JP6662476B2 - 通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラム - Google Patents

通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラム Download PDF

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Description

本明細書で開示する技術は、データを送受信する通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムに係り、例えば、HDMIなどのデジタル・インターフェースで伝送される非圧縮画像データを送受信する通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムに関する。
近年、非圧縮(ベースバンド)の画像信号(画像データ)と、その画像信号に付随するデジタル音声信号(音声データ)とを、高速に伝送する通信インターフェースとして、HDMI(登録商標)(High Definition Multimedia Interface)が普及しつつある。HDMIインターフェースを介して接続される、データの送信側はHDMIソース機器であり、データの受信側はHDMIシンク機器である。例えば、HDMIソース機器としてのBD(Blu−Ray Disc)レコーダーやSTB(Set Top Box)、その他のAVソース(Audio Visual Source)と、HDMIシンク機器としてのテレビ受信機、プロジェクター、その他のディスプレイとを、HDMIインターフェースで接続したAVシステムなどが考えられる。
また、HDMIソース機器とHDMIシンク機器間に、HDMI入力とHDMI出力を備えるHDMIリピーターを介在させるシステム構成も知られている(例えば、特許文献1、2を参照のこと)。
HDMIリピーター装置では、波形等化など伝送信号の特性修正の他に、ユーザーにより操作されるメニューなどのグラフィックスをHDMI入力された非圧縮画像データへ重畳する処理を行なうことができる。その際、HDMIリピーターは、標準輝度(100cd/m2)のモニターで視聴することを前提に、グラフィックス生成部のダイナミックレンジを制御するのが一般的と思料される。
HDMIソース機器から出力される非圧縮画像データは、標準輝度以上のダイナミックレンジを持つ元画像に対してダイナミックレンジ変換を行ない、標準輝度のダイナミックレンジに圧縮してから、伝送されることがある。
また、最近では、ディスプレイ技術の進歩により、例えば1000cd/m2程度の、標準輝度よりも明るい画像を表示可能な有機(Organic Electro−Luminescence)ディスプレイやLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置も市販されている。HDMIシンク機器がこのような広いダイナミックレンジを有する表示装置の場合には、HDMIソース機器側でダイナミックレンジ変換された画像データに対してダイナミックレンジ逆変換を行ない、元の高輝度のダイナミックレンジを持つ画像データに戻すことで、その性能を活かすような画像表示が可能になる。
ところが、HDMIソース機器とHDMIシンク機器間に配設されたHDMIリピーターにおいて標準輝度のダイナミックレンジのグラフィックス画像を重畳していると、HDMIシンク機器においてダイナミックレンジ逆変換を行なった際に、モニターで表示されるグラフィックス画像が、想定するグラフィックスのダイナミックレンジを超えてしまうおそれがある。
本明細書で開示する技術の目的は、外部機器から受信した非圧縮画像データにグラフィックスを好適に重畳して、他の外部機器に送信することができる、優れた通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項1に記載の技術は、
第1の伝送路を介して第1の外部機器から送信される非圧縮画像データを受信するデータ受信部と、
前記第1の伝送路を介して前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する情報受信部と、
前記情報受信部で受信するダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整し、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに合成するグラフィックス処理部と、
前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを第2の外部機器に送信するデータ送信部と、
具備する通信装置である。
本願の請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の通信装置の前記情報受信部は、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データのブランキング期間に挿入された、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を前記第1の外部機器から受信するように構成されている。
本願の請求項3に記載の技術によれば、請求項1に記載の通信装置の前記情報受信部は、前記第1の伝送路の所定ラインを用いて構成される双方向通信路を介して、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信するように構成されている。
本願の請求項4に記載の技術によれば、請求項1乃至3のいずれかに記載の通信装置の前記データ送信部は、第2の伝送路を介して、前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを前記第2の外部機器に送信するように構成されている。
本願の請求項5に記載の技術によれば、請求項1乃至4のいずれかに記載の通信装置において、前記第1の伝送路の所定ラインは、一対の差動伝送路からなり、前記一対の差動伝送路のうち少なくとも一方は前記外部機器の接続状態の通知機能を備えている。
本願の請求項6に記載の技術によれば、請求項4に記載の通信装置の前記情報受信部は、前記第2の伝送路を介して前記第2の外部機器から受信する伝送方式情報に従って、ダイナミックレンジ変換定義情報を格納した制御パケットを前記第1の外部機器から受信するように構成されている。
本願の請求項7に記載の技術によれば、請求項4に記載の前記情報受信部は、前記第2の伝送路の所定ラインを介して、前記第2の外部機器が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報を受信し、前記グラフィックス処理部は、受信した関連情報に基づいて、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに対するグラフィックスの処理を実行するように構成されている。
本願の請求項8に記載の技術によれば、請求項7に記載の通信装置において、前記第2の伝送路の所定ラインは、一対の差動伝送路からなり、前記一対の差動伝送路のうち少なくとも一方は前記外部機器の接続状態の通知機能を備えている。
また、本願の請求項9に記載の技術は、
第2の伝送路を介して第2の外部機器からダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式情報を受信するステップと、
第1の伝送路を介して、前記伝送方式情報に基づいて第1の外部機器からダイナミックレンジ変換定義情報を受信するステップと、
前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整して、前記第1の伝送路を介して前記第1の外部機器から送信される非圧縮画像データにグラフィックスを合成するステップと、
グラフィックスを合成した非圧縮画像データを、前記第2の伝送路を介して前記第2の外部機器に送信するステップと、
を有する通信方法である。
また、本願の請求項10に記載の技術は、
第1の伝送路を介して第1の外部機器から送信される非圧縮画像データを受信するデータ受信部、
前記第1の伝送路を介して前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する情報受信部、
前記情報受信部で受信するダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整し、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに合成するグラフィックス処理部、
前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを第2の外部機器に送信するデータ送信部、
としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムである。
本願の請求項10に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項10に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項1に係る通信装置と同様の作用効果を得ることができる。
