JP6516448B2 - 映像処理装置、プログラム、及び映像処理システム - Google Patents

Description

この発明は、映像信号を入出力し、該映像信号に対して種々の処理を行う映像処理装置、プログラム、及び映像処理システムに関する。

従来、複数の映像信号を入力して、それぞれの映像を所定の領域に同時に表示させる映像処理装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。従来の映像処理装置は、複数の機器からそれぞれ映像信号を入力して、各映像信号のサイズ（画面解像度）を変換して１つの映像信号に合成し、表示装置に出力する処理を行う。

特開２００３−１５２７３１号公報

しかし、複数の映像信号を入力するためには、各機器から映像信号を入力するための複数の入力端子を設ける必要がある。また、各機器から入力された映像信号は、それぞれサイズ変換等の処理を行う必要がある。

したがって、映像処理装置は、入力する映像信号の数が増えるほど入力端子を増やす必要があり、かつ複数の映像を処理するために高度な処理能力が必要になる。

そこで、この発明は、システムとして入力する映像信号の数が増大した場合であっても、入力端子を追加した装置を用意することなく、かつ高度な処理能力を必要としない映像処理装置、プログラム、及び映像処理システムを提供することを目的とする。

本発明の映像処理装置は、コンテンツ再生部と、他装置から映像信号を入力する映像信号入力部と、他装置に映像信号を出力する映像信号出力部と、前記映像信号入力部から入力される映像信号に、前記コンテンツ再生部が再生するコンテンツを合成する映像処理部と、各装置が処理すべき内容を示す制御情報を他装置と送受信する制御部と、を備えている。

そして、映像処理部は、前記制御部が予め他装置と送受信した前記制御情報に応じて、前記コンテンツを、所定の位置に所定のサイズで、前記映像信号入力部から入力された映像信号に重ね合わせて、前記映像信号出力部に出力する。

例えば、表示器に３つの映像を同時に表示するために、従来は装置に３つの入力端子を設け、表示器の解像度に合わせて３つの映像信号のサイズ（解像度）を変換する必要があった。特に、セットトップボックス（ＳＴＢ）のようなコンテンツ再生装置では、自装置でコンテンツを再生（デコード）して生成した映像信号および音声信号と、各機器から入力された映像信号および音声信号と、をそれぞれサイズ変換等の処理を行い、合成または切り替えを行う必要があるため、非常に高度な処理能力が必要であった。しかし、本願発明は、自装置が再生したコンテンツを、各映像装置が予め定められた位置に、予め定められたサイズで、入力された映像信号に合成する処理を行うだけである。また、各装置をＨＤＭＩ（登録商標）ケーブル等で数珠つなぎに接続すれば、入力端子は１つで済む。

したがって、本発明の映像処理装置によれば、システムとして入力する映像信号の数が増大した場合であっても、入力端子を追加した装置を新たに設ける必要はなく、かつ高度な処理能力を必要としない。

なお、制御部は、切替タイミングを示す情報を送受信し、映像処理部は、該切替タイミングを示す情報に応じたタイミングで前記制御情報に応じて、自装置が再生したコンテンツを前記映像信号入力部から入力された映像信号に重ね合わせて、前記映像信号出力部に出力することが好ましい。例えばユーザが各映像の配置を変更する指示を行った場合、各装置の配置変更のタイミングが異なると、一部の映像が途切れたり重なったりする。したがって、切替タイミングを同期させることが好ましい。

また、制御部は、自装置がマスタ機器となる場合に、切替タイミングを示す情報を他の装置に送信する。あるいは、制御情報は、処理時間を示す情報が含まれ、制御部は、自装置の処理時間が最も長い場合に、前記切替タイミングを示す情報を他の装置に送信する態様であってもよい。

この発明によれば、システムとして入力する映像信号の数が増大した場合であっても、入力端子を追加した装置を用意することなく、かつ高度な処理能力を必要とせず、合成を行うことができる。

映像処理システムの構成を示すブロック図である。 ＳＴＢの構成を示すブロック図である。 表示装置２０に４画面の映像信号が入力される例を示す図である。 電源投入後、システムリセット時、またはスタンバイ状態からの復帰時の各ＳＴＢの動作を示すフローチャートである。 ＨＤＭＩ出力制御部４００の初期化の動作を詳細に示すフローチャートである。 ＨＤＭＩ出力制御部４００の初期化の動作を詳細に示すフローチャートである。 ＨＤＭＩ入力制御部３００の初期化の動作を詳細に示すフローチャートである。 マスタ機器の基本動作を示すフローチャートである。 スレーブ機器の基本動作を示すフローチャートである。 同期を行う場合の各機器の動作を示すフローチャートである。 システムの接続態様を示す図である。

図１は、映像処理システムの構成を示すブロック図である。映像処理システムは、セットトップボックス（ＳＴＢ）１Ａ、ＳＴＢ１Ｂ、ＳＴＢ１Ｃ、ＳＴＢ１Ｄ、および表示装置２０を備えている。なお、図１においては、ＳＴＢ１Ａの入力側には何も接続されていないが、ＳＴＢ１Ａの入力側にさらに他のＳＴＢを接続してもよいし、一般的なコンテンツプレーヤを接続してもよい。

ＳＴＢ１Ａ、ＳＴＢ１Ｂ、ＳＴＢ１Ｃ、およびＳＴＢ１Ｄは、それぞれコンテンツを再生し、映像信号および音声信号を出力する機能を有する。表示装置２０は、表示器を備え、入力された映像信号に基づいて、当該表示器に映像を表示するとともに、入力された音声信号に基づいてスピーカから音声を出力する。

