明 細 書
通信システム、送信装置及び受信装置、通信方法、並びにプログラム 技術分野
[0001] 本発明は、通信システム、送信装置及び受信装置、通信方法、並びにプログラムに 関し、特に、非圧縮の画像の画素データを、一方向に高速伝送することができる、例 えば、 HDMI (High Definition Multimedia Interface) (R)などの通信インタ フェースにおいて、効率的なデータ伝送を行うことができるようにする通信システム、 送信装置及び受信装置、通信方法、並びにプログラムに関する。
背景技術
[0002] 近年、例えば、 DVD (Digital Versatile Disc)レコーダや、セットトップボックス、 その他の AVソース(source)から、テレビジョン受像機、プロジェクタ、その他のディ スプレイに対して、ディジタルテレビジョン信号、すなわち、非圧縮(ベースバンド)の 画像 (動画)の画素データと、その画像に付随する音声データとを、高速に伝送する 通信インタフェースとして、 HDMI (R)が普及しつつある。
[0003] HDMI (R)につ!/、ては、画素データと音声データを、高速で、 HDMI (R)ソース(H DMI (R) Source)から HDMI (R)シンク(HDMI (R) Sink)に、一方向に伝送す る TMDS (Transition Minimized Differential Signaling)チャンネルや、 HD MI (R)ソースと HDMI (R)シンクとの間で双方向の通信を行うための CECライン(Co nsumer Electronics Control Line)等が、 HDMIの仕様書(現在の最新の仕 様書 ¾~ riigh― Definition Multimedia Interface Specification Version 1. 2a", December 14, 2005)【こお!/ヽて規定されて!ヽる。
[0004] また、 HDMI (R)は、コンテンツのコピー防止のために HDCP (High— Bandwidt h Digital Content Protection)を実装することができる。
[0005] その他、 HDMI (R)につ!/、ては、垂直帰線区間や水平帰線区間での不要な信号 の伝送を行わな 、ようにする方法が提案されて 、る(例えば、特許文献 1を参照)。
[0006] 特許文献 1 :特開 2005— 102161号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] ところで、現行の HDMI (R)では、例えば、 RGB (Red, Green, Blue)のそれぞれ 力 ビットの画素データ力もなる画像(以下、適宜、 24ビット(=8ビット X 3)画像ともい う)を伝送することができる力 近年、より階調の高い画像、つまり、 RGBのそれぞれ 力 8ビットより大の 10ビットや 12ビット等の多ビットの画素データ力もなる画像(以下 、適宜、高階調画像ともいう)を伝送することの要請が高まっている。
[0008] そこで、 HDMI (R)にお 、て、高階調画像を伝送する方法が検討されて 、る。
[0009] し力しながら、高階調画像を伝送することの要請が高まってはいるものの、それでも なお、 24ビット画像が扱われることが多い。
[0010] したがって、 HDMI (R)力 高階調画像を伝送することができるように拡張された場 合において、 24ビット画像を伝送するときには、 1画素あたり、高階調画像の画素デ ータのビット数と、 24ビット画像の画素データのビット数である 24ビットとの差分だけ、 無駄なデータを伝送することなり、非効率的なデータ伝送が行われることになる。
[0011] 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、非圧縮の画像の画素デー タを、一方向に高速伝送することができる、例えば、 HDMI (R)などの通信インタフエ ースにおいて、効率的なデータ伝送を行うことができるようにするものである。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明の第 1の側面の通信システムは、受信装置の性能を表す性能情報を受信し た後、 1の垂直同期信号力 次の垂直同期信号までの区間から、水平帰線区間及び 垂直帰線区間を除いた区間である有効画像区間において、非圧縮の 1画面分の画 像の画素データを、ピクセルクロックの 1クロックあたりに固定のビット数のデータを伝 送する複数のチャンネルで、差動信号により、受信装置に一方向に送信する送信装 置と、前記性能情報を送信した後、前記送信装置から、前記複数のチャンネルで、 差動信号により送信されてくる画素データを受信する前記受信装置とからなる通信シ ステムであり、前記送信装置は、前記ピクセルクロックの周波数を調整することにより、 前記固定のビット数以上のビット数が割り当てられて!/、る画素データを、前記複数の チャンネルで、差動信号により、前記受信装置に一方向に送信する送信手段と、前 記性能情報に基づ!、て、前記受信装置が副信号を受信することができるか否かを判
定する副信号受信可否判定手段と、前記受信装置が副信号を受信することができる 場合、前記送信手段により送信される画素データである送信画素データよりもビット 数が少な 、画素データからなる主画像の画素データに、前記副信号を付加すること により、前記送信画素データを構成する副信号付加手段と、前記垂直帰線区間にお いて、その垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送信される前記送信画素データ に、前記副信号が含まれるかどうかを表す副信号情報を送信させる情報送信制御手 段とを備え、前記受信装置は、前記複数のチャンネルで、差動信号により送信されて くる送信画素データを受信する受信手段と、前記垂直帰線区間に送信されてくる前 記副信号情報に基づいて、その垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送信されて くる前記送信画素データに、前記副信号が含まれるかどうかを判定する副信号有無 判定手段と、前記送信画素データに、前記副信号が含まれる場合、前記送信画素 データから、前記副信号を分離する分離手段とを備える。
