクトロニクス・スタンダーズ・アソシエーション(VESA:Video Electronics Standards Association)内で議論されている。これは次世代PC(パソコン)に組み込まれ、ディスク駆動装置を含む多くの局所周辺機器用に使用される。さらに、ディジタルテレビジョン(DVT)およびディジタルビデオカセットレコーダ(DVHS)のようなディジタルオーディオ/ビデオ消費者向け電子装置は、これらの装置を相互接続するためにシリアルバスを利用することができる。
【0011】
IEEE−1394は、周辺機器あるいはバックプレーンバス(back−plane bus)として使用するために開発された高速、低コストのディジタルシリアルバスである。このバスのいくつかのハイライト(特徴となる機能)は、ダイナミック・ノード・アドレス割当て、データ率が毎秒100、200、および400メガビット(100、200、400Mbits/秒)、非同期(asynchronous)および等時性(isochronous)モード、公正なバスアービトレーション(bus arbitration)、およびISO/IEC13213との一致性を含んでいる。本願と共願の弁理士整理番号88716および88823には、オーディオ/可視装置のインターオペラビリティ(相互運用性)にIEEE−1394バスを使用することが述べられている。
【0012】
ターゲット(即ち、被制御装置)から表示装置(例えばDTV)へのオンスクリーン表示メニュー(OSDs:On−Screen Display Menus)の転送は幾つかのフォーマットのうちの1つを使用して実行することができる。例えば、OSDを記述するためにナビゲーション機能なしにHTML(Hyper Text Markup Language)のサブセットを使用することができる。他の可能な方法として、DVDサブピクチャフォーマットに類似した何らかのフォーマットを使用してメニューのランレングス符号化バージョンを転送する方法がある。しかしながら、好ましい実施例では、OSDビットマップ・フォーマットの形式で実際の情報を転送することを必要とする。例えば、8ビット/ピクセル、全スクリーン(フルスクリーン)、640×480のOSDを、200Mbit/秒、IEEE−1394シリアルバスの帯域幅の10%を使用して約100ミリ秒で転送することができる。
【0013】
OSD記述用のビットマップ・フォーマットは、(1)製造業者(メーカー)にOSDの“ルック・アンド・フィール(look and feel)”を維持することを許容し、(2)OSDの発生における自由度を考慮し、(3)ダイナミックアップデート(動的更新)を考慮する(即ち、部分スクリーンあるいは単一ピクセルの更新も可能である)。圧縮された表現に比してビットマップ表現は表示のために必要な処理時間が短くてすむ。これはこのようなビットマップOSDメニューの表示には翻訳(解釈)および処理が僅かですむことによる。HTMLのような記述方法は、代表的な消費者向け製品の指定並びにアップグレード(移行)が困難であるという欠点がある。
【0014】
ビットマップOSD情報の転送を簡単にするために、“プル(pull)”方法を使用することが好ましい。この方法を用いて、表示装置によって発せられた非同期読出し要求によってターゲットあるいは周辺装置から表示装置へOSDデータのバルク(大容量のOSDデータ)が転送される。即ち、表示装置は、IEEE−1394の少なくとも1個のブロック読出しトランザクションを利用して周辺装置のメモリからOSD情報を読出す。周辺装置がデータ転送を開始する準備が完了したとき、上記周辺装置から表示装置に送られる“トリガ(trigger)”コマンドを介してOSDデータの位置(ロケーション)および大きさ(サイズ)に関する情報が上記表示装置に送られる。
【0015】
OSDメニューを周辺装置から表示装置に転送するための他の方法は、(1)OSDデータを表示装置に書込むために、主として周辺装置によって開始されるIEEE−1394非同期書込みトランザクションを使用する非同期プッシュ(push)法、(2)IEEE−1394によって与えられる等時性チャンネルの1つを経てOSDデータを同報通信(ブロードキャスト)するための等時性移送方法、(3)OSD情報を伝送するための非同期ストリーム法、を含み、また(4)交互に、8VSB−T(トレリス:trellis)あるいは16VSB RF再変調チャンネルを介してビットマップOSDが供給される、ことを含んでいる。
【0016】
図3は、IEEE−1394シリアルバスを介して相互接続されたディジタルA/V装置相互間のインターオペラビリティ(相互運用性)を与えるシステム10を示している。このようなシステム10では、“プル(Pull)”法を使用して周辺装置すなわちターゲット装置12(例えばDVCR)から表示装置14(例えばDTV)へオンスクリーン表示(OSD)メニューを直接転送することにより上記のインターオペラビリティ(相互運用性)が達成される。このメニューは、先ず周辺装置に含まれるMPEGエンコーダを通してメニュー情報を通過させる必要のある複合ビデオストリームとして転送されない。メニューはビットマップOSDとしてシリアルバス16を経てDTV14に転送され、メニュー情報は表示に先立ってデコードされたMPEGストリームでDTV14中にオーバレイ(overlay)される。
【0017】
