JP5573361B2 - 送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、及び送受信装置 - Google Patents

送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、及び送受信装置 Download PDF

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Description

本発明は、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、及び送受信装置に関する。
近年、映像信号及び音声信号を装置間で伝送するために、HDMI(High Definition Multimedia Interface)と呼ばれるデジタルインタフェース規格が登場し、家電機器及びAV(Audio and Visual)機器の分野において、広く普及している。HDMIは、DVI(Digital Visual Interface)をさらに発展させ、映像信号、音声信号、及び機器制御信号を1本のケーブルで伝送することができるようにしたものである。
ところで、表示装置の大画面化及び映像の高画質化に伴って、上記装置間で伝送されるデータの容量は増大している。このため、HDMIにおいても伝送帯域の拡張が求められている。そこで、HDMI Ver1.3においては、データ信号が伝送路で受ける伝送損失を推定し、高域ゲイン補償をかけて等化処理を行うためのケーブルイラコライザの利得カーブが定義された。この伝送損失を補償することにより、伝送可能帯域は、従来と比較して約2倍に広がった。また、特許文献1には、伝送路に含まれるリファレンスクロックを用いて、高域ゲイン補償をかけて等化処理を行い、さらにその自動最適化を図る方法が記載されている。
特開2008−124670号公報
しかし、特許文献1に記載の方法は、HDMI Ver.1.3において拡張された帯域を超えるものではなく、さらなる広帯域化が望まれている。さらなる広帯域化のための1つの方法として、伝送により失われやすい、信号の高域成分を補償する信号を予め加えて、伝送損失を防ぐ方法がある。ところが、信号の高域成分を補償する信号を加えた場合には、従来信号(以下、ノーマル信号という。)との互換性が失われるという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、伝送信号の高域成分を補償する信号を予め加えたプリエンファシス信号と、伝送信号の高域成分を補償する信号を加えないノーマル信号とを伝送することが可能な、新規かつ改良された送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、及び送受信装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、伝送路を介して受信装置と接続するためのインタフェースであるインタフェース部と、入力信号の高域成分を補償する信号を上記入力信号に加えたプリエンファシス信号を生成するプリエンファシス部と、上記受信装置が、上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な装置であるか否かを示す識別情報を取得し、上記識別情報に応じて、上記受信装置を上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を、上記受信装置に対して送出させ、上記プリエンファシス部を制御して上記プリエンファシス信号を生成させる送信制御部とを有する、送信装置が提供される。
かかる構成によれば、受信装置がプリエンファシス伝送に対応している場合にのみプリエンファシス信号を生成するとともに受信装置をプリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切り替えさせることができるため、プリエンファシス信号と、ノーマル信号との双方を伝送することができる。
また、上記伝送路は、HDMI(High Definition Multimedia Interface)ケーブルに含まれる伝送チャネルにより形成されてもよい。
また、上記識別情報は、上記受信装置に記憶されるEDID(Extended Display Identification Data)内の識別ビットにより示されてもよい。
また、上記送信制御部は、上記制御情報に対する応答情報が受信されると、上記応答情報に応じて、上記プリエンファシス部に上記プリエンファシス信号を生成させてもよい。
また、上記送信制御部は、双方向の伝送路を介して、上記応答情報を受信してもよい。
また、上記送信制御部は、CEC(Consumer Electronics Control)制御信号により上記制御情報及び上記応答情報を送信又は受信させてもよい。
また、上記送信制御部は、上記伝送路として、HEAC(HDMI Ethernet(登録商標) & Audio Return Channel)を用いることにより、上記制御情報及び上記応答情報を送信又は受信させてもよい。
また、上記送信制御部は、AVI InfoFrameを用いて上記制御情報を送信させてもよい。
また、上記送信制御部は、上記制御情報を複数回送信してもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、送信装置と伝送路を介して接続するためのインタフェースであるコネクタ部と、上記送信装置から受信した信号に対して受信処理を行う受信処理部と、上記送信装置から、入力信号の高域成分を補償する信号を上記入力信号に加えたプリエンファシス信号の受信処理を行うことのできる状態に切替えさせるための制御情報を受信すると、上記制御情報に応じて上記受信処理部を上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせる受信制御部とを有する、受信装置が提供される。
また、上記受信処理部は、上記プリエンファシス信号のうち補償された高域成分を元に戻すデエンファシス処理を行うデエンファシス部を有し、上記受信制御部は、上記デエンファシス部が、受信した信号のデエンファシス処理を行うことのできる状態に切替えてもよい。