以上のような第 1の側面の通信システムにおいては、前記送信装置において、前記 送信手段が、前記ピクセルクロックの周波数を調整することにより、前記固定のビット 数以上のビット数が割り当てられている画素データを、前記複数のチャンネルで、差 動信号により、前記受信装置に一方向に送信する。また、前記性能情報に基づいて 、前記受信装置が副信号を受信することができるか否力が判定され、前記受信装置 が副信号を受信することができる場合、前記送信手段により送信される画素データで ある送信画素データよりもビット数が少ない画素データ力 なる主画像の画素データ に、前記副信号を付加することにより、前記送信画素データが構成され、前記垂直帰 線区間において、その垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送信される前記送信 画素データに、前記副信号が含まれるかどうかを表す副信号情報が送信される。一 方、前記受信装置では、前記受信手段が、前記複数のチャンネルで、差動信号によ り送信されてくる送信画素データを受信する。さらに、前記垂直帰線区間に送信され てくる前記副信号情報に基づいて、その垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送 信されてくる前記送信画素データに、前記副信号が含まれるかどうかが判定され、前 記送信画素データに、前記副信号が含まれる場合、前記送信画素データから、前記 副信号が分離される。
[0014] 本発明の第 2の側面の送信装置は、受信装置の性能を表す性能情報を受信した 後、 1の垂直同期信号力 次の垂直同期信号までの区間から、水平帰線区間及び 垂直帰線区間を除いた区間である有効画像区間において、非圧縮の 1画面分の画 像の画素データを、ピクセルクロックの 1クロックあたりに固定のビット数のデータを伝 送する複数のチャンネルで、差動信号により、受信装置に一方向に送信する送信装 置であり、前記ピクセルクロックの周波数を調整することにより、前記固定のビット数以 上のビット数が割り当てられている画素データを、前記複数のチャンネルで、差動信 号により、前記受信装置に一方向に送信する送信手段と、前記性能情報に基づいて 、前記受信装置が副信号を受信することができるか否かを判定する副信号受信可否 判定手段と、前記受信装置が副信号を受信することができる場合、前記送信手段に より送信される画素データである送信画素データよりもビット数が少ない画素データ 力 なる主画像の画素データに、前記副信号を付加することにより、前記送信画素デ ータを構成する副信号付加手段と、前記垂直帰線区間において、その垂直帰線区 間の直後の有効画像区間に送信される前記送信画素データに、前記副信号が含ま れるかどうかを表す副信号情報を送信させる情報送信制御手段とを備える。
[0015] 本発明の第 2の側面の通信方法、又はプログラムは、受信装置の性能を表す性能 情報を受信した後、 1の垂直同期信号力 次の垂直同期信号までの区間から、水平 帰線区間及び垂直帰線区間を除!、た区間である有効画像区間にお 、て、非圧縮の 1画面分の画像の画素データを、ピクセルクロックの 1クロックあたり〖こ固定のビット数 のデータを伝送する複数のチャンネルで、差動信号により、受信装置に一方向に送 信する送信装置の通信方法、又は送信装置を制御するコンピュータに実行させるプ ログラムであり、前記送信装置は、前記ピクセルクロックの周波数を調整することによ り、前記固定のビット数以上のビット数が割り当てられている画素データを、前記複数 のチャンネルで、差動信号により、前記受信装置に一方向に送信する送信手段を備 え、前記性能情報に基づいて、前記受信装置が副信号を受信することができるか否 かを判定し、前記受信装置が副信号を受信することができる場合、前記送信手段に より送信される画素データである送信画素データよりもビット数が少ない画素データ 力 なる主画像の画素データに、前記副信号を付加することにより、前記送信画素デ
ータを構成し、前記垂直帰線区間において、その垂直帰線区間の直後の有効画像 区間に送信される前記送信画素データに、前記副信号が含まれるかどうかを表す副 信号情報を送信させるステップを含む。
[0016] 以上のような第 2の側面においては、前記性能情報に基づいて、前記受信装置が 副信号を受信することができるか否力が判定され、前記受信装置が副信号を受信す ることができる場合、前記送信手段により送信される画素データである送信画素デー タよりもビット数が少な 、画素データ力 なる主画像の画素データに、前記副信号を 付加することにより、前記送信画素データが構成され、前記垂直帰線区間において、 その垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送信される前記送信画素データに、前 記副信号が含まれるかどうかを表す副信号情報が送信される。
[0017] 本発明の第 3の側面の受信装置は、受信装置の性能を表す性能情報を受信した 後、 1の垂直同期信号力 次の垂直同期信号までの区間から、水平帰線区間及び 垂直帰線区間を除いた区間である有効画像区間において、非圧縮の 1画面分の画 像の画素データを、ピクセルクロックの 1クロックあたりに固定のビット数のデータを伝 送する複数のチャンネルで、差動信号により、受信装置に一方向に送信する送信装 置であり、前記ピクセルクロックの周波数を調整することにより、前記固定のビット数以 上のビット数が割り当てられている画素データを、前記複数のチャンネルで、差動信 号により、前記受信装置に一方向に送信する送信手段と、前記性能情報に基づいて 、前記受信装置が副信号を受信することができるか否かを判定する副信号受信可否 判定手段と、前記受信装置が副信号を受信することができる場合、前記送信手段に より送信される画素データである送信画素データよりもビット数が少ない画素データ 力 なる主画像の画素データに、前記副信号を付加することにより、前記送信画素デ ータを構成する副信号付加手段と、前記垂直帰線区間において、その垂直帰線区 間の直後の有効画像区間に送信される前記送信画素データに、前記副信号が含ま れるかどうかを表す副信号情報を送信させる情報送信制御手段と を備える送信装 置に対して、前記性能情報を送信した後、前記送信装置から、前記複数のチャンネ ルで、差動信号により送信されてくる画素データを受信する前記受信装置であり、前 記複数のチャンネルで、差動信号により送信されてくる送信画素データを受信する受
