JP6189273B2 - 映像処理装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、映像処理装置に関する。
通常、映像データに基づくパケット信号は、映像データ出力装置から直接表示装置に送信される。これら映像データ出力装置と表示装置との間に、I/F形式変換装置または映像データ処理装置が配置される場合がある。いずれの場合であっても、表示装置への信号は、表示装置の制約に従った安定したタイミングで送信される。
一方、映像データ出力装置から表示装置への伝送だけではなく、それら以外の異なる複数の装置(ハードウェア)から異なる複数の装置へと種々のパケット信号が送信される場合がある。この場合、パケット信号は、共通の伝送装置を介して伝送される。伝送装置は、パケット信号を調停し、どの装置からどの装置に送信するかを決める。
このとき、パケット信号は、伝送装置によって一定ではない遅延量(異なる遅延量)で遅延される。このため、映像データ出力装置からの映像データに基づくパケット信号は、異なる遅延量で遅延されて表示装置に伝送される。これにより、映像データは、表示装置の制約を満たさない(表示装置が受け付けない)信号となる可能性がある。
特開平5−14399号公報
表示装置の制約を満たす制御信号を生成する映像処理装置を提供する。
本実施形態による映像処理装置は、データイネーブル信号および同期信号をパケット化したデータパケット信号および同期パケット信号からなるパケット信号を出力する映像データ出力装置と、前記パケット信号を異なる遅延量で遅延して出力する伝送装置と、異なる遅延量で遅延された前記パケット信号に基づいて前記同期信号のパルスを前記データイネーブル信号のブランキング期間内に設定するように、前記データイネーブル信号および前記同期信号を生成して出力するタイミングコントローラと、前記タイミングコントローラによって生成された前記データイネーブル信号および前記同期信号に基づいて映像を表示する表示装置と、を具備する。
第1の実施形態に係る映像処理装置を示すブロック図。 第1の実施形態に係る映像データ出力装置からの出力信号およびタイミングコントローラでの再生成信号を示すタイミングチャート。 第1の実施形態に係るタイミングコントローラを示すブロック図。 第1の実施形態に係るタイミングコントローラでの再生成信号の詳細を示すタイミングチャート。 第1の実施形態に係るタイミングコントローラの動作を示すフローチャート。 第1の実施形態に係る映像処理装置の変形例を示すブロック図。 第2の実施形態に係るタイミングコントローラを示すブロック図。 第2の実施形態に係る映像データ出力装置からの出力信号およびタイミングコントローラでの再生成信号を示すタイミングチャート。 比較例に係る映像データ出力装置からの出力信号および伝送装置からの出力信号を示すタイミングチャート。
通常、映像データ出力装置からパケット信号が送信されると、そのパケット信号に基づいて映像データおよび同期信号が再生される。このとき、表示装置の制約を満たすために、同期信号のパルスが映像データのブランキング期間に設定される必要がある。
図9の比較例に示すように、映像データ出力装置からのパケット信号(Packet:同期パケット信号Sおよび映像データパケット信号D)が伝送装置によって異なる遅延量で遅延される場合がある。この場合、異なる遅延量で遅延されたパケット信号に基づいて、データイネーブル信号DEおよび同期信号Hsyncが再生される。このパケット信号は異なる遅延量を有するため、データイネーブル信号DEおよび同期信号Hsyncは元の信号とは異なるタイミングで生成される。
より具体的には、同期信号HsyncのパルスHp(Lレベル)のタイミングとデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblank(Lレベル)のタイミングとがずれてしまい、同期信号HsyncのパルスHpがデータイネーブル信号DEの有効期間(Hレベル)に位置することになる。これにより、同期信号Hsyncとデータイネーブル信号DEとの関係に不整合が生じ、これらは表示装置の制約を満たさない信号となる。
本実施形態では、同期信号HsyncのパルスHpのタイミングおよびデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblankの幅を制御することで、上記問題を解消するものである。
本実施形態を以下に図面を参照して説明する。図面において、同一部分には同一の参照符号を付す。また、重複した説明は、必要に応じて行う。
<第1の実施形態>