また、上記受信処理部は、受信した信号の高周波領域を補償するイコライザ部をさらに有し、上記受信制御部は、上記制御情報に応じて、上記イコライザー部の補償特性を切替えてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、送信装置と伝送路を介して接続される受信装置が、入力信号の高域成分を補償する信号を上記入力信号に加えたプリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な装置であるか否かを示す識別情報を取得するステップと、上記識別情報に応じて、上記受信装置を上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を上記受信装置に送信するステップと、上記プリエンファシス信号を上記受信装置に送信するステップと、を含む、送信方法が提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、受信装置と伝送路を介して接続される送信装置から、上記受信装置を上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を受信するステップと、上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な状態にするための受信準備ステップと、上記プリエンファシス信号の受信処理を行うステップと、を含む、受信方法が提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、伝送路を介して受信装置と接続するためのインタフェースであるコネクタ部と、入力信号の高域成分を補償する信号を上記入力信号に加えたプリエンファシス信号を生成するプリエンファシス部と、上記受信装置が、上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な装置であるか否かを示す識別情報を取得し、上記識別情報に応じて、上記受信装置を上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を上記受信装置に対して送出させ、上記プリエンファシス部を制御して上記プリエンファシス信号を生成させる送信制御部と、を有する送信部と、送信装置と伝送路を介して接続するためのインタフェースであるコネクタ部と、上記送信装置から受信した信号に対して受信処理を行う受信処理部と、上記送信装置から、入力信号の高域成分を補償する信号を上記入力信号に加えたプリエンファシス信号の受信処理を行うことのできる状態に切替えさせるための制御情報を受信すると、上記制御情報に応じて上記受信処理部を上記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせる受信制御部と、を有する受信部と、を有する、送受信装置が提供される。
以上説明したように本発明によれば、伝送信号の高域成分を補償する信号を予め加えたプリエンファシス信号と、伝送信号の高域成分を補償する信号を加えないノーマル信号とを伝送することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る伝送システムの構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る受信装置で用いるイラコライザカーブの一例である。 同実施形態に係る受信装置で用いるイラコライザカーブの他の一例である。 HDMIの信号構成を概略的に示す説明図である。 動作モード切替のタイミング制限を説明するための説明図である。 動作モード切替動作の第1の例を示すシーケンス図である。 プリエンファシスモードからの動作モード切替動作の第1の例を示すシーケンス図である。 CECの仕組みを示す説明図である。 動作モード切替動作の第2の例を示すシーケンス図である。 動作モード切替動作の第3の例を示すシーケンス図である。 伝送路長を正確に規定することのできるケーブル構造の第1の例を示す説明図である。 伝送路長を正確に規定することのできるケーブル構造の第2の例を示す説明図である。 伝送による高域成分の損失の様子を示す説明図である。 プリエンファシス信号を概略的に示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.概要
2.機能構成
3.信号構成
4.動作モードの切替えに用いる制御情報
4−1.EDID情報及びAVI InfoFrame
4−2.CEC制御信号
4−3.Ethernet(登録商標)のパケット(HEAC)
5.ケーブル構造について
6.効果の例
<1.概要>
HDMIは、映像信号、音声信号、及び機器制御信号を伝送することのできるデジタルインタフェース規格である。このHDMIは、DVIと呼ばれるPC(Personal Computer)とディスプレイを接続するための接続規格を基にして、音声信号及び機器制御信号の伝送機能、並びに、コピー防止機能(HDCP:High−bandwidth Digital Content Protection system)などを追加してAV機器及び家電機器向けに拡張された規格である。
映像信号を伝送するためのデジタルインタフェース規格としては、他にDisplayPortが挙げられる。HDMIがDVIとの互換性を優先し、DVIの拡張により規定されたのに対し、DisplayPortは、DVIとの互換性を捨て、より高解像度での利用を優先し、現状においては、HDMIよりも広帯域化を実現している。
そこで、HDMIにおいても、さらなる広帯域化により、例えば2K×4Kと呼ばれる大画面フォーマット、およびハイフレームレート(1K×2K 240Hz 8bit)などのフォーマットに対応することが望まれている。HDMIの広帯域化を図るための方法として、プリエンファシスの適用が挙げられる。プリエンファシスとは、伝送により失われる信号のエッジ成分を予め強調して伝送する方法である。
