JP6643127B2 - ディスプレイシステム及びディスプレイシステムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明はディスプレイシステム及びディスプレイシステムの制御方法に関する。

近年、映像ソースの高解像度化が進展している。高解像度の映像を表示するために、一つの方向性としてディスプレイ機器そのものが高解像度の映像を表示可能となる製品がある。また一方では、複数のディスプレイを連結して高解像度の1画面映像を形成する技術もある。

複数のディスプレイを連結して映像表示を行うシステム(以下、マルチディスプレイシステムと記載)では、映像ソースからの映像データが各ディスプレイに供給され、各ディスプレイでは自身の担当領域の表示を行うことで高解像度表示を可能としている。
また、ディスプレイ機器内に複数のディスプレイコントローラを搭載し、各ディスプレイコントローラで高解像度映像を分割して処理を行い、高解像度パネルへ出力し表示可能とするシステムが構築されている。

高解像度の映像ソースを各ディスプレイ機器やディスプレイコントローラに供給する方法としては様々な手法が考えられる。
例えば、ＰＣのグラフィックカード等で高解像度の画面を分割し、複数の映像出力端子から出力し、マルチディスプレイシステムや高解像度ディスプレイ機器に入力し、分割された高解像度映像を再形成して表示する手法がある。

また、ディスプレイ機器やコントローラをカスケードに接続し、映像ソース機器では高解像度映像を出力し各ディスプレイ機器やコントローラが自身の映像表示領域を抽出し表示処理を行い、最終的に高解像度映像を形成して表示する手法がある。
特許文献１では、映像ソースからの出力映像をディスプレイ機器でカスケード接続してマルチディスプレイシステムを実現する構成が開示されている。

特開２００３−３１６３３９号公報

マルチディスプレイシステムや複数のディスプレイコントローラを用いての大画面表示においては、複数機器やコントローラが連動して動作することが期待されている。
もし、色調整等を行うような場合、各ディスプレイ個別にメニューUIを介してユーザーが操作することは非常に煩雑である。

したがって、ユーザー操作がメニューUI等を介して操作を行う場合、各ディスプレイ機器を制御するのではなく、1画面全体として単一のユーザーインタラクションにて操作を行うことが望まれる。
メニューやグラフィックスの表示位置に関しては、画面上の制約無く表示することが望まれる。

例えば、マルチプロジェクションで大画面を表示するようなマルチディスプレイシステムでは、各プロジェクタの表示領域を跨る中央にメニュー画面のグラフィックスを表示することが要求される。
また、ルックアップテーブルを参照しての色調整等を行っている場合、ユーザーの色調整の指示に従いルックアップテーブルを更新する必要がある。

その更新に際しては、ユーザーからの単一の操作で全てのディスプレイ機器やディスプレイコントローラに反映することが強く望まれている。
ユーザーからの単一操作で制御ができない場合、マルチディスプレイシステムにおけるユーザーの利便性を著しく阻害する要因となる。

したがって、このような高解像度ディスプレイやマルチディスプレイシステムでは、各ディスプレイ機器やディスプレイコントローラ間の連携のためUI・グラフィックスデータや色調整データ等の画質制御情報の機器・コントローラ間の伝送が必須である。
この機器・コントローラ間の伝送を実現するためには、制御情報やグラフィックスデータを伝送する映像伝送路とは異なる伝送路が不可欠であった。

制御情報やグラフィックスデータの伝送路を確保するためには、機器・コントローラ間を伝送するための汎用バスやサイドバンド信号が必要であり、高解像度ディスプレイやマルチディスプレイシステムのシステムコストを押し上げる要因となっていた。
例えば画面全体にグラフィックスメニュー等を表示する場合には、ディスプレイ機器間やコントローラ間で大容量のデータ伝送が必要である。

さらに、アニメーション等を用いたグラフィックスの場合、相応のデータ伝送レートが必要となる。そのため、各ディスプレイ機器やコントローラ間をPCI/PCI-Express/USBといった高速なデータ伝送路が映像データとは別に用意され、接続される必要があり、そのためのインターフェースを具備することが必須であった。

さらに、その接続トポロジーも映像伝送路は別途構築する必要があり、マルチディスプレイ機器やマルチディスプレイコントローラ構成を構築することが非常に煩雑であった。
本発明は前述の問題点に鑑み、システムコストの増加を抑制するとともに、高解像度ディスプレイ機器やマルチディスプレイシステムのユーザー操作の利便性向上を図ることを目的とする。