本明細書で開示する技術によれば、外部機器から受信した非圧縮画像データにグラフィックスを好適に重畳して、他の外部機器に送信することができる、優れた通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。
本明細書で開示する技術を適用したHDMIリピーターは、HDMIソース機器から送信された、元々輝度ダイナミックレンジが広い非圧縮画像データにグラフィックスを適切な輝度で重畳して再送信するので、表示装置などのHDMIシンク機器側では、グラフィックス輝度が適切な明るさで表示することができる。
なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
図1は、本明細書で開示する技術を適用したAVシステム10の構成例を示した図である。 図2は、「knee_function_info SEI(Supplemental Enhancement Information)」のシンタクス例を示した図である。 図3は、ダイナミックレンジ変換定義情報を説明するための図である。 図4は、BDプレーヤー11側のHDMI送信部11bと、AVアンプ12側のHDMI受信部12eの機能的構成例を示した図である。 図5は、TDMSチャネル#0、#1、#2において、横×縦が1920ピクセル×1080ラインの画像データが伝送される場合の、各種の伝送データの区間を示した図である。 図6は、E−EDIDのデータ構造例を示した図である。 図7は、Vendor Specific Data Block領域のデータ構造例を示した図である 図8は、ダイナミックレンジ変換定義情報を伝送するVSIFパケットのデータ構造例(第1の例)を示した図である。 図9は、ダイナミックレンジ変換定義情報を伝送するVSIFパケットのデータ構造例(第2の例)を示した図である。 図10は、DRIFパケットのデータ構造例を示した図である。 図11Aは、双方向高速バス・インターフェースで用いられるIPパケットのデータ構造例を示した図である。 図11Bは、双方向高速バス・インターフェースで用いられるIPパケットのデータ構造例を示した図である。 図12は、AVアンプが実行するグラフィクス処理の手順を示したフローチャートである。
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
[AVシステムの構成]
図1には、本明細書で開示する技術を適用したAV(Audio Visual)システム10の構成例を示している。図示のAVシステム10は、HDMIソース機器としてのBDプレーヤー11と、HDMIリピーター機器としてのAVアンプ12と、HDMIシンク機器としてのテレビ受信機13を備えている。BDプレーヤー11とAVアンプ12間は、伝送路としてのHDMIケーブル14−1を介して接続されている。また、AVアンプ12とテレビ受信機13間は、伝送路としてのHDMIケーブル14−2を介して接続されている。
BDプレーヤー11は、符号化圧縮画像データを格納する記憶媒体11fと、記憶媒体11fから符号化データを読み出して非圧縮画像に復号する復号部11dと、復号部11dで復号されたデータの中からダイナミックレンジ変換定義情報(後述)を取得して、伝送路(HDMIケーブル)14−1を介して、AVアンプ12へ送信する情報送信部11eと、HDMI送信部(HDMI TX)11b及び高速バス・インターフェース(高速バスI/F)11cが接続されたHDMI端子11aを備えている。
HDMIケーブル14−1の一端はBDプレーヤー11のHDMI端子11aに接続され、このHDMIケーブル14−1の他端はAVアンプ12のHDMI端子12dに接続されている。
AVアンプ12は、BDプレーヤー11から非圧縮画像データを受信するHDMI受信部(HDMI RX)12e及び高速バス・インターフェース(高速バスI/F)12cが接続されたHDMI端子12dと、伝送路14−1を介して、ダイナミックレンジ変換定義情報を取得する情報受信部12fと、ユーザーの指示などによるグラフィックスを生成し、BDプレーヤー11から伝送される非圧縮画像データに重畳するGUI(Graphical User Interface)処理部12gと、グラフィックスを重畳した非圧縮画像データを、伝送路14−2を介して、テレビ受信機13に送信するHDMI送信部(HDMI TX)12b及び高速バス・インターフェース(高速バスI/F)12cが接続されたHDMI端子12aを備えている。
HDMIケーブル14−2の一端はAVアンプ12のHDMI端子12aに接続され、このHDMIケーブル14−2の他端はテレビ受信機13のHDMI端子13aに接続されている。
テレビ受信機13は、HDMI受信部(HDMI RX)13b及び高速バス・インターフェース(高速バスI/F)13cが接続されたHDMI端子13aと、BDプレーヤー11から送信される非圧縮画像のダイナミックレンジ変換定義情報を受信し、BDプレーヤー11へテレビ受信機13が対応可能なダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式を送信する情報送受信部13eと、受信したダイナミックレンジ変換定義情報に基づき、HDMI受信部13bで受信した非圧縮画像のダイナミックレンジを変換する変換部13dと、ダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式を記憶しておく記憶部13fを備えている。
BDプレーヤー11内の記憶媒体11fから読み出され、復号部11dで復号された非圧縮画像データは、元々は輝度ダイナミックレンジが広い非圧縮画像データであるが、標準輝度のダイナミックレンジに変換されたものである。すなわち、HDMIソース機器としてのBDプレーヤー11からは、標準輝度以上のダイナミックレンジを持つ元画像を標準輝度のダイナミックレンジに圧縮してから、伝送される。
一方、テレビ受信機13は、例えば1000cd/m2程度の、標準輝度よりも明るい画像を表示可能な有機ディスプレイやLCDなどの表示装置を備えている。このような場合、HDMIシンク機器としてのテレビ受信機13側では、標準輝度にダイナミックレンジ変換された画像データに対してダイナミックレンジ逆変換を行ない、元の高輝度のダイナミックレンジを持つ画像データに戻すことで、その性能を活かすような画像表示を行なうことが望まれる。
本実施形態に係るAVシステム10では、HDMIソース機器は、ダイナミックレンジ変換された非圧縮画像データを、そのダイナミックレンジ変換定義情報とともに伝送するものとする。このような場合、HDMIシンク機器側では、受信した非圧縮画像データに対して、変換定義情報に基づいてダイナミックレンジ逆変換を行なうことで、元の標準輝度以上のダイナミックレンジを持つ画像を画面表示することができる。
画像データのダイナミックレンジ変換を行なう方法として、ニー(Knee)変換が広く知られている(例えば、特許文献3を参照のこと)。ダイナミックレンジを圧縮する際にはニー圧縮を行ない、元の高いダイナメックレンジに復元する際にはニー伸長を行なう。ニー圧縮時には、ニー・ポイントと呼ばれる所定の輝度レベルを超える輝度信号については入出力特性の傾きを小さくするようにして、ダイナミックレンジを圧縮する。ニー・ポイントは、所望する最大輝度レベルよりも低く設定する。また、小さくした入出力特性の傾きは、ニー・スロープと呼ばれる。ニー伸長時には上記と逆の処理を行なえばよい。ダイナミックレンジ変換定義情報は、ニー変換などによるダイナミックレンジ変換に必要なパラメーターを含んだ情報である。
例えば、本出願人に既に譲渡されている特願2013−246876号明細書には、HDMIソース機器からHDMIシンク機器へ、ダイナミックレンジ変換された非圧縮画像データを、そのダイナミックレンジ変換定義情報とともに伝送するAVシステムについて開示されている。
[knee_function_info_SEIのシンタクス例]
図1に示したAVシステム10では、BDプレーヤー11の記憶媒体11fから、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報が読み出される。図2には、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報である、「knee_function_info SEI(Supplemental Enhancement Information)」のシンタクス例200を示している。
このknee_function_info200では、ニー変換ID(knee_function_id)201とニー変換キャンセル・フラグ(knee_function_cancel_flag)202が設定される。
ニー変換ID201は、ニー圧縮又はニー伸長であるニー変換の目的に固有のIDである。また、ニー変換キャンセル・フラグ202は、直前のknee_function_infoの連続性をキャンセルするかどうかを表すフラグである。ニー変換キャンセル・フラグ202は、前のknee_function_infoの連続性をキャンセルする場合にはハイ・レベル「1」を設定し、キャンセルしない場合にはロー・レベル「0」を設定する。