信手段と、前記垂直帰線区間に送信されてくる前記副信号情報に基づいて、その垂 直帰線区間の直後の有効画像区間に送信されてくる前記送信画素データに、前記 副信号が含まれるかどうかを判定する副信号有無判定手段と、前記送信画素データ に、前記副信号が含まれる場合、前記送信画素データから、前記副信号を分離する 分離手段とを備える。
本発明の第 3の側面の通信方法、又はプログラムは、受信装置の性能を表す性能 情報を受信した後、 1の垂直同期信号力 次の垂直同期信号までの区間から、水平 帰線区間及び垂直帰線区間を除!、た区間である有効画像区間にお 、て、非圧縮の 1画面分の画像の画素データを、ピクセルクロックの 1クロックあたり〖こ固定のビット数 のデータを伝送する複数のチャンネルで、差動信号により、受信装置に一方向に送 信する送信装置であり、前記ピクセルクロックの周波数を調整することにより、前記固 定のビット数以上のビット数が割り当てられて 、る画素データを、前記複数のチャンネ ルで、差動信号により、前記受信装置に一方向に送信する送信手段と、前記性能情 報に基づいて、前記受信装置が副信号を受信することができるか否かを判定する副 信号受信可否判定手段と、前記受信装置が副信号を受信することができる場合、前 記送信手段により送信される画素データである送信画素データよりもビット数が少な い画素データ力 なる主画像の画素データに、前記副信号を付加することにより、前 記送信画素データを構成する副信号付加手段と、前記垂直帰線区間において、そ の垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送信される前記送信画素データに、前記 副信号が含まれるかどうかを表す副信号情報を送信させる情報送信制御手段とを備 える送信装置に対して、前記性能情報を送信した後、前記送信装置から、前記複数 のチャンネルで、差動信号により送信されてくる画素データを受信する前記受信装置 の通信方法、又は前記受信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであ り、前記受信装置は、前記複数のチャンネルで、差動信号により送信されてくる送信 画素データを受信する受信手段を備え、前記垂直帰線区間に送信されてくる前記副 信号情報に基づいて、その垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送信されてくる 前記送信画素データに、前記副信号が含まれるかどうかを判定し、前記送信画素デ ータに、前記副信号が含まれる場合、前記送信画素データから、前記副信号を分離
するステップを含む。
[0019] 以上のような第 3の側面においては、前記垂直帰線区間に送信されてくる前記副信 号情報に基づいて、その垂直帰線区間の直後の有効画像区間に送信されてくる前 記送信画素データに、前記副信号が含まれるかどうかが判定され、前記送信画素デ ータに、前記副信号が含まれる場合、前記送信画素データから、前記副信号が分離 される。
発明の効果
[0020] 本発明の第 1ないし第 3の側面によれば、非圧縮の画像の画素データを、一方向 に高速伝送することができる、例えば、 HDMI (R)などの通信インタフェースにおい て、効率的なデータ伝送を行うことができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明を適用した AVシステムの一実施の形態の構成例を示すブロック図であ る。
[図 2]HDMI (R)ソース 53と HDMI (R)シンク 61の構成例を示すブロック図である。
[図 3]トランスミッタ 72とレシーバ 81の構成例を示すブロック図である。
[図 4]3つの TMDSチャンネル # 0な!、し # 2による伝送の伝送区間を示す図である。
[図 5]制御ビット CTLO, CTL1と、データアイランド区間及びコントロール区間との関 係を示すタイミングチャートである。
[図 6]現行の HDMI (R)のビデオデータ区間にお 、て伝送される画像の画素データ の伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[図 7]HDMI (R)のビデオデータ区間にお 、て 30ビット画像を伝送する場合の画素 データの伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[図 8]HDMI (R)のビデオデータ区間にお 、て 36ビット画像を伝送する場合の画素 データの伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[図 9]HDMI (R)のビデオデータ区間にお 、て 48ビット画像を伝送する場合の画素 データの伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[図 10]E— EDIDにおける VSDBのフォーマットを示す図である。
[図 11]ゼネラルコントロールパケットのフォーマットを示す図である。
[図 12]サブパケットの Byte # SBlのビット CDO, CD1, CD2と、ビデオデータ区間に 伝送される画像との関係を示す図である。
[図 13]ディープカラー HDMI (R)に対応して!/、る HDMI (R)ソース 53の動作を説明 するフローチャートである。
[図 14]ディープカラー HDMI (R)に対応して!/、る HDMI (R)シンク 61の動作を説明 するフローチャートである。
[図 15]HDMI (R)ソース 53で決定されたディープカラーモードの画像よりも階調が低 V、主画像の画素データの伝送を説明する図である。
圆 16]送信画素データに対して副信号を割り当てる割り当て方法を説明する図であ る。
[図 17]E— EDIDにおける VSDBのフォーマットを示す図である。
[図 18]ゼネラルコントロールパケットのフォーマットを示す図である。
[図 19]サブパケットの Byte # SB2のビット SDO, SD1, SD2と、副信号のビット数との 関係を示す図である。
[図 20]ソース信号処理部 71の構成例を示すブロック図である。
圆 21]副信号に含められる副信号関連情報を説明する図である。
[図 22]拡張 HDMI (R)に対応して!/、る HDMI (R)ソース 53の動作を説明するフロー チャートである。
[図 23]シンク信号処理部 82の構成例を示すブロック図である。
[図 24]拡張 HDMI (R)に対応して!/、る HDMI (R)シンク 61の動作を説明するフロー チャートである。