本発明のディスプレイシステムは、映像ソース出力機器から複数の映像表示制御機器にカスケード接続して映像伝送し映像表示を行うディスプレイシステムであって、前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器は、前記映像ソース出力機器から出力される映像データを受信する映像データ受信手段と、ディスプレイシステムの映像表示に関わる映像表示制御情報を生成する生成手段と、前記映像データ受信手段が受信した映像データの一部であって前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域を、前記生成手段で生成された映像表示制御情報に入れ替える出力映像選択手段と、前記出力映像選択手段により前記映像データ受信手段が受信した映像データの一部が映像表示制御情報に入れ替えられた映像データを、前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器に出力する映像データ出力手段とを有し、前記カスケード接続の下流に配置される映像表示制御機器は、前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器から出力される映像データを受信する映像データ受信手段と、前記映像データ受信手段により受信される映像データ内に入れ替えて出力された映像表示制御情報を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された映像表示制御情報を解析する情報解析手段と、前記情報解析手段から入力される映像表示制御情報に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、システムコストを抑制しつつ高解像度ディスプレイやマルチディスプレイシステムのユーザー操作の利便性向上が実現可能となる。

カスケード接続によるディスプレイコントローラシステムの構成を説明する図である。 カスケード接続最上流に配置されるディスプレイコントローラの構成を説明するブロック図である。 カスケード接続下流に配置されるディスプレイコントローラの構成を説明するブロック図である。 本実施形態におけるディスプレイコントローラシステムの概略を説明する図である。 ディスプレイ機器を用いたカスケード接続によるディスプレイシステムの概略を説明する図である。 図５の構成におけるディスプレイの物理配置例を説明する図である。 高解像度映像の有効画像領域分割の一例を説明する図である。 高解像度映像の映像座標系を示すタイミング図である。 出力映像選択部の動作を示すタイミング波形の一例を説明する図である。 出力映像選択部の回路構成の一例を説明するブロック図である。 本実施形態の作用を示す動作概念を説明する図である。 本実施形態における映像制御情報の構成例を説明する図である。 本実施形態における映像制御情報の伝送パケット構成の一例を説明する図である。

［第１の実施形態］
本発明の実施形態として、図４に記載のシステム構成を例に説明する。
本実施形態では、複数のディスプレイ機器やコントローラなどの複数の映像表示制御機器の映像伝送をカスケード接続にて実現する構成を成す。
映像ソース出力機器１００からは高解像度映像1画面が出力され、ディスプレイコントローラ０（２００）に入力される。

ディスプレイコントローラ０（２００）では、入力された高解像度映像1画面から自身が表示する映像領域を抽出し、入力された高解像度映像1画面を後段にカスケード接続されるディスプレイコントローラ１（３００）に出力する。
ディスプレイコントローラ１（３００）では同様に自身が表示する映像領域を抽出し、入力された高解像度映像1画面を後段にカスケード接続されるディスプレイコントローラ２（３００）に出力する。

以下、同様に高解像度映像1画面はディスプレイコントローラ２（３００）及びディスプレイコントローラ３（３００）にカスケード接続により伝送される。
各ディスプレイコントローラ０〜３で各々の映像領域に対して処理された映像は表示パネル４００に出力され、高解像度1画面映像を表示する。

本実施形態では、ディスプレイコントローラ０〜３をカスケード接続したシステムで説明を行っているが、図５で記載されるようなディスプレイ機器０〜３をカスケード接続したマルチディスプレイシステムでも同様に実現することができる。

図５で示すマルチディスプレイシステムでは、図６に示すようにディスプレイ機器０〜３による表示面が物理的に配置され、高解像度1画面を形成する。もちろん、液晶プロジェクタによるマルチプロジェクションにおいても同様である。図５に示される各ディスプレイ機器０〜３には、前述したディスプレイコントローラに相当する映像制御装置が搭載される。
本実施形態では、４つのディスプレイコントローラ０〜３あるいはディスプレイ機器０〜３がカスケード接続される構成を例に説明しているが、本実施形態はカスケード接続される機器が４つに限定されるものではなく、種々変更可能である。

以下、ディスプレイコントローラの構成に関して記載する。
ディスプレイコントローラ０（２００）は、映像出力ソース機器の映像を受信するカスケード接続されるディスプレイコントローラの最上流に配置されるディスプレイコントローラである。

図２にディスプレイコントローラ０（２００）の構成図を示す。
映像データ入力部２０１は、映像ソース出力機器１００から送出される映像データの入力インターフェース機構を有する。映像データの構成・プロトコルは任意であるが、一般的な形式として映像のブランキング領域と有効映像表示領域を有し、垂直同期信号・水平同期信号とともに映像が伝送されるものとする。

映像データ入力部２０１では、映像データをディスプレイコントローラ０（２００）内部での処理できるデータ形式に変換する手段を有する。映像データ入力部２０１で受信され、内部データ形式に変換された映像データは、表示領域抽出部２０４と出力映像選択部２０３に伝達される。
表示領域抽出部２０４では、映像ソース出力機器１００から出力された高解像度の映像データのうち、ディスプレイコントローラ０（２００）で表示を行う映像領域の抽出を行う。