また、ニー変換キャンセル・フラグ202がロー・レベル「0」である場合、knee_function_info200には、ダイナミックレンジ変換定義情報が設定される。このダイナミックレンジ変換定義情報は、持続フラグ(knee_function_persistence_flag)203と、圧縮伸長フラグ(mapping_flag)204と、入力画像ダイナミックレンジ情報(input_d_range)205と、入力画像表示ディスプレイ最大輝度情報(input_disp_luminance)206と、出力画像ダイナミックレンジ情報(output_d_range)207と、出力表示ディスプレイ最大輝度情報(output_disp_luminace)208と、ニー位置数情報(num_knee_point_minus1)209が設定される。さらに、ニー位置数情報209の数分だけニー位置毎の情報のループ210が配置され、各ループ内にはニー位置毎の変換前位置情報(input_knee_point)211と変換後位置情報(output_knee_point)212がニー位置毎に設定される。
持続フラグ203は、一度送ったknee_function_info200がその後も有効なのか、一回限りなのかを示すものである。knee_function_info200が付加されたピクチャーに限り有効な場合には、持続フラグ203にロー・レベル「0」を設定し、ストリームが切り替わるまで有効又は新しいニー変換ID201が来るまで有効の場合には、持続フラグ203にハイ・レベル「1」を設定する。
圧縮伸長フラグ204は、ニー変換がニー圧縮であるかどうかを表すフラグである。すなわち、ニー位置の数が1つである場合、変換前位置情報が変換後位置情報以上であるとき、ニー変換がニー伸長であると判断し、変換前位置情報が変換後位置情報より小さいとき、ニー変換がニー圧縮であると判断することができる。
しかしながら、ニー位置の数が複数である場合、変換前位置情報と変換後位置情報の大小関係で、ニー変換がニー伸長であるか、ニー圧縮であるかを正確に判断することができないため、圧縮伸長フラグ204が設定される。なお、ニー・ポイントの数が1つである場合であっても、圧縮伸長フラグ204が設定されるようにしてもよい。圧縮伸長フラグ204は、ニー変換がニー圧縮である場合にはハイ・レベル「1」を設定し、ニー伸長である場合にはロー・レベル「0」を設定する。
ニー位置数情報209は、ニー位置の数から1を減算した値である。続くニー位置数の数分の各ループでは、ニー位置iにおける変換前位置情報211と変換後位置情報212が格納される。なお、ニー位置の変換前位置情報211と変換後位置情報212が設定される順番i(iは0以上の整数)は、変換前位置情報211の小さい順である。
変換前位置情報211は、ダイナミックレンジ変換における変換前の符号化対象の画像のニー位置を表す情報であり、符号化対象の画像の輝度の最大値を1000‰としたときのニー位置の千分率である。ニー位置とは、符号化対象の画像の輝度のダイナミックレンジの同一の変換率でニー変換される輝度の範囲の始点の0以外の輝度である。
変換後位置情報212は、ダイナミックレンジ変換における変換後の画像の、ニー位置を始点とするニー変換される輝度の範囲に対応する輝度の範囲の始点を表す情報である。具体的には、変換後位置情報(output_knee_point)は、変換後の画像の輝度の最大値を1000‰としたときのニー位置に対応する変換後の画像の輝度の千分率である。
図3には、ダイナミックレンジ変換定義情報の一例を図解している。同図において、横軸は変換前のダイナミックレンジであり、縦軸は変換後のダイナミックレンジである。ユーザーは、ハイダイナミックレンジ画像の輝度の0〜40%、40〜100%、100〜180%、180〜400%を、それぞれ0〜60%、60〜80%、80〜90%、90〜100%にニー変換した結果得られる第2のダイナミックレンジ画像を所望の変換画像としている。
この場合、knee_function_info SEIには、1番目のニー位置301の変換前位置情報(input_knee_point[0])として100が設定され、変換後位置情報(output_knee_point[0])として600が設定される。また、2番目のニー位置302の変換前位置情報(input_knee_point[1])として250が設定され、変換後位置情報(output_knee_point[1])として800が設定される。また、3番目のニー位置303の変換前位置情報(input_knee_point[2])として450が設定され、変換後位置情報(output_knee_point[2])として900が設定される。
また、図3に示した例において、knee_function_info SEIのその他のパラメーターとして、仮に、入力画像ダイナミックレンジ情報(input_d_range)を4000、入力画像表示ディスプレイ最大輝度情報(input_disp_luminance)を800(cd/m2)、圧縮フラグ(mapping_flag)を1と想定する。
したがって、テレビ受信機13は、図3に例示したダイナミックレンジ変換定義情報を受け取ると、1番目から3番目のニー位置における輝度output_knee_pointが、それぞれ、60%、80%、90%であることを認識する。また、テレビ受信機13は、入力画像ダイナミックレンジ情報から符号化対象の画像の輝度の最大値が400%であることを認識する。
そして、テレビ受信機13は、ニー位置を設定順に接続することにより、復号の結果得られるハイダイナミックレンジ画像の輝度の0〜40%、40−100%、100〜180%、180〜400%をそれぞれ0〜60%、60〜80%、80〜90%、90〜100%にニー変換する。その結果、テレビ受信機13は、復号して得られるハイダイナミックレンジ画像を所望の第2のダイナミックレンジ画像に変換することができる。
図1に示したAVシステム10において、BDプレーヤー11とテレビ受信機13の間のHDMI伝送路上にAVアンプ12が挿入されている場合、AVアンプ12でもグラフィックスの重畳が可能である。このとき、テレビ受信機13で行なわれるダイナミックレンジ変換の特性を考慮せず、AVアンプ12がグラフィックス輝度を設定すると、テレビ受信機13のダイナミックレンジ変換により、所望されない輝度によるグラフィックス表示となってしまう。テレビ受信機13でのダイナミックレンジ変換でも所望する輝度によるグラフィックス表示が得られるようにするためには、AVアンプ12でも、HDMI伝送路で送信される非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信し、そのダイナミックレンジ変換定義情報に基づき、グラフィックス画像データを生成し重畳すればよい。
[HDMI伝送路の構成例]
図4には、図1に示したAVシステム10における、BDプレーヤー11側のHDMI送信部11bと、AVアンプ12側のHDMI受信部12eの機能的構成例を示している。なお、図4では、BDプレーヤー11とAVアンプ12間のHDMI送信部11bとHDMI受信部12eの例で構成を説明したが、もう一方のHDMIソース機器及びHDMIシンク機器に組み合わせである、AVアンプ12のHDMI送信部12bとテレビ受信機13のHDMI受信部13bの内部構成も同様となる。
HDMIは、物理層には、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling:遷移時間最短差動信号伝送方式)を使用する高速なデジタル・データ伝送インターフェースである。図4に示す例では、HDMIケーブル14は、R(Red:赤)/G(Green:緑)/B(Blue:青)という3種類の画像信号伝送用の3つのTDMSチャネル#0、#1、#2と、リファレンス・クロック信号伝送の1本のTMDSクロック・チャネルの合計4チャネルで構成される。また、図5には、TDMSチャネル#0、#1、#2において、横×縦が1920ピクセル×1080ラインの画像データが伝送される場合の、各種の伝送データの区間を示している。
HDMI送信部11bは、一の垂直同期信号(VSYNC)から次の垂直同期信号までの区間から、水平帰線区間22及び垂直帰線区間23を除いた区間である有効画像区間21(以下、適宜、アクティブ・ビデオ区間ともいう)において、非圧縮の1画面分の画像の画素データに対応する差動信号を、複数のTMDSチャネル#0〜#2で、HDMI受信部12eに一方向に送信する。また、HDMI送信部11bは、水平帰線区間22又は垂直帰線区間23において、少なくとも画像に付随する音声データや制御データ、その他の補助データなどに対応する差動信号を、複数のTMDSチャネル#0〜#2で、HDMI受信部12eに一方向に送信する。
HDMI送信部11bは、HDMIトランスミッター31を備えている。HDMIトランスミッター31は、例えば、非圧縮の画像の画素データを対応する差動信号に変換し、複数のチャネルである3つのTMDSチャネル#0、#1、#2で、HDMI受信部12eに、一方向にシリアル伝送する。
また、HDMIトランスミッター31は、非圧縮の画像に付随する音声データ、さらには、必要な制御データその他の補助データなどを、対応する差動信号に変換し、3つのTMDSチャネル#0、#1、#2で、HDMI受信部12eに一方向にシリアル伝送する。さらに、HDMIトランスミッター31は、3つのTMDSチャネル#0、#1、#2で送信する画素データに同期したピクセル・クロックを、TMDSクロック・チャネルで、HDMI受信部12eに送信する。ここで、1つのTMDSチャネル#i(i=0,1,2)では、ピクセル・クロックの1クロックの間に、10ビットの画素データが送信される。