圆 25]本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図で ある。
[図 26]本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示すブロック図である。
圆 27]本発明の一実施の形態による伝送チャンネル構成例を示す説明図である。 圆 28]本発明の一実施の形態によるビット構成例を示す説明図である。
圆 29]本発明の一実施の形態によるデータパッキング例 (例 1)を示す説明図である
圆 30]本発明の一実施の形態によるデータパッキング例 (例 2)を示す説明図である 圆 31]本発明の一実施の形態による VSDBのデータ構成例を示す説明図である。 圆 32]本発明の一実施の形態による主画像と副画像の表示例を示す説明図である。
[図 33]HDMI規格のデータパッキング例(1ピクセル 8ビットの例)を示す説明図であ る。
[図 34]HDMI規格のデータパッキング例(1ピクセル 10ビットの例)を示す説明図であ る。
[図 35]24ビットカラー深度に対する RGB 4 :4 :4を示す図である。
[図 36]HDMI (R)で 24ビット YCBCR 4 : 2 : 2データを転送するための信号マツピン グとタイミングを示す図である。
[図 37]HDMI (R)で 24ビット YCBCR 4 :4 : 4データを転送するための信号マツピン グとタイミングを示す図である。
[図 38]すべてのカラー深度に関するすべての「ピクセル符号化」を明示する図である
[図 39]24ビットモードについて、グループサイズと、グループ内の HSYNC及び VSY NC送信のシーケンスを示す図である。
[図 40]30ビットモードについて、グループサイズと、グループ内の HSYNC及び VSY NC送信のシーケンスを示す図である。
[図 41]30ビットモードの残余について、グループサイズと、グループ内の HSYNC及 び VSYNC送信のシーケンスを示す図である。
[図 42]36ビットモードについて、グループサイズと、グループ内の HSYNC及び VSY NC送信のシーケンスを示す図である。
[図 43]48ビットモードについて、グループサイズと、グループ内の HSYNC及び VSY
NC送信のシーケンスを示す図である。
[図 44]SB1のカラー深度値 (CDフィールド)を示す図である。
[図 45]早期のパッキングフェーズテーブルに示される各パッキングフェーズに関する 特定の PP値を示す図である。
[図 46]ピクセル倍カ卩の YCBCR 4 : 2 : 2を示す図である。
[図 47]ビデオカラーコンポーネント範囲を示す図である。
[図 48]24ビットモードについてのステートマシン図である。
[図 49]30ビットモードについてのステートマシン図である。
[図 50]36ビットモードについてのステートマシン図である。
[図 51]48ビットモードについてのステートマシン図である。
[図 52]36ビット Zピクセルの、 32kHzと倍数に関する、推奨 Nと希望 CTSとを示す図 である。
[図 53]36ビット Zピクセルの、 44. 1kHzと倍数に関する、推奨 Nと希望 CTSとを示 す図である。
[図 54]36ビット Zピクセルの、 48kHzと倍数に関する、推奨 Nと希望 CTSとを示す図 である。
[図 55]48ビット Zピクセルの、 32kHzに関する、推奨 Nと希望 CTSとを示す図である
[図 56]48ビット Zピクセルの、 44. 1kHzと倍数に関する、推奨 Nと希望 CTSとを示 す図である。
[図 57]48ビット Zピクセルの、 48kHzと倍数に関する、推奨 Nと希望 CTSとを示す図 である。
符号の説明
41 HDレコーダ, 42 ディスプレイ, 43 ケーブル, 51 記録再生部, 52 コーデック, 53 HDMI (R)ソース, 54 HD, 61 HDMI (R)シンク, 62 表 示制御部, 63 表示部, 71 ソース信号処理部, 72 トランスミッタ, 72Aない し 72C エンコーダ/シリアライザ, 81 レシーバ, 81Aないし 81C リカバリ/デ コーダ, 82 シンク信号処理部, 101 主画像処理部, 102 副信号付加部, 103 副信号処理部, 104 副信号関連情報挿入部, 105 副信号受信可否判 定部, 106 副信号割り当てビット数決定部, 107 副信号フレーム情報送信制 御部, 108 ディープカラーモード決定部, 121 FIFOメモリ, 122 副信号有 無判定部, 123 分離部, 124 主画像処理部, 125 主画像メモリ, 126 副
信号処理部, 127 畐 ij信号メモリ, 201 ノ ス, 202 CPU, 203 ROM, 20 4 RAM, 205 EEPROM, 206 入出力インタフェース, 301 HDMIケープ ル, 310 ビデオ記録再生装置 (ソース側機器), 311 記録再生部, 312 映像 処理部, 314 音声処理部, 315 制御部, 316 チューナ, 320 HDMI伝 送処理部, 321 多重化回路, 322 HDCP暗号化部, 323 伝送処理部, 3 24 HDMI端子, 330 テレビジョン受像機 (シンク側機器), 331 映像選択合 成部, 332 映像処理部, 333 表示処理部, 334 音声処理部, 335 出力 処理部, 336 制御部, 340 HDMI伝送処理部, 341 HDMI端子, 342 伝送処理部, 343 HDCP復号化部, 344 多重分離回路, 351〜354 スピ 一力, 360 表示パネル
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
[0024] 図 1は、本発明を適用した AV (Audio Visual)システムの一実施の形態の構成例 を示している。
[0025] 図 1において、 AVシステムは、 HD (Hard Disk)レコーダ 41及びディスプレイ 42 から構成され、 HDレコーダ 41とディスプレイ 42とは、 HDMI (R)用のケーブル 43を 介して接続されている。
[0026] HDレコーダ 41は、記録再生部 51、コーデック 52、 HDMI (R)ソース 53、及び HD 54から構成され、 HD54に対するデータの記録や再生を行う。