図７は、最終的に出力される映像表示の領域イメージを説明する図である。
ディスプレイコントローラ０（２００）の表示制御領域が図７の左上のＡ領域とすると、表示領域抽出部２０４は、高解像度の映像データから左上のＡ領域のみを抽出し、有効画像データとして画像処理部２０７へ出力・伝送する。

表示制御情報生成部２０５は、ディスプレイシステム全体の表示制御を司り、表示制御に関わるコマンドやデータを生成する役割を担う。表示制御情報生成部２０５の構成は任意であるが、例えばＣＰＵやグラフィックス等のアクセラレータを搭載し、パネルや表示面に表示する映像全体の管理・制御を行う機能の集合体として実現可能であり、時にアプリケーションを含むものである。

映像全体の管理・制御としては、ユーザーからのインタラクションに応答したメニュー画面のグラフィックデータ生成・色調整等のコマンドや色変換テーブルデータ生成・画面静止やミュート制御等のコマンド生成などが挙げられる。表示制御情報生成部２０５で生成するコマンドやデータを一括して以下映像表示制御情報と表記する。
表示制御情報生成部２０５は、ユーザーからのインタラクションを受けるユーザーインターフェース（図示せず）を有しており、メニュー操作等に基づき画面全体の制御に関する一連のコマンドやデータを生成する。

以下、表示制御情報生成部２０５の機能及び作用について記載する。
表示制御情報生成部２０５では、生成した映像表示制御情報を図１２に示すようなパケット形式で生成し伝送するものとする。生成する映像表示制御情報は、前述したように複数種のコマンドやデータが存在しており、それを一連のパケットとして複数種まとめて伝送できる構成を成すことが可能である。

パケットは、Ｔｏｔａｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）と呼ばれる映像表示制御情報の全体を示すフィールドを有している。Ｔｏｔａｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）には、映像表示制御情報としていくつの情報をパケットに内包するかの数情報であるＩｎｆｏＮｕｍ（１２０４）フィールドを有する。

Ｔｏｔａｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）に引き続き、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）とＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）の組が構成される。
このＳｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）とＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）の組は、Ｔｏｔａｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）のＩｎｆｏＮｕｍ（１２０４）フィールドで指定された組数分続くものとする。

Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）には、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）の種別を示すＩｎｆｏＩＤ（１２０５）フィールドと一組の映像表示制御情報のデータ長を示すＩｎｆｏ Ｌｅｎｇｔｈ（１２０６）を含むものとする。
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）フィールドは、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）のＩｎｆｏＩＤ（１２０５）毎に異なるデータ形式でデータが保持される。

例えば、図１２に例示したＩｎｆｏＩＤ（１２０５）個別にそのデータ形式を例示する。
ＩｎｆｏＩＤ（１２０５）＝００００、すなわちグラフィックデータであった場合には、Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓの先頭にはグラフィックスデータの原点座標、グラフィックスデータの水平及び垂直サイズの情報が固定長で格納されている。前述の固定長の情報に引き続き、グラフィックスデータが格納されているものとする。

ＩｎｆｏＩＤ（１２０５）＝０００１、すなわち色変換に用いるルックアップテーブル（ＬＵＴ）データであった場合には、ＬＵＴを識別する固定長の識別情報が先頭に格納され、それに引き続きＬＵＴのテーブルデータが格納されるものとする。
ＩｎｆｏＩＤ（１２０５）＝００１０、すなわち画面静止を示すＦｒｅｅｚｅ Ｃｏｍｍａｎｄであった場合には、Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓには何も格納されず、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）のみが格納される。
ＩｎｆｏＩＤ（１２０５）＝００１１、すなわち画面Ｍｕｔｅコマンドであった場合には、Ｍｕｔｅ色すなわちＲ，Ｇ，Ｂの画素値がＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓに格納される。

以下、ユーザーからのインタラクションに応答してメニュー表示を行う動作を第一の例として説明する。
ユーザーインタラクションを受けると表示制御情報生成部２０５は、その内容を解析してメニュー表示を行うことを決定する。
メニュー表示を行う場合に、表示制御情報生成部２０５は、アプリケーション等からの指定に応じて表示画面全体あるいはその一部に表示するメニュー表示映像データのレンダリングを行う。レンダリングし生成されたメニュー画面はビットマップの形式で生成されても、あるいはメニュー画面データを圧縮した形式で生成されても構わない。

また、生成されるメニュー画面に関しては、メニュー画面そのものの水平・垂直サイズ及び、表示画面全体のうちに表示される位置情報も合わせて生成される。メニュー画面の水平・垂直サイズがこの場合既知となるため、表示される位置情報は画面全体の座標系における原点の座標として示すことが可能となる。
例えば、表示画面全面にメニュー表示を行う場合には、メニュー画面の水平・垂直サイズは表示画面の水平サイズ・垂直サイズと等しく、また位置情報である原点座標は（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）として表すことができる。