ここで、図13及び図14を用いて、プリエンファシスについて説明する。図13は、伝送による高域成分の損失の様子を示す説明図である。また、図14は、プリエンファシス信号を概略的に示す説明図である。
図13(a)に示されるように、デジタル信号は、そのエッジ32部分により0又は1の値が判別されている。ところが、信号の高周波成分は劣化しやすい。このため、図13(a)に示されるデジタル信号は、伝送後に、図13(b)に示されるように波形がなまってしまう。
このため、この伝送により失われやすいエッジ32部分の成分を予め強調するプリエンファシスという方法がある。例えば、図14(a)に示されるようにプリエンファシスを加えた信号は、伝送により劣化しても図14(b)に示されるようにエッジ32部分の波形のなまりを低減する。
ところが、DisplayPortが当初からこのプリエンファシスに対応し、DVIにおいて用いられていた従来の信号(以下、このプリエンファシスされていない信号をノーマル信号という。)との互換性を断っているのに対して、HDMIは、DVIとの互換性を優先するために現状ノーマル信号により伝送を行っている。このため、単純にHDMIにプリエンファシスの機能を加えただけでは、ノーマル信号との互換性が失われる。
そこで、本発明の一実施形態係る伝送システムは、送信装置にプリエンファシス回路を設け、受信装置にデエンファシス回路を設け、さらにこの送信装置および受信装置が、ノーマル信号とプリエンファシス信号の双方を伝送することができるように、制御信号を用いてプリエンファシス回路とデエンファシス回路のON/OFFを切替えることができるようにした。この伝送システムの詳細な構成について、次に説明する。
<2.機能構成>
図1は、本実施形態に係る伝送システムの機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係る伝送システム10は、送信装置100と、受信装置200と、送信装置100と受信装置200とを接続するHDMIケーブル300とを主に有する。
送信装置100は、HDMIにおいて一般的にソース機器と呼ばれる装置である。送信装置100は、受信装置200に対して画像及び音声などのデータを送信する。送信装置100の具体例としては、例えば、ゲーム機、DVDプレイヤ、セットトップボックス、およびその他のAVソース機器が挙げられる。
受信装置200は、HDMIにおいて一般的にシンク機器と呼ばれる装置である。受信装置200の具体例としては、例えば、テレビ受信機、プロジェクタ、その他の表示装置などが挙げられる。
HDMIケーブル300は、HDMIにより規定されるケーブルであり、送信装置100と受信装置200とを接続する。HDMIケーブルについては、後に信号構成と合わせて詳述するが、HDMIケーブルは、送信装置100及び受信装置200間において、主に映像信号、音声信号、及び制御信号を伝送する。
(送信装置100)
送信装置100は、インタフェース部110と、送信処理部120と、送信制御部130と、パケット化部140とを主に有する。なお、送信処理部120とパケット化部140とを合わせてエンコーダ部ともいう。
インタフェース部110は、HDMIケーブル300と接続するためのインタフェースであり、HDMIにより規定された構成を有する。
送信処理部120は、HDMIトランスミッタとも呼ばれ、入力される映像信号、音声信号、及び制御信号をHDMIケーブルのTMDSチャネルに送出するための信号処理を行う。この信号処理には、例えばエンコード処理や、プリエンファシス処理が含まれる。このプリエンファシス処理を行う機能部をプリエンファシス部122と呼ぶ。送信処理部120は、送信制御部130の制御に従って動作する。
プリエンファシス部122は、図14において説明したようなプリエンファシス信号を生成する機能を有する。つまり、プリエンファシス部は、入力信号の高域成分を補償する信号を入力信号に加えたプリエンファシス信号を生成する。プリエンファシス部122は、プリエンファシス処理を行う回路などにより実現される。このプリエンファシス部122は、送信制御部130からの制御に従って動作する。具体的には、プリエンファシス部122は、プリエンファシス処理を行うプリエンファシスモードと、プリエンファシス処理を行わないノーマルモードとを有し、送信制御部130からの制御に従ってこの動作モードが切替えられる。
送信制御部130は、送信装置100の送信動作を制御する機能を有する。送信制御部130は、例えば、受信装置200がプリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な装置であるか否かを示す識別情報を取得し、この識別情報に応じて送信動作を制御する。具体的には、送信制御部130は、受信装置200がプリエンファシス信号の受信処理を行うことができる装置であることを示す識別情報を取得すると、受信装置200がプリエンファシス信号を受信することのできるデエンファシスモードで動作するように制御し、さらに、送信装置100がプリエンファシス信号を用いるプリエンファシスモードで動作するように制御する。
ここで、プリエンファシスモード及びデエンファシスモードの詳細な動作については、この動作モードの切替に用いる制御情報の種類等によって異なる。このため、詳細な動作については、制御情報の種類別に後述される。
一方、送信制御部130は、受信装置200がプリエンファシス信号の受信処理を行うことのできない装置であることを示す識別情報を取得すると、送信装置100及び受信装置200が、プリエンファシスを加えていないノーマル信号の伝送を行うノーマルモードで動作するように送信装置100及び受信装置200を制御する。
パケット化部140は、音声信号及び制御信号のパケット化処理を行う機能を有する。パケット化部140は、入力された音声信号及び制御信号に対してパケット化処理を行うと、送信処理部120に入力する。
(受信装置200)
受信装置200は、インタフェース部210と、受信処理部220と、受信制御部230と、デパケット化部240と、EDID ROM250とを主に有する。なお、受信処理部220とデパケット化部240とを合わせてデコーダ部ともいう。