ＳＴＢ１Ａ、ＳＴＢ１Ｂ、ＳＴＢ１Ｃ、ＳＴＢ１Ｄ、および表示装置２０は、ＨＤＭＩケーブルを介して数珠つなぎに接続される。この映像処理システムでは、入力された映像信号に、各機器が再生したコンテンツに係る映像信号を合成して、表示装置２０の表示器に同時に表示させる。ＳＴＢ１Ａ、ＳＴＢ１Ｂ、ＳＴＢ１Ｃ、およびＳＴＢ１Ｄは、それぞれ入力された映像信号の所定の位置に、所定の解像度で、自装置が再生したコンテンツの映像信号を合成し、後段に出力する（いわゆるＰｉｎＰの動作を行う）。なお、ＳＴＢ１Ａの入力側にコンテンツプレーヤが接続される場合、ＳＴＢ１Ａは、コンテンツプレーヤから入力された映像信号に自装置が再生したコンテンツの映像信号を合成し、後段に出力する。

図２（Ａ）は、ＳＴＢ１Ａの構成を示すブロック図である。ＳＴＢ１Ａ、ＳＴＢ１Ｂ、ＳＴＢ１Ｃ、およびＳＴＢ１Ｄは、本発明の映像処理装置に相当し、全て同じ構成および機能を有する。したがって、図２（Ａ）においては、代表してＳＴＢ１Ａの構成および機能について説明する。

ＳＴＢ１Ａは、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ｃｈｉｐ）１０、ＲＡＭ１２、フラッシュＲＯＭ１３、リモコン信号受信部１４、ＬＡＮ通信部１５、入力部１６、出力部１７、およびＣＥＣ切替制御部１８を備えている。ＳｏＣ１０は、本実施形態においては、ＣＰＵ１１、コンテンツ再生部１９、および映像処理部２０を混載した１つの半導体素子である。ただし、個々の機能はそれぞれ別の半導体素子を用いて構成してもよい。あるいは、ソフトウェアにより、ＣＰＵ１１がコンテンツ再生部１９および映像処理部２０の機能を実現してもよい。
リモコン信号受信部１４は、リモコン信号を受信し、ユーザの操作を受け付ける操作受付部として機能する。

ＣＰＵ１１は、フラッシュＲＯＭ１３に記憶されているファームウェア（プログラム）をワークメモリであるＲＡＭ１２に展開し、ＳＴＢ１Ａの動作を統括的に制御する。ＣＰＵ１１は、当該ファームウェアによりコンテンツ再生部１９および映像処理部２０に対して動作指示を行う。コンテンツに係るデータは、例えばＬＡＮ通信部１５を介してＮＡＳ等の外部装置から受信する。ただし、ＵＳＢ等の他の端子を介してコンテンツに係るデータを入力してもよいし、ＳＴＢ１Ａの自装置内にＨＤＤ等の媒体を備え、当該媒体からコンテンツに係るデータを読み出すようにしてもよい。また、ＳＤカード等のリムーバブルメディアのリーダ機能を備え、当該リムーバブルメディアに記憶されているコンテンツに係るデータを読み出すようにしてもよい。なお、ＬＡＮ通信部１５は、有線であっても無線であってもよい。

入力部１６は、本発明の映像信号入力部に相当し、他装置から映像信号および音声信号を入力する。出力部１７は、本発明の映像信号出力部に相当し、他装置に映像信号および音声信号を出力する。本実施形態においては、入力部１６および出力部１７は、それぞれＨＤＭＩの規格に準じた端子となっている。

ＣＥＣ切替制御部１８は、入力部１６および出力部１７のＨＤＭＩ規格に準じた端子のうち、ＨＤＭＩ−ＣＥＣ信号ラインの接続の切り替えを行う。ＨＤＭＩ規格で採用されているＨＤＭＩ−ＣＥＣ（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、１本の信号線（ＨＤＭＩ−ＣＥＣ信号ライン）を、接続されるすべての機器で共有する。ＨＤＭＩ−ＣＥＣは、このＨＤＭＩ−ＣＥＣ信号ラインを介してＨＤＭＩ規格で定義されているコマンドまたはＨＤＭＩ規格を利用するベンダー（例えば、映像処理装置ＳＴＢ１Ａの製造元）が独自に定義したコマンド（ベンダー定義コマンド）を用いて機器間で通信を行うことができる機器制御プロトコルである。

ただし、ＨＤＭＩ規格においては、１本のＨＤＭＩ−ＣＥＣ信号ラインに接続できる機器の数は１０台を上限として規格化されている。また、ＨＤＭＩ−ＣＥＣ信号ラインに接続された各機器を識別するための論理アドレスの規定では、同じ種類の機器（例えば、映像再生機器や、録画機器等）の接続数に制限がある。当該規定では、例えば、映像再生機器の場合は、Ｐｌａｙｂａｃｋ Ｄｅｖｉｃｅ１（ＬＡ＝４）、Ｐｌａｙｂａｃｋ Ｄｅｖｉｃｅ２（ＬＡ＝８）、Ｐｌａｙｂａｃｋ Ｄｅｖｉｃｅ３（ＬＡ＝１１）の３つまでとなる。本実施形態では、同じ種類の機器を多数接続するため、機器の接続がＨＤＭＩ規格の上限を超えないように制御する。