多くの装置は、各機器の自己記述装置テーブル(SDDT:Self Describing Device Table)中に格納された情報を調べる(見る)発見プロセス期間中に組み込まれたレジストリテーブルを使用することができる。SDDTはこのような情報をユニークID、ノードアドレス等として含んでいる。レジストリテーブルは、ユーザがコンポーネント間の接続をセットアップする(今日、ユーザが自分のTVの信号源用の複合入力を選択することに類似している)のを可能にするためのメニューを構成するためにDVTによって使用される。ターゲット装置は、先ず始めにどのような大きさ、解像度のOSDを処理することができるかを見るために自己記述装置テーブル(SDDT:Self Describing Device Table)内の表示フォーマットおよび最大の使用可能なブロックフィールドをチェックする。次いで、そのターゲット装置はOSDデータ(ヘッダおよびビットマップ)を構成し、それをOSDのメモリ領域に格納する。
【0018】
図4に示すように、ディスプレイ14上に構成されたOSDメニュー18はOSD領域20とOSD更新ブロック24(OSDUB1乃至OSDUB4)とを含んでいる。OSD領域を特定するデータは主OSDヘッダ中に含まれる単一のカラーマップからなる。各OSD更新ブロック(OSD Update Block)はOSD更新ブロックヘッダとビットマップからなる。OSDメニューを構成するために使用される更新ブロックは、OSDを構成するに当たって使用される表示装置によってターゲット(例えばVCR)から得られる。OSD更新ブロックはシリアルバスを介してターゲットから表示装置に転送される。
【0019】
一旦OSD情報の転送準備が整うと、ターゲットはトリガメッセージを表示装置に送る(図5参照)。この同じトリガメッセージが、主OSDヘッダとOSD更新ブロック24の両方に使用される。ユニークなトリガメッセージは各OSD更新ブロック24にとって必要である。OSD更新ブロックの転送の開始は、ターゲットから表示装置へのトリガメッセージの使用によってのみ開始することができる。キュー(待ち行列:queue)は、トリガメッセージが、それが受信された順序と同じ順序で処理されるように表示装置中で処理される。
【0020】
トリガメッセージ22は、それが送り出される順序で処理される。このため、どのOSD更新ブロックがボトムに属し、どのOSD更新ブロックがトップに属するかを知ることがターゲットにとって重要である。例えば、先ずOSDブロック0(主OSDヘッダおよびパレット)用のトリガメッセージが送り出され、続いてOSDブロック1用のトリガメッセージが送り出され、以下同様に送り出される。実際には、最初の更新ブロックが最終的にはボトムになり、最後の更新ブロックが最終的にはトップになる。(即ち、OSDメニューは、各後続ステップが先行するステップの一部に上書きされるステップで構成される。)このことはOSDブロックをオンザフライで(休む間もなく)構成することが可能になり、これによってメモリの要求を低く保つことができる。
【0021】
ビットマップは各OSDブロック用のヘッダに直ぐに後続している。メモリに格納されたOSDピクセルは、パレットからセットされた4:4:4の色(クロマ)/輝度(ルマ)レベルを表わすものである。各パレットのエントリはトランスペアレンシイ(透明)(T)ビット、ブレンド(混合用)(B)ビット、6ビットのY、4ビットのCb、および4ビットのCrを含んでいる。各エントリに対するトランスペアレンシイビットおよびブレンドビットは、ターゲットがピクセルおよびピクセル基準で、OSDピクセル、ビデオピクセル、またはブレンドされた(混合された)ピクセルのいずれかを選択的に表示することができるようにする。
【0022】
トリガメッセージがターゲットから受信された後、表示装置中のOSDモジュールは、トリガメッセージ中で指定されたメモリ位置(ロケーション)で開始するメモリのアクセス(即ち、非同期読出し)を要求する。もし、OSDが完全に新しいと、最初のトリガメッセージは主OSDヘッダおよびパレットを参照する必要がある。一旦表示装置がこの情報を持つと、表示装置は次に第2のトリガメッセージ(即ち、OSD更新ブロック1)で指定された情報を要求する。表示装置はOSDブロック1に関連するすべての情報を読出し、実際のビットマップ画像(イメージ)の構成を開始する。同時に、表示装置はブロックが読出されたことをターゲットに通知し、それによってターゲットは、このデータブロックの転送に割り当てていた任意のメモリを開放状態にする。次にこの画像(イメージ)が表示される。もし別のトリガメッセージが受信されると、これらのOSD更新ブロックは同じ方法で処理される。表示装置のOSD制御部(図示せず)はOSDを構成するためにこのデータを使用し、またこれをDTV14中でデコードされたMPEGビデオと混合する。OSD更新ブロックは、それらが上書きされるか、クリア(消去)されるか、あるいはユーザが別の装置を選択するまでスクリーン上に止まっている。
【0023】
カラー成分が表示される前に、これはOSD制御部によって“左詰めされ(left justified)”(即ち、下位ビットに0が埋め込まれる(パッドされる))、各々が8ビットのY、Cb、およびCrを生成する。4:4:4の表現は、表示装置内の表示制御部によって4:2:2MPEGビデオ出力にマルチプレクス(mux)される。
【0024】