インタフェース部210は、HDMIケーブル300と接続するためのインタフェースであり、HDMIにより規定された構成を有する。
受信処理部220は、HDMIレシーバとも呼ばれ、受信信号に対して受信処理を行う。この受信処理には、例えば、デコード処理、デエンファシス処理、及び等化処理などが含まれる。プリエンファシス信号の補償された高域成分を元に戻すデエンファシス処理を行う機能部をデエンファシス部222とし、受信信号の伝送損失を推定して高域ゲイン補償をかけて等化処理を行う機能部をイコライザ224とする。受信処理部220は、受信制御部230の制御に従って動作する。
受信制御部230は、受信装置200の受信動作を制御する機能を有する。受信制御部230は、送信装置100から、プリエンファシス信号の受信処理を行うことのできるデエンファシスモードに切替えさせるための制御情報を受信すると、動作モードをデエンファシスモードに切替える。デエンファシスモードとは、具体的には、受信処理部220のデエンファシス部222が、受信信号に対してデエンファシス処理を行い、イコライザ224がプリエンファシス信号に対応する補償特性を有するイコライザカーブを用いて等化処理を行う動作モードをいう。
ここで、イコライザ224が用いるイコライザカーブについて、図2及び図3を用いてその一例を示す。図2には、ノーマル信号に対応するイコライザカーブ22と、プリエンファシス信号に対応するイコライザカーブ24とが示されている。HDMI Ver.1.3において、Clock Rate340MHz(Data Rate3.4Gbit/s)を通すために、伝送路損失を補償するケーブルイコライザの利得特性がイコライザカーブ22に示されるように定められた。
本実施形態においては、プリエンファシス伝送を採用することにより、伝送路は更に広帯域化する。このため、Clock Rate680Gbit/s(Data Rate 6.8Gbit/s)を通すために、新たにケーブルイコライザの利得特性をイコライザカーブ24に示すように定めた。イコライザ224は、この利得特性を、動作モードに応じて、すなわち、受信制御部230の制御に従って切替える。かかる構成により、ノーマル信号又はプリエンファシス信号の受信信号に応じた利得特性により適切に伝送路損失を補償することができる。
ところで、信号の伝送損失は、伝送に用いられるケーブルの長さ、品質等の影響を受ける。このため、イコライザ224は、利得特性を、伝送されたクロック信号の品質に応じて自動的に切替えてもよい。例えば、イコライザ224は、図3に示すようなプリエンファシス信号に対応するイコライザカーブ24a、イコライザカーブ24b、及びイコライザカーブ24cの3つのイコライザカーブ24を、切替えて用いてもよい。
ここで示すイコライザカーブは一例であることは言うまでもない。ここでは、イコライザ224は、プリエンファシス信号に対応するイコライザカーブを3つの中から切替えて用いる構成としたが、これに限られない。例えば、イコライザ224は、さらに多くのイコライザカーブを準備しておき、その中から選択して用いてもよい。また、図3においては、ノーマル信号に対応するイコライザカーブ22は1種類のみ示したが、これに限られない。ノーマル信号に対応するイコライザカーブ22も、複数準備されてもよい。
ここで、再び図1に戻って、受信装置200の構成について説明する。デパケット化部240は、送信装置100のパケット化部140においてパケット化された信号を元に戻す機能を有する。デパケット化部240は、受信処理部220から受け取ったパケットに対してデパケット化処理を行う。
EDID ROM250は、EDID(Extended Display Identification Data)情報を記憶する記憶部である。EDID情報は、HDMIにおけるシンク機器である受信装置200の表示装置としての性能を示す情報である。例えば、表示装置の性能を示す情報としては、解像度及び帯域の情報などが挙げられる。送信装置100は、このEDID情報を取得することによって、受信装置の表示性能に合わせたフォーマットの信号を伝送することができる。
以上、本実施形態に係る伝送システム10の基本的な構成について説明してきた。伝送システム10は、送信装置100と受信装置200との間で、制御情報の伝送を行うことによって、送信装置100及び受信装置200の双方がプリエンファシス信号の伝送に対応した装置であることを確認し、送信装置100をプリエンファシスモードに、受信装置200をデエンファシスモードに切り替えた後、プリエンファシス信号を用いて伝送を行う。伝送システム10は、このプリエンファシス信号への対応の有無の確認と、動作モードの切替とに制御情報又は識別情報を用いるが、ここで用いられる制御情報及び識別情報の伝送方法としては、複数考えられる。ここでは、制御情報及び識別情報の伝送方法の差異について理解するために、HDMIにおける信号構成について次に説明する。
<3.信号構成>
図4は、HDMIの信号構成を概略的に示す説明図である。この図4において示されるように、HDMIケーブルには、HDMIトランスミッタ120とHDMIレシーバ220との間を映像信号及び音声信号を伝送するために3つのTMDS(Transition Minimized Differential Signaling)チャネルと、1つのTMDSクロックチャネルとが含まれる。また、HDMIケーブルには、この他に、主に制御用のチャネルとして、CEC(Consumer Electronics Control)ライン、ユーティリティライン、HPD(Hot Plug Detect)ライン、電源ライン(+5V)、及びDDC(Display Data Channel)ラインが含まれる。
TMDSでは、R(Red:赤)/G(Green:緑)/B(Blue:青)の原色信号、又はY(輝度)/Pb(色差)/Pr(色差)の色差信号の3種類の映像信号とクロック信号の伝送にそれぞれ1チャネルずつで、合計4チャネルが用いられる。この4チャネルは、まとめて、「リンク」といわれる。1本のチャネルは、2本の信号線による差動駆動により伝送される。
