JP5588555B2 - 映像伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、映像信号源の映像信号出力を入力し、該映像信号を処理して表示装置へ出力する、映像信号伝送装置に関する。

映像信号源の映像信号を、映像圧縮後、表示装置へ無線伝送する映像信号伝送装置の例が特許文献１に記載されている。

機器間のデジタル映像インタフェースとして、非特許文献２記載のＨＤＭＩ（High-Definition multimedia Interface）がある。このＨＤＭＩにおいて、ＨＤＭＩケーブル内の線を使って機器間の通信仕様として、ＣＥＣ（Consumer Electronics Control）が決められている。ＣＥＣ仕様の中で、接続機器の制御情報や機器情報を伝えるＣＥＣメッセージを利用して、機器間の制御を行う例が特許文献２に記載されている。

ＨＤＭＩでは、映像表示装置の表示能力や仕様を示すＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）情報を、映像信号源が読み込んで、出力する映像のフォーマットを選択することが非特許文献１に記載されている。このＥＤＩＤ情報を信号源が読み取るタイミングとして、ケーブルが接続されたことを論理レベル"Ｈ"で示すＨＰＤ（Hot Plug Detect）信号を用い、論理レベル"Ｌ"から"Ｈ"へ変化後とすることが非特許文献２に記載されている。これらの仕組みを使うことで、映像表示装置の仕様を映像信号伝送装置へ、また、映像信号伝送装置の仕様を映像信号源へ伝えることができる。

特開２００４−１６５９２１号公報 特開２００７−２１４９５２号公報

A DTV Profile for Uncompressed High Speed Digital Interfaces CEA-861B, Consumer Electronics Association, USA, May 2002 High-Definition Multimedia Interface Specification, Informational Version 1.0, HDMI,LLC, USA, 2003/9/4

映像信号を無線伝送する場合、有線接続に比べて伝送速度が劣ることが多いため、特許文献１に記載されているように、映像圧縮を用いて伝送量を減らして伝送されている。高画質を保ちながら映像圧縮率を上げるためには、映像圧縮前に高度な映像処理を行い、受信側で復号する場合にも映像圧縮特有の画質劣化を補うための映像処理を行う必要がある。

この映像圧縮前の映像処理を映像信号源の持つ映像処理部で行い、復号後の映像処理を表示装置の持つ映像処理部で行うことにより、無線伝送を受け持つ映像信号伝送装置は高度な映像圧縮を施すことができる。このやり方を機能させるためには、所定の映像信号源と映像伝送装置、映像信号表示装置が接続されていなければならない。

ＨＤＭＩは、非特許文献１で示されるように、映像表示装置の仕様をＥＤＩＤの仕組みで映像伝送装置に直接伝える仕組みを持つ。一方、映像信号源の仕様を映像伝送装置に伝えるにはＣＥＣメッセージに含まれる物理アドレスを使うことが考えられる。

しかしながら、無線上を通してＣＥＣメッセージを流すことは、特許文献１に記載の課題があり、特殊な仕掛けが必要となるため、ＣＥＣメッセージを実装したくないケースがある。さらに、機器の変更をすばやく知って最適な制御を行うためには、ＨＰＤのタイミングでのＥＤＩＤ読込やＣＥＣメッセージの到着による機器仕様の入手だけでなく、いつその接続状態でなくなるかを検知する必要があるが、その具体的な仕組みが示されていなかった。

本発明の目的は、以上の課題を解決し、映像伝送装置の入力と出力に、それぞれ所定の映像信号源と所定の表示装置が直接接続されていることを、誤りなく素早く確実に検出することができる映像伝送装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一実施の態様は、例えば特許請求の範囲に記載された技術的思想を用いる。

本発明を適用した映像伝送装置は、その入出力端子にそれぞれ所定の映像信号源と所定の映像表示装置が直接接続されていることを、的確なタイミングで検出できるので、それぞれに最適な映像処理を施した映像伝送システムの構築や、特別な制御信号伝送機能を提供できる。

本発明の第１及び第２の実施例による映像伝送装置と映像信号源、映像表示装置からなる映像システムのブロック図 本発明の第１の実施例における制御シーケンスを示した図 本発明の第１の実施例における 映像伝送装置の状態遷移図 本発明の第２の実施例における 映像伝送装置の状態遷移図 本発明の第３の実施例による映像伝送装置と映像信号源、映像表示装置からなる映像システムのブロック図

以下、本発明における映像伝送装置について、図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

図１は、本発明に係る映像表示システム１の構成を示すブロック図である。図１におい
て、映像伝送装置１５は、無線送信ユニット１２と無線受信ユニット１３から構成され、映像信号源１１が出力する映像信号を、映像表示装置１４へ伝送する。