図２（Ｂ）は、ＳｏＣ１０およびＣＥＣ切替制御部１８の機能的構成を示すブロック図である。ＳｏＣ１０は、ＨＤＭＩ入力制御部３００、ＨＤＭＩ出力制御部４００、ＥＤＩＤ情報記憶部６０１、および機器情報記憶部６０２として機能する。ＨＤＭＩ入力制御部３００は、ＤＤＣスレーブ制御部３０１、ＨＤＭＩデータ入力部３０２、ＨＰＤ出力制御部３０３、電圧検出部３０４、およびＣＥＣ制御部３０５を備えている。ＨＤＭＩ出力制御部４００は、ＤＤＣマスタ制御部４０１、ＨＤＭＩデータ出力部４０２、ＨＰＤ検出部４０３、電圧出力部４０４、およびＣＥＣ制御部４０５を備えている。

ＥＤＩＤ情報記憶部６０１は、入力部１６に接続されるＳｏｕｒｃｅ機器（ＳＴＢ等の映像出力装置）に送出するためのＥＤＩＤ情報を記憶している。ＥＤＩＤ情報は、Ｓｉｎｋ機器（テレビ等の表示装置）が対応する解像度、およびフレームレート等の情報をＳｏｕｒｃｅ機器（ＳＴＢ等の映像出力装置）に伝えるためのデータである。

電圧出力部４０４は、＋５Ｖの電圧を送出し、電圧検出部３０４は、入力部１６に接続されたＳｏｕｒｃｅ機器（ＳＴＢ等の映像出力装置）が送出した＋５Ｖの電圧を検出する。

ＨＰＤ検出部４０３は、出力部１７に接続されたＳｉｎｋ機器（テレビ等の表示装置）のＨＰＤ端子の電圧がＨｉｇｈレベルの時、Ｓｉｎｋ機器が接続されたと判断する。ＨＰＤ出力制御部３０３は、電圧検出部３０４が＋５Ｖの電圧を検出し、かつＥＤＩＤ情報の送出準備が完了した場合に、入力部１６におけるＨＰＤ端子の電圧をＨｉｇｈレベルに設定する。

ＣＥＣ制御部３０５およびＣＥＣ制御部４０５は、ＨＤＭＩ規格で採用されているＨＤＭＩ−ＣＥＣを用いて、ＨＤＭＩ−ＣＥＣ信号ラインに接続された機器を操作するための制御情報を送受信する。当該制御情報により送受信された各種情報は、機器情報記憶部４０６に記憶される。ＨＤＭＩ規格で採用されているＨＤＭＩ−ＣＥＣは、ＨＤＭＩ規格を利用するベンダー（例えば、映像処理装置ＳＴＢ１Ａの製造元）が独自に定義したコマンド（ベンダー定義コマンド）を用いて機器間で通信を行うことができる機器制御プロトコルである。本発明の主たる機能は、この「ベンダー定義コマンド」を用いて実現される。

ＳＴＢ１Ａ、ＳＴＢ１Ｂ、ＳＴＢ１Ｃ、およびＳＴＢ１Ｄは、表示装置２０に接続されるＳＴＢ１Ｄから順に、ＳＴＢ１Ｃ、ＳＴＢ１Ｂ、およびＳＴＢ１Ａの順で、ＥＤＩＤ情報の受信と機器の初期化がおこなわれ、すべてのＳＴＢが、表示装置２０のＥＤＩＤ情報を共有する。また、各ＳＴＢには、それぞれ固有のＳＴＢ番号が割り振られる。例えば、ＳＴＢ１Ｄは、表示装置２０のＥＤＩＤ情報を受信し、ＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記録する。その際、自機がマスタ機器であることを認識し、ＨＤＭＩ−ＣＥＣで使用する物理アドレスとＳＴＢ番号を生成し、かつ後段に接続されるＳＴＢに割り振る物理アドレスとＳＴＢ番号をＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記録する。ＳＴＢ１Ｃは、ＳＴＢ１ＤのＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記録されたＥＤＩＤ情報を受信し、ＳＴＢ１ＣのＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記憶する。その際、自機がスレーブ機器であることを認識し、受信したＥＤＩＤ情報を元に自機の物理アドレスとＳＴＢ番号を生成し、かつ後段に接続されるＳＴＢに割り振る物理アドレスとＳＴＢ番号をＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記録する。ＳＴＢ１ＢおよびＳＴＢ１ＡにおいてもＳＴＢ１Ｃと同様の処理がなされ、すべてのＳＴＢで表示装置２０のＥＤＩＤ情報が共有され、各ＳＴＢにはそれぞれ固有の論理アドレスとＳＴＢ番号が割り振られる。

そして、Ｓｉｎｋ機器に接続される最初のＳＴＢ（例えば表示装置２０に直接接続されるＳＴＢ１Ｄ）がマスタ機器となり、後段に接続されるＳＴＢ（例えば、ＳＴＢ１Ｃ、ＳＴＢ１Ｂ，ＳＴＢ１Ａ）は、スレーブ機器（またはサブマスタ機器）となる。マスタ機器は、各ＳＴＢが合成すべき映像信号の解像度、および合成すべき領域を決定し、上述の「ベンダー定義コマンド」により、制御情報として各ＳＴＢに送信する。スレーブ機器は、マスタ機器からのコマンドに従い処理を行う。これにより、各ＳＴＢは、それぞれ入力された映像信号の所定の領域に、所定の解像度で、自装置が再生したコンテンツの映像信号と合成し、後段に出力する。