CECラインは、機器制御のためのCEC制御信号を伝送する。CECラインは、双方向の通信を行うことができる。このCEC制御信号を用いることによって実現されている機器制御の具体例としては、例えば、「テレビの録画ボタンを押すだけで、レコーダの電源を入れてテレビで視聴中のチャンネルに切替え、録画を開始する」といった制御が挙げられる。
HPDラインは、ケーブルを介して送信装置100と受信装置200とが接続されたことを検出するためのHPD信号を伝送する。通常、ソース機器からシンク機器に供給される+5V電源から、シンク機器側で抵抗を介してソース機器に戻される信号により、ソース機器は、ケーブル及びシンク機器が接続されたことを検出して、EDID情報を読みだす。
ユーティリティライン及びHPDラインは、HEACによるEthernet(登録商標)パケットによる双方向通信のためのHEAC+ライン及びHEAC−ラインとしても用いられる。
電源ライン(+5V)は、ソース機器からHDMIケーブルを介してシンク機器に+5V電源を供給する。電源ラインは、シンク機器のEDID ROMに電源を供給する。
DDCラインは、シンク機器のEDID ROMに書かれたEDID情報の読出しと、HDCPの認証に使用される。
この後説明する、伝送システム10の3つの実施例のうち、第1の実施例は、TMDSチャネル上を伝送されるAVI InfoFrameにより制御情報を伝送する。このとき、DDCラインを介して取得するEDID情報により、送信装置100は、受信装置200がプリエンファシス伝送に対応する装置であるか否かを判断する。
EDID情報の取得及びAVI InfoFrameの送信は、現状においても行われているため、第1の実施例は、実装が容易であるという特長を有する。ところが、EDID情報の取得及びAVI InfoFrameの送信に用いられるDDCライン及びTMDSラインは、一方向の伝送しか行うことができない。このため、受信装置200に対して、プリエンファシス伝送に対応するデエンファシスモードに切り替わるよう制御情報を送信したとしても、実際に動作モードが切り替わったことを確認することができない。このため、双方向の通信を用いて実際に動作モードが切り替わったことを確認する第2の実施例及び第3の実施例を考案した。
第2の実施例は、上述したCEC制御信号を用いて、新たなCEC制御コマンドを規定することによって、動作モードの切り替えおよび動作モードが切り替わったことの確認を行う。また、第3の実施例は、上述したHEACを用いて、Ethernet(登録商標)のパケットにより制御する。これら3つの実施例による動作を以下に説明していく。
<4.動作モードの切替えに用いる制御情報>
上述してきたように、本実施形態に係る伝送システム10は、ノーマル信号とプリエンファシス信号の双方を伝送することができる。ノーマル信号とプリエンファシス信号の双方を伝送するために、送信装置100と受信装置200とは、それぞれノーマルモードとプリエンファシスモード、ノーマルモードとデエンファシスモードの2つの動作モードを切替える構成が必要である。送信制御部130及び受信制御部230は、制御情報の送受信を行うことによって、お互いがプリエンファシス伝送に対応することができる装置か否かの確認と、動作モードの切り替えとを行う。
この確認及び切替えに用いる制御情報の伝送方法には、いくつか考えられる。そこで、次にこの制御情報の伝送方法の具体例について、3つの例を挙げて説明する。
(4−1.EDID情報及びAVI InfoFrame)
まず、第1の実施例は、EDID情報を用いて受信装置200がプリエンファシス伝送に対応することのできる装置であるか否かを確認し、AVI InfoFrameを用いて送信装置100が受信装置200にプリエンファシス伝送に対応するデエンファシスモードに切替えるよう制御する制御情報を伝送する。
このため、プリエンファシス伝送に対応する受信装置200は、EDID情報内に、プリエンファシス伝送に対応していることを示す識別情報であるプリエンファシスビットを有する。このプリエンファシスビットは、例えば、EDIDのVSDB6Byte目のBit1又はBit2のReserved Bitが使用される。
送信制御部130は、EDID情報を取得すると、EDID情報内のプリエンファシスビットを確認する。そして、プリエンファシスビットが、受信装置200がプリエンファシス伝送に対応している装置であることを示す値である場合には、送信制御部130は、送信装置100がプリエンファシスモードで動作するように制御する。
また、送信制御部130は、受信装置200がプリエンファシス伝送に対応している装置であることを確認すると、プリエンファシス伝送を開始することを通知し、受信装置200をデエンファシスモードに切り替えさせるための制御情報を送信させる。このとき、制御情報は、AVI InfoFrameを用いて伝送される。例えば、この制御情報は、AVI InfoFrameのVSDB Data Byte1のBit7のReserved Bitを用いて通知される。
受信制御部230は、AVI InfoFrameを受信すると、制御情報を確認して、送信装置100がプリエンファシス伝送を開始することを認識した場合には、動作モードをデエンファシスモードに切替える。上述の通り、本実施例においては、受信装置200が実際にデエンファシスモードに切り替わったか否かを送信装置100は確認をすることができない。このため、より確実な通信を行うために、送信制御部130は、複数回AVI InfoFrameを送信することにより、複数回制御情報を送信してもよい。
また、受信装置200が実際に動作モードを切替えたか否かを確認することができないため、本実施例における動作モードの切り替えには、タイミング制限がある。図5は、第1の実施例における動作モード切替のタイミング制限を説明するための説明図である。
図5に示されるように、動作モードの遷移は、必ず受信装置200(Rx)側を切替えるための制御情報を送信してから送信装置100(Tx)の動作モードを切り替え、切替え後の動作モードによる伝送が開始される必要がある。
次に、図6及び図7を参照しながら、第1の実施例による動作モード切替えについて説明する。図6は、動作モード切替動作の第1の例を示すシーケンス図である。また、図7は、プリエンファシスモードからの動作モード切替動作の第1の例を示すシーケンス図である。