[0027] すなわち、記録再生部 51は、コーデック 52から供給される、画像とそれに付随する 音声のベースバンドのデータを MPEG (Moving Picture Experts Group)方式 等でエンコードして得られるエンコードデータを、 HD54に記録する。また、記録再生 部 51は、 HD54からエンコードデータを再生し (読み出し)、コーデック 52に供給する
[0028] コーデック 52は、記録再生部 51から供給されるエンコードデータを、ベースバンド の画像と音声のデータに MPEG方式等でデコードし、そのベースバンドの画像と音 声のデータを、 HDMI (R)ソース 53や図示せぬ外部の装置に供給する。
[0029] また、コーデック 52は、例えば、図示せぬ外部の装置力 供給されるベースバンド
の画像と音声のデータを、エンコードデータにエンコードし、そのエンコードデータを
、記録再生部 51に供給する。
[0030] HDMI (R)ソース 53は、 HDMI (R)に準拠した通信により、コーデック 52から供給 されるベースバンドの画像と音声のデータを、ケーブル 43を介して、ディスプレイ 42 に一方向に送信する。
[0031] ディスプレイ 42は、 HDMI (R)シンク 61、表示制御部 62、及び表示部 63から構成 され、画像の表示等を行う。
[0032] すなわち、 HDMI (R)シンク 61は、 HDMI (R)に準拠した通信により、ケーブル 43 を介して接続されて!、る HDレコーダ 41の HDMI (R)ソース 53から一方向に送信さ れてくるベースバンドの画像と音声のデータを受信し、そのうちの画像のデータを、 表示制御部 62に供給する。なお、 HDMI (R)シンク 61が受信した音声のデータは、 例えば、ディスプレイ 42が内蔵する図示せぬスピーカに供給されて出力される。
[0033] 表示制御部 62は、 HDMI (R)シンク 61から供給されるベースバンドの画像のデー タに基づき、表示部 63を制御(駆動)し、これにより、表示部 63に、対応する画像を 表示させる。
[0034] 表示部 63は、例えば、 CRT (Cathode Ray Tube)や、 LCD (Liquid Crystal
Display)、有機 EL (Electro Luminescence)等で構成され、表示制御部 62の 制御にしたがって、画像を表示する。
[0035] 以上のように構成される図 1の AVシステムでは、例えば、ユーザが、 HD54を再生 するように、 HDレコーダ 41を操作すると、記録再生部 51が、 HD54力 エンコード データを再生し、コーデック 52に供給する。
[0036] コーデック 52は、記録再生部 51から供給されるエンコードデータを、ベースバンド の画像と音声のデータにデコードし、そのベースバンドの画像と音声のデータを、 H
DMI (R)ソース 53に供給する。
[0037] HDMI (R)ソース 53は、 HDMI (R)に準拠した通信により、コーデック 52から供給 されるベースバンドの画像と音声のデータを、ケーブル 43を介して、ディスプレイ 42 に一方向に送信する。
[0038] ディスプレイ 42では、 HDMI (R)シンク 61力 HDMI (R)に準拠した通信により、ケ
一ブル 43を介して接続されて!、る HDレコーダ 41の HDMI (R)ソース 53から一方向 に送信されてくるベースバンドの画像と音声のデータを受信し、そのうちの画像のデ ータを、表示制御部 62に供給するとともに、音声のデータを、図示せぬスピーカに供 給する。
[0039] 表示制御部 62は、 HDMI (R)シンク 61から供給される画像のデータに基づき、表 示部 63を制御し、これにより、表示部 63では、対応する画像が表示される。
[0040] 図 2は、図 1の HDMI (R)ソース 53と HDMI (R)シンク 61の構成例を示している。
[0041] HDMI (R)ソース 53は、 1の垂直同期信号から次の垂直同期信号までの区間(以 下、適宜、ビデオフィールドという)から、水平帰線区間及び垂直帰線区間を除いた 区間である有効画像区間(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、複数のチャンネルで、 HDMI (R)シンク 61に一方向に送信するとともに、水平帰線区間又は垂直帰線区間 において、画像に付随する音声データや制御パケット(Control Packet)その他の 補助データ等に対応する差動信号を、複数のチャンネルで、 HDMI (R)シンクに一 方向に送信する。
[0042] すなわち、 HDMI (R)ソース 53は、ソース信号処理部 71及びトランスミッタ 72を有 する。
[0043] ソース信号処理部 71には、コーデック 52 (図 1)等から、ベースバンドの非圧縮の画 像 (Video)や音声 (Audio)のデータが供給される。ソース信号処理部 71は、そこに 供給される画像や音声のデータに必要な処理を施し、トランスミッタ 72に供給する。 また、ソース信号処理部 71は、トランスミッタ 72との間で、必要に応じて、制御用の情 報やステータスを知らせる情報(ControlZStatus)等をやりとりする。
[0044] トランスミッタ 72は、ソース信号処理部 71から供給される画像の画素データを、対 応する差動信号に変換し、複数のチャンネルである 3つの TMDSチャンネル # 0, # 1, # 2で、ケーブル 43を介して接続されている HDMI (R)シンク 61に、一方向にシ リアル伝送する。
[0045] さらに、トランスミッタ 72は、ソース信号処理部 71から供給される、非圧縮の画像に 付随する音声データや制御パケットその他の補助データ(auxiliary data)と、垂直
同期信号 (VSYNC)や水平同期信号 (HSYNC)等の制御データ(control data) とを、対応する差動信号に変換し、 3つの TMDSチャンネル # 0, # 1, # 2で、ケー ブル 43を介して接続されて!、る HDMI (R)シンク 61に、一方向にシリアル伝送する
[0046] また、トランスミッタ 72は、 3つの TMDSチャンネル # 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クロックチャンネルで、ケーブル 43を介 して接続されて 、る HDMI (R)シンク 61に送信する。