なお、上述したように、ＨＤＭＩの規格では、映像再生機器の接続数が３台となるため、マスタ機器から数えて３段目のスレーブ機器は、サブマスタ機器となる。サブマスタ機器は、スレーブ機器の処理に加え、当該サブマスタ機器の後段に接続されたＳＴＢの管理を行う。また、サブマスタ機器は、「ベンダー定義コマンド」を用いて、接続されているＳＴＢの台数および種別等の情報を送受信する。

図３を参照して、表示装置２０に４画面を合成した映像信号が入力される場合を例示する。ＳＴＢ１Ｄは、ＳＴＢ１Ｃから入力された映像信号の右下１／４の領域に、自装置の再生するコンテンツを合成する。すなわち、ＰｉｎＰのように、入力された映像信号を親画面（または子画面）として、自装置の映像信号を子画面（または親画面）として合成する動作を行う。

例えば表示装置２０の解像度が４Ｋ（３８４０×２１６０）である場合、ＳＴＢ１Ｄには、４Ｋの映像信号が入力される。したがって、ＳＴＢ１Ｄは、自装置のコンテンツをＦＨＤ（１９２０×１０８０）の解像度として、右下１／４の領域に合成する。合成後の４Ｋ解像度の映像信号が表示装置２０に出力される。これにより、表示装置２０に表示される映像の右下１／４の領域には、ＦＨＤの解像度でＳＴＢ１Ｄの再生したコンテンツに係る映像が表示される。

同様にして、ＳＴＢ１Ｃは、自装置のコンテンツをＦＨＤ（１９２０×１０８０）の解像度として、ＳＴＢ１Ｂから入力された４Ｋ解像度の映像信号の右上１／４の領域に、自装置の再生するコンテンツを合成する。したがって、表示装置２０に表示される映像の右上１／４の領域には、ＦＨＤの解像度でＳＴＢ１Ｃの再生したコンテンツに係る映像が表示される。ＳＴＢ１Ｂは、自装置のコンテンツをＦＨＤ（１９２０×１０８０）の解像度として、ＳＴＢ１Ａから入力された４Ｋ解像度の映像信号の左下１／４の領域に、自装置の再生するコンテンツを合成する。したがって、表示装置２０に表示される映像の左下１／４の領域には、ＦＨＤの解像度でＳＴＢ１Ｂの再生したコンテンツに係る映像が表示される。

ＳＴＢ１Ａについては、入力された映像信号をＦＨＤのサイズに変換し、左上の領域に配置して他の領域には何も表示しない４Ｋ解像度の映像信号を生成し、当該４Ｋ解像度の映像信号を出力する。図３では、ＳＴＢ１Ａの入力には何も接続されていないが、仮にコンテンツプレーヤ等を接続した場合は、ＳＴＢ１Ａは、コンテンツププレーヤから入力された映像信号をＦＨＤのサイズに変換して出力することもできる。コンテンツプレーヤは、本実施形態における「ベンダー定義コマンド」に対応していない一般的なコンテンツ再生装置であるが、ＨＤＭＩ規格に準ずる機器であるため、ＳＴＢ１ＡのＥＤＩＤ情報により、表示装置２０の解像度（４Ｋ解像度）に係る情報を共有している。したがって、コンテンツプレーヤは、自装置の再生したコンテンツについては、４Ｋ解像度の映像信号として出力する。

また、ＳＴＢ１Ａは、他装置から映像信号を入力し、入力した映像信号に自装置が再生するコンテンツに係る映像信号を合成してもよい。この場合、例えば４Ｋ解像度の映像信号を５分割することで、５画面の映像信号を出力する。

また、全ての対応機器が自装置のコンテンツを再生して合成する必要はない。例えば一部の機器は、入力された映像信号をそのまま後段にスルーして出力してもよい。この場合、主としてＨＤＭＩの機能（入力部１６、出力部１７およびＣＰＵ１１のうちＨＤＭＩの制御機能）だけが動作していればよく、他の機能はスタンバイ状態となっていてもよい。

なお、合成の態様はここで示した例に限るものではない。例えば入力された映像信号のうち一部領域を透過して、自装置の映像信号を合成することも可能である。

次に、以上の各ＳＴＢの動作を、フローチャートを参照して説明する。図４は、電源投入後、システムリセット時、またはスタンバイ状態からの復帰時の各ＳＴＢの動作を示すフローチャートである。

まず、ＳＴＢは、ＨＰＤをＬｏｗレベルに設定し（ｓ１１）、ＨＤＭＩ出力制御部４００の初期化（ｓ１２）を行った後に、ＨＤＭＩ入力制御部３００の初期化（ｓ１３）を行う。

図５および図６は、ＨＤＭＩ出力制御部４００の初期化（ｓ１２）の動作を詳細に示すフローチャートである。

ＨＤＭＩ出力制御部４００の初期化の動作では、まずアドレスの初期化を行う（ｓ２１）。具体的には、ＣＥＣ制御部３０５およびＣＥＣ制御部４０５のアドレス（以下、マイアドレスと言う。）を未定義の状態とする。その後、ＣＥＣ制御部３０５の動作を禁止する（ｓ２２）。なお、このとき、ＣＥＣ切替制御部１８は、内部回路のスイッチをオープンとして、ＨＤＭＩ出力制御部４００とＨＤＭＩ入力制御部３００との接続を分離し、入力と出力とを電気的に切り離す処理を行う。その後、電圧出力部４０４は、＋５Ｖの電圧を送出する（ｓ２３）。

