JP4940537B2 - Transmitter - Google Patents
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本発明は、画像信号を伝送する信号伝達システムに関し、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信号伝達システムに関するものである。 The present invention relates to a signal transmission system for transmitting an image signal, and relates to a signal transmission system capable of simplifying the hardware configuration of a video signal transmission side and a reception side.
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YPBPR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。
A conventional example will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a conventional signal transmission system.
In FIG. 17,
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YPBPR又はYUV又はYCbCr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。
The operation of the signal transmission system configured as described above will be described.
The
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YPBPR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PBPR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。
On the other hand, on the
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YPBPR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。 However, in the above conventional signal transmission system, transmission path encoding is performed with RGB signals. Therefore, the output of the MPEG decoder is temporarily converted into RGB signals, encoded, transmitted, transmitted through the transmission path, and then on the monitor side. to perform again signal processing, it is necessary to convert the RGB signals into YP B P R, further, in order to output the RGB signals to the final display device, must be converted again from the Y color difference signals into RGB signals , Had the disadvantage of requiring a lot of hardware.
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信号伝達システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a signal transmission system capable of simplifying the hardware configuration of the video signal transmission side and reception side.
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、MPEG規格に従って圧縮されたストリームを復号して得られる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部と、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、前記ベースバンド信号を生成する際に使われた情報であって前記MPEG規格に従って圧縮されたストリームの性質を記述した情報が含まれ、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。 In order to solve the above problems, a transmitting apparatus according to the present invention includes a baseband luminance signal obtained by decoding a stream compressed in accordance with the MPEG standard in a transmitting apparatus that digitally transmits a video signal via a transmission path. A transmission line encoding unit that time-division-multiplexes the color difference signal in the video period and the control signal in the blanking period, and an interface that receives the receiving apparatus information via an I2C (Inter IC control) bus. The type includes information used when controlling the image quality and used when generating the baseband signal and describing the nature of the stream compressed in accordance with the MPEG standard. Outputs the audio signal and outputs the luminance signal and the color difference signal so as to perform output that can be displayed on the receiving device based on the receiving device information. It is characterized in that for outputting a serial audio signal.
本発明の送信装置によれば、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部と、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、前記ベースバンド信号を生成する際に使われた情報が含まれ、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ようにしたので、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、受信装置の能力に従ってベースバンド映像信号と音声信号を統合的に最適化して出力することができ、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とともに、画質の制御に用いる、ベースバンド信号を生成する際に使われた制御信号を、映像信号の垂直帰線期間に多重して出力することより、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。 According to the transmit device of the present invention, in a transmission apparatus for digital transmission over a transmission channel a video signal, a luminance signal and color difference signals of the baseband video period, time-division multiplexing control signal during a blanking period A transmission path encoding unit and an interface for receiving receiving device information via an I2C (Inter IC control) bus, and the type of the control signal includes a baseband signal used for image quality control. In addition, the transmission device outputs an audio signal, and the luminance signal, the color difference signal, and the audio signal are output so as to be output by the reception device based on the reception device information. since so as to output, performance of the transmission device signal receiving apparatus can know in advance without transmitting a conventional manner a rate that can not be scanned by the signal receiving apparatus, sexual signal receiving apparatus Because the signal is transmitted based on the performance of the receiver, the baseband video signal and the audio signal can be optimized and output in accordance with the capability of the receiver. In addition to avoiding problems, the control signal used to generate the baseband signal used to control the image quality is multiplexed and output during the vertical blanking period of the video signal, resulting in the minimum necessary control information. Based on this, the signal receiving apparatus can be operated .
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment shown here is an example to the last, Comprising: It is not necessarily limited to this embodiment.
実施の形態1.
以下に、本発明の実施の形態1による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による信号伝達システムの構成を示すブロック図である。
A signal transmission system according to
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal transmission system according to
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。
In FIG. 1,
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YPBPR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YPBPR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、YPBPR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YPBPR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。
The operation of the signal transmission system configured as described above will be described.
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YPBPR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、PB及びPR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。
Transmission
このような本実施の形態1による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。
In the signal transmission system according to the first embodiment, since the Y color difference signal output from the
実施の形態2.