また、表示画面の一部にメニュー表示を行う場合には、メニュー画面の水平・垂直サイズはそれぞれ任意の生成されたメニュー画面のサイズとして指定され、位置情報である原点座標も（Ｘ，Ｙ）それぞれ、任意の指定された座標として指定されることとなる。

これを先に説明したパケット形式の構成で説明する。
この場合、画面制御としてはメニュー表示のみであったとすると、Ｔｏｔａｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）のＩｎｆｏＮｕｍ（１２０４）には１が指定される。そして、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）のＩｎｆｏＩＤ（１２０５）には００００が指定される。
Ｉｎｆｏ Ｌｅｎｇｔｈ（１２０６）には、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）とグラフィックス情報及びデータが格納されるＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）の合計データ長が格納される。
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）の先頭にはメニュー画像の原点座標と、メニュー画像の水平・垂直サイズが格納され、それに引き続きメニュー画像データが格納されることとなる。

以下、ユーザーからのインタラクションに応答して色変換を行う動作を第二の例として説明する。
ここでは、メニューを表示しつつ色変換を行うケースを例示する。メニューの表示に関する動作については先に記載しており、以下その追加及び差分項目について記載する。
ユーザーインタラクションを受けると表示制御情報生成部２０５は、その内容を解析して色変換を行うことを決定し、色変換パラメータを生成する。ここでは、色変換パラメータとしてＬＵＴのテーブルデータを生成するものとする。この時、例えば画像処理部２０７に複数のＬＵＴが存在している場合、そのＬＵＴのＩＤを合わせて生成する。

本ケースにおいては、メニュー画面と色変換の２つの映像表示制御情報を生成するため、Ｔｏｔｏｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）のＩｎｆｏＮｕｍ（１２０４）には２が指定される。そして、色変換に関わるＳｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）のＩｎｆｏＩＤ（１２０５）には０００１が指定される。
Ｉｎｆｏ Ｌｅｎｇｔｈ（１２０６）には、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）とＬＵＴのＩＤとＬＵＴデータが格納されるＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）の合計データ長が格納される。
本Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）の先頭には固定長フィールドとして定義されるＬＵＴ ＩＤが格納され、それに引き続きＬＵＴデータが格納されることとなる。

前述した第一の例と第二の例を組み合わせたパケットの構成例を図１３に示す。
このようなパケット形式を用いることにより、表示制御情報生成部２０５は複数の映像表示制御情報を取扱い、伝送することが可能となる。
このように表示制御情報生成部２０５で生成された映像表示制御情報は表示制御情報解析部２０６と出力映像選択部２０３に出力・伝送される。

表示制御情報解析部２０６では、入力された映像表示制御情報を解析し、解析結果を画像処理部２０７で取り扱い可能な形式に変換し、画像処理部２０７へ出力する。
先に示した通り、本実施形態では映像表示制御情報はパケット形式で伝送される。
表示制御情報解析部２０６では、まずＴｏｔａｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）を解析し、伝送された映像表示制御情報の個数を識別する。
伝送された映像表示制御情報の個数に従い、各Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）を検出し、伝送された映像表示制御情報の種別を解析するとともに、その解析結果に基づきＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）のデータを取得・解析する。

図１３の例では、Ｔｏｔａｌ Ｈｅａｄｅｒ（１２０１）のＩｎｆｏＮｕｍ（１２０４）フィールドが２であることから２つの映像表示制御情報が伝送されたことを検出する。
表示制御情報解析部２０６では、伝送された順にＳｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）の解析を行い、ＩｎｆｏＩＤ（１２０５）より、メニュー表示に関わる映像表示制御情報が伝送されたことを検出する。
メニュー表示に関わる映像表示制御情報であることから、メニュー表示する原点座標及びメニュー表示データを取得する。
表示制御情報解析部２０６は、メニュー表示の原点座標とサイズより自ディスプレイコントローラで表示する領域のメニュー表示データを抽出し、画像処理部２０７にメニュー合成座標とデータを送出する。

なお、パケットに機器ＩＤフィールドを設け、該機器ＩＤを情報に埋め込むことで、当該機器向けに切り出したメニューや単独のコマンドを発行することも可能である。
機器ＩＤを用いる場合、当該機器においては原点座標とサイズの参照のみが必要であり、メニュー表示データの抽出は不要となる。
さらに、表示制御情報解析部２０６は、メニュー表示の映像表示制御情報に続いて伝送されるＳｕｂ Ｈｅａｄｅｒの解析を行い、ＩｎｆｏＩＤ（１２０５）より、色変換のＬＵＴデータが伝送されたことを検出する。
表示制御情報解析部２０６は、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ（１２０２）に続いて伝送されるＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ（１２０３）を参照し、ＬＵＴの識別により更新するＬＵＴを特定する。
表示制御情報解析部２０６は、さらにＬＵＴデータを取得し、画像処理部２０７内に実装される指定されたＬＵＴに対するＬＵＴ更新データを送出する。