まず、映像信号の流れを説明する。映像信号源１１は、映像音声信号生成部１１６で生成された映像信号に映像信号処理部１１５で所定のスケーリング処理や画質向上信号処理を施した後、ＴＭＤＳ送信部１１４から無線送信ユニット１２のＴＭＤＳ受信部１２４へ線路１０３を経由して伝送される。ＴＭＤＳ受信部１２４の出力は映像圧縮部１２６で符号化されて映像データ量を圧縮した後、無線送信部１２７から無線受信ユニット１３の無線受信部１３６へ電波１０４で伝送される。

無線受信部１３６の出力は映像復号部１３７で非圧縮の映像信号フォーマットに復号化された後、映像処理回路１３５で映像圧縮に起因するノイズ等の抑圧後、ＴＭＤＳ送信部１３４より、映像表示装置１４のＴＭＤＳ受信部１４４へ線路１０７を介して伝送される。ＴＭＤＳ受信部１４４の出力は映像処理部１４５に入力され、表示部１４７の特性に合わせた信号処理を施した後、表示部１４７に印加され、表示される。

ＥＤＩＤ読込部１１３と１３３は、それぞれ、無線送信ユニット１２と映像表示装置１４の仕様を示すデータが保存されているＥＤＩＤ格納部１２３と１４３のデータを、線路１０２と１０６を介して読み出すものである。この仕組みにより、映像信号源１１と無線受信ユニット１３は、それぞれ所定の無線送信部１２と映像表示装置１４が直接接続されていることがわかる。この後、映像信号源１１と無線受信ユニット１３がそれぞれ、線路１０１と１０５を通じ、ＣＥＣメッセージ交換機能１１１と１２１、１３１、１４１を用いて無線送信部１２や映像表示装置１４に、所定の映像信号源１１と無線受信ユニット１３が接続されていることを知らせ、所定の映像信号源１１と映像伝送装置１５、映像表示装置１４が直接接続された、特別なシステム接続構成であることを認識する。この認識が成立すると、映像信号源１１の映像処理部１１５は映像圧縮効率が上がる様な前処理を担当し、映像表示装置１４の映像処理部１４５が映像圧縮に特有な、例えばモスキートノイズなどの抑圧を行い、総合的な高画質を提供することができる。

図２は、上記実施形態における、映像信号源１１と無線送信ユニット１２、無線受信ユニット１３．映像表示装置１４の間の制御シーケンスを示した図である。図３は左側に無線送信ユニット１２（図３ではＴｘと略表示する）の状態遷移を、右側に無線受信ユニット１３（図３ではＲｘと略表記する）の状態遷移を示した図である。

以下、図１の実施形態における特別なシステム接続構成の把握動作を、図２の制御シーケンス図と図３の状態遷移図を併用して以下に説明する。

無線送信ユニット１２は電源オン後、電源オフされる前の接続状態を不揮発性メモリ１２９より取得して第一のレジスタ１２８にコピーする（図３の３１１）。その後、映像信号源１１がＤＤＣの＋５Ｖ電源を供給し始めるのを待つ（図３の３１２）。ＤＤＣの＋５Ｖ供給開始を受けて第一のレジスタ１２８をリセットすると同時に、ＨＰＤに“Ｈ”を加えてＥＤＩＤ格納部１２３の読出しを許可する（図２の２１１と２１２、図３の３１３）。映像信号源１１のＥＤＩＤ読込部１１３がＥＤＩＤ格納部１２３からデータを読み出し（図２の２１３）、所定のメーカ名や製品型番等から所定の構成を組む機能を持った無線送信ユニットと判断すると、ＣＥＣメッセージで無線送信ユニット１２に伝えて（図２の２１４、図３の３１４）、レジスタ１２８のデータをセットする（図３の３１５）。

無線受信ユニット１３は、電源オン直後は第二のレジスタ１３８をリセットし（図３の３２１）、ＤＤＣ＋５Ｖを映像表示装置１４へ供給する（図２の２２１、図３の３２２）。映像表示装置１４が示すＨＰＤ＝“Ｈ”への変化を検知して、ＥＤＩＤ読込部１３３は映像表示装置１４のＥＤＩＤ格納部１４３からデータを読込み（図２の２２３、図３の３２３）、所定の映像表示装置と判断されると第二のレジスタ１３８をセットする（図３の３２４）。