[0047] HDMI (R)シンク 61は、アクティブビデオ区間において、複数のチャンネルで、 HD MI (R)ソース 53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 信するとともに、水平帰線区間及び垂直帰線区間において、複数のチャンネルで、 HDMI (R)ソースから一方向に送信されてくる、補助データや制御データに対応す る差動信号を受信する。
[0048] すなわち、 HDMI (R)シンク 61は、レシーバ 81及びシンク信号処理部 82を有する
[0049] レシーバ 81は、 TMDSチャンネル # 0, # 1, # 2で、ケーブル 43を介して接続さ れて 、る HDMI (R)ソース 53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、補助データや制御データに対応する差動信号を、同じく HDMI (R)ソ ース 53から TMDSクロックチャン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。
[0050] さらに、レシーバ 81は、差動信号を、対応する画素データや、補助データ、制御デ ータに変換し、必要に応じて、シンク信号処理部 82に供給する。
[0051] シンク信号処理部 82は、レシーバ 81から供給されるデータに必要な処理を施し、 表示制御部 62等に供給する。その他、シンク信号処理部 82は、レシーバ 81との間 で、必要に応じて、制御用の情報やステータスを知らせる情報 (ControlZStatus) 等をやりとりする。
[0052] HDMI (R)の伝送チャンネルには、 HDMI (R)ソース 53から HDMI (R)シンク 61 に対して、画素データ、補助データ、及び制御データを、ピクセルクロック〖こ同期して 、一方向にシリアル伝送するための伝送チャンネルとしての 3つの TMDSチャンネル
# 0な!、し # 2と、ピクセルクロックを伝送する伝送チャンネルとしての TMDSクロック チャンネルとの他に、 DDC (Display Data Channel)や CECラインと呼ばれる伝 送チャンネルがある。
[0053] DDCは、 HDMI (R)ソース 53が、ケーブル 43を介して接続された HDMI (R)シン ク 61力ら、 E— EDID (Enhanced Extended Display Identification Data)を 読み出すのに使用される。
[0054] すなわち、 HDMI (R)シンク 61は、レシーバ 81の他に、自身の性能(configurati on/capability)に関する性能情報である E— EDIDを記憶して!/、る EDID ROM ( Read Only Memory) (図示せず)を有している。 HDMI (R)ソース 53は、ケープ ル 43を介して接続されて!、る HDMI (R)シンク 61から、その HDMI (R)シンク 61の E— EDIDを、 DDCを介して読み出し、その E— EDIDに基づき、 HDMI (R)シンク 6 1の性能や設定、すなわち、例えば、 HDMI (R)シンク 61 (を有する電子機器)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 (Red, Green, Blue)や 、 YCBCR4 :4 :4, YCBCR4 : 2 : 2)などを認識する。
[0055] なお、 HDMI (R)ソース 53も、 HDMI (R)シンク 61と同様に、 E— EDIDを記憶し、 必要に応じて、その E— EDIDを、 HDMI (R)シンク 61に送信することができる。
[0056] CECラインは、 HDMI (R)ソース 53と HDMI (R)リンク 2との間で、制御用のデータ の双方向通信を行うのに用いられる。
[0057] 図 3は、図 2のトランスミッタ 72とレシーバ 81の構成例を示している。
[0058] トランスミッタ 72は、 3つの TMDSチャンネル # 0な!、し # 2にそれぞれ対応する 3 つのエンコーダ Zシリアライザ 72A, 72B、及び 72Cを有する。そして、エンコーダ Z シリアライザ 72A, 72B、及び 72Cのそれぞれは、そこに供給される画素データや、 補助データ、制御データをエンコードし、パラレルデータ力 シリアルデータに変換し て、差動信号により送信する。
[0059] ここで、画素データが、例えば、 R, G, Bの 3成分を有する場合には、 B成分 (B co mponent)はエンコーダ Zシリアライザ 72Aに、 G成分(G component)はェンコ一 ダ Zシリアライザ 72Bに、 R成分 (R component)はエンコーダ Zシリアライザ 72C に、それぞれ供給される。
[0060] また、補助データとしては、例えば、音声データや制御パケットがあり、制御パケット は、例えばエンコーダ Zシリアライザ 72Aに、音声データは、例えばエンコーダ Zシリ ァライザ 72B及び 72Cに、それぞれ供給される。
[0061] さらに、制御データとしては、 1ビットの垂直同期信号 (VSYNC)、 1ビットの水平同 期信号(HSYNC)、及び、それぞれ 1ビットの制御ビット CTLO, CTL1, CTL2, CT L3があり、垂直同期信号及び水平同期信号はエンコーダ Zシリアライザ 72Aに、制 御ビット CTLO及び CTL1はエンコーダ Zシリアライザ 72Bに、制御ビット CTL2及び CTL3はエンコーダ Zシリアライザ 72Cに、それぞれ供給される。
[0062] エンコーダ Zシリアライザ 72Aは、そこに供給される画素データの B成分、垂直同 期信号及び水平同期信号、並びに補助データを、時分割で送信する。
[0063] すなわち、エンコーダ Zシリアライザ 72Aは、そこに供給される画素データの B成分 を、固定のビット数である 8ビット単位のパラレルデータとする。さらに、エンコーダ Z シリアライザ 72Aは、そのパラレルデータをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチャンネル # 0で送信する。
[0064] また、エンコーダ Zシリアライザ 72Aは、そこに供給される垂直同期信号及び水平 同期信号の 2ビットのパラレルデータをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TM DSチャンネル # 0で送信する。