画像処理部２０７では、表示領域抽出部２０４から伝送されたディスプレイコントローラ０（２００）で表示すべき領域の映像データに対して任意の画像処理を行うものである。合わせて、先に示す通り表示制御情報解析部２０６から入力される映像表示制御情報に基づき画像処理を行う。
画像処理部２０７は、グラフィックス表示に関わる映像表示制御情報に対しては、入力されたグラフィックス表示データと映像データを合成してメニュー合成映像を生成する。また、画像処理部２０７は、色変換テーブルデータに関わる映像表示制御情報に対しては、そのデータに基づきテーブルデータの書き換えを行い画像処理に反映させる。

画像処理部２０７で画像処理が施された映像データは、最終的にパネル出力インターフェース部２０８へと伝送され、任意のパネル表示データ形式に変換され表示パネル４００へと出力される。

出力映像選択部２０３は、カスケード接続される下流のディスプレイコントローラへと出力する映像データを生成する役割を担う。
出力映像選択部２０３は、映像データ入力部２０１からの映像データと表示制御情報生成部２０５からの映像表示制御情報の入力を有し、映像領域を判別してどちらか何れかのデータを出力するか選択する機能を有する。すなわち、映像データ内の一部を映像表示制御情報に入れ替えて出力する機能を有するものである。

映像データ入力部２０１からの映像データがカスケード接続される下流のディスプレイコントローラで使用されない映像領域である場合には映像表示制御情報を出力し、使用される映像領域である場合には映像データを出力するよう制御される。

ここで、出力映像選択部２０３の機能について詳細を説明する。
図８は、映像ソース出力機器１００から出力される映像データのフレーム座標系を示すタイミング図である。ここで、破線で囲まれた座標系はブランキング期間を含めて映像データとして伝送される映像データ領域であり、ピクセルクロック毎1ピクセル単位で映像データとして伝送される。

破線で囲まれた座標系内で映像有効信号（ＤＥ）のAssertを伴って伝送される期間が映像有効期間であり、それ以外の期間はブランキング期間である。図８では、模擬的に映像有効期間をＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄと区切っているが、区切られた各領域は各ディスプレイコントローラで表示処理を行う領域を示している。

本例では、Ａ領域を上流に配置されるディスプレイコントローラ０（２００）で表示される領域とし、Ｂ・Ｃ・Ｄ領域は下流に配置されるディスプレイコントローラ１〜３で表示される領域とする。先に説明した表示領域抽出部２０４は、図８のＡ領域を有効画像期間として抽出し、画像処理部２０７に伝送することとなる。

図８において斜線で示される映像領域、すなわち、Ｂ・Ｃ・Ｄ領域は下流のディスプレイコントローラで使用される映像領域であり、それ以外の映像領域が下流のディスプレイコントローラで使用されない映像領域である。
ここで、出力映像選択部２０３が下流のディスプレイコントローラで使用されない映像領域のうち、映像表示制御情報を選択出力する領域は任意である。本実施形態ではディスプレイコントローラ０（２００）で表示する有効画像領域Ａの領域に選択出力するものとする。

したがって、出力映像選択部２０３は、入力される映像データの座標系のうち領域Ａの座標系を検出する手段を有する。例えば、有効画像期間を計数し、水平・垂直の有効画像期間でＡ領域の範囲をレジスタ等で指定する手段を有することで、本機能は実現することが可能である。
さらに、入力される映像データの座標系のうち領域Ａと判別された場合にはセレクタ選択信号を１とし、それ以外の領域として判別された場合にはセレクタ選択信号を０とする機能を有する。本選択信号に基づいて、映像データ入力部２０１からの映像データを出力するか、あるいは表示制御情報生成部２０５から入力される映像表示制御情報を出力するかを選択することが可能となる。

出力映像選択部２０３の作用を示すタイミングチャートを図９に示す。
出力映像選択部２０３には映像データ入力部２０１から少なくとも図９の上から3つの信号、すなわちVsync、Hsync、映像データが入力される。さらに有効画像期間を示すＤＥ信号が入力されても構わない。

出力映像選択部２０３では映像データのうち、自身が表示する領域Ａの領域を識別し、該当映像期間のみセレクタ信号を１にAssertするよう構成する。
出力映像選択部２０３からの映像データ出力は、生成されたセレクタ信号に基づいてセレクトされ出力される。すなわち、セレクタ信号が１にAssertされている期間は表示制御情報生成部２０５から入力される映像表示制御情報が出力され、セレクタ信号がAssertされていない０の期間は映像データ入力部２０１からの映像データがそのまま出力される。

図１０に、本作用を実現するための出力映像選択部２０３の構成を示す。
出力映像選択部２０３の入力は、先に示した映像データ入力部２０１からの映像データ及び表示制御情報生成部２０５からの映像表示制御情報である。それらの入力に加え、自表示領域座標系情報を入力として有する。