以下に、本発明の実施の形態2による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による信号伝達システムの構成を示すブロック図である。
The signal transmission system according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal transmission system according to the second embodiment of the present invention.
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PB及びPR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PBPR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PBPR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PBPR信号を元のPB信号及びPR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PB信号及びPR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YPBPR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。
In FIG. 2,
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YPBPRの3本の信号線を時分割多重回路203に出力する。PB信号及びPR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、PB信号及びPR信号に対して時間軸多重を行い、PB信号とPR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PBPR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。
The operation of the signal transmission system configured as described above will be described.
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PBPRに復号化し、分離回路207に出力する。PBPR信号は時間多重されているので、分離回路207は元のPB信号及びPR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、PB及びPRに対して所定の色処理を行う。このようにして得られたYPBPR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。
Transmission
このような実施の形態2による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.
Since the signal transmission system according to the second embodiment includes the time
以下に、本発明の実施の形態3による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。
The signal transmission system according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the configuration of the signal transmission system according to the third embodiment of the present invention.
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。
In FIG. 3,
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。
FIG. 4 is a block diagram for explaining the
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。
In FIG. 4,
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。 The operation of the signal transmission system configured as described above will be described with reference to FIG. Here, an initial protocol based on I 2 C will be described with reference to FIG.
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)。
First, the
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)。
If the received manufacturer code and device code are known, the
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。
Next, the
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。
Next, as a
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。
In another case, as
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。
Here, the ROM table 412 in the I 2 C controller 411 in the
このように本実施の形態3による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。 As described above, in the signal transmission system according to the third embodiment, since the STB outputs after knowing the performance of the TV monitor, the STB may output a rate that cannot be scanned on the TV monitor side. By performing such negotiation, problems such as no video or no sound can be avoided on the television monitor side.
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。 Further, when the TV monitor transmits the manufacturer code and the device code to the STB, if the manufacturer and the device code are between manufacturers that disclose information between the STB and the TV monitor, for example, image up-conversion is performed. It is possible to automatically select the better one by comparing the performance of each up-conversion that the STB should do or leave it to the TV monitor side.
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。
In addition, as an example of initial access, an example in which only the scan type and how many channels of sound can be reproduced is negotiated earlier, but the other connected TV monitor is a 16: 9 wide TV or 4 pairs. If the
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。 In general, a television monitor does not output a received signal as it is, but particularly enhances and outputs luminance and color. However, in some cases, it is not desirable for a user such as a personal computer to intentionally manipulate the brightness and color. Therefore, the STB side is notified of the enhancement characteristics on the TV monitor side, and the enhancement is reversely corrected on the STB side. If a signal is output in advance, a video signal that is not enhanced can be output to the television monitor as a total.
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。 In addition, if a mode that does not enhance is provided on the television monitor side, it is possible to forcibly switch from the STB side to that mode, thereby ensuring reproduction without color enhancement.
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。 Next, when the connected monitor is a wide TV, it is common for the TV to have a display mode such as a wide mode or a normal mode. For example, when a 16-to-9 monitor is connected, it is received by the STB. If the material is 16: 9, the STB is output without aspect conversion as it is, but when the TV setting is set to normal display, as shown on the right side of FIG. It may happen that the image appears vertically long. In this case, a normal aspect image can be obtained by setting the TV side to the full display mode from the STB side. Note that FIG. 6 shows a 16: 9 picture with the output expected on the left side, and a picture of an incorrect aspect when the setting on the TV side becomes normal due to the right side.
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YPBPR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。 Further, Y color difference signals rather than RGB signals between the STB and the TV monitor, that is, when transmitting a signal such as a YP B P R, when conversion formula for converting the TV side based on the RGB signals are different Since there is, it is also possible to transmit the conversion formula itself. Since the conversion formula is described in the MPEG stream data, the conversion formula extracted on the STB side is transmitted to the television monitor side via I 2 C, so that it can be converted to the correct RGB on the television monitor side.
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 The data transmission in the signal transmission system of the third embodiment may be multiplexed and transmitted using CTL0 or CTL1 of the video signal line as shown in FIG.
実施の形態4.