ブロック1用のピクセルデータを受信した後、OSDモジュールはブロック2用のヘッダを読出し、必要な情報を得て、次いで、ブロック2に関連するピクセルデータを読出す。OSDモジュールはこのプロセス(ヘッダの読出し、アドレスを使用したデータの要求、ピクセルデータの獲得等)を、DTVが異なる信号源を選択する点を通過するまで繰り返す。次に、このデータは適当なフォーマットで表示装置内に記憶(格納)される。表示装置のOSD制御部は、OSDを構成し、またそれをデコードされたMPEGビデオと混合するために上記のデータを使用する。
【0025】
カラーパレットまたは空間解像度が変化しない限り主OSDヘッダおよびカラーパレットを転送する必要がないという点を除けば、元のOSDが構成される方法と全く同じ方法で更新が行なわれる。遠隔制御(直接または間接)からの入力に基づいて、ターゲットはそのメモリ中に所望のOSD更新ブロックを構成する。これらのブロックは非常に小さく、既に表示されているOSDとオーバーラップする可能性がある。一旦ブロックが準備されると、ターゲットは適当なトリガメッセージを送り出す。トリガメッセージがターゲットで受信されると、表示装置中のOSDモジュールは、トリガメッセージで指定されたメモリ位置で開始するメモリのアクセスを要求する。これらのOSD更新ブロックは、トリガメッセージが受信される順序と同じ順序で処理され、既存のOSD上にオーバレイされる。表示装置は読出しが成功したことをターゲットに知らせ、それによってターゲットはそれがブロックの転送に割り当てた任意の内部メモリを開放状態にすることができる。元のOSDと全く同様に、これらのブロックは上書きされるまでディスプレイ上に止まっている。
【0026】
各種の表示がターゲット内で構成され、次いで表示装置によって適正に表示される。変更が行なわれると、ターゲットは、表示されたOSDがどのように影響され、適正な更新ブロックをどのように表示装置に送るかを決定する。この方法は、オーバレイ(overlay)のトラックを保持することが要求される表示装置に比して複雑さとバストラフィック(バスの伝達量)を減ずることができる。
【0027】
制限された数のカラーを使用し、垂直ラインの2倍化(ダブリング)、水平の半解像度を使用することによって転送されるデータの量を減少させることができる。例えば、垂直ラインの2倍化と水平の半解像度を指定することによって320×240のOSDを640×480の状態で表示させることが可能になる。僅か4ビットのカラーが使用されると、転送する必要のあるデータの量は約39キロバイト(Kbytes)になる。500ナノ秒毎に512バイトのペイロード(payload)を仮定すると、このOSDは約40ミリ秒で転送される。小さな更新は勿論より短時間ですむ。
【0028】
リアルタイムでエンコード(符号化)されたビデオはビットマップOSDメニューを転送することにより実現される。この場合、8ビットカラーを使用した640×480のディスプレイは、74Mbit/秒(毎秒74メガビット)の等時性チャンネルを使用して30フレーム/秒で転送される。おそらくこのような1チャンネルはクラスタ上でサポートすることがきる。
【0029】
表示装置に転送される現時点のOSDデータの開始位置(ロケーション)および大きさ(サイズ)に加えて、OSDデータの形式を指示するフィールドが使用される。例えば、ムービー(映画)を鑑賞しているユーザはステータス(状態)あるいは誤りメッセージを無視したいことがある。OSDデータの形式の差異は、表示装置および/またはユーザがメッセージを表示させるか否かを決定するために有用である。
【0030】
トリガメッセージは、主OSDヘッダおよびカラーパレットを読出すことを表示装置に通知するためにも使用することができる。さらに、トリガメッセージは、OSDをクリア(消去)することを表示装置に知らせることもできる。OSD更新ブロックの読出しは、ターゲットから表示装置へ送られるトリガメッセージの使用によってのみ開始させることができる。この表示装置は、受信時と同じ順序でトリガメッセージを処理する。
【0031】
図6は、表示されている既存のOSD領域20の特定のサブ領域32の更新を要求するために表示装置14によって発生されたサブ領域のメッセージ30の使用を示している。このメッセージは、表示装置や幾つかの他の装置からのエラーメッセージが既存のOSDの一部分に上書きするときのような幾つかの状態で有用である。この装置はOSDのこのサブ領域が再送信されることを要求することができる。このようなサブ領域のメッセージは、カラーマップに変化があるときに有効であるが、表示装置は元のOSD更新ビットマップのコピーを保存(セーブ)しない。サブ領域メッセージを使用することのさらに他の利点は、ユーザが別の装置を選択し、その後先の装置に戻すときにある。この表示装置は、表示を再構成するための幾つかの情報を要求する必要がある。サブ領域はブロックとして要求されるが、先にそのサブ領域内にあったOSDの形状は長方形の形状でない可能性がある。この理由により、ターゲットはこのサブ領域用の情報を多数のOSD更新ブロックにおける表示装置に転送することができる。このメッセージは、サブ領域の行(row:ロウ)/列(column:カラム)の開始座標および幅/高さを含んでいる。しかしながら、ターゲットはOSDを表示させるためにこのようなメッセージを待つ必要はないことに注目すべきである。大抵の場合、入来する遠隔制御メッセージに基づいてそのOSDに対する変更を開始させる。いずれの場合もトリガメッセージがOSDUBの転送を開始させるために使用される。
【0032】
OSDメニューは、以下のATSCビデオフォーマットのいずれについても適正に表示される。
【0033】
【表1】
【0034】