図1乃至図6を用いて、第1の実施形態に係る映像処理装置について説明する。第1の実施形態では、タイミングコントローラ(T−CON)300が、同期信号HsyncのパルスHpのタイミングおよびデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblankの幅を制御する。これにより、タイミングコントローラ300は、同期信号HsyncのパルスHpをデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblank内に設定することができる。したがって、表示装置400の制約を満たす同期信号Hsyncおよびデータイネーブル信号DEを生成することができる。以下に、第1の実施形態について詳説する。
[第1の実施形態における構成]
図1は、第1の実施形態に係る映像処理装置を示すブロック図である。図2は、第1の実施形態に係る映像データ出力装置からの出力信号およびタイミングコントローラでの再生成信号を示すタイミングチャートである。
以下の説明において、同期信号として水平同期信号を例に説明するが、垂直同期信号であってもよい。また、ブランキング期間として水平ブランキング期間を例に説明するが、垂直ブランキング期間であってもよい。
図1に示すように、映像処理装置は、映像データ出力装置100、伝送装置200、タイミングコントローラ300、表示装置400、第1乃至第3装置600a−600c、および第4乃至第6装置700a−700cを備える。
映像データ出力装置100は、例えばアプリケーションプロセッサである。映像データ出力装置100は、映像データイネーブル信号DE(以下、単にデータイネーブル信号DEと称す)および同期信号Hsyncをパケット化したパケット信号を出力する。パケット信号は、タイミングが一定であっても、一定でなくてもよい。
図2に示すように、パケット信号は、同期パケット信号Sと、データパケット信号Dとからなる。同期パケット信号Sは、同期信号HsyncのパルスHpがパケット化された信号である。データパケット信号Dは、データイネーブル信号DEの有効期間(Hレベル期間)がパケット化された信号である。
なお、映像データ出力装置100の後段に、図示せぬ変換装置が配置されてもよい。この変換装置によって、データイネーブル信号DEおよび同期信号Hsyncがパケット化されてもよい。
図1に示すように、伝送装置200は、映像データ出力装置100からのパケット信号を一定ではない遅延量(異なる遅延量)で遅延してタイミングコントローラ300に出力する。
また、伝送装置200は、複数の送信元(第1乃至第3装置600a−600c)からの種々のパケット信号を調停してもよい。例えば、伝送装置200は、複数の送信元(第1乃至第3装置600a−600c)からのパケット信号を選択し、複数の送信先(第4乃至第6装置700a−700c)のうちどの装置に送信するかを決めてもよい。このとき、種々のパケット信号は、伝送装置200によって異なる遅延量で遅延されて出力される。
タイミングコントローラ300は、伝送装置200からの異なる遅延量で遅延されたパケット信号を受信し、表示装置400が受信可能な形式に変換する。より具体的には、タイミングコントローラ300は、異なる遅延量で遅延されたパケット信号に基づいて、データイネーブル信号DEおよび同期信号Hsyncを生成(再生成)して出力する。
図2に示すように、タイミングコントローラ300によって生成されるデータイネーブル信号DEおよび同期信号Hsyncにおいて、同期信号HsyncのパルスHpはデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblank内に設定される。タイミングコントローラ300の詳細については、後述する。
図1に示すように、表示装置400は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)である。表示装置400は、タイミングコントローラ300によって生成されたデータイネーブル信号DEおよび同期信号Hsyncに基づいて、映像を表示する。表示装置400は、入力される信号に対するブランキング期間に制約を有する。すなわち、表示装置400では、映像を表示するためにデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblank内に同期信号HsyncのパルスHpを収める必要がある。
図3は、第1の実施形態に係るタイミングコントローラを示すブロック図である。