無線受信ユニット１３と映像表示装置１４の接続が切断されるか、映像表示装置の仕様が変化する場合など、ＨＰＤ＝“Ｌ”になると、第二のレジスタ１３８はリセットされる（図３の３２１）。以下、図３の３２１〜３２４のステップを繰り返す。この際、ＨＰＤ＝“Ｌ”の期間が例えば２秒程度以内と短い場合は、第二のレジスタをリセットせずにセット状態を保って、ＥＤＩＤ読込み結果でセット／リセット動作を行い、短い状態変化を避けるようにしても良い。

第一のレジスタ１２８と第二のレジスタ１３８が共にセットされていることを、無線送信ユニット１２と無線受信ユニット１３が状態を連絡しあうこと（図２の２１５）で、映像伝送装置１５内の共通認識とし、特別なシステム構成になっているかどうかを判別することができる。

尚、映像伝送装置１５が電源ＯＮされた時に、映像信号源１１の電源が入っていない場合は、ＤＤＣ＋５Ｖは供給されず、接続形態は不明状態が続く。これを避けるために、電源オフ直前のレジスタ１２８の状態を記憶するよう、不揮発性メモリを使っている。

一般的に、不揮発性メモリは書換え回数が増えると書込みミスが増加することが知られているので、書換え回数を減らす工夫として、第一のレジスタ１２８が所定の時間（例えば３０秒）以上不揮発性メモリの状態記憶と異なる場合のみ、書込みを開始することにすると、信頼性の向上を図ることができる。
以上の動作で、所定の映像信号源と映像伝送装置、映像表示装置が直接接続されたと判断された時、映像伝送装置１５はその映像圧縮部１２６の圧縮率を上げると共に、ＣＥＣメッセージにより、映像信号源１１の映像処理１１５を映像圧縮率が上がり易いように事前処理を行わせ。映像表示装置１４の映像処理１４５を映像圧縮特有のノイズを低減するフィルタ処理を施すことにより、高画質な映像伝送を可能とする利点がある。

所定の映像信号源と映像伝送装置、映像表示装置が直接接続されたと判断された時に、３者の間で高画質化映像処理の連携や、メニュー表示の連携、電源ＯＮ／ＯＦＦなどの機器状態の連携などに必要な特別なＣＥＣメッセージの交換を許可することもできる。上記の直接接続が確認されない時に、この特別なＣＥＣメッセージを出すと、ＣＥＣバスネックとなってその他のＣＥＣメッセージ制御へ影響を与える可能性がある。上記の直接接続を確認することにより、この影響を防止する効果がある。

また、ＣＥＣメッセージの無線伝送時は、タイミング遅れ等の課題が出やすいので、ＣＥＣメッセージ伝送をあえて停止させておき、上記直接接続時にのみＣＥＣ伝送機能を使うこともできる。

図１の映像システムブロック図に示した映像伝送装置において、図３の状態遷移図に代えて、図４の状態遷移図を用いた実施例を示す。

映像信号源と映像伝送装置、映像表示装置が所定の直接接続状態でない場合にＣＥＣメッセージを停止させる時、余分なＣＥＣメッセージ伝送を少なくすることを目的としている。図３の状態遷移図と同じ動作部分については同じ記号を付しており、動作説明は省略する。追加部分について図１を併用して、以下、説明する。
所定の映像信号源１１がＣＥＣメッセージを出す時は必ずＤＤＣ＋５Ｖを供給することを決めておけば、状態３１２において、ＤＤＣ＋５Ｖが供給される前に、無線送信ユニット１２がメッセージを受信する場合は、所定の映像信号源が接続されていないと判断できる。従って、第一及び第二のレジスタがセットされて、ＣＥＣメッセージ伝送が許可されている場合であっても、ＣＥＣ通信部１２１は応答しないまま、第一のレジスタ１２８をリセット（図４の４１１）し、ＤＤＣ＋５Ｖ待機状態３１２を継続する。

状態３１２において、第一及び第二のレジスタがセットされて、ＣＥＣメッセージ伝送が許可されている場合に、無線受信ユニット１３のＣＥＣ通信部１３１にＣＥＣメッセージが送られるとそれを無線で無線送信ユニット１２に送り、ＣＥＣ通信部１２１から映像信号源１１のＣＥＣ通信部１１１へ転送される（図４の状態４１２）。この転送動作は所定回数（図４では２回）繰り返して、確実に伝えられるようにしている。余分なＣＥＣ命令を出さないためにも、ＣＥＣ通信部１１１が受信できない場合でも、自動的に再送信しないように設定しておいても良い。

無線受信ユニット１３は図３の状態３２４に対して所定ＥＤＩＤを読み取れなかったリセットする機能も追加している。

以上、述べたように、所定の映像信号源と映像伝送装置、映像表示装置の組合せの場合にのみＣＥＣ命令を転送する映像伝送装置が、余分なＣＥＣメッセージを誤って送信するケースを抑えることができる。