次に、図６に示すように、ＨＰＤ検出部４０３は、出力部１７のＨＰＤ端子の状態を確認し（ｓ４１）、Ｓｉｎｋ機器が接続される、または動作可能となるまで待機する。ＨＰＤ端子の電圧がＨｉｇｈレベルとなった場合、ＤＤＣマスタ制御部４０１は、Ｓｉｎｋ機器からＥＤＩＤ情報を取得する（ｓ４２）。その後、取得したＥＤＩＤ情報に基づいて、ＨＤＭＩ入力制御部３００で使用するＥＤＩＤ情報を生成する（ｓ４３）。

次に、ＣＥＣ制御部４０５は、Ｓｉｎｋ機器がＣＥＣに対応した機器であるか否かを確認する（ｓ４４）。ＣＥＣに対応していない機器である場合には、当該Ｓｉｎｋ機器の接続が解除されるまで待機する（ｓ４５）。接続されたＳｉｎｋ機器がＣＥＣに対応した機器である場合には、当該Ｓｉｎｋ機器に対して、「ベンダー定義コマンド」による本機能の制御情報の送受信に対応している機器であるかを確認するコマンドを送信し（ｓ４６）、対応機器であるか否かを確認する（ｓ４７）。

対応機器であると確認した場合、自装置には、接続先に「マスタ機器になり得るＳｉｎｋ機器」が存在すると判断して、自装置はスレーブ機器として機能させる（ｓ４８）。対応機器でない場合には、一般的な機器が接続されたと判断して、自装置はマスタ機器として機能させる（ｓ４９）。これにより、表示装置に接続されるＳＴＢがマスタ機器となり、他の機器がスレーブ機器となる。

自装置がマスタ機器となる場合、ＣＥＣ制御部４０５は、Ｓｉｎｋ機器のＥＤＩＤ情報から物理アドレスを取得し、自身のＣＥＣ制御部４０５のマイアドレスを同じアドレスとする。例えば、図１１に示すように、ＳＴＢ１Ｄは、ＴＶ２０から取得した物理アドレスＰＡ＝１．０．０．０を自身のＣＥＣ制御部４０５のマイアドレスＭＡ＝１．０．０．０とする。

また、自装置がマスタ機器となる場合、ＳＴＢは、自身のＣＥＣ制御部３０５のマイアドレスをＭＡ＝０．０．０．０とし、自装置のＳＴＢ番号を”０”として、後段のＳＴＢ用の番号を”１”とする。さらに、マスタ機器となるＳＴＢは、ＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記憶する物理アドレスをＰＡ＝１．１．０．０を設定し、ＣＥＣ切替制御部１８の内部回路のスイッチをオープンとして、前段（出力側）と後段（入力側）とを電気的に切り離す。

一方、自装置をスレーブに設定する場合には、Ｓｉｎｋ機器のＥＤＩＤ情報から物理アドレスを取得し、取得した物理アドレスを自身のＣＥＣ制御部４０５のマイアドレスとする。例えば、図１１に示すように、ＳＴＢ１Ｃは、ＣＥＣ制御部４０５のマイアドレスをＭＡ＝１．１．０．０とする。また、Ｓｉｎｋ機器のＥＤＩＤ情報からＳＴＢ番号を取得し、自機の番号とするとともに、自機のＳＴＢ番号＋１を後段のＳＴＢ用の番号として生成する。さらに、ＨＤＭＩの規定に従って、ＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記憶する物理アドレスを設定し（例えば、ＰＡ＝１．１．１．０とする）、ＣＥＣ切替制御部１８の内部回路のスイッチをクローズとする。

また、ＳＴＢは、自装置をスレーブに設定した後、ＨＤＭＩに規定された接続上限数に達しているか判断する（ｓ５０）。例えば、ＣＥＣ制御部４０５に設定されるマイアドレス≠ｎ．ｍ．ｍ．０（ｎ＝１〜９，Ａ〜Ｆ／ｍ＝０〜９，Ａ〜Ｆ）である場合、上限数に達したと判断される。上限数に達した場合には自装置をサブマスタ機器として設定する（ｓ５１）。

この場合、自身のＣＥＣ制御部３０５のマイアドレスをＭＡ＝１．０．０．０とし、ＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記憶する物理アドレスをＰＡ＝１．１．０．０とする。また、自機のＳＴＢ番号＋１をサブマスタ用として割り当てるとともに、サブマスタ用ＳＴＢ番号＋１を後段のＳＴＢ用の番号として生成する。また、ＣＥＣ切替制御部１８の内部回路のスイッチをオープンとして、前段（出力側）と後段（入力側）とを電気的に切り離す。

例えば、図１１に示すように、ＳＴＢ１Ａは、ＣＥＣ制御部４０５に設定されるマイアドレスがＭＡ＝１．１．１．１≠ｎ．ｍ．ｍ．０であるため、サブマスタとして機能する。したがって、ＳＴＢ１Ａは、自身のＣＥＣ制御部３０５のマイアドレスをＭＡ＝１．０．０．０とし、ＥＤＩＤ情報記憶部６０１に記憶する物理アドレスをＰＡ＝１．１．０．０とする。