ターゲット装置から表示装置に転送されるOSDメニューの一般的なフォーマットでは、最初に主OSDヘッダを転送し、2番目にカラーパレットを転送する必要がある。OSDメニューは、更新されたOSDヘッダおよび関連するビットマップ・メニューを転送することにより部分的に更新される。主OSDヘッダは、カラーマップ用の制御情報、および要求される解像度、OSD領域の大きさ(サイズ)等の一般的な制御情報を含んでいる。カラーマップは、4つのフォーマット(2ビットカラー、4ビットカラー、8ビットカラー、無カラーマップ)の内の1つとすることができ、また背景のビデオとの混合の容易性を含んでいる。
【0035】
主OSDヘッダ
主OSDヘッダは次のOSDメニューのフォーマットをセットするために使用される。例えば、次のヘッダは全OSD領域およびカラーパレットに関する情報(即ち、640×480ピクセルの大きさ)を含んでいる。主OSDヘッダに対する変更は、トリガメッセージを使用してターゲットから表示装置に伝達される。指定されたOSD領域は、ターゲットが表示装置用の信号源として選択されている限りにおいてのみ有効になる。
【0036】
【表2】
【0037】
OSDヘッダフィールドは、ターゲットから例えば主OSDヘッダあるいはビットマップ更新ブロック(Update Block)用の表示装置に転送されるOSDブロックの形式を識別するために使用される。
【0038】
また、各垂直ラインが2倍化(ダブリング)されることを指定することが可能である。インタレース(飛越走査)表示に対しては、これは偶数フィールドと奇数フィールドが同じであることを指定する作用を持っている。このモードがイネーブル(付勢)されると、OSDのすべてのラインは1回繰り返される(即ち、反復される)。例えば、垂直イネーブルビットを真にセットし、OSDデータの5ラインを表示装置に送ることにより、OSDは表示出力に10ラインを生成する。このとき、ターゲットにとって必要なことは、ブロックの高さを全表示OSDライン(この場合10ライン)に正確に対応するようにセットすることである。
【0039】
混合重み付けビット(mix weight bits)はOSDに対してOSDとビデオとの混合比を伝える。例えば、各ビットは1/16の解像度を持つことができる。混合比(ブレンド比)は0(トランスペアレント:透明)乃至15/16(ピクセルは殆どソリッド(中実))の範囲である。各混合ビットの組(B[n]=1)を有するすべてのピクセルについて同じ混合重みが使用される。ディスエーブル(消勢)された混合(ブレンディング)を持ったパレットについては混合重みは無視され、ソリッド(中実)のOSDが生成される。
【0040】
OSD領域の高さ(Region Height)およびOSD領域の幅(Region Width)は、ターゲットが使用する予定のOSD領域の高さと幅を(ピクセル数で)指定する。代表的な領域は640×480である。表示装置は、この領域の外にあるOSD更新ブロック(Update Blocks)の部分は表示しない。カラー解像度(Color Resolution)ビットは、例えば全解像度、半解像度、3分の1解像度のようなそのときの解像度を指定する。OSD領域の高さ(Region Height)、OSD領域の幅(Region Width)およびカラー解像度(Color Resolution)の組合わせにより、実質的にOSDのレイアウトがセットされる。
【0041】
カラーパレットは主OSDヘッダに直ぐに後続している。各パレットのエントリはトランスペアレンシイ(透明)(T)ビット、ブレンド(混合用)(B)ビット、6ビットからなるY、4ビットからなるCb、および4ビットからなるCrを含んでいる。これら3つのカラー成分の各々は、MPEGビデオとの混合の前にバイトに変換される。従って、各フィールド(例えばY)に関連するビットはそのバイト内の最上位ビットと考えることができる。例えば、ルミナンス(Y)に対しは、カラーマップ中の6ビットがルミナンスバイト中の6個の最上位ビットになる。各エントリに対するトランスペアレンシイビットおよびブレンドビットにより、ターゲットはOSDピクセル、ビデオピクセル、ピクセル毎の基準で混合(ブレンド)されたピクセルのいずれかを選択的に表示することが可能になる。カラーパレットに対する変更は、トリガメッセージを使用し、それに続く読出し動作により表示装置に伝達される。
【0042】
メモリに格納されたOSDピクセルは、パレットからセットされた、クロマ(色)/ルマ(輝度)レベルの4:4:4の表現である。ビットマップ中の値は本質的にパレットにインデックス入力される(指標を付けて入力される)。各ブロックに対するカラー解像度はパレットに対して指定された解像度よりも低い可能性がある。例えば、カラーマップ中に256のエントリ(即ち、8ビット/ピクセル)が存在すると、指定されたOSDブロックは、2ビット/ピクセル、4ビット/ピクセル、または8ビット/ピクセルを指定する。この例でOSDブロックに対して2ビット/ピクセルが指定されると、その時はこれらの2ビットがカラーマップの最初の4個のエントリにインデックス入力される。もし、OSDブロックに対して4ビット/ピクセルが指定されると、その時はこれらの4ビットがカラーマップの最初の16個のエントリにインデックス入力される。
【0043】