HDMI受信部12eは、アクティブ・ビデオ区間21において、複数のチャネルで、HDMI送信部11bから一方向に送信されてくる、画素データに対応する差動信号を受信する。また、HDMI受信部12eは、水平帰線区間22又は垂直帰線区間23において、複数のチャネルで、HDMI送信部11bから一方向に送信されてくる、音声データや制御データに対応する差動信号を受信する。
すなわち、HDMI受信部12eは、HDMIレシーバー32を有する。HDMIレシーバー32は、TMDSチャネル#0、#1、#2で、HDMIケーブル15を介して接続されているHDMI送信部11bから一方向に送信されてくる、画素データに対応する差動信号と、音声データや制御データに対応する差動信号を、受信する。この際、同じくHDMI送信部11bからTMDSクロック・チャネルで送信されてくるピクセル・クロックに同期して受信する。
HDMI送信部11bとHDMI受信部12eとからなるHDMIシステムの伝送チャネルには、画素データ及び音声データを伝送するための伝送チャネルとしての3つのTMDSチャネル#0、#1、#2と、ピクセル・クロックを伝送する伝送チャネルとしてのTMDSクロック・チャネルの他に、DDC(Display Data Channel)33やCEC(Consumer Electronics Control)ライン34と呼ばれる伝送チャネルがある。HDMI送信部12bとHDMI受信部13bとからなるHDMIシステムの伝送チャネルについても同様である。
DDC33は、HDMIケーブル14−1に含まれる2本の信号線からなり、HDMI送信部11bが、HDMIケーブル14−1を介して接続されたHDMI受信部12eから、E−EDID(Enhanced Extended Display Identification Data)を読み出すために使用される。すなわち、HDMI受信部12eは、HDMIレシーバー32の他に、自身の性能(Configuration Capability)に関する性能情報であるE−EDIDを記憶している、EDID ROM(Read Only Memory)を備えている。
HDMI送信部11bは、HDMIケーブル14−1を介して接続されているHDMI受信部12eから、当該HDMI受信部12eのE−EDIDを、DDC33を介して読み出す。そして、HDMI送信部11bは、そのE−EDIDに基づいて、HDMI受信部12eの性能の設定、すなわち、例えば、HDMI受信部12eを備えるHDMIシンク機器12が対応している画像のフォーマット(プロファイル)、例えば、RGB、YCbCr4:4:4、YCbCr4:2:2などを認識する。
CECライン34は、HDMIケーブル14−1に含まれる1本の信号線からなり、HDMI送信部11bとHDMI受信部12eとの間で、制御用のデータの双方向通信を行なうために用いられる。
また、HDMIケーブル14−1には、HPD(Hot Plug Detect)と呼ばれる19ピンに接続されるHPD/Ether+ライン35が含まれている。BDプレーヤー11(HDMIソース機器)は、HPD/Ether+ライン35を利用して、直流バイアス電位により、AVアンプ12やテレビ受信機13などのHDMIシンク機器の接続を検出することができる。この場合、HPD/Ether+ライン35は、HDMIソース機器側から見ると、直流バイアス電位によってHDMIシンク機器から接続状態の通知を受ける機能を備えるものとなる。一方、HDMIシンク機器側から見ると、HPD/Ether+ライン35は、直流バイアス電位によってHDMIソース機器に接続状態を通知する機能を備えるものとなる。
また、HDMIケーブル14−1には、HDMIソース機器からHDMIシンク機器に電源を供給するために用いられる電源ライン36が含まれている。
さらに、HDMIケーブル14−1には、空き(Reserve)の14ピンに接続されるリザーブ/Ether−ライン37が含まれている。HPD/Ether+ライン35とリザーブ/Ether−ライン37を用いて、一対の差動伝送路を構成し、高速なLAN(Local Area Network)通信が可能な双方向通信路すなわち高速バス(High speed Ether Channel:HEC)として用いる場合もある。BDプレーヤー11側の高速バス・インターフェース11cとAVアンプ12側の高速バス・インターフェース12c間で、このような高速バス(HECライン)を介した高速データ通信を行なうことができる。同様に、AVアンプ12側の高速バス・インターフェース12cとテレビ受信機13側の高速バス・インターフェース13c間でも、高速バス(HECライン)を介した高速データ通信を行なうことができる。
[TMDSチャネルの構成例]
ここで、図5に示したTDMS伝送データの区間について、詳細に説明しておく。HDMIの3つのTMDSチャネル#0、#1、#2で伝送データが伝送されるビデオ・フィールド(Video Field)には、伝送データの種類に応じて、図中で左上がり斜線で塗り潰して示したビデオ・データ区間24(Video Data Period)、左下がり斜線で塗り潰して示したデータ・アイランド区間25(Data Island Period)、及び、ドット柄で塗り潰して示したコントロール区間26(Control Period)の3種類の区間が存在する。
ここで、ビデオ・フィールド区間は、ある垂直同期信号の立ち上がりエッジ(Active Edge)から次の垂直同期信号の立ち上がりエッジまでの区間であり、水平帰線期間22(Horizontal Blanking)、垂直帰線期間23(Vertical Blanking)、並びに、ビデオ・フィールド区間から水平帰線期間及び垂直帰線期間を除いた区間である有効画素区間21(Active Video)に分けられる。
ビデオ・データ区間24は、有効画素区間21に割り当てられる。このビデオ・データ区間24では、非圧縮の1画面分の画像データを構成する1920ピクセル(画素)×1080ライン分の有効画素(Active Pixel)のデータが伝送される。一方、データ・アイランド区間25及びコントロール区間26は、水平帰線期間22及び垂直帰線期間23に割り当てられる。このデータ・アイランド区間25及びコントロール区間26では、補助データ(Auxiliary Data)が伝送される。
すなわち、データ・アイランド区間25は、水平帰線期間22と垂直帰線期間23の一部分に割り当てられている。このデータ・アイランド区間25では、補助データのうち、制御に関係しないデータである、例えば、音声データのパケットなどが伝送される。また、コントロール区間26は、水平帰線期間22と垂直帰線期間23の他の部分に割り当てられている。このコントロール区間26では、補助データのうちの、制御に関係するデータである、例えば、垂直同期信号及び水平同期信号(HSYNC)、制御パケットなどが伝送される。
[EDIDのデータ構造例]
HDMIシンク機器内のHDMI受信部がEDID ROMに自身の性能情報であるE−EDIDを記憶していることは既に述べた。図6には、HDMIシンク機器としてのテレビ受信機13のHDMI受信部13b内のEDID ROMに格納されているE−EDIDのデータ構造例600を示している。このE−EDID600は、基本ブロック610と拡張ブロック620で構成される。
基本ブロック610の先頭には、“E−EDID1.3 Basic Structure”で表されるE−EDID1.3の規格で定められたデータ611が配置され、続いて“Preferred timing”で表される従来のEDIDとの互換性を保つためのタイミング情報612、及び“2nd timing”で表される従来のEDIDとの互換性を保つための“Preferred timing”とは異なるタイミング情報613が配置されている。
また、基本ブロック610には、“2nd timing”に続いて、“Monitor NAME”で表される表示装置の名前を示す情報614、及び“Monitor Range Limits”で表される、アスペクト比が4:3及び16:9である場合についての表示可能な画素数を示す情報615が順番に配置されている。
拡張ブロック620の先頭には、 “Short Video Descriptor”で表される、表示可能な画像サイズ(解像度)621、フレームレート、インターレースであるかプログレッシブであるかを示す情報、アスペクト比などの情報が記述されたデータ、“Short Audio Descriptor”で表される、再生可能な音声コーデック方式、サンプリング周波数、カットオフ帯域、コーデック・ビット数などの情報622が記述されたデータ、及び“Speaker Allocation”で表される左右のスピーカーに関する情報623が順番に配置されている。
また、拡張ブロック620には、“Speaker Allocation”に続いて、“Vender Specific”で表されるメーカー毎に固有に定義されたデータ・ブロック(VSDB)624、“3rd timing”で表される従来のEDIDとの互換性を保つためのタイミング情報625、及び“4th timing”で表される従来のEDIDとの互換性を保つためのタイミング情報626が配置されている。
[VendorSpecificDataBlock(VSDB)領域のデータ構造例]