これにより、サブマスタとなったＳＴＢは、スレーブ機器の処理に加え、後段に接続されたＳＴＢの管理を行う。例えば、図１乃至図３で示した接続態様においては、ＳＴＢ１Ａがサブマスタとなり、該ＳＴＢ１Ａの後段（入力側）にさらにＳＴＢが接続された場合に、当該後段のＳＴＢの管理を行う。

その後、ＳＴＢは、Ｓｉｎｋ機器の接続が解除されるまで待機する（ｓ５２）。Ｓｉｎｋ機器の接続が解除された場合には、ｓ１１の処理に戻り、初期化の動作を繰り返す。

次に、図７は、ＨＤＭＩ入力制御部３００の初期化動作を示すフローチャートである。図７に示すように、ＨＤＭＩ入力制御部３００の初期化の動作では、まず電圧検出部３０４が＋５Ｖの電圧の検出を確認し（ｓ３１）、Ｓｏｕｃｅ機器が接続される、またはＨＤＭＩによる映像信号の出力が可能になるまで待機する。＋５Ｖの電圧を検出した場合、ＨＤＭＩ出力制御部４００の初期化が完了するまで待機し（ｓ３２）、ＨＤＭＩ出力制御部４００の初期化が完了した場合には、ＨＰＤ出力制御部３０３は、入力部１６におけるＨＰＤ端子の電圧をＨｉｇｈレベルに設定する（ｓ３３）。これにより、Ｓｉｎｋ機器が接続された旨をＳｏｕｒｃｅ機器に通知する。そして、ＥＤＩＤ情報管理部３０１は、ＥＤＩＤ情報記憶部６０１のＥＤＩＤ情報をＳｏｕｒｃｅ機器に出力する（ｓ３４）。

その後、ＣＥＣ制御部３０５は、Ｓｏｕｒｃｅ機器の接続が解除されるまで待機し、Ｓｏｕｒｃｅ機器の接続が解除された場合には、ｓ３１の判断から処理を繰り返す。

このようにして、各ＳＴＢは、数珠つなぎに接続されている全機器の機器情報を取得することができ、マスタ機器またはスレーブ機器として機能する。

次に、図８は、マスタ機器の基本動作を示すフローチャートである。マスタ機器は、接続されている機器の台数および種別を確認し（ｓ６１）、各機器が処理すべき内容を決定する（ｓ６２）。例えば、図３に示したように、ＳＴＢ１Ｄがマスタ機器として機能する場合、ＳＴＢ１Ｄは、対応機器であるＳＴＢが４台接続され、Ｓｉｎｋ機器である表示装置２０の対応解像度が４Ｋである旨の機器情報を取得する。したがって、ＳＴＢ１Ｄは、各機器の出力する映像信号の解像度を４Ｋとし、各機器が再生するコンテンツに係る映像信号をＦＨＤとする。また、ＳＴＢ１Ｄは、各機器が再生するコンテンツに係る映像信号の配置態様を決定する。

例えば、図３に示したように、ＳＴＢ１Ａについては、自装置の再生したコンテンツの映像を、左上の領域に配置して他の領域には何も表示しない４Ｋ解像度の映像信号を生成させるように設定する。ＳＴＢ１Ｂについては、自装置のコンテンツをＦＨＤ（１９２０×１０８０）の解像度として、ＳＴＢ１Ａから入力された４Ｋ解像度の映像信号の左下１／４の領域に、自装置の再生するコンテンツを合成させ、ＳＴＢ１Ｃについては、自装置のコンテンツをＦＨＤ（１９２０×１０８０）の解像度として、ＳＴＢ１Ｂから入力された４Ｋ解像度の映像信号の右上１／４の領域に、自装置の再生するコンテンツを合成させるように設定する。自装置であるＳＴＢ１Ｄについては、自装置のコンテンツをＦＨＤ（１９２０×１０８０）の解像度として、右下１／４の領域に合成する。

ＳＴＢ１Ｄは、以上のようにして決定した各機器が処理すべき内容を、制御情報として各ＳＴＢに送信する（ｓ６３）。なお、各機器の映像信号を配置する領域は、位置情報（座標）として送信される。例えば、映像信号における左上の画素を（０，０）として、各機器が合成する映像の左上の座標を示す情報と、映像の幅および高さを示す情報と、が送信される。

なお、制御情報には、合成時の条件が含まれていてもよい。合成時の条件は、例えば透過合成を行うか否かを示す情報や、輝度、色相、彩度等のパラメータを示す情報、等が含まれる。また、配置態様および各機器が再生するコンテンツの解像度については、リモコン信号受信部１４を介してユーザからの指定を受け付けるようにしてもよい。また、接続されている対応機器の台数に応じて自動的に設定されるようにしてもよい。この場合、台数と配置態様とを対応付けたテーブルを記憶しておく。例えば対応機器の台数が２台の場合には、左右２分割で映像が表示されるようにし、３台の場合には左側または右側がさらに上下２分割で映像が表示されるようにするテーブルを規定しておく。

最後に、ＳＴＢ１Ｄは、決定した処理内容に応じて、入力映像信号に自装置が再生したコンテンツに係る映像信号を合成する（ｓ６４）。

一方、図９は、スレーブ機器の基本動作を示すフローチャートである。スレーブ機器は、他装置から上述の制御情報が受信されたか否かを確認し（ｓ７１）、受信した制御情報に基づいて、自装置が再生したコンテンツに係る映像信号を、所定の位置に所定のサイズで、入力された映像信号に合成する（ｓ７２）。