真のカラーモード(True Color Mode)に対しては、表示装置中のOSDハードウエアはOSDのFIFO(図示せず)から直接4:2:2のデータを引き出し、これを正規のパレット・ルックアップをバイパスして出力より送り出す。OSDのすべての正規の機能は混合機能を除いて保持(サポート)されている。従って、ユーザはこの真のカラーモード(True Color Mode)を全解像度、半解像度、あるいは3分の1解像度で使用することができる。いずれのピクセルもそのY成分を“0”にセットすることにより透明(トランスペアレント)にすることができる。ヘッダブロックに対するすべてのデータが次のシーケンス、即ちY1、Cb1、Cr1、Y2、Y3、Cb3、Cr3、Y4、・・・・で4:2:2のフォーマットにあると仮定されていることに注目すると、各成分は8ビットのデータである。このフォーマットでは、Y1およびY2は共に同じクロマ成分(Cb1、Cr1)を使用している。即ち、各ピクセルは各ルマ(輝度)の値と第2のピクセルと共有する1組のクロマ(色)情報とによって表わされる。例えば、ピクセル1および2は各ルマの値Y1およびY2と、共通の1組みのクロマの値Cb1およびCr1によって表わされる。これによって16ビット/ピクセルの実際のピクセルの大きさ(サイズ)が得られる。パレット基準(パレットベース)モードの場合と同様に、偶数のピクセルのみがOSD更新ブロック用にサポートされる。更新ブロックのピクセルフォーマットは、左上のピクセルが1番目、以下第1および下の第2を越えて右下の領域に位置する最終ピクセルへと続く論理的な態様で続くように構成することができる。再びユーザは、所定の解像度およびライン幅に必要とされるライン当たりのピクセル数を適正に計算する必要がある。
【0044】
【表3】
【0045】
高解像度の表示は、同じ寸法のOSD領域用のピクセル密度の4乃至6倍を持つことができる。セットアップ要求およびOSD伝送時間を容易にセットするために、半解像度モードおよび3分の1解像度モードが与えられる。これらのモードはパレット基準(パレットベース)OSDおよび真のカラー(true−color)OSDの両方で利用可能である。図7は選択された解像度を基準として個々のピクセルを如何にして出力ピクセルにマップ化されるかを示している。解像度モードに基づいてOSD領域の幅を適正にセットするのはターゲット次第であることを理解することが重要である。OSD更新ブロックヘッダ(Update Block Header)の開始カラム(列)および幅は、(内部表示ピクセルカウンタに基づく)表示装置の出力表示ピクセルに直接対応している。例えば、カラムの開始位置が100、幅が100であると、OSDの更新(Update)はピクセルカウント100でピクセルの表示を開始し、ピクセルカウント199で終了する。従って、この機能は選択された解像度モードに依存しない。もし、解像度が2分の1で、ターゲットがこの同じピクセルの組を表示しようとすると、その場合は幅を200に調整する必要がある。その効果(影響)は、元のOSD画像を水平方向に“引き延ばした”形に見えることである。
【0046】
最小限、すべての表示装置は、垂直ラインの2倍化(ダブリング)、水平に対しては1/2または1/3の解像度モードを使用して、2ビット/ピクセルのOSDで640×480で表示できる必要がある。1/3水平モードに対しては、これは640×480の表示の解像度(およびデータの転送時間)で1920×1080の表示が実現できる。
【0047】
バスを経由するデータの転送(即ち、ビットマップ・メニュー)は相応の時間で実現することができる。例えば、4ビット/ピクセルで640×480のOSDに要求されるすべてのデータは1,228,800ビットを必要とする。100Mb/秒のバス、512バイトのパケットペイロード(packet payload)を仮定し、また500μSEC(マイクロ秒)毎に1パケットを伝送することができると仮定すると、約150ミリ秒で上記のすべてのデータを伝送することができる。OSDはこの大きなスペースを占有しないことを考慮すると、上記の時間はさらに短縮される。全スクリーンの4分の1(典型的な例として)のみを使用すると、転送時間は約40ミリ秒になる。小さな更新は数ミリ秒程度で可能である。
【0048】
OSD更新ブロック(Update Block)
OSD領域は表示スクリーン上の特定された領域である。この領域はOSD更新ブロック(OSDUB)(図4参照)を使用して満たされている。各OSD更新ブロック(Update Block)は更新されるスクリーンの長方形の部分を指定する。各ブロックはそれ自身のヘッダ情報とビットマップとを含んでいる。各更新ブロックは、他のブロックによって上書きされるまで、あるいは“クリア領域(Clear Region)”トリガコマンドが受信されるまでスクリーン上に保持される。(表示装置に関する制限を考慮すると)、ターゲットは上記のブロックのフォーマットに関して完全なフレキシビリティ(柔軟性)を持っている。
【0049】
OSD更新ブロックの寸法(ディメンジョン)は制限されない(ピクセルの感覚で)。その座標はOSD領域内で無制限である。OSD領域の左上隅は座標(0、0)である。表示されたOSDブロックの高さ/幅は表示フォーマットに依存する。もし伝送フォーマットが変化すると、それに伴ってOSDの外形(外観)も変化する可能性がある。もし伝送フォーマットが変化すると、メッセージが表示装置からターゲットに供給され(表示情報(Display Information)に基づく以下の説明を参照)、そのフォーマットが変化したことをターゲットに知らせ、もし必要があればターゲットがOSDを再指定することができるようにする。大抵のOSDは表示フォーマットと混合され、伝送フォーマットの変化による影響を受けないことが予測される。しかしながら、ビデオはスクリーンの異なる部分を占めていることがあるので、ターゲットはさらにOSDをリドロー(再描画:redraw)することを希望することがある。