これは、図８に示すフレーム座標系のうち、自身が表示する領域である領域Ａの座標を示す情報であり、例えば自領域で取り扱う水平有効画素期間開始オフセットと水平有効画素期間、垂直有効画素期間開始オフセットと垂直有効画素期間の設定が入力される。
この入力値の決定は任意であるが、様々なフォーマット・座標系の入力に対応するためプログラミングレジスタ等、変更可能なインターフェースを介して決定されるのが望ましい。

出力映像選択部２０３の内部には、映像データ解析部１００１を有する。
映像データ解析部１００１では入力される映像データの座標系を監視し、先に示した自表示領域座標系情報に基づき、現在進行形で入力されている映像データが自身の表示領域のものであるか否かを解析・判定する機能を有する。自身の表示領域であれば映像データ解析部１００１は出力であるセレクタ信号１００２を１にアサートし、自身の表示領域以外であればセレクタ信号１００２を０として出力するものとする。

入力された映像データは合わせてセレクタ１００３にも入力される。
本実施形態のセレクタ１００３は、２入力１出力のセレクタとして構成されており、入力は映像データの他、表示制御情報生成部２０５より入力される映像表示制御情報を有している。セレクタ１００３は、セレクタ信号１００２が１を示す場合は映像表示制御情報を出力し、セレクタ信号１００２が０を示す場合は映像データをそのまま出力する構成を取る。

本実施形態のセレクタ１００３の出力はそのまま出力映像選択部２０３の出力として形成され、カスケード映像データ出力部２０２へと入力される。
図１０に示した出力映像選択部２０３の構成により、図９に示した本ブロックの入出力タイミングチャートの動作が可能となる。

カスケード映像データ出力部２０２は、入力された出力映像データを映像データ伝送フォーマットに必要に応じて変換を行い、カスケード接続される下流のディスプレイコントローラへと映像データを出力する。
本ディスプレイコントローラ０（２００）構成により、映像ソース出力機器１００より入力された映像データより自表示領域のデータ取り込みを行うとともに、自表示領域に映像表示制御情報への入替を行いカスケード下流への出力が可能となる。
ディスプレイコントローラ１〜３は、カスケード接続されるシステムにおいて下流に配置されるディスプレイコントローラであり、同一の構成を成すものとする。

図３に、ディスプレイコントローラ１〜３（以下、下流ディスプレイコントローラと記載する）の構成図を示す。
下流のディスプレイコントローラ３００の主要ブロック構成は図２で示したディスプレイコントローラ２００と同一構成で実現することが可能である。
上流のディスプレイコントローラ２００から映像表示制御情報に一部入れ替られて入力された映像データは映像データ入力部２０１で取り込まれる。

映像データ入力部２０１は前述したディスプレイコントローラ２００と同様の構成を有し、すなわち、入力された映像データを下流のディスプレイコントローラ３００内部にて処理できるデータ形式に変換する手段を有する。映像データ受信機能を有する映像データ入力部２０１で受信され、内部データ形式に変換された映像データは、表示領域抽出部２０４と表示制御情報抽出部３０１に伝達される。

表示領域抽出部２０４の構成は、ディスプレイコントローラ２００の構成と同様であり、入力された高解像度の映像データのうち、下流のディスプレイコントローラ３００で表示を行う映像領域の抽出を行う。

図７で示した映像表示領域のイメージ図を基に示すと、下流のディスプレイコントローラ３００が領域Ｂの表示を担うとすると右上の領域Ｂのみを抽出し、有効画像データとして画像処理部２０７へ出力・伝送する。その他、領域Ｃ・Ｄであっても同様に動作するものである。

表示制御情報抽出部３０１は、カスケード上流に配置されるディスプレイコントローラ２００で印加された映像表示制御情報を抽出する機能を有する。
先にディスプレイコントローラ２００で記載した通り、本実施形態においてはディスプレイコントローラ２００で表示する領域、すなわち図８では領域Ａに該当する座標に映像表示制御情報が付加されて入力される。
表示制御情報抽出部３０１は映像データのうち、図８の領域Ａに該当する座標のデータを抽出してディスプレイコントローラ２００で生成された映像表示制御情報に再構成し、表示制御情報解析部２０６に出力する。

表示制御情報解析部２０６の構成については先に示した上流に配置されるディスプレイコントローラ２００に搭載されるものと同様であり、パケット形式で映像制御情報が入力され、同様に処理が行われる。
表示制御情報解析部２０６では、入力された映像表示制御情報を解析し、解析結果を画像処理部２０７で取り扱い可能な形式に変換し、画像処理部２０７へ出力する。

画像処理部２０７では、表示領域抽出部２０４から伝送されたディスプレイコントローラ３００で表示すべき領域の映像データに対して任意の画像処理を行うものである。合わせて、表示制御情報解析部２０６から入力される映像表示制御情報に基づき画像処理を行う。