以下に、本発明の実施の形態4による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。
The signal transmission system according to the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図12は、本発明の実施の形態4による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。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a selector included in the video output interface on the transmission side of the signal transmission system according to the fourth embodiment of the present invention. Note that the difference from the third embodiment is that the
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。
In FIG. 12, a selector (selector) 1201 temporally selects a red color signal R and other control signals CTL0 by DE. The
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。
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the selector. Although the
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。
As the R signal and the CTL0 signal are input, the
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)。
The operation of the signal transmission system configured as described above will be described with reference to FIG.
First, an inquiry about the manufacturer code and the device code is first made from the STB to the television side (S12). If the TV monitor is a device that was shipped before standardization, it is normal that an inquiry for the manufacturer code and device code cannot be answered, so in this case the process ends and the connected monitor as understanding of the STB does not support the function of TV monitor control to the I 2 C, it determined that that does not send the control command in I 2 C future (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。 If there is a reply as a result of the inquiry about the manufacturer code and the device code, it is determined whether or not the STB is a known type (S14). In that case, if the type is a known type, the process ends, and the connected monitor knows all the performance on the STB side, so that the optimum video and audio output can be changed in combination with the STB itself. (S15). If it is detected in S14 that the type is not known (UNKNOWN_TYPE), the rate and the number of audio channels that can be displayed on the display are checked in order. STB determines that basic standards such as volume adjustment, mute, brightness, contrast adjustment, etc. can be created and used.
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。 FIG. 11 shows an example of the structure of the control data. For example, the header has a reservation pattern in which “01” is continued for 2 bytes, and then a read for reading the state on the TV side from the STB to the TV. One byte of R / W data for identifying the address, the address indicating what to write at the address on the TV side, and the value of the value to be written or read Configure control data. With the control data having such a configuration, a desired command can be sent to the television side.
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。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the receiving side, that is, the television monitor.
In FIG. 13,
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。
Further, since the data accompanying each frame is preferably input to the image
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。 By having such a configuration on the receiving side, it is possible to operate the TV monitor side as a control from the STB with the minimum necessary items such as brightness, contrast, and volume, and to transmit a control signal for each frame, The STB can perform image quality control for each frame.
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。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a control signal to be sent for each frame. Here, an example in which information of telecine is superimposed is described. In the case of a telecine image, there is a field that is output by repeating the field, and conventionally it has a field memory on the receiving side, and it performs scanning conversion by detecting whether it is a field repeat by taking the difference between them. It was.
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。
FIG. 15 is a block diagram showing a conversion circuit for converting from a conventional 24p telecine material to, for example, 60p. In FIG. 15,
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。 Therefore, in order to solve the above problem, in this embodiment, as shown in FIG. 16, a field repeat signal transmission method is used.
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。
In FIG. 16,
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。 By configuring in this way, the blanking period code analyzing means 1608 can reproduce the top / bottom information and field repeat information superimposed on the transmission side without error, so that the correct field repeat information and top / bottom information can be reproduced. Can be used to obtain a Y output signal.
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。 Next, an output image when 24p to 60p is converted on the television monitor side using such means and output will be described with reference to FIG. In FIG. 14, A1 represents the first field of frame A, and A2 represents the second field of the same frame A. The TV monitor input signal is assumed to be a case where A1, which is field-repeated once again with A1 and A2, for example, comes in time. In that case, as the output signal of the television monitor, first, one frame composed of A1 and A2 is outputted, and the frame made from A1 and A2 is outputted at the next time. Here, if the third field of the input signal to the monitor is the same A1 as the first field, the third frame of the output signal of the television monitor is also made from A1 and A2 if detected correctly. The correct picture is synthesized, but if there is a false detection at this time, there was a problem that it was not reproduced correctly. In the configuration as shown in FIG. 16, since it is determined whether or not the field is a repeat field based on the top / bottom information and field repeat information of the MPEG stream information superimposed on the broadcast station side, Will be reproduced correctly.
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。 In the fourth embodiment, the description has been given of the case where the field repeat and top / bottom information, which are telecine information, are superimposed. For example, whether the frame is an I picture, a P picture, or a B picture. This information can also be superimposed in the same manner. However, the I picture is an intra-coded image, the P picture is an image using a difference between frames, and the B picture is an image encoded using a bidirectional difference. This makes it possible to set noise removal parameters for each frame. Conventionally, since baseband video signals do not know whether each frame is an I picture, a B picture, or a P picture, noise removal cannot be performed adaptively.