図4は、第1の実施形態に係るタイミングコントローラでの再生成信号の詳細を示すタイミングチャートである。より具体的には、図4(a)は同期パケット信号SがMin−Max値の間にある場合の再生成信号を示すタイミングチャートであり、図4(b)は同期パケット信号SがMin値より早い場合の再生成信号を示すタイミングチャートであり、図4(c)は同期パケット信号SがMax値より遅い場合の再生成信号を示すタイミングチャートである。なお、Min値およびMax値については、後述する。
第1の実施形態では、図4(b)および図4(c)に示すように、同期パケット信号SがMin値より早い場合またはMax値より遅い場合において、同期信号HsyncのパルスHpの立ち下がりのタイミングが適宜制御される。図4(a)乃至図4(c)の詳細については、後述する。
図3に示すように、タイミングコントローラ300は、パケット受信回路310、同期パケット認識回路320、タイミング信号生成回路330、カウンタ340、比較器350、ラインバッファ360、および映像データ処理回路370を備える。
パケット受信回路310は、伝送装置200からのパケット信号を同期パケット信号Sとデータパケット信号Dとに分離する。パケット受信回路310は、同期パケット信号Sを同期パケット認識回路320に出力し、データパケット信号Dをラインバッファ360に出力する。
同期パケット認識回路320は、パケット受信回路310からの同期パケット信号Sが水平同期パケット信号であるか垂直同期パケット信号であるかを認識する。そして、同期パケット認識回路320は、同期パケット信号Sをタイミング信号生成回路330および比較器350に出力する。
タイミング信号生成回路330は、同期パケット認識回路320からの同期パケット信号Sに基づいて、データイネーブル信号DEのタイミングを認識する。タイミング信号生成回路330は、データイネーブル信号DEのタイミングに基づいて制御信号をカウンタ340に出力する。この制御信号は、データイネーブル信号DEの立ち下がりのタイミングを通知する信号である。
また、タイミング信号生成回路330は、比較器350からの比較結果に基づく制御信号(トリガ)に従って、パルスHpのタイミングおよびブランキング期間Hblankの幅(時間)を制御する。
ここで、図4(a)乃至図4(c)に示すように、ブランキング期間Hblankは、パルスHp、フロントポーチHfront、およびバックポーチHbackを含む。フロントポーチHfrontとはデータイネーブル信号DEの立ち下がりから同期信号Hsyncの立ち下がりまでの期間を示し、バックポーチHbackとは同期信号Hsyncの立ち上がりからデータイネーブル信号DEの立ち上がりまでの期間を示す。バックポーチHbackは、一定であるが、データイネーブル信号DEがある場合はこの限りではない。
タイミング信号生成回路330は、ブランキング期間HblankのMin値またはMax値を基準にしてパルスHpのタイミングを制御する。
ブランキングHblank期間のMin値とは、データイネーブル信号DEの立ち下がりから同期信号Hsyncの立ち下がりまでの期間(フロントポーチHfront)の最小時間における終端時点を示す。また、ブランキングHblank期間のMax値とは、フロントポーチHfrontの最大時間における終端時点を示す。
ブランキングHblank期間のMin値およびMax値は、表示装置400の仕様に基づいて、予め設定される。より具体的には、Min値は、表示装置400のブランキング期間Hblankの制約に違反しないように設定される。すなわち、Min値は、パルスHpが十分なマージンを持ってブランキング期間Hblank内に収められるように設定される。また、Min値およびMax値は、同期信号Hsyncの周期(一水平周期)のバラつきを抑制するように設定される。Min値およびMax値は、例えばアプリケーションプロセッサ(映像データ出力装置)内の図示せぬ設定レジスタによって設定される。
同期パケット信号Sの入力タイミングがブランキングHblank期間のMin値より早い場合、パルスHpのタイミングが強制的にMin値のタイミングに設定される。一方、同期パケット信号Sの入力タイミングがブランキングHblank期間のMax値より遅い場合、パルスHpのタイミングが強制的にMax値のタイミングに設定される。
図4(a)乃至図4(c)では、フロントポーチHfrontのMin値は「5」であり、Max値は「17」である場合におけるパルスHpのタイミング制御の例を示している。
図4(a)に示すように、比較器350は、同期パケット信号Sのカウント値(「9」)がMin値以上Max値以下の場合、同期パケット信号Sの入力タイミングでトリガを出力する。すなわち、タイミング信号生成回路330は、同期パケット信号Sの入力タイミングで同期信号HsyncのパルスHpを設定する。