ディスプレイコントローラ２００で生成された映像表示制御情報が例えばグラフィックスデータであった場合には、画像処理部２０７は、入力されたグラフィックスデータと映像データを合成してメニュー合成映像を生成する。
また、映像表示制御情報が色変換テーブルデータであった場合には、画像処理部２０７は、そのデータに基づきテーブルデータの書き換えを行い画像処理に反映させる。
画像処理部２０７で画像処理が施された映像データは、最終的にパネル出力インターフェース部２０８へと伝送され、任意のパネル表示データ形式に変換され表示パネル４００へと出力される。

以下、ディスプレイコントローラ０〜３を用いて構成されるシステムの作用を示す。
図１は、図４に記載の構成図を先に説明した各ディスプレイコントローラの構成を明示したシステム構成図の詳細である。
本システムは、高解像度映像データを出力する映像ソース出力機器１００と、カスケード接続の上流に配置されるディスプレイコントローラ２００と、カスケード下流に配置される３つの下流のディスプレイコントローラ３００で構成される。

本システム構成により、図８で示した高解像度の映像データをそれぞれ４つの領域に分割し映像処理を施し、１画面のデータとしてパネルあるいは映像表示面を構成する。
映像ソース出力機器１００は図８に示すような高解像度の映像データを上流に配置されるディスプレイコントローラ２００に入力する。
ディスプレイコントローラ２００では、自領域（本実施形態では図７における領域Ａ）の映像処理を行うとともに、表示制御情報生成部２０５で画面全体の表示制御データやコマンドを生成する。

生成された画面全体の表示制御データやコマンドはディスプレイコントローラ２００自身の画像処理に反映するとともに、接続される下流のディスプレイコントローラ３００には、領域Ａの映像データを入れ替えて映像データに内包して伝送する。

下流のディスプレイコントローラ３００群はそれぞれ、自領域（領域Ｂ・Ｃ・Ｄ）の表示制御を行うとともに、領域Ａに組み込まれて入力される映像表示制御情報を抽出し、各ディスプレイコントローラ３００で各々の画像処理に反映し表示を行う。

図１１に、映像データ及び映像表示制御情報の流れを表す模式図を示す。
図１１中、点線で示された領域はブランキングを含む映像データ全体で、点線内に４つに区切られた領域が有効画像領域の映像データである。
ここで、グレーに塗りつぶされた領域は有効な映像データを示し、グレーの塗りつぶしが無い領域は映像表示制御情報がデータとして存在していることを示している。

映像ソース出力機器１００からカスケード最上流に配置されるディスプレイコントローラ０（２００）間の伝送路１１００では、有効画像映像領域すべてが有効な映像データとして伝送される。
ここで、最上流のディスプレイコントローラ０（２００）は画面全体の映像表示制御情報を生成し、ディスプレイコントローラ０（２００）の有効画像領域の映像データを映像表示制御情報に入れ替えて伝送を行う。

したがって、図１１に示す下流のディスプレイコントローラへの伝送路（１１０１，１１０２，１１０３）では、図１１に示されるようにディスプレイコントローラ０（２００）の有効画像表示領域は映像表示制御情報に入れ替えられて伝送が行われる。ここでは、映像表示制御情報としてグラフィックスメニューを表示する例を示している。

最上流のディスプレイコントローラ０（２００）と下流のディスプレイコントローラ３００群は、図１１中に示される様に映像を４分割した各領域の映像処理を担う。
ディスプレイコントローラ０（２００）は、グラフィックスメニューデータを生成し自領域に対してグラフィックスの合成処理を行い表示するとともに、映像表示制御情報としてグラフィックスデータを下流のディスプレイコントローラ３００群に伝送する。
この時、グラフィックスデータとともに、表示画面内の表示位置情報も映像表示制御情報として伝送するものとする。

ディスプレイコントローラ０（２００）は、図１１中に示されるようにグラフィックスの表示位置情報に基づきグラフィックスメニューデータを自領域に合成した映像を形成し出力を行う。

下流のディスプレイコントローラ３００群であるディスプレイコントローラ１〜３は、映像表示制御情報として伝送されたグラフィックス表示データとグラフィックス表示位置情報の抽出を行う。そして、画像処理部２０７にてグラフィックスデータの合成処理を施し表示を行う。
最上流のディスプレイコントローラ２００と同様、図１１中に示されるようにグラフィックスメニューデータを自領域に合成した映像を形成して出力を行う。

結果として、各ディスプレイコントローラ０〜３からの出力は、グラフィックスメニューを含む映像が出力され、最終的に図１１の右側に示されるようにグラフィックスメニューが合成された高解像度画面が形成される。

本例では、グラフィックスメニューデータを例に記載しているが、先に示した通りグラフィックスメニューデータの伝送に限定されるものではない。
例えば、色変換処理のテーブルデータといった画像処理制御パラメータデータや全画面ミュートを指定するといった画像処理制御コマンド等でも構わない。