本実施形態では、このVSDB領域に、テレビ受信機13が対応可能なニー位置個数情報を記憶するために拡張するデータ・エリアを定義する。図7には、VSDB領域のデータ構造例700を示している。このVSDB領域700には、1バイトのブロックである第0ブロック乃至第Nブロックが設けられている。
第8バイトの第4ビットに、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報の有無のフラグと、第9バイトに、テレビ受信機13が記憶しておくべきダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報のデータ領域が定義される。
まず、第0バイトから第8バイトについて説明する。“Vender Specific”で表されるデータの先頭に配置された第0バイトには、“Vendor−Specifictag code(=3)”で表される、データ領域を示すヘッダーと、“Length(=N)”で表される、VSDBデータの長さを示す情報が配置される。また、第1バイト乃至第3バイトには、“24bitIEEE Registration Identifier(0x000C03)LSB first”で表される、HDMI用として登録された番号“0x000C03”を示す情報が配置される。
さらに、第4バイト及び第5バイトには、“A”、“B”、“C”、及び“D”のそれぞれにより表される、24ビットのHDMIシンク機器の物理アドレスを示す情報が配置される。第6バイトには、“Supports−AI”で表される、HDMIシンク機器が対応している機能を示すフラグ、“DC−48bit”、“DC−36bit”、及び“DC−30bit”のそれぞれで表される1ピクセル当たりのビット数を指定する情報を示す各フラグ、“DC−Y444”で表される、シンク機器がYCbCr4:4:4の画像の伝送に対応しているかを示すフラグ、及び“DVI−Dual”で表される、HDMIシンク機器がデュアルDVI(Digital Visual Interface)に対応しているかを示すフラグが配置されている。
また、第7バイトには、“Max−TMDS−Clock”で表されるTMDSのピクセル・クロックの最大の周波数を示す情報が配置される。第8バイトの第3ビットから第0ビットには、コンテンツ・タイプ(CNC)の機能の対応を指定する情報の3種類のフラグCNC3〜CNC0がそれぞれ配置されている。この第8バイトの第4ビットには、“knee_Extension”で表される、HDMIシンク機器が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報が存在するかどうかのフラグが新規に配置される。このフラグがハイ・レベル「1」の場合には、第9バイトにダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報が存在することを示す。
第9バイトの第7ビットから第5ビットには、ダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式として、テレビ受信機13が受信対応している伝送方式のフラグが設定される。第7ビットの“DRIF”フラグがハイ・レベル「1」に設定される場合は、非圧縮画像データのブランキング期間(データ・アイランド区間25又はコントロール区間26)に挿入される“DRIF”パケット(図10を参照のこと)でのダイナミックレンジ変換定義情報の受信に対応していることを示す。また、第6ビットの“VSIF”フラグがハイ・レベル「1」に設定される場合は、非圧縮画像データのブランキング期間(データ・アイランド区間25又はコントロール区間26)に挿入される“VSIF”パケット(図8及び図9を参照のこと)でのダイナミックレンジ変換定義情報の受信に対応していることを示す。さらに、第5ビットの“HEC”フラグがハイ・レベル「1」に設定される場合は、HPD/Ether+ライン35とリザーブ/Ether−ライン37で構成される高速バス・インターフェース(HECライン)(図4を参照のこと)を用いた、双方向通信路でのIPパケットによるダイナミックレンジ変換定義情報の受信に対応していることを示す。
第10バイトには、テレビ受信機13が対応している、ダイナミックレンジ変換定義情報のニー位置の個数情報(1以上の整数i)が設定される。
図1に示したAVシステム10において、HDMIソース機器としてのBDプレーヤー11は、HPD/Ether+ライン35(図4を参照のこと)で、HDMIシンク機器であるテレビ受信機13の接続の有無を確認する。テレビ受信機13の接続を確認できた後、BDプレーヤー11は、DDC33(図4を参照のこと)を用いて、テレビ受信機13内のHDMI受信部13bからE−EDIDを読み出し、テレビ受信機13が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報を認識する。但し、BDプレーヤー11によるテレビ受信機13の接続確認やダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報の取得には、HDMIリピーターとしてのAVアンプ12が介在するものとする。
BDプレーヤー11は、非圧縮画像データをテレビ受信機13に送信する際、上述したようにテレビ受信機13から読み出したダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報に基づいて、テレビ受信機13が対応可能な個数のニー位置情報をknee_function_info SEIに設定する。そして、BDプレーヤー11は、第9バイトの第7ビットから第5ビットに設定されているフラグで指定されているパケット形式及び伝送路を選択し、そのパケットのペイロードにダイナミックレンジ変換定義情報を挿入して、テレビ受信機13に送信する。
[VSIFパケットのデータ構造例]
BDプレーヤー11は、HDMIのVendor Specific InfoFrame(以下、「VSIF」と呼ぶ)パケットを用いて、現在伝送している非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を非圧縮画像データのブランキング期間(データ・アイランド区間25又はコントロール区間26)に挿入して、ダイナミックレンジ変換された非圧縮画像データとともに伝送することができる。
図8には、ダイナミックレンジ変換定義情報を伝送するVSIFパケットのデータ構造例(第1の例)800を示している。HDMIでは、このVSIFパケットにより、非圧縮画像データに関する付帯情報をHDMIソース機器からHDMIシンク機器に伝送可能となっている。
第0バイトには、VSIFパケットであることを示す“Packet Type(0x81)”が定義されている。VSIFパケットのデータ内容が、直前に送ったVSIFパケットと異なる場合、第1バイトの第1バイトは、直前のVSIFパケットで設定した“CBフラグ”とは逆のレベルを設定する。すなわち、直前のVSIFパケットで“CBフラグ”にロー・レベル「0」が設定され、続くVSIFパケットのデータ内容が異なる場合は、この“CBフラグ”をハイ・レベル「1」に設定する。第1バイトの第6ビットから第0ビットは、“Version(0x02)”を設定する。
第2バイトの第4ビットから第0ビットには、“Length”データが定義されており、第3バイト以降のバイト長を設定する。第3バイトには、チェックサム(Check Sum)が定義されている。第4バイトから第6バイトには、“24bit IEEE Registration Identifier(0x000C03)LSB first”で表されるHDMI用として登録された番号“0x000C03”を示す情報が配置される。
第7バイトの第4ビットと第3ビットには、第8バイト以降にダイナミックレンジ変換定義情報が存在するかどうかを示す“HDR_flag”フラグが指定される。第4ビットと第3ビットが“0b00”に指定された場合は、ダイナミックレンジ変換定義情報が存在しないことを示す。第4ビットと第3ビットが“0b01”に指定された場合は、続く第8バイトから第23バイトには、ダイナミックレンジ変換定義情報のうち、入力画像ダイナミックレンジ情報(input_d_range)と、入力画像表示ディスプレイ最大輝度情報(input_disp_luminance)と、出力画像ダイナミックレンジ情報(output_d_range)と、出力表示ディスプレイ最大輝度情報(output_disp_luminace)とが指定される。
図8に示すVSIFパケットの最大データ長は31バイトしかないため、ニー位置数が多い場合はダイナミックレンジ変換定義情報のすべての情報を1つのVSIFパケットで伝送することはできない。そこで、同じ画像フレーム内に異なるVSIFパケットを配置して、残りのダイナミックレンジ変換定義情報を伝送するようにする。図9には、ダイナミックレンジ変換定義情報を伝送するVSIFパケットのデータ構造例(第2の例)900を示している。