図4(b)に示すように、比較器350は、同期パケット信号Sのカウント値(「3」)がMin値より小さい場合、Min値のタイミングでトリガを出力する。すなわち、タイミング信号生成回路330は、Min値のタイミングを待って同期信号HsyncのパルスHpを設定する。
図4(c)に示すように、比較器350は、同期パケット信号Sのカウント値(「19」)がMax値より大きい場合、Max値のタイミングでトリガを出力する。すなわち、タイミング信号生成回路330は、同期パケット信号Sを待たずにMax値のタイミングで同期信号HsyncのパルスHpを設定する。この場合、その後の1つ目の同期パケット信号Sは、破棄される。
このようにして、タイミング信号生成回路330は、ブランキング期間HblankのMin値またはMax値を基準にして、同期パケット信号Sがこれらを超えた場合に強制的にパルスHpのタイミングを制御する。このパルスHpのタイミングに伴って、ブランキング期間HblankのフロントポーチHfrontの幅が決まる。また、パルスHpの幅、およびバックポーチHbackの幅は一定である。したがって、パルスHpのタイミングに伴って、ブランキング期間Hblankの幅が決まる。このようにして、タイミング信号生成回路330は、パルスHpのタイミングが制御された同期信号Hsyncおよびブランキング期間Hblankの幅が制御されたデータイネーブル信号DEを生成する。
図3に示すように、カウンタ340は、タイミング信号生成回路330からの制御信号に基づいて、カウントを開始する。より具体的には、図4(a)乃至図4(b)に示すように、カウンタ340は、データイネーブル信号DEの立ち下がりを基準にカウントする。カウンタ340は、カウントを比較器350に出力する。
図3に示すように、比較器350は、カウンタ340からのカウントと同期パケット認識回路320からの同期パケット信号Sの受信タイミングとを比較する。これにより、比較器350は、同期パケット信号Sの受信タイミングのカウント値を測定する。このカウント値は、データイネーブル信号DEの立ち下がりを基準にした同期パケット信号Sの受信タイミングを示す。比較器350は、同期パケット信号Sの受信タイミングのカウント値と、ブランキング期間Hblank(フロントポーチHfront)のMin値およびMax値とを比較する。そして、比較器350は、その比較結果に応じた制御信号(トリガ)をタイミング信号生成回路330に出力する。
図3に示すように、ラインバッファ360は、パケット受信回路310からのデータパケット信号Dを一時的に格納し、映像データ処理回路370に出力する。
映像データ処理回路370は、ラインバッファ360からのデータパケット信号Dを映像データとして処理する。そして、映像データ処理回路370は、タイミング信号生成回路330でタイミングが制御されたデータイネーブル信号DEに基づいて、映像データを出力する。
[第1の実施形態における動作]
図5は、第1の実施形態に係るタイミングコントローラの動作を示すフローチャートである。
図5に示すように、まず、ステップS1において、パケット受信回路310により、パケット信号が受信される。
次に、ステップS2において、タイミング信号生成回路330により、同期パケット信号Sに基づいてデータイネーブル信号DEのタイミングが認識される。
次に、ステップS3において、カウンタ340により、データイネーブル信号DEのタイミングに基づいてカウントが開始される。より具体的には、データイネーブル信号DEの立ち下がりのタイミングからカウントが開始される。
次に、ステップS4において、比較器350により、同期パケット信号Sの受信タイミングのカウント値が測定される。このカウント値は、カウンタ340によるカウントと同期パケット信号Sの受信タイミングとを比較することで得られる。
次に、ステップS5において、比較器350により、同期パケット信号Sの受信タイミングのカウント値と、ブランキング期間Hblank(フロントポーチHfront)のMin値およびMax値とが比較される。
ステップS5でカウント値がMin値より小さい場合、ステップS6においてタイミング信号生成回路330により、Min値のタイミングにパルスHpが設定される。また、ステップS5でカウント値がMin値以上Max以下の場合、ステップS7においてタイミング信号生成回路330により、同期パケット信号Sの入力タイミングにパルスHpが設定される。また、ステップS5でカウント値がMax値より大きい場合、ステップS7においてタイミング信号生成回路330により、Max値のタイミングにパルスHpが設定される。
[第1の実施形態における効果]