また、本実施形態ではディスプレイコントローラあるいはディスプレイ機器が４つの構成について例示したものであるが、ディスプレイコントローラあるいはディスプレイ機器の個数に制約されるものではなく、種々カスケード接続数は変更可能である。

また、本実施形態では上流に配置されるディスプレイコントローラの表示領域を映像表示制御情報に入れ替えて出力・伝送する構成を例示しているが、本実施形態はそれに限定されるものではない。
例えば、映像データ内のブランキング期間のデータを映像表示制御情報に入れ替えて出力・伝送する構成を成すことも可能である。
さらにブランキング期間に加えて、下流のディスプレイコントローラが使用しない映像データ領域の映像データを映像表示制御情報に入れ替えて出力・伝送する構成を成すことも可能である。

前述のように、本実施形態によると、マルチディスプレイやマルチディスプレイコントローラでの映像表示制御情報の伝送に映像伝送路を使用することが可能となる。このため、広帯域の機器・チップ間接続インターフェースは不要となり、システムコストの抑制が可能となる。
さらに、映像伝送路を介して映像表示制御情報の伝送が可能となるため、簡便な構成で映像表示制御情報の授受が可能となる。

（その他の実施形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１００ 映像ソース出力機器
２００ カスケード最上流のディスプレイコントローラ
２０１ 映像データ入力部
２０２ カスケード映像データ出力部
２０３ 出力映像選択部
２０４ 表示領域抽出部
２０５ 表示制御情報生成部
２０６ 表示制御情報解析部
２０７ 画像処理部
２０８ パネル出力インターフェース部
３００ カスケード下流ディスプレイコントローラ
３０１ 表示制御情報抽出部
４００ 表示パネル
１００１ 出力映像選択部ブロック内映像データ解析部
１００２ セレクタ信号
１００３ セレクタ

Claims (9)

1. 映像ソース出力機器から複数の映像表示制御機器にカスケード接続して映像伝送し映像表示を行うディスプレイシステムであって、
   前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器は、
   前記映像ソース出力機器から出力される映像データを受信する映像データ受信手段と、
   ディスプレイシステムの映像表示に関わる映像表示制御情報を生成する生成手段と、
   前記映像データ受信手段が受信した映像データの一部であって前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域を、前記生成手段で生成された映像表示制御情報に入れ替える出力映像選択手段と、
   前記出力映像選択手段により前記映像データ受信手段が受信した映像データの一部が映像表示制御情報に入れ替えられた映像データを、前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器に出力する映像データ出力手段とを有し、
   前記カスケード接続の下流に配置される映像表示制御機器は、
   前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器から出力される映像データを受信する映像データ受信手段と、
   前記映像データ受信手段により受信される映像データ内に入れ替えて出力された映像表示制御情報を抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段により抽出された映像表示制御情報を解析する情報解析手段と、
   前記情報解析手段から入力される映像表示制御情報に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とするディスプレイシステム。
2. 前記下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域は、前記映像ソース出力機器から出力される映像データのブランキング領域であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイシステム。
3. 前記下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域は、前記上流に配置される映像表示制御機器が表示する有効映像表示領域を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイシステム。
4. 前記映像表示制御情報は、グラフィックス表示データであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のディスプレイシステム。
5. 前記グラフィックス表示データは、表示画面内の表示位置情報を含むことを特徴とする請求項４に記載のディスプレイシステム。
6. 前記映像表示制御情報は、画像処理制御パラメータデータであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のディスプレイシステム。
7. 前記映像表示制御情報は、画像処理制御コマンドであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のディスプレイシステム。
8. 前記映像表示制御情報は、複数の表示制御情報を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のディスプレイシステム。
9. 映像ソース出力機器から複数の映像表示制御機器にカスケード接続して映像伝送し映像表示を行うディスプレイシステムの制御方法であって、
   前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器において、
   前記映像ソース出力機器から出力される映像データを受信する映像データ受信工程と、
   ディスプレイシステムの映像表示に関わる映像表示制御情報を生成する生成工程と、
   前記映像データ受信工程において受信した映像データの一部であって前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域を、前記生成工程において生成された映像表示制御情報に入れ替える出力映像選択工程と、
   前記出力映像選択工程により前記映像データ受信工程において受信した映像データの一部が映像表示制御情報に入れ替えられた映像データを、前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器に出力する映像データ出力工程とを有し、
   前記カスケード接続の下流に配置される映像表示制御機器において、
   前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器から出力される映像データを受信する映像データ受信工程と、
   前記映像データ受信工程において受信される映像データ内に入れ替えて出力された映像表示制御情報を抽出する抽出工程と、
   前記抽出工程において抽出された映像表示制御情報を解析する情報解析工程と、
   前記情報解析工程から入力される映像表示制御情報に基づいて画像処理を行う画像処理工程とを有することを特徴とするディスプレイシステムの制御方法。