まず、送信装置100と受信装置200との間がケーブルにより接続されると(S104)、送信装置100は、受信装置200のEDID−ROMに電源を供給し、受信装置200がHPD信号を返すことにより、送信装置100においては、HPDを検出する(S102)。そして、受信装置200は、EDID情報を送信装置100に送信する(S106)。また、送信制御部130は、伝送する信号のフォーマットを確認する(S108)。そして、送信制御部130は、帯域の拡張が必要か否かをステップS108において確認した伝送信号のフォーマットに基づいて判断する(S110)。
そして、帯域の拡張が必要でない場合には、そのままノーマルモードで動作するため、動作モードの切替え動作は終了する。一方、帯域の拡張が必要な場合には、次に、ステップS106において取得したEDID情報中のプリエンファシスビットの値を確認する(S112)。そして、プリエンファシスビットの値が1(即ち、受信装置200がプリエンファシス伝送に対応している装置であることを示す値)である場合には、送信制御部130は、AVI InfoFrameにより、受信装置200がデエンファシスモードに切り替わるよう要求する制御情報を送信する(S114)。
また一方、ステップS112の判断において、プリエンファシスビットの値が1でなかった場合、即ち、受信装置200がプリエンファシス伝送に対応していない装置であった場合には、プリエンファシス伝送ができないため、送信制御部130は、動作モードの切り替えを行わない。
ステップS114において、送信制御部130は、受信装置200がデエンファシスモードに切り替わるための制御情報を送信すると、送信処理部120をプリエンファシスモードに切替える。具体的には、送信制御部130は、送信処理部120のプリエンファシス部122がプリエンファシス処理を行い、プリエンファシス信号を生成するよう制御する。
一方、ステップS114において送信されたAVI InfoFrameを受信した受信装置200の受信制御部230は、AVI InfoFrameに含まれる、受信装置200をデエンファシスモードに切替えさせるための制御情報に応じて、受信処理部220をデエンファシスモードに切替える(S118)。
そして、送信制御部130は、受信装置200に対してプリエンファシス信号の伝送を開始する(S120)。ここで、送信制御部130は、受信装置200がデエンファシスモードに切り替わってからプリエンファシス信号の伝送を開始する必要があるため、制御情報を複数回送信してから送信処理部130の動作モードを切替えてもよい。
また、送信装置100がプリエンファシスモードで動作し、受信装置200がデエンファシスモードで動作しているときに、伝送する信号のフォーマットが変更された場合には、必要に応じてノーマルモードへ動作モードを切替えてもよい。
まず、送信制御部130は、伝送信号のフォーマット変更を検知すると(S202)、伝送信号のフォーマットを確認する(S204)。そして、送信制御部130は、認識した伝送信号のフォーマットに基づいて、帯域の拡張が必要であるか否かを判断する(S206)。ステップS206の判断において、帯域の拡張が必要であると判断された場合、引き続きプリエンファシスモードで伝送が行われることが望ましいため、送信制御部130は、動作モードの切り替えを行わない。
一方、ステップS206において、帯域の拡張が必要でないと判断された場合、送信制御部130は、ノーマルモードにより伝送を行うよう制御する。すなわち、送信制御部130は、受信装置200に対してAVI InfoFrameを用いて、受信装置200をノーマルモードに切替えるための制御情報を送信する(S208)。
送信制御部130は、ステップS208において受信装置200に制御情報を送信すると、送信処理部120をノーマルモードに切替える(S210)。一方、送信装置100から制御情報を受け取った受信制御部230は、受信した制御情報に応じて動作モードをノーマルモードに切替える(S212)。そして、送信制御部130は、受信装置200に対してノーマル信号の伝送を開始する(S214)。
なお、ここでは、伝送信号のフォーマットに基づいて、プリエンファシス伝送を行うほどの帯域が必要でない場合には、ノーマルモードに切替えることとしたが、これに限られない。送信装置100及び受信装置200の双方がプリエンファシス伝送に対応している場合にはプリエンファシス伝送を行うようにしてもよい。この場合には、当然図7に示したような切り替え動作は不要である。
(4−2.CEC制御信号)
次に、図8及び図9を用いて、CEC制御信号を用いる第2の実施例について説明する。上述の通り、CECラインは、双方向の通信が可能であるため、送信装置100は、受信装置200の動作モードを切替えるための制御信号を送信した後、受信装置200から応答情報を受信することができる。受信制御部230は、動作モードをデエンファシスモードに切替えてから応答情報をCECラインを介して送信装置100に送出し、送信制御部130は、この応答情報を確認してから送信装置100の動作モードを切替える。
図8に示されるように、送信装置100と受信装置200とは、CECラインを介してCEC制御信号の伝送を行うことができる。CECラインは双方向の通信をすることができるため、受信装置200は、制御情報に対する応答情報を送信装置100に返すことができる。送信制御部130は、この応答情報に応じて送信処理部120を制御する。
次に図9は、第2の実施例の動作を示すシーケンス図である。ステップS302〜ステップS312までの動作は、図6のステップS102〜ステップS112までの動作と同様であるため、ここでは説明を省略する。
ステップS312の判断において、EDIDのプリエンファシスビットの値が1であると判断されると、送信制御部130は、受信装置200に対してCEC制御信号により、受信装置200をデエンファシスモードに切替えるための制御情報を送信する(S314)。そして、この制御情報を受け取った受信装置200の受信制御部230は、制御情報に応じて動作モードをデエンファシスモードに切り替え(S316)、CEC制御信号により応答情報を送信装置100に返す(S318)。