上記第1の実施形態によれば、タイミングコントローラ300が、同期信号HsyncのパルスHpのタイミングおよびデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblankの幅を制御する。これにより、タイミングコントローラ300は、同期信号HsyncのパルスHpをデータイネーブル信号DEのブランキング期間Hblank内に設定することができる。したがって、表示装置400の制約を満たす同期信号Hsyncおよびデータイネーブル信号DEを生成することができる。
このとき、特にブランキング期間HblankのMin値を制御することにより、表示装置400の制約を満たす同期信号Hsyncおよびデータイネーブル信号DEを生成することができる。また、ブランキング期間HblankのMax値も制御することにより、同期信号Hsyncの周期(一水平周期)のバラつきを抑制することができる。その結果、表示装置400によって安定した表示を可能にする。
[第1の実施形態における変形例]
図6は、第1の実施形態に係る映像処理装置の変形例を示すブロック図である。変形例において、主に上記実施形態と異なる点について説明する。
図6に示すように、映像処理装置は、表示信号出力装置500を備える。
表示信号出力装置500は、タイミングコントローラ300からの出力信号を種々の形式に変換して、表示装置400に出力する。表示信号出力装置500は、入力された信号を、例えば、DSI(Display Serial Interface)、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)、またはeDP(Embedded Display Port)等の形式に変換する。これにより、映像処理装置は、種々の信号の形式に対応することができる。
<第2の実施形態>
図7および図8を用いて、第2の実施形態に係る映像処理装置について説明する。第2の実施形態では、タイミングコントローラ300が、第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1を備える。データパケット信号Dは、第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1に任意の単位で交互に格納され、交互に出力される。これにより、データ転送の際の受信データの枯渇を抑制することができる。以下に、第2の実施形態について詳説する。
なお、第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同様の点については説明を省略し、主に異なる点について説明する。
[第2の実施形態における構成]
図7は、第2の実施形態に係るタイミングコントローラを示すブロック図である。図8は、第2の実施形態に係る映像データ出力装置からの出力信号およびタイミングコントローラでの再生成信号を示すタイミングチャートである。
図7に示すように、タイミングコントローラ300は、第1ラインバッファ360_0、第2ラインバッファ360_1、およびラインバッファデータ出力回路380を備える。
第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1は、パケット受信回路310からのデータパケット信号Dを一時的に格納し、ラインバッファデータ出力回路380に出力する。ラインバッファデータ出力回路380は、第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1からのデータを交互に出力する。データパケット信号Dは、第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1に任意の単位で交互に格納され、交互に出力される。
図8に示すように、第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1は、例えば一水平周期程度データを格納した後、出力する。また、第1ラインバッファ360_0に格納されたデータ0が出力される間に、第2ラインバッファ360_1にデータ1が格納される。そして、第2ラインバッファ360_1に格納されたデータ0が出力される間に、第1ラインバッファ360_0に新たなデータ0が格納される。
ここで、図8のAでは、同期パケット信号S1のカウント値がMax値より大きく、同期パケット信号S1を待たずにMax値のタイミングで同期信号HsyncのパルスHpが設定される場合を示している。すなわち、同期パケット信号S1による通常のタイミングであるパルスHp´よりも早いタイミングでパルスHpが設定される。これに伴って、ブランキング期間Hblankの終端(データイネーブル信号DEの立ち上がり)が通常のブランキング期間Hblank´の終端よりも早いタイミングになる。