このようにして、本実施形態の映像処理システムによれば、各ＳＴＢは、映像信号の処理としてはＰｉｎＰの動作を行うだけで、入力する映像信号の数が増大した場合であっても、各ＳＴＢの入力端子を増やさず、かつ各ＳＴＢに高度な処理能力を必要とせず、多数の映像信号を合成することができる。

次に、図１０は、同期を行う場合の各機器の動作を示すフローチャートである。例えば、ユーザがリモコンを用いて、各映像の配置態様を変更する指示を行った場合、仮に各ＳＴＢの配置態様の変更タイミングが異なると、一部の映像が途切れたり重なったりする。したがって、図１０に示すように、切替タイミングを示すタイミング情報を送受信し、同期させることが好ましい。

まず、図１０（Ａ）は、マスタ機器がタイミング情報を送信する態様を示すフローチャートである。マスタ機器となるＳＴＢは、リモコン信号受信部１４を介してユーザから、映像の配置態様の変更を受け付けたか否かを判断する（ｓ８１）。映像の配置態様の変更を受け付けた場合、マスタとなるＳＴＢは、変更後の各機器のＳＴＢにおける処理すべき内容（制御情報）とともに、切替タイミングを示すタイミング情報を他のＳＴＢに送信する（ｓ８２）。その後、送信したタイミング情報に基づいたタイミングで、映像の配置態様を変更する（ｓ８３）。スレーブ機器となるＳＴＢでは、変更後の制御情報とともに、タイミング情報を受信した場合、当該タイミング情報に基づいたタイミングで、映像の配置態様を変更する。

一方、図１０（Ｂ）は、最も処理時間が長い機器に合わせたタイミングで切替を行う態様である。まず、マスタ機器となるＳＴＢは、リモコン信号受信部１４を介してユーザから、映像の配置態様の変更を受け付けたか否かを判断する（ｓ９１）。映像の配置態様の変更を受け付けた場合、マスタとなるＳＴＢは、各ＳＴＢに対して、映像配置変更に要する処理時間を問い合わせる。これにより、各ＳＴＢ間で、処理時間を示す情報（処理時間情報）が送受信される（ｓ９２）。そして、各ＳＴＢは、全機器の処理時間情報を参照する。処理時間が最も長いＳＴＢは、自装置の処理時間に応じて、切替タイミングを示すタイミング情報を他のＳＴＢに送信する（ｓ９３）。各機器は、受信したタイミング情報に基づいたタイミングで、映像の配置態様を変更する（ｓ９４）。

なお、接続される機器の数が増大し、サブマスタとして機能する機器が介在すると、当該サブマスタの機器の処理による遅延が発生し、各ＳＴＢの間で処理のずれがわずかに生じる可能性がある。そこで、例えば、画面の遷移に時間的マージンを設けることが望ましい。すなわち、画面を切り替える場合、第１の画面Ａを段階的に暗くし、第２の画面Ｂは少し遅れて段階的に暗くする。その後、両者の画面が完全に暗くなった後、上記時間的マージンの経過を待ち、表示内容を切り替え、画面Ｂ、画面Ａの順で、徐々に映像を明るくする。これにより、ユーザから見て、画面切り替えの違和感を減らすことができる。また、後段のＳＴＢから順に処理を行うことでも違和感を低減できる。例えば、画面Ａと画面Ｂを切り替える場合において、画面ＡがＳＴＢ２、画面ＢがＳＴＢ９である場合、まずＳＴＢ１がＳＴＢ９に対して、画面切り替えのコマンドを発行する。ＳＴＢ９は、コマンドを受信すると、ＳＴＢ１に対してコマンド受信の応答を返し、画面Ｂを段階的に暗くする。ＳＴＢ１は、ＳＴＢ９からの応答を受信した後、ＳＴＢ２に対して画面切り替えのコマンドを発行する。ＳＴＢ２は、コマンドを受信すると、ＳＴＢ１に対してコマンド受信の応答を返し、画面Ａを段階的に暗くした後、表示内容を切り替え、段階的に明るくする。ＳＴＢ１は、ＳＴＢ２からの応答を受信した後、ＳＴＢ９に対して画面切り替え完了のコマンドを発行する。ＳＴＢ９は、コマンド受信後、ＳＴＢ１に対してコマンド受信の応答を返し、表示内容を切り替え、段階的に明るくする。

なお、自装置が再生したコンテンツに係る映像信号は、動画に限らず静止画であってもよい。また、各機器が再生するコンテンツは、映像に限らず、テキスト等も含まれる。自装置が再生するコンテンツがテキストである場合、入力された映像信号に当該テキストをスーパーインポーズすることも、本発明の「コンテンツ再生部が再生したコンテンツを、所定の位置に所定のサイズで、前記映像信号入力部から入力された映像信号に重ね合わせる」ことに該当する。

なお、本実施形態では、ＨＤＭＩ規格を用いて、映像信号および制御信号を送受信する例を示したが、ＨＤＭＩに限らず、他の規格を用いることも可能である。例えば、ＶＧＡ端子またはＤＶＩ端子を用いて映像信号を送受信し、ＬＡＮ等の他の経路で制御情報を送受信してもよい。