[0065] さらに、エンコーダ Zシリアライザ 72Aは、そこに供給される補助データを 4ビット単 位のパラレルデータとする。そして、エンコーダ Zシリアライザ 72Aは、そのパラレル データをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチャンネル # 0で送信する
[0066] エンコーダ Zシリアライザ 72Bは、そこに供給される画素データの G成分、制御ビッ ト CTLO及び CTL1、並びに補助データを、時分割で送信する。
[0067] すなわち、エンコーダ Zシリアライザ 72Bは、そこに供給される画素データの G成分 を、固定のビット数である 8ビット単位のパラレルデータとする。さらに、エンコーダ Z シリアライザ 72Bは、そのパラレルデータをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチャンネル # 1で送信する。
[0068] また、エンコーダ Zシリアライザ 72Bは、そこに供給される制御ビット CTLO及び CT
LIの 2ビットのパラレルデータをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチ ヤンネル # 1で送信する。
[0069] さらに、エンコーダ Zシリアライザ 72Bは、そこに供給される補助データを 4ビット単 位のパラレルデータとする。そして、エンコーダ Zシリアライザ 72Bは、そのパラレル データをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチャンネル # 1で送信する
[0070] エンコーダ Zシリアライザ 72Cは、そこに供給される画素データの R成分、制御ビッ ト CTL2及び CTL3、並びに補助データを、時分割で送信する。
[0071] すなわち、エンコーダ Zシリアライザ 72Cは、そこに供給される画素データの R成分 を、固定のビット数である 8ビット単位のパラレルデータとする。さらに、エンコーダ Z シリアライザ 72Cは、そのパラレルデータをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチャンネル # 2で送信する。
[0072] また、エンコーダ Zシリアライザ 72Cは、そこに供給される制御ビット CTL2及び CT L3の 2ビットのパラレルデータをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチ ヤンネル # 2で送信する。
[0073] さらに、エンコーダ Zシリアライザ 72Cは、そこに供給される補助データを 4ビット単 位のパラレルデータとする。そして、エンコーダ Zシリアライザ 72Cは、そのパラレル データをエンコードし、シリアルデータに変換して、 TMDSチャンネル # 2で送信する
[0074] レシーバ 81は、 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2にそれぞれ対応する 3つの リカノくリ Zデコーダ 81A, 81B、及び 81Cを有する。そして、リカバリ Zデコーダ 81A , 81B、及び 81Cのそれぞれは、 TMDSチャンネル # 0ないし # 2で差動信号により 送信されてくる画素データや、補助データ、制御データを受信する。さらに、リカバリ Zデコーダ 81A, 81B、及び 81Cのそれぞれは、画素データや、補助データ、制御 データを、シリアルデータからパラレルデータに変換し、さらにデコードして出力する
[0075] すなわち、リカバリ Zデコーダ 81Aは、 TMDSチャンネル # 0で差動信号により送 信されてくる画素データの B成分や、垂直同期信号及び水平同期信号、補助データ
を受信する。
そして、リカバリ Zデコーダ 81Aは、その画素データの B成分や、垂直同期信号及び 水平同期信号、補助データを、シリアルデータからパラレルデータに変換し、デコー ドして出力する。
[0076] リカバリ Zデコーダ 81Bは、 TMDSチャンネル # 1で差動信号により送信されてくる 画素データの G成分や、制御ビット CTLO及び CTL1、補助データを受信する。そし て、リカノリ Zデコーダ 81Bは、その画素データの G成分や、制御ビット CTLO及び C TL1、補助データを、シリアルデータ力もパラレルデータに変換し、デコードして出力 する。
[0077] リカバリ Zデコーダ 81Cは、 TMDSチャンネル # 2で差動信号により送信されてくる 画素データの R成分や、制御ビット CTL2及び CTL3、補助データを受信する。そし て、リカバリ Zデコーダ 81Cは、その画素データの R成分や、制御ビット CTL2及び C TL3、補助データを、シリアルデータ力もパラレルデータに変換し、デコードして出力 する。
[0078] 図 4は、 HDMI (R)の 3つの TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で各種の伝送データ が伝送される伝送区間 (期間)の例を示している。
[0079] なお、図 4は、 TMDSチャンネル # 0な!、し # 2にお!/、て、横 X縦力 20 X 480画 素のプログレッシブの画像が伝送される場合の、各種の伝送データの伝送区間を示 している。
[0080] HDMI (R)の 3つの TMDSチャンネル # 0な!、し # 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、ビデオデータ区 間(Video Data period)、データアイランド区間(Data Island period)、及びコ ントロール区間(Control period)の 3種類の区間が存在する。
[0081] ここで、ビデオフィールドは、 1の垂直同期信号(の立ち上がりエッジ(active edge ) )力 次の垂直同期信号までの区間であり、水平帰線区間(horizontal blanking )、垂直帰線区間(vertical blanking)、並びに、ビデオフィールドから水平帰線区 間及び垂直帰線区間を除 、た区間であるアクティブビデオ区間(Active Video)に 分けられる。