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。 As another example, MPEG compression rate information can be superimposed. In this case, the MPEG compression rate can be obtained as many megabits / second video stream from the header of the MPEG elementary stream. Furthermore, since the horizontal, vertical size, and frame rate can be obtained, the parameters for noise removal can be set by notifying the television side of the relationship between the horizontal and vertical sizes and the frame rate. In this way, since the information regarding the MPEG compression rate is not known on the transmission side as in the prior art, the problem that appropriate processing cannot be performed can be avoided.
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。 Furthermore, as another example, since it is possible to know from the header of the MPEG stream whether the material is captured by a progressive camera or an interlaced camera, this information can be transmitted as similar control data. it can. This data can be used to select a method of IP conversion, that is, conversion from interlace to progressive, on the television monitor side. Therefore, conventionally, a motion detection circuit is necessary to perform accurate IP conversion. The motion detection circuit is used to perform progressive interpolation for a still area and interpolate a moving picture area as an interlace. Then it becomes unnecessary. In addition, even if the material is interlaced, even if a graphics layer such as OSD is placed on the majority of the screen, it is appropriate to insert it progressively. Since it is known internally, a correct interpolation can be performed by transmitting a control signal as a progressive signal at that time.
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。 In the data transmission of the signal transmission system according to the fourth embodiment, data having a slow transfer rate may be sent using the I 2 C bus shown in FIG.
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。 In the second embodiment, since the color difference signals are multiplexed into one, the three signal lines are required in the first embodiment, but all the video signals are transmitted through the two transmission lines. Therefore, it is possible to transmit a signal for distinguishing the natural image output from the MPEG decoder and the OSD area using the remaining one signal line. By transmitting this signal, even if an IP conversion error occurs during broadcasting of 480p, it can be displayed with high image quality without affecting the data broadcasting of 480p. In addition, it has a feature that the processing of characters and natural images can be separated for each pixel.
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。 In the second embodiment, since only two transmission lines are required, the remaining one can be defined as a user-defined signal line.
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。
Although FIG. 4 describes the case where the device that outputs the video signal is the STB, the same configuration can be applied to a digital camera or notebook PC that requires power saving. In the case of a portable terminal such as a digital camera or a notebook PC, a still image is transmitted. Therefore, the
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。 The signal transmission system according to the present invention can perform appropriate processing on the baseband video signal based on information about the new image signal before decoding the baseband video signal, and can transmit the video signal. This is useful for digital cameras, notebook PCs, and the like that require simpler hardware configurations on the reception side and on the reception side, and that require higher image quality and lower power consumption.
101,201 映像信号出力装置
102,202 MPEG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
106,208 Y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
301 STB
302,1301 TVモニタ
402 MPEGデコーダ
403 映像出力インターフェース
404 CPU
405 プログラムROM
406 I2C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
411,1309 I2Cコントローラ
412,1309 ROM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
1308 CPU
101, 201 Video
302, 1301
405 Program ROM
406 I 2 C controller 408, 1302
Claims (1)
MPEG規格に従って圧縮されたストリームを復号して得られる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部と、
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、前記ベースバンド信号を生成する際に使われた情報であって前記MPEG規格に従って圧縮されたストリームの性質を記述した情報が含まれ、
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。 In a transmission device that digitally transmits a video signal via a transmission path,
A transmission path encoding unit for time-division multiplexing a baseband luminance signal and a color difference signal obtained by decoding a stream compressed in accordance with the MPEG standard in a video period and a control signal in a blanking period;
An interface for receiving receiving device information via an I2C (Inter IC control) bus,
The type of the control signal includes information used to control the image quality and information used when generating the baseband signal and describing the nature of the stream compressed in accordance with the MPEG standard .
Further, the transmission device outputs an audio signal,
A transmission apparatus that outputs the luminance signal, the color difference signal, and the audio signal so as to perform output that can be displayed on the reception apparatus based on the reception apparatus information.
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