第0バイトには、VSIFパケットを示す“Packet Type(0x81)”が定義されている。第1バイトには、2番目のVSIFパケットを示す、“Version(0x01)”を設定する。第2バイトの第4ビットから第0ビットには、“Length”データが定義されており、第3バイト以降のバイト長を設定する。第3バイトには、チェックサム(Check Sum)が定義されている。第4バイトから第6バイトには、“24bit IEEE Registration Identifier(0x000C03)LSB first”で表されるHDMI用として登録された番号“0x000C03”を示す情報が配置される。
第7バイトの第4ビットと第3ビットには、第8バイト以降にダイナミックレンジ変換定義情報が存在するかどうかを示す“HDR_flag”フラグが指定される。第4ビットと第3ビットが“0b00”に指定された場合は、ダイナミックレンジ変換情報が存在しないことを示す。第4ビットと第3ビットが“0b11”に指定された場合は、続く第8バイト以降に、ニー位置情報が指定される。
第8バイトには、このVSIFパケットで伝送されるニー位置情報の個数“knee_point_Number (i)”が指定される。第9バイト以降には、3バイト毎に、各ニー位置における変換前位置情報(input_knee_point)及び変換後位置情報(output_knee_point)が繰り返し設定される。同様に、このVSIFパケットの最大データ長も31バイトのため、ニー位置情報の最大伝送可能な個数は9となる。
図9に示したVSIFパケットを用いて、ダイナミックレンジ変換定義情報を伝送する場合、2つのVSIFパケットを取得しなければならず、さらに伝送できるニー位置情報の個数が9に限定されるため、テレビ受信機13での処理が煩雑になる。テレビ受信機13側での処理を軽減するように、ダイナミックレンジ変換定義情報を一括で伝送することができる、新しいInfoFrameのデータ構造を定義して用いてもよい。
HDMIリピーターとしてのAVアンプ12は、DDC33を用いて、テレビ受信機13からE−EDID(図6、図7を参照のこと)を読み出し、テレビ受信機13が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報のうち、(VSDB領域の第9バイトの第67ビットの)“VSIF”フラグを認識する。そして、HDMIソースとしてのBDプレーヤー11から非圧縮画像データが送信されたとき、“VSIF”フラグに基づき、ダイナミックレンジ変換定義情報が挿入された制御パケット(図9に示すVSIFパケット)を受信し、グラフィックス画面を重畳する際に、そのVSIFパケットの内容に従ってグラフィックス輝度を調整し、グラフィックス画面を生成する。
[DRIFパケットのデータ構造例]
BDプレーヤー11は、本実施形態において新規に定義するDynamic Range InfoFrame(以下、「DRIF」と呼ぶ)パケットを用いて、現在伝送している非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を非圧縮画像データのブランキング期間(データ・アイランド区間25又はコントロール区間26)に挿入して、ダイナミックレンジ変換された非圧縮画像データとともに伝送することができる。
図10には、新規に定義するDRIFパケットのデータ構造例を示している。第0バイトにデータ・パケットの種類を示す“Packet Type(0x83)”を定義する。第1バイトには、DRIFパケットのバージョンを示す、“Version (0x01)”を設定する。第2バイトには、“Length”データが定義され、第3バイト以降のバイト長(最大255)を設定する。第3バイトには、チェックサム(Check Sum)が定義されている。
第4バイトの第7ビットには、ニー変換キャンセル・フラグ“CF”を設定する。ニー変換キャンセル・フラグ“CF”は、直前のDRIFパケット・データの連続性をキャンセルするかどうかを表すフラグである。連続性をキャンセルする場合にはハイ・レベル「1」を設定し、キャンセルしない場合にはロー・レベル「0」を設定する。
第4バイトの第6ビットには、持続フラグ“PF”を設定する。持続フラグ“PF”は、一度送ったDRIFパケット・データがその後も有効なのか、1回限りなのかを示すもので、DRIFパケットが挿入されたピクチャーに限り有効な場合にはロー・レベル「0」を設定し、ストリームが切り替わるまで有効又は新しいDRIFパケットが来るまで有効の場合にはハイ・レベル「1」を設定する。
第5バイトから第8バイトには、入力画像ダイナミックレンジ情報(input_d_range)が、第9バイトから第12バイトには、入力画像表示ディスプレイ最大輝度情報(input_disp_luminance)が、第13バイトから第16バイトには、出力画像ダイナミックレンジ情報(output_d_range)が、第17バイトから第20バイトには、出力表示ディスプレイ最大輝度情報(output_disp_luminace)が、それぞれ指定される。
第21バイトには、このDRIFパケットで伝送されるニー位置情報の個数“Number of knee_point (i)”が指定される。第22バイト以降には、3バイト毎に、各ニー位置における変換前位置情報(input_knee_point)及び変換後位置情報(output_knee_point)が繰り返し設定される。
このようにして、DRIFパケットを用いてダイナミックレンジ変換情報を伝送すれば、VSIFパケットを用いた場合におけるテレビ受信機13での処理の煩雑さを解決することができる。
HDMIリピーターとしてのAVアンプ12は、DDC33を用いて、テレビ受信機13からE−EDID(図6、図7を参照のこと)を読み出し、テレビ受信機13が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報のうち、(VSDB領域の第9バイトの第7ビットの)“DRIF”フラグを認識する。そして、HDMIソースとしてのBDプレーヤー11から非圧縮画像データが送信されたとき、“DRIF”フラグに基づき、ダイナミックレンジ変換定義情報が挿入された制御パケット(図10に示すDRIFパケット)を受信し、グラフィックス画面を重畳する際に、そのDRIFパケットの内容に従ってグラフィックス輝度を調整し、グラフィックス画面を生成する。
[IPパケットのデータ構造例]
図11には、HPD/Ether+ライン35とリザーブ/Ether−ライン37で構成される双方向高速バス・インターフェース(HECライン)(図4を参照のこと)で用いられるIPパケットのデータ構造例1100を示している。HDMIでは、この双方向高速バス・インターフェースで用いられるIPパケットにより、現在伝送している非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を伝送することができる。
図11Aに示すように、IPパケット1100は、26オクテットのMACヘッダー1110と、可変長のデータ領域1120で構成される。MACヘッダー1110は、7オクテットのプリアンブル部(Preamble)1111と、1オクテットのSFD(Start Frame Delimiter)1112と、6オクテットの伝送先のアドレス(Destination MAC address)1113と、6オクテットの伝送元のアドレス(Source MAC address)1114と、2オクテットのTPID(Tag Protocol Identifier)1115と、2オクテットのTCI(Tag Control Information)1116と、2オクテットのデータ長形式(Len Type)1117とで構成されている。MACヘッダー1110に続き、42オクテットから1100オクテットのペイロード部(Payload)1121と4オクテットのFCS(Frame Check Sequence:FCS)1122とでデータ領域1120が構成されている。
ダイナミックレンジ変換定義情報は、IPパケット1100のペイロード部1121に挿入される。図11Bには、ペイロード部1121に挿入されるダイナミックレンジ変換定義情報のデータ構造例1130を示している。図示の例では、ダイナミックレンジ変換定義情報は、図2に示した「knee_function_info SEI」のデータ構造と同じ形式となっている。「knee_function_info SEI」に含まれる各データの詳細については、図2の説明を参照されたい。
HDMIリピーターとしてのAVアンプ12は、DDC33を用いて、テレビ受信機13からE−EDID(図6、図7を参照のこと)を読み出し、テレビ受信機13が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報のうち、(VSDB領域の第9バイトの第5ビットの)“HEC”フラグを認識する。そして、HDMIソースとしてのBDプレーヤー11から非圧縮画像データが送信されたとき、“HEC”フラグに基づき、ダイナミックレンジ変換定義情報が挿入された制御パケット(図11に示すIPパケット)を受信し、グラフィックス画面を重畳する際に、そのIPパケットのペイロード部に格納された「knee_function_info SEI」に従ってグラフィックス輝度を調整し、グラフィックス画面を生成する。
[AVアンプにおけるグラフィックス処理]
図12には、AVアンプ12が、HDMIリピーターとして、HDMIソース機器としてのBDプレーヤー11から送信される非圧縮画像データを、HDMIシンク機器としてのテレビ受信機13に再送信する際に実行する処理手順をフローチャートの形式で示している。