この応答情報により、送信装置100は、受信装置200がデエンファシスモードに切り替わったと判断することができる。このため、応答情報に応じて、送信制御部130は、動作モードをプリエンファシスモードに切替える(S320)。そして、送信制御部130は、プリエンファシス信号の伝送を開始する(S322)。
また、ここでは、動作モードを切替えさせるための制御情報及び応答情報のいずれもCEC制御信号を用いて伝送する方法について述べたが、これに限られない。例えば、動作モードを切り替えさせるための制御情報は、AVI InfoFrameを用いて伝送し、この制御情報に応じた応答情報はCEC制御信号により伝送してもよい。
CECラインを利用することにより、双方向の通信が可能となるため、確実に受信装置200の動作モードが切り替わってからプリエンファシス伝送を開始することが可能となる。
(4−3.Ethernet(登録商標)のパケット:HEAC)
次に、図10を用いて、HEACによりEthernet(登録商標)のパケットを用いて動作モードを切替える第3の実施例について説明する。
送信装置100と受信装置200との間がケーブルにより接続されると(S404)、送信装置100は、受信装置200のEDID−ROMに電源を供給し、受信装置200がHPD信号を返すことにより、送信装置100においては、HPDを検出する(S402)。そして、受信制御部230は、送信装置100に対して、受信装置200の受信能力の情報を示すパケットをHEACを用いて伝送する(S406)。
そして、送信制御部130は、図6におけるステップS108及びステップS110と同様に、伝送信号のフォーマットを認識し(S408)、帯域の拡張が必要であるか否かを判断する(S410)。
そして、ステップS410において、帯域の拡張が必要であると判断された場合には、送信制御部130は、ステップS406において受信した受信能力情報パケットに基づいて、受信装置200がプリエンファシス伝送が可能な装置であるか否かを判断する(S411)。そして、受信装置200がプリエンファシス伝送が可能な装置であると判断されると、送信制御部130は、HEACによりEthernet(登録商標)のパケットで受信装置200をデエンファシスモードに切り替えさせるための制御情報を伝送する(S412)。
受信制御部230は、この制御情報に応じて、動作モードをデエンファシスモードに切り替え(S414)、送信装置100に対して、HEACによりEthernet(登録商標)のパケットで応答情報を返す(S416)。
送信制御部130は、受信した応答情報に応じて、動作モードをプリエンファシスモードに切り替え(S418)、プリエンファシス信号の伝送を開始する(S420)。
<5.ケーブル構造について>
また、次にここで提案するHDMIケーブルの構造例について、図11及び図12を参照しながら説明する。
以上説明してきたように、プリエンファシス伝送を行うことによって、帯域を拡大することが可能となる。ところが、広帯域伝送は、伝送路長の誤差により発生するInter Pair Skew及びIntra Pair Skewが大きくなる。このため、付帯対策として、伝送路長を正確に規定することのできるケーブル構造を提案する。
例えば、図11に示すように、フラットな構造をとることにより、伝送路長の誤差を最小化してもよい。また、図12に示すように、セパレータを取り入れて、伝送路長の誤差が発生しにくい構造をとってもよい。
<6.効果の例>
以上、プリエンファシス信号及びノーマル信号の双方を伝送することができる伝送システムについて説明してきたが、かかる構成によれば、従来プリエンファシス信号に対応していなかった伝送路において、プリエンファシス信号を伝送することができるようになる。これにより、例えばHDMI Ver.1.3において適用した場合には、従来の約2倍の広帯域伝送が可能となる。
伝送帯域が約2倍に広がることにより、従来HDMIにおいては対応していなかった大画面フォーマット(2K×4K 60Hz 8bit)およびハイフレームレート(1K×2K 240Hz 8bit)などのフォーマットの信号を伝送することができるようになる。
また、プリエンファシス処理を行わないノーマル信号を伝送することができるため、従来のHDMI規格との上位互換性を保つことができる。
また、コネクタの形状に変更はないため、既に発売された従来機器との間ではノーマル伝送を行い、プリエンファシス対応機器の間では、信号フォーマットに応じてプリエンファシス伝送が必要な場合にのみ帯域の拡張を行うことができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では、HDMIを用いてプリエンファシス信号とノーマル信号との双方を伝送することのできる伝送システムについて説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、HDMIに限らず、標準でプリエンファシスに対応していない規格に対し、プリエンファシスの機能を追加する場合に広く適用することができる。
また、上記実施形態では、送信装置は送信機能のみを有し、受信装置は受信機能のみを有する構成についてのみ説明したが、本発明はかかる例に限られない。例えば、上記送信装置100として表した送信部と、上記受信装置200として表した受信部とを併せ持つ送受信装置であってもよい。この場合、インタフェース部などの共用することのできる構成は1つの機能部により構成されてよいことは言うまでもない。
尚、本明細書において、シーケンス図に記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。
100 送信装置
110 インタフェース部
120 送信処理部
122 プリエンファシス部
130 送信制御部
140 パケット化部
200 受信装置
210 インタフェース部
220 受信処理部
222 デエンファシス部
224 イコライザ
230 受信制御部
240 デパケット化部
250 EDID ROM

Claims (15)

  1. 伝送路を介して受信装置と接続するためのインタフェースであるインタフェース部と、