【0050】
OSD更新ブロック(Update Block)用のヘッダは、OSD領域内の開始位置とそのブロックの大きさ(サイズ)を含んでいる。ヘッダ(以下を参照)はカラーの解像度を指定する2ビットを含んでいる。このカラーの解像度は主OSDヘッダで指定された解像度以下か、それと同等の筈である。
【0051】
【表4】
【0052】
ロウ(行)開始ポインタおよびカラム(列)開始ポインタは表示されるOSDブロックの左上隅を指定する。この枠の外側にはOSDは表示されない。ピクセルには0から始まり、増加する順序で番号が付されていることに注目する必要がある。
【0053】
ブロックの高さおよびブロックの幅は、表示されるOSDブロックの高さおよび幅を(ピクセルの数で)指定する。このボックスの外にはOSDは表示されない。
【0054】
単一のカラー更新ブロックを送る方法が提案されている。単一のカラーが指定されると、(指定された領域のビットマップとは対照的に)更新ブロック中で一つのカラーのみが送られる。そのカラーはヘッダによって暗示されたフォーマットで供給される。単一カラー(SC)ビットがセットされると、この単一カラービットは全OSD更新ブロックが単一カラーであることを指定する。この場合、ビットマップ情報はカラー解像度ビット(Color Resolution bit)によって指定されたフォーマットの1個のカラーのみを含む。
【0055】
ピクセルを指定された領域に上下、左右にシフトさせるために更新ブロックを使用することができる。シフトされるデータは更新ブロックのビットマップ部分に供給される。例えば、更新ブロックによって200×100の領域が指定され、10ピクセルだけ右シフトが指定されると、その更新ブロックを備えたビットマップは10×100になる。2個のビットフィールドはシフトの方向を指定する。
【0056】
決定されると、そのシフトビットは、この更新ブロックによって指定された領域がこの指定された方向に指定されたピクセル数だけシフトされることを指定する。シフトされるこのデータには更新ブロックのビットマップデータの部分に含まれている。
【0057】
シフトビットがセットされると、この9ビットのシフト値のフィールドは、それによってデータがシフトされるピクセルの数を指定する。更新ブロックに含まれるビットマップの大きさ(サイズ)はこのフィールドの関数になり、シフト方向に直交するディメンジョン(元)をもっている。
【0058】
サブ領域の要求
サブ領域メッセージ30が定義され、このサブ領域メッセージは、表示装置14が先に送られた領域20の特定の部分32を要求することができるようにする(図6参照)。これは、OSDが別の装置あるいはこれに類するものからのエラーメッセージ(誤りメッセージ)を一時的に上書きする必要のあるときに有効である。このようにして、表示装置は必要とするときに(再びメモリの要求を低く維持して)領域を要求することができる。
【0059】
【表5】
【0060】
フィールド“OSD sub- region request(OSD サブ領域 要求)”は次の情報を含んでいる。
【0061】
【表6】
【0062】
SR Row: 頂部からの行(row)の数(頂部の行は、OSDを使用するためにターゲットが要求した領域の頂部に関して0)。
SR Column:左端からの列(column)の数(左端の列は、OSDを使用するためにターゲットが要求した領域の左端に関し0)。
SR Height:行数によるサブ領域の高さ(OSD領域中の行数より少ない数でなければならない)。
SR Width: 列数によるサブ領域の幅(OSD領域中の列数より少ない数でなければならない)。
もし、SR Height=SR Width=0であれば、要求は主OSDヘッダとカラーマップを再送することを要求するものと解釈される。
【0063】
OSDを発生することができるすべてのターゲットは以下に定義するようにOSDサブ領域のオブジェクト(目的、対象)を実行する。表示装置は、領域の左上隅の行/列の座標、および幅と高さを指定することにより利用可能なサブ領域を伝送する。IEC−61883によって定義されたFPCフレームに入り込むメッセージ配列(メッセージ・シンタックス)を以下に示す。
【0064】
表示情報
次のメッセージは、表示フォーマットが変更されたことを表示装置がターゲットに通知することを許容するように指定されている。表示フォーマットは(他のフォーマットと共に)いつでもターゲットが読出すためにも利用されるものである。表示装置からターゲットに与えられる帰還は、全OSDビットマップ面が何かということ(通常は表示フォーマットと同じである)、およびその面のどの部分がオーバーラップビデオであるかということを含んでいる。例えば、OSDビットマップ面は1920×1080であるが、入力ビデオが4:3のアスペクト比をもった640×480であれば、結果として得られたビデオは、そのビデオの左上隅の座標が(319、59)で1280×960として表示される。
【0065】
【表7】
【0066】
【表8】
【0067】
アプリケーション制御言語(Application Control
Languages)