AVアンプ12は、ステップST1において、処理を開始し、その後に、ステップST2の処理に移る。このステップST2において、AVアンプ12は、出力側のHDMI端子12aのHPD信号がハイ・レベル「1」にあるか否かを判定する。HPD信号がロー・レベル「0」のとき、AVアンプ12にテレビ受信機13が接続されていないと判断し、AVアンプ12は、直ちに、ステップST11に進み、グラフィックス処理を行なうことなく、本処理ルーチンを終了する。
HPD信号がハイ・レベル「1」にあるとき、AVアンプ12は、AVアンプにテレビ受信機13が接続されていると判断し、ステップST3において、テレビ受信機13のE−EDIDを読み出す。そして、AVアンプ12は、ステップST4において、テレビ受信機13がダイナミックレンジ変換処理に対応しているか否かを判定する。具体的には、HDMIケーブル14−2に含まれるDDCライン33を介して、テレビ受信機13のHDMI受信部13b内のE−EDIDにアクセスして、そのVSDB領域の第8バイトの第4ビットに設定された“knee_Extension”フラグ(図7を参照のこと)を参照して、テレビ受信機13が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報が存在するかどうかをチェックする。
ステップST4において、テレビ受信機13がダイナミックレンジ変換処理に非対応のときには、AVアンプ12は、直ちに、ステップST11に進み、グラフィックス処理を行なうことなく、本処理ルーチンを終了する。
ステップST4において、テレビ受信機13がダイナミックレンジ変換処理に対応しているとき、AVアンプ12は、ステップST5において、テレビ受信機13がDRIFパケットに対応しているか否かを判定する。
続いて、ステップST5において、AVアンプ12は、ステップST3で読み出したE−EDIDのVSDB領域の第9バイトの第7ビットから第5ビットのDRIF、VSIF、HECの各フラグを参照して、テレビ受信機13が受信対応している伝送方式を判別する。
ステップST5において、テレビ受信機13がDRIFパケットによる伝送方式に受信対応していることが分かったときには、ステップST6において、AVアンプ12は、ステップST6に進み、情報受信部12fをDRIFパケットの抽出に設定して、BDプレーヤー11から送信される非圧縮画像データのブランキング期間(データ・アイランド区間25又はコントロール区間26)に挿入されているDRIFパケットからダイナミックレンジ変換定義情報を抽出する。
また、ステップST5において、テレビ受信機13がVSIFパケットによる伝送方式に受信対応していることが分かったときには、ステップST7に進み、情報受信部12fをVSIFパケットの抽出に設定して、BDプレーヤー11から送信される非圧縮画像データのブランキング期間に挿入されているVSIFパケットからダイナミックレンジ変換定義情報を抽出する。
また、ステップST5において、テレビ受信機13が双方向高速バス・インターフェース(HEC)による伝送方式に受信対応していることが分かったときには、ステップST8に進み、情報受信部12fを双方向高速バス・インターフェース(HECライン)からのIPパケットの受信に設定し、BDプレーヤー11から受信したIPパケットからダイナミックレンジ変換定義情報を抽出する。
続いて、ステップST9において、AVアンプ12は、ユーザーの指示によってグラフィックス画面の重畳が指定されたか否かを判定する。指定されないとき、ステップST9に戻り、ユーザーの指示判定を繰り返す。グラフィックス画面の重畳が指定されたとき、次のステップST10に進む。
ステップST10において、GUI処理部12gは、ユーザーから指示されたグラフィックス画面を生成すると、情報受信部12fで受信したダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてそのグラフィックス画面の輝度を調整し、BDプレーヤー11から入力された非圧縮画像データに重畳して、テレビ受信機13にHDMI出力し、その後に、ステップST11に進み、処理を終了する。
このように、HDMIリピーターとしてのAVアンプ12は、BDプレーヤー11などのHDMIソース機器から送信された、元々輝度ダイナミックレンジが広い非圧縮画像データにグラフィックスを適切な輝度で重畳して再送信するようになっている。したがって、AVアンプ12の出力側に接続されたテレビ受信機13では、グラフィックス輝度が適切な明るさで表示することができる
特開2010−135957号公報 特開2012−138757号公報 特開2006−211095号公報
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
上述した実施形態では、テレビ受信機13のE−EDIDのVSDB領域を用いてダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報を記憶させる方法を利用しているが、本明細書で開示する技術はこの方法には限定されない。E−EDIDのデータ構造では、例えばVCDB(VideoCapability Data Block)のように、これ以外のデータ領域でも実現可能である。また、E−EDID以外のデータ構造を利用してもよい。
また、上述した実施形態では、BDプレーヤー11は、ダイナミックレンジ変換定義情報を、VSIFパケット又はDRIFパケットを用いて、非圧縮画像データのブランキング期間に挿入することで、テレビ受信機13に送信している。あるいは、BDプレーヤー11は、ダイナミックレンジ変換定義情報を格納したIPパケットを、HDMIケーブル14−1/14−2のリザーブ/Ether−ライン37及びHPD/Ether+ライン35で構成される双方向通信路を介して、テレビ受信機13に送信してもよい。いずれの方法でも、非圧縮画像データと同期してダイナミックレンジ変換定義情報を伝送することができる。
また、上述した実施形態では、テレビ受信機13のE−EDIDには、当該テレビ受信機13が対応するニー位置情報の個数又は伝送方式情報のうち少なくとも一方が含まれている。したがって、BDプレーヤー11は、HDMIケーブル14−1/14−2のDDC33を介してE−EDIDを読み出すことで、テレビ受信機13が対応するニー位置情報の個数又は伝送方式情報を取得することができる。あるいは、BDプレーヤー11は、テレビ受信機13が対応するニー位置情報の個数又は伝送方式情報を、HDMIケーブル14−1/14−2の制御データ・ラインであるCECライン34を介して、あるいはHDMIケーブル114−1/14−2のリザーブ/Ehter−ライン37及びHPD/Ether+ライン35で構成される双方向通信路を介して、テレビ受信機13から受信するようにしてもよい。
本明細書では、本明細書で開示する技術をHDMIの伝送路を用いるAVシステムに適用した実施形態を中心に説明してきた。しかし、ベースバンド・デジタル・インターフェースとしては、HDMIの他に、MHL(Mobile High−definition Link)、光ファイバー・インターフェース、DVI(Digital Visual Interface)インターフェース、DP(Display Port)インターフェース、60GHzミリ波を利用したワイヤレス・インターフェースなどが挙げられる。本明細書で開示する技術は、これらのデジタル・インターフェースで、非圧縮画像音声データの関連情報及び伝送方式情報を伝送する場合にも同様に適用できる。
また、上記では、本明細書で開示する技術を、送信装置(HDMIソース機器)としてBDプレーヤー11を使用し、リピーター装置(HDMIリピーター機器)としてAVアンプ12をしようし、受信装置(HDMIシンク機器)としてテレビ受信機13を使用したAVシステムに適用した実施形態を中心に説明してきたが、その他の送信装置、リピーター装置、受信装置を使用するシステムにも、本明細書で開示する技術を同様に適用できることは勿論である。
要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)第1の伝送路を介して第1の外部機器から送信される非圧縮画像データを受信するデータ受信部と、
前記第1の伝送路を介して前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する情報受信部と、
前記情報受信部で受信するダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整し、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに合成するグラフィックス処理部と、
前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを第2の外部機器に送信するデータ送信部と、
具備する通信装置。
(1−1)前記情報受信部は、前記第2の外部機器が指定する伝送方式に従って、前記第1の外部機器からダイナミックレンジ変換定義情報を受信する、
上記(1)に記載の通信装置。
(2)前記情報受信部は、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データのブランキング期間に挿入された、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を前記第1の外部機器から受信する、