    入力信号の高域成分を補償する信号を前記入力信号に加えたプリエンファシス信号を生成するプリエンファシス部と、
    前記受信装置が、前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な装置であるか否かを示す識別情報を取得し、前記識別情報に応じて、前記受信装置を前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を、前記受信装置に対して送出させ、前記プリエンファシス部を制御して前記プリエンファシス信号を生成させる送信制御部と、
    を備える、送信装置。
  2. 前記伝送路は、HDMI(High Definition Multimedia Interface)ケーブルに含まれる伝送チャネルにより形成される、請求項1に記載の送信装置。
  3. 前記識別情報は、前記受信装置に記憶されるEDID(Extended Display Identification Data)内の識別ビットにより示される、請求項2に記載の送信装置。
  4. 前記送信制御部は、前記制御情報に対する応答情報が受信されると、前記応答情報に応じて、前記プリエンファシス部に前記プリエンファシス信号を生成させる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の送信装置。
  5. 前記送信制御部は、双方向の伝送路を介して、前記応答情報を受信する、請求項4に記載の送信装置。
  6. 前記送信制御部は、CEC(Consumer Electronics Control)制御信号により前記制御情報及び前記応答情報を送信又は受信させる、請求項5に記載の送信装置。
  7. 前記送信制御部は、前記伝送路として、HEACを用いることにより、前記制御情報及び前記応答情報を送信又は受信させる、請求項5に記載の送信装置。
  8. 前記送信制御部は、AVI InfoFrameを用いて前記制御情報を送信させる、請求項2または3のいずれかに記載の送信装置。
  9. 前記送信制御部は、前記制御情報を複数回送信する、請求項8に記載の送信装置。
  10. 送信装置と伝送路を介して接続するためのインタフェースであるコネクタ部と、
    前記送信装置から受信した信号に対して受信処理を行う受信処理部と、
    前記送信装置から、入力信号の高域成分を補償する信号を前記入力信号に加えたプリエンファシス信号の受信処理を行うことのできる状態に切替えさせるための制御情報を受信すると、前記制御情報に応じて前記受信処理部を前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせる受信制御部と、
    を備える、受信装置。
  11. 前記受信処理部は、
    前記プリエンファシス信号のうち補償された高域成分を元に戻すデエンファシス処理を行うデエンファシス部を有し、
    前記受信制御部は、前記デエンファシス部が、受信した信号のデエンファシス処理を行うことのできる状態に切替える、請求項10に記載の受信装置。
  12. 前記受信処理部は、
    受信した信号の高周波領域を補償するイコライザ部をさらに有し、
    前記受信制御部は、前記制御情報に応じて、前記イコライザ部の補償特性を切替える、請求項11に記載の受信装置。
  13. 送信装置と伝送路を介して接続される受信装置が、入力信号の高域成分を補償する信号を前記入力信号に加えたプリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な装置であるか否かを示す識別情報を取得するステップと、
    前記識別情報に応じて、前記受信装置を前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を前記受信装置に送信するステップと、
    前記プリエンファシス信号を前記受信装置に送信するステップと、
    を含む、送信方法。
  14. 受信装置と伝送路を介して接続される送信装置から、前記受信装置をプリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を受信するステップと、
    前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な状態にするための受信準備ステップと、
    前記プリエンファシス信号の受信処理を行うステップと、
    を含み、
    前記プリエンファシス信号は、入力信号の高域成分を補償する信号を前記入力信号に加えた信号である、受信方法。
  15. 伝送路を介して受信装置と接続するためのインタフェースであるコネクタ部と、
    入力信号の高域成分を補償する信号を前記入力信号に加えたプリエンファシス信号を生成するプリエンファシス部と、
    前記受信装置が、前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことが可能な装置であるか否かを示す識別情報を取得し、前記識別情報に応じて、前記受信装置を前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせるための制御情報を前記受信装置に対して送出させ、前記プリエンファシス部を制御して前記プリエンファシス信号を生成させる送信制御部と、
    を有する送信部と、
    送信装置と伝送路を介して接続するためのインタフェースであるコネクタ部と、
    前記送信装置から受信した信号に対して受信処理を行う受信処理部と、
    前記送信装置から、入力信号の高域成分を補償する信号を前記入力信号に加えたプリエンファシス信号の受信処理を行うことのできる状態に切替えさせるための制御情報を受信すると、前記制御情報に応じて前記受信処理部を前記プリエンファシス信号の受信処理を行うことができる状態に切替えさせる受信制御部と、
    を有する受信部と、
    を備える、送受信装置。
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