また、本実施形態では、映像処理装置の一例としてＳＴＢを示したが、ＳＴＢの機能をＴＶ等の表示装置に搭載することで、表示装置が本発明の映像処理装置として機能するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、各ＳＴＢの入力部（入力端子）が１つであり、出力部（出力端子）が１つである例を示したが、入力部または出力部は、それぞれ１つに限るものではない。例えば表示装置に直接接続されるＳＴＢについては、入力部を２つとしてもよい。この場合においても、他のＳＴＢにおいてサイズ変更を行う処理は自装置のコンテンツに係る映像信号だけである、また、表示装置に直接接続されるＳＴＢにおいても、各入力部から入力された映像信号をそれぞれサイズ変更して合成する処理を行うだけであり、接続されている装置の数に対して、処理を行う映像信号の数は従来よりも少なくなる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…ＳＴＢ
１１…ＣＰＵ
１２…ＲＡＭ
１３…フラッシュＲＯＭ
１４…リモコン信号受信部
１５…ＬＡＮ通信部
１６…入力部
１７…出力部
１８…出力部
２０…表示装置
３００…ＨＤＭＩ入力制御部
３０１…ＥＤＩＤ情報管理部
３０２…ＨＤＭＩデータ入力部
３０３…ＨＰＤ出力制御部
３０４…電圧検出部
３０５…ＣＥＣ制御部
３０６…機器情報記憶部
４００…ＨＤＭＩ出力制御部
４０１…ＥＤＩＤ情報管理部
４０２…ＨＤＭＩデータ出力部
４０３…ＨＰＤ検出部
４０４…電圧出力部
４０５…ＣＥＣ制御部
４０６…機器情報記憶部

Claims (6)

1. コンテンツ再生部と、
   他の映像処理装置から映像信号を入力する映像信号入力部と、
   他の映像処理装置又は表示装置に映像信号を出力する映像信号出力部と、
   前記映像信号入力部から入力される映像信号に、前記コンテンツ再生部が再生するコンテンツを合成する映像処理部と、
   各映像処理装置が処理すべき内容を示す制御情報を他の映像処理装置と送受信する制御部と、
   を備えた映像処理装置であって、
   前記映像処理部は、前記制御部が予め他の映像処理装置と送受信した前記制御情報に応じて、前記コンテンツ再生部が再生したコンテンツを、所定の位置に所定のサイズで、前記映像信号入力部から入力された映像信号に重ね合わせて、前記映像信号出力部に出力し、
   前記表示装置に直接接続された場合、前記制御部は、自装置をマスタ機器として前記制御情報を他の映像処理装置に送信し、
   前記表示装置に直接接続されていない場合、前記制御部は、自装置をスレーブ機器として前記マスタ機器から送信された前記制御情報を受信することを特徴とする映像処理装置。
2. 前記制御部は、切替タイミングを示す情報を送受信し、
   前記映像処理部は、該切替タイミングを示す情報に応じたタイミングで前記制御情報に応じて、前記コンテンツを、前記映像信号入力部から入力された映像信号に重ね合わせて、前記映像信号出力部に出力することを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
3. 前記制御部は、自装置が前記マスタ機器となる場合に、前記切替タイミングを示す情報を他の映像処理装置に送信する請求項２に記載の映像処理装置。
4. 前記制御情報は、処理時間を示す情報が含まれ、
   前記制御部は、自装置の処理時間が最も長い場合に、前記切替タイミングを示す情報を他の映像処理装置に送信する請求項２に記載の映像処理装置。
5. コンテンツ再生部と、
   他の映像処理装置から映像信号を入力する映像信号入力部と、
   他の映像処理装置又は表示装置に映像信号を出力する映像信号出力部と、
   前記映像信号入力部から入力される映像信号に、前記コンテンツ再生部が再生するコンテンツを合成する映像処理部と、
   各映像処理装置が処理すべき内容を示す制御情報を他の映像処理装置と送受信する制御部と、
   を備えた映像処理装置に実行させるプログラムであって、
   前記映像処理部に、前記制御部が予め他の映像処理装置と送受信した前記制御情報に応じて、前記コンテンツ再生部が再生したコンテンツを前記映像信号入力部から入力された映像信号に重ね合わせて、前記映像信号出力部に出力し、
   前記表示装置に直接接続された場合、前記制御部は、自装置をマスタ機器として前記制御情報を他の映像処理装置に送信し、
   前記表示装置に直接接続されていない場合、前記制御部は、自装置をスレーブ機器として前記マスタ機器から送信された前記制御情報を受信することを特徴とするプログラム。
6. コンテンツ再生部と、
   他の映像処理装置から映像信号を入力する映像信号入力部と、
   他の映像処理装置又は表示装置に映像信号を出力する映像信号出力部と、
   前記映像信号入力部から入力される映像信号に、前記コンテンツ再生部が再生するコンテンツを合成する映像処理部と、
   各映像処理装置が処理すべき内容を示す制御情報を他の映像処理装置と送受信する制御部と、
   を備えた映像処理装置を複数接続してなる映像処理システムであって、
   前記映像処理装置は、前記表示装置に直接接続された場合、マスタ機器となり、該マスタ機器の制御部が、各装置が処理すべき内容を示す制御情報を生成して他の映像処理装置に送信し、
   前記映像処理装置は、前記表示装置に直接接続されていない場合、スレーブ機器となり、前記マスタ機器から送信された前記制御情報を受信し、
   各映像処理装置の前記映像処理部は、前記制御部が予め他の映像処理装置と送受信した前記制御情報に応じて、前記コンテンツ再生部が再生したコンテンツを前記映像信号入力部から入力された映像信号に重ね合わせて、前記映像信号出力部に出力することを特徴とする映像処理システム。

Images