上記(1)に記載の通信装置。
(3)前記情報受信部は、前記第1の伝送路の所定ラインを用いて構成される双方向通信路を介して、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する、
上記(1)に記載の通信装置。
(4)前記データ送信部は、第2の伝送路を介して、前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを前記第2の外部機器に送信する、
上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の通信装置。
(5)前記第1の伝送路の所定ラインは、一対の差動伝送路からなり、前記一対の差動伝送路のうち少なくとも一方は前記外部機器の接続状態の通知機能を備える、
上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の通信装置。
(6)前記情報受信部は、前記第2の伝送路を介して前記第2の外部機器から受信する伝送方式情報に従って、ダイナミックレンジ変換定義情報を格納した制御パケットを前記第1の外部機器から受信する、
上記(4)に記載の通信装置。
(7)前記情報受信部は、前記第2の伝送路の所定ラインを介して、前記第2の外部機器が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報を受信し、
前記グラフィックス処理部は、受信した関連情報に基づいて、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに対するグラフィックスの処理を実行する、
上記(4)に記載の通信装置。
(8)前記第2の伝送路の所定ラインは、一対の差動伝送路からなり、前記一対の差動伝送路のうち少なくとも一方は前記外部機器の接続状態の通知機能を備える、
上記(7)に記載の通信装置。
(9)第2の伝送路を介して第2の外部機器からダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式情報を受信するステップと、
第1の伝送路を介して、前記伝送方式情報に基づいて第1の外部機器からダイナミックレンジ変換定義情報を受信するステップと、
前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整して、前記第1の伝送路を介して前記第1の外部機器から送信される非圧縮画像データにグラフィックスを合成するステップと、
グラフィックスを合成した非圧縮画像データを、前記第2の伝送路を介して前記第2の外部機器に送信するステップと、
を有する通信方法。
(10)第1の伝送路を介して第1の外部機器から送信される非圧縮画像データを受信するデータ受信部、
前記第1の伝送路を介して前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する情報受信部、
前記情報受信部で受信するダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整し、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに合成するグラフィックス処理部、
前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを第2の外部機器に送信するデータ送信部、
としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
(11)非圧縮画像データを送信するソース機器と、非圧縮画像データを受信するシンク機器と、第1の伝送路を介して前記ソース機器と接続するとともに第2の伝送路を介して前記シンク機器と接続するリピーター機器で構成され、
前記リピーター機器は、第1の伝送路を介して前記ソース機器から送信される非圧縮画像データ及びそのダイナミックレンジ変換定義情報を受信し、ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整して非圧縮画像データに合成してから、前記第2の伝送路を介して前記シンク機器に送信する、
通信システム。
10…AVシステム
11…BDプレーヤー
11a…HDMI端子、11b…HDMI送信部
11c…高速バス・インターフェース、11d…復号部
11e…情報伝送部、11f…記憶媒体
12…AVアンプ
12a、12d…HDMI端子、12b…HDMI送信部
12c…高速バス・インターフェース、12e…HDMI受信部
12f…情報受信部、12g…GUI処理部
13…テレビ受信機
13a…HDMI端子、13b…HDMI受信部
13c…高速バス・インターフェース、13d…変換部
13e…情報送受信部、13f…記憶部
14−1、14−2…HDMIケーブル
31…HDMIトランスミッター、32…HDMIレシーバー
33…DDCライン、34…CECライン
35…HPD/Ether+ライン、36…電源ライン
37…リザーブ/Ether−ライン

Claims (7)

  1. 所定の伝送路を介して非圧縮画像データを受信するデータ受信部と、
    ダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式を記憶しておく記憶部と、
    前記伝送路を介して、自己が対応可能なダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式を送信するとともに、前記伝送方式により前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報の受信を行なう情報送受信部と、
    前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいて輝度調整されたグラフィックスが合成された前記非圧縮画像データを、前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてダイナミックレンジ変換する変換部と、
    を具備する通信装置。
  2. 前記変換部は、第1の輝度のダイナミックレンジからなるグラフィックスが合成された前記非圧縮画像データを、前記第1の輝度よりも高い第2の輝度のダイナミックレンジに変換する、
    請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記変換部は、前記第1の輝度のダイナミックレンジにニー圧縮された前記非圧縮画像データを、前記第2の輝度のダイナミックレンジにニー伸長する、
    請求項2に記載の通信装置。
  4. 前記伝送路の所定ラインを介して、自己が対応可能なダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報を送信する情報送信部をさらに備える、
    請求項1に記載の通信装置。
  5. 前記伝送路の所定ラインは、一対の差動伝送路からなり、前記一対の差動伝送路のうち少なくとも一方は前記通信装置の接続状態の通知機能を備える、
    請求項4に記載の通信装置。
  6. 所定の伝送路を介して非圧縮画像データを受信するデータ受信ステップと、
    前記伝送路を介して、記憶部に記憶された自己が対応可能なダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式を送信するとともに、前記伝送方式により前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報の受信を行なう情報送受信ステップと、
    前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいて輝度調整されたグラフィックスが合成された前記非圧縮画像データを、前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてダイナミックレンジ変換する変換ステップと、
    を有する通信方法。
  7. 所定の伝送路を介して非圧縮画像データを受信するデータ受信部、
    ダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式を記憶しておく記憶部、
    前記伝送路を介して、自己が対応可能なダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式を送信するとともに、前記伝送方式により前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報の受信を行なう情報送受信部、
    前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいて輝度調整されたグラフィックスが合成された前記非圧縮画像データを、前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてダイナミックレンジ変換する変換部、
    としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
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