消費者(使用者)が電子装置をIEEE−1394シリアルバスを介して相互接続された他の装置と相互作用させるためには、共通のコマンド(命令)を定義しなければならない。装置のモデル化および制御のための3つの標準的な方法はCAL、AV/C、およびユニバーサル・シリアルバス用に採用された方法である。
【0068】
制御言語(control languages)のデザインは、すべての消費者向け電子製品が共通の部品または機能について階層の(ハイアラーキカル)構成をもつという仮定を基礎としている。CALおよびAV/Cは論理的実体(エンティティ)と物理的実体(エンティティ)との間を識別する制御言語である。例えば、テレビジョン(即ち、物理的実体)はチューナ、オーディオ増幅器等の機能的成分(即ち、論理的実体)を持っている。このような制御言語は2つの主な機能、即ち、資源(リソース)の割り当てと制御の機能を提供する。資源の割り当ては一般的な回路網(Generic Netwark)の資源の要求、使用、および解放(リリース)に関係している。メッセージおよび制御は、IEC−61883で定義され、上に説明したようにFPCによって転送される。例えばCALはそのコマンドの構文(syntax:シンタックス)用のオブジェクトの基本方法論を採用している。オブジェクトはインスタンス・ベアリアブルIV:instance variable)として知られている何組かの内部数値に対する唯一のアクセスを含み、保有している。各オブジェクトはメソッド(方法)の内部リストを保持している。メソッド(方法)は、オブジェクトがメッセージを受信した結果として取るアクション(行動)である。メソッド(方法)が呼び出されると、通常1あるいはそれ以上のIVが更新される。メッセージは0(ゼロ)あるいはそれ以上のパラメータが後続するメソッド識別子からなる。オブジェクトがメソッドを受信すると、そのメソッドのリストからメッセージで識別されたメソッドに一致(整合)するメソッドを探す。もし、メソッドが発見されると、そのメソッドが実行される。メッセージを具備したパラメータはそのメソッドの正確な実行を決定する。
【0069】
OSDを表示することのできるすべての装置は次のOSDのオブジェクトを実行する必要がある。このオブジェクトはトリガメッセージのアプローチで非同期プル(PULL)をとる。このオブジェクトはターゲトから表示装置へトリガメッセージの形で伝送される。表示装置は、ターゲットのバスマップド・スペースからトリガメッセージを読むことによってメニューを引き出す。この要求の応答は、表示装置がこれらの更新ブロックを読み出したことの指示としてターゲット装置で使用される。
【0070】
【表9】
【0071】
OSDを発生することのできるすべての装置は、後続するOSDサブ領域要求オブジェクトを実行しなければならない。このオブジェクトは、行座標、列座標、幅及び高さをもったOSDのサブ領域を要求するために表示装置からターゲットへの要求メッセージに担持されている。
【0072】
【表10】
【0073】
次のオブジェクトは表示に関するターゲットを通知するために使用される。例えば、OSDビットマップ面の解像度および大きさ、および表示されたビデオの位置および大きさ。
【0074】
【表11】
【0075】
本発明をその幾つかの実施例について詳細に説明したが、上の説明を読み、理解することにより、詳細に説明した実施例の他に幾つかの変形例も考えられることは当業者には明らかであり、特許請求の範囲はこれらの変形例も含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来技術のオーディオ/ビデオシステムのインターオペラビリティ(相互運用性)を簡略化されたブロック図の形で示した図である。
【図2】 ディジタルVCRおよびディジタルテレビジョンのインターオペラビリティを簡略化されたブロック図の形で示した図である。
【図3】 本発明を採用したディジタル装置のインターオペラビリティを簡略化された概略ブロック図の形で示した図である。
【図4】 本発明を使用して構成されたオンスクリーン表示メニューを有する表示装置を簡略化された概略ブロック図の形で示した図である。
【図5】 図4のオンスクリーン表示メニューの表示装置の構成を簡略化された概略図の形で示した図である。
【図6】 図4のオンスクリーン表示メニューの表示装置の変形を簡略化された概略図の形で示した図である。
【図7】 本発明のオンスクリーン表示メニューの異なる個々の解像度に対するピクセルマッピングを簡略化された概略ブロック図の形で示した図である。
【符号の説明】
10 周辺装置
12 ターゲット装置
14 ディジタルTV(ディスプレイ)
16 バス
18 OSDメニュー
20 OSD領域
24 OSD更新ブロック
30 サブ領域メッセージ
32 特定のサブ領域
Claims (11)
- ディジタル装置であって、
(a)ディジタルバスによって相互に接続された周辺装置から、前記周辺装置により生成されるオンスクリーン表示を表わすビットマップ・データを受信する手段と、
(b)ビデオ・プログラムを表わすディジタルストリームを受信する手段と、
(c)前記周辺装置から受信したビットマップ・データと前記ディジタルストリームとを当該ディジタル装置で合成し、合成された表示可能な画像を表わす信号を生成する手段であって、前記合成された表示可能な画像の一部は上書きされるものである、前記生成する手段と、
(d)先に受信したデータの更新される部分を表す後続するビットマップ・データを受信する手段と、