第2の実施形態では、その後、すでに格納された第1ラインバッファ360_0のデータ0が、ブランキング期間Hblankの立ち上がりのタイミングで出力される。すなわち、データ転送における受信データの枯渇を防ぐことができる。
なお、2つの第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1について示したが、3つ以上であってもよい。
[第2の実施形態における効果]
上記第1の実施形態において、同期パケット信号Sのカウント値がMax値より大きい場合、同期パケット信号Sを待たずにMax値のタイミングで同期信号HsyncのパルスHpが設定される(図4(c))。これに伴って、バックポーチHbackが一定の値で設定される。すなわち、パルスHp以降の同期パケット信号Sおよびそれに続くデータパケット信号Dが受信される前に、データイネーブル信号DEの立ち上がりタイミングとなる場合が生じる。このため、受信され得るデータがないため、データ転送に不具合(受信データの枯渇)が生じてしまう。
これに対し、第2の実施形態によれば、タイミングコントローラ300が、第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1を備える。データパケット信号Dは、第1ラインバッファ360_0および第2ラインバッファ360_1に任意の単位で交互に格納され、交互に出力される。より具体的には、第1ラインバッファ360_0に格納されたデータ0が出力される間に第2ラインバッファ360_1にデータ1が格納される。その後、第2ラインバッファ360_1に格納されたデータ0が出力される間に、第1ラインバッファ360_0に新たなデータ0が格納される。すなわち、次のラインのデータが予めラインバッファに格納される。これにより、データ転送の際の受信データの枯渇を抑制することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100…映像データ出力装置、200…伝送装置、300…タイミングコントローラ、330…タイミング信号生成回路、340…カウンタ、350…比較器、360_0…第1ラインバッファ、360_1…第2ラインバッファ、400…表示装置。

Claims (6)

  1. データイネーブル信号および同期信号をパケット化したデータパケット信号および同期パケット信号からなるパケット信号を出力する映像データ出力装置と、
    前記パケット信号を異なる遅延量で遅延して出力する伝送装置と、
    異なる遅延量で遅延された前記パケット信号に基づいて前記同期信号のパルスを前記データイネーブル信号のブランキング期間内に設定するように、前記データイネーブル信号および前記同期信号を生成して出力するタイミングコントローラと、
    前記タイミングコントローラによって生成された前記データイネーブル信号および前記同期信号に基づいて映像を表示する表示装置と、
    を具備する映像処理装置。
  2. 前記タイミングコントローラは、
    前記データイネーブル信号に基づいてカウントするカウンタと、
    前記カウンタによるカウントから前記同期パケット信号のカウント値を測定し、前記カウント値と前記ブランキング期間のMin値およびMax値とを比較する比較器と、
    前記比較器による比較結果に応じて、前記同期信号のパルスを前記データイネーブル信号のブランキング期間内に設定するように、前記データイネーブル信号および前記同期信号を生成するタイミング信号生成回路と、
    を備える請求項1に記載の映像処理装置。
  3. 前記タイミング信号生成回路は、
    前記カウント値がMin値以上Max値以下の場合、前記同期パケット信号の受信タイミングで前記同期信号のパルスを設定し、
    前記カウント値がMin値より小さい場合、Min値のタイミングで前記同期信号のパルスを設定し、
    前記カウント値がMax値より大きい場合、Max値のタイミングで前記同期信号のパルスを設定する請求項2に記載の映像処理装置。
  4. 前記同期信号は水平同期信号であり、前記ブランキング期間は水平ブランキング期間である請求項1に記載の映像処理装置。
  5. 前記同期信号は垂直同期信号であり、前記ブランキング期間は垂直ブランキング期間である請求項1に記載の映像処理装置。
  6. 前記タイミングコントローラは、前記映像データ出力装置からの前記データパケット信号を交互に格納し、交互に出力する第1ラインバッファおよび第2ラインバッファをさらに備える請求項1に記載の映像処理装置。
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