本発明の第三の実施例によるシステムブロック図を図５に示す。図１と同じ構成物には同じ番号を付与しており、１６は音声処理機能付映像伝送装置である。音声処理機能付映像伝送装置１６には、音声処理１６７や、スピーカ１６８等が接続されている。所定の映像信号源と映像伝送装置、映像表示装置の直接接続を検出した上で、あらかじめ決められた操作手順に基づき、直接接続装置間の連係動作を実現するものである。

これらの連係動作の一例として、映像処理で迫力あるシーンを検出し、音声の処理をそのシーンに合わせて連携制御するなどの用途が考えられる。また、映像信号源が立体映像コンテンツを持っており、音声処理機能付き映像伝送装置が立体音声を再生でき、映像表示装置が立体映像表示できる組合せの場合に、立体音声再生・映像表示を行う用途もある。

無線映像伝送機能などを有する映像伝送装置において、所定の映像信号源と映像表示装置を組合せた場合の高画質かつ高効率な映像伝送機能と、所定の組合せ以外においては標準的な映像伝送機能を、的確に切換できる利点がある。

また、所定の映像信号源と映像表示装置を組合せた場合にのみ、特別な制御信号伝送機能を提供できる利点がある

本発明に係る映像伝送装置は、所定の映像信号源と映像表示装置との組合せを的確に判別して、高画質無線映像伝送や特別な制御信号伝送機能、映像信号処理を実現することができる。

１…映像表示システム
１１…映像信号源
１２…無線送信ユニット
１３…無線受信ユニット
１４…映像表示装置
１５…映像伝送装置
１６…音声処理機能付き映像伝送装置
１１１、１２１、１３１、１４１、１６１…ＣＥＣ通信部
１１２、１２２、１３２、１４２、１６２…制御部
１１３、１３３、１６５…ＥＤＩＤ読込部
１２３、１４３、１６３…ＥＤＩＤ格納部
１１４、１３４、１６６…ＴＭＤＳ送信部
１２４、１４４、１６４…ＴＭＤＳ受信部
１１６…映像音声信号生成部
１１５、１３５、１４５…映像信号処理部
１２６…映像圧縮部
１２７…無線送信部
１３６…無線受信部
１３７…映像復号部
１２８、１３８、１７１、１７２…レジスタ
１２９、１６９…不揮発性メモリ部
１４７…表示部
１６７…音声処理
１６８…スピーカ

Claims (4)

1. 非圧縮映像信号を伝送するHDMI ( High-Definition Multimedia Interface )を介して伝送装置、映像信号源及び映像受信装置が接続されている映像伝送システムにおいて、
   前記伝送装置が前記映像信号源及び前記映像受信装置がメッセージを送受信する機能を有しているか否かを確認し、前記映像信号源及び前記映像受信装置が共に前記メッセージを送受信する機能を有する装置である場合には、前記映像信号源と前記映像受信装置との間で前記メッセージを送受信する機能を使用可能とし、
   前記映像受信装置が示すHPD ( Hot Plug Detect ) 信号が “L” レベルに設定されると、前記映像信号源と前記映像受信装置との間の前記メッセージを送受信する機能が停止されることを特徴とする映像伝送システム。
2. 請求項１の映像伝送システムであって、
   前記伝送装置は、前記映像信号源から送信されるメッセージに基づいて、前記映像信号源が前記メッセージを送受信する機能を有することを確認することを特徴とする映像伝送システム。
3. 請求項１または２の映像伝送システムであって、
   前記伝送装置は、前記映像受信装置に格納されている前記映像受信装置の機能を示す情報を読み出すことにより、前記映像受信装置が前記メッセージを送受信する機能を有することを確認することを特徴とする映像伝送システム。
4. 非圧縮映像信号を伝送するHDMI ( High-Definition Multimedia Interface )を介して伝送装置、映像信号源及び映像受信装置が接続されたシステムにおける映像信号を伝送する映像伝送方法であって、
   前記伝送装置が前記映像信号源及び前記映像受信装置の機能を確認し、前記映像信号源及び前記映像受信装置がメッセージを送受信する機能を有する場合には、前記映像信号源が出すメッセージを前記映像受信装置へ伝送し、前記映像受信装置が出すメッセージを前記映像信号源へ伝送し、
   前記映像受信装置が示すHPD ( Hot Plug Detect ) 信号が “L” レベルに設定されると、前記映像信号源と前記映像受信装置との間の前記メッセージを送受信する機能が停止されることを特徴とする映像伝送方法。

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