(e)前記合成された表示可能な画像を、前記受信した後続するビットマップ・データで更新して、更新された合成された表示可能な画像を生成する手段であって、前記更新された合成された表示可能な画像が前記周辺装置により生成されて制御される、前記手段と、
(f)前記合成された表示可能な画像の前記受信される後続するビットマップ・データにより上書きされる部分に対応するビットマップ・データを前記周辺装置から要求する手段と、
(g)前記合成された表示可能な画像の前記受信される後続するビットマップ・データにより上書きされる部分に対応するビットマップ・データを前記周辺装置から受信する手段と、
を含む、前記ディジタル装置。 - 前記ディジタルバスによって相互に接続された複数の使用可能な周辺装置から、前記周辺装置を選択する手段を含む、請求項1に記載のディジタル装置。
- 前記受信したディジタルストリームのフォーマット変更に応答して、前記表示装置における前記フォーマットの変更を前記周辺装置に知らせる手段を含む、請求項2に記載のディジタル装置。
- 前記合成された表示可能な画像内で、前記ビットマップ・データをシフトさせる手段を含む、請求項3に記載のディジタル装置。
- 表示装置が、
(a)周辺装置により生成されメモリ装置に記憶された、前記周辺装置のオンスクリーン表示メニューにより生成されるビットマップ・データのブロックの特性を表わすメッセージを前記周辺機器から受信するステップと、
(b)非同期の読出し要求コマンドを発生してこれを前記周辺装置に供給するステップと、
(c)前記非同期の読出し要求コマンドに応答して前記周辺装置から前記ビットマップ・データを受信するステップと、
(d)ビデオ・プログラムを表わすディジタルストリームを受信するステップと、
(e)前記周辺装置から受信された前記ビットマップ・データと前記ディジタルストリームを合成して、前記周辺装置により生成される前記オンスクリーン表示を表わす合成された表示可能な画像を生成するステップと、
を実行する、ディジタルバスを介して表示装置に相互に接続された周辺装置のオンスクリーン表示メニューを管理する方法。 - 前記メッセージは、前記メモリ装置に記憶されたビットマップ・データのブロックの位置と大きさを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記データは、ヘッダとビットマップ更新ブロックを含み、前記ヘッダは、前記オンスクリーン表示メニューのパラメータを特定し、前記ビットマップ更新ブロックは、前記メニューの位置と内容とを特定するものである、請求項6に記載の方法。
- ディジタル・テレビジョン装置であって、
(a)ディジタルバスを介して相互に接続された周辺装置から、前記周辺装置により生成されるオンスクリーン表示を表わすビットマップ・データを受信する手段と、
(b)前記ディジタルバスを介して相互に接続された前記周辺装置から、先に転送されたビットマップ・データの更新された部分を表わし、前記先に転送されたビットマップ・データに対してインデックス付けされている、後続するビットマップ・データを受信する手段と、
(c)前記ビットマップ・データ及び前記後続するビットマップ・データのいずれかとビデオ・プログラムを表す受信したディジタルストリームとを当該ディジタル・テレビジョン装置中で合成し、合成された表示可能な画像を生成する手段と、
(d)第1の転送モードに従ってプログラムされたイベントを表すデータを前記周辺装置より受信する手段と、を含み、
(e)前記ビットマップ・データを受信する手段は、第2の転送モードに従ってビットマップ・データを受信する手段を有する、前記ディジタル・テレビジョン装置。 - ディジタル装置であって、
(a)IEEE1394に準拠したバスによって相互接続された周辺装置から、当該周辺装置によって生成されて制御されるオンスクリーン表示を表すビットマップ・データを受信する手段と、
(b)ビデオ・プログラムを表すディジタルストリームを受信する手段と、
(c)前記周辺装置から受信した前記ビットマップ・データと前記ディジタルストリームとを当該ディジタル装置中で合成し、合成された表示可能な画像を表す信号を生成する手段と、を含み、
前記オンスクリーン表示を表すデータを受信する手段が、非同期転送モードを使用してデータを受信する手段を含む、前記ディジタル装置。 - 前記ディジタルバスが、非同期転送モードをサポートするIEEE1394に準拠したバスを含む、請求項5に記載の方法。
- (a)IEEE−1394に準拠したディジタルバスによって相互に接続された周辺装置から、当該周辺装置により生成されて制御されるオンスクリーン表示を表すビットマップ・データを受信する手段と、
(b)前記ディジタルバスによって相互に接続された周辺装置から、先に転送されたビットマップ・データの更新された部分を表し、当該先に転送されたビットマップ・データにインデックス付けされている後続のビットマップ・データを受信する手段と、
(c)前記ビットマップ・データまたは前記後続のビットマップ・データを当該テレビジョン装置中でビデオ・プログラムを表す受信したディジタルストリームに合成して、合成された表示可能な画像を生成する手段と、
(d)前記周辺装置から、非同期転送モードに従ってプログラムされたイベントを表すデータを受信する手段とを有し、
ビットマップ・データを受信する前記手段は、等時性転送モードに従ってビットマップ・データを受信する手段を含む、テレビジョン装置。
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