[0082] ビデオデータ区間(図 4において左上り(右下り)の斜線を付してある部分)は、ァク ティブビデオ区間に割り当てられ、ビデオデータ区間では、非圧縮の 1画面分の画像 の画素(有効画素(active pixel) )データが伝送される。
[0083] データアイランド区間(図 4にお 、て右上り(左下り)の斜線を付してある部分)、及 びコントロール区間(図 4において縦方向の線を付してある部分)は、水平帰線区間と 垂直帰線区間に割り当てられ、データアイランド区間及びコントロール区間では、補 助データ(auxiliary data)が伝送される。
[0084] すなわち、データアイランド区間は、水平帰線区間と垂直帰線区間の一部分に割り 当てられ、データアイランド区間では、補助データのうちの、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等が伝送される。
[0085] コントロール区間は、水平帰線区間と垂直帰線区間の他の部分に割り当てられ、コ ントロール区間では、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や、制御パケット等が伝送される。
[0086] ここで、現行の HDMI (R)、すなわち、 HDMI (R)の最新の仕様書である" High— Deiinition Multimedia Interlace Specincation Version 1. 2a , Dece mber 14, 2005では、 TDMSクロックチャンネル(図 2)で伝送されるピクセルクロ ックの周波数は、例えば、 165MHzであり、この場合、データアイランド区間の伝送レ ートは、約 500Mbps程度である。
[0087] 上述したように、データアイランド区間及びコントロール区間では、 、ずれも、補助 データが伝送されるが、その区別は、制御ビット CTLO, CTL1によって行われる。
[0088] すなわち、図 5は、制御ビット CTLO, CTL1と、データアイランド区間及びコントロー ル区間との関係を示している。
[0089] 制御ビット CTLO, CTL1は、例えば、図 5上から 1番目に示すように、デバイスイネ 一ブル(device enable)状態と、デバイスディセーブル(device disable)状態との 2つの状態を表すことができる。なお、図 5上から 1番目では、デバイスィネーブル状 態を H (High)レベルで表してあり、デバイスディセーブル状態を L (Low)レベルで 表してある。
[0090] 制御ビット CTLO, CTL1は、データアイランド区間では、デバイスディセーブル状
態となり、コントロール区間では、デバイスィネーブル状態となり、これにより、データ アイランド区間とコントロール区間とが区別される。
[0091] そして、制御ビット CTLO, CTL1がデバイスディセーブル状態としての Lレベルとな るデータアイランド区間では、図 5上から 2番目に示すように、補助データのうちの、制 御に関係しないデータである、例えば、音声データ等が伝送される。
[0092] 一方、制御ビット CTLO, CTL1がデバイスィネーブル状態としての Hレベルとなる コントロール区間では、図 5上から 3番目に示すように、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、制御パケットやプリアンブル等が伝送される。
[0093] その他、コントロール区間では、図 5上から 4番目に示すように、垂直同期信号及び 水平同期信号も伝送される。
[0094] 次に、図 6を参照して、現行の HDMI (R)、すなわち、 HDMI (R)の最新の仕様書 で High― Definition Multimedia Interface specification Version 1 . 2a", December 14, 2005で規定されている画素データの伝送について説 明する。
[0095] 図 6は、現行の HDMI (R)のビデオデータ区間において伝送される画像の画素デ ータの伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[0096] なお、現行の HDMI (R)では、 RGB4 :4 :4, YCBCR4 :4 :4、及び YCBCR4: 2: 2の 3つのフォーマットの画像の画素データを、 TMDSチャンネル # 0ないし # 2で送 信することができるが、以下では、上述の 3つのフォーマットのうちの、例えば、 RGB4 :4 :4を例に説明をする。
[0097] HDMI (R)において採用されているコンテンツのコピーを防止する技術である HD CPでは、データに、 8ビット単位でスクランブルがかけられる。このため、 1つの TMD Sチャンネノレでは、ピクセノレクロックの 1クロックあたり〖こ、固定のビット数単位、つまり、 HDCPの処理の対象となる 8ビット単位で、データが伝送される。
[0098] 以上のように、 1つの TMDSチャンネルでは、ピクセルクロックの 1クロックあたりに、 8ビットのデータが伝送されるので、 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2によれば 、 1クロックあたりに、 24ビットのデータを伝送することができる。
[0099] そこで、現行の HDMI (R)では、 RGB4: 4: 4の画像としての、各画素の R成分、 G
成分、及び B成分のそれぞれが 8ビットの 24ビット画像が、 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2で伝送される。
[0100] すなわち、現行の HDMI (R)では、図 6に示すように、ピクセルクロックの 1クロック にっき、 24ビット画像の 1画素の画素データのうちの 8ビットの B成分が TMDSチャン ネル # 0で、 8ビットの G成分が TMDSチャンネル # 1で、 8ビットの R成分が TMDS チャンネル # 2で、それぞれ伝送される。
[0101] ところで、前述したように、近年、より階調の高い画像、つまり、 R成分、 G成分、及び B成分のそれぞれが、 8ビットより大の 10ビットや 12ビット等の多ビットの画素データか らなる高階調画像を伝送することの要請が高まって 、る。
[0102] 現行の HDMI (R)では、上述したように、 24ビット画像の伝送力 1つの TMDSチ ヤンネノレにおいて、ピクセノレクロックの 1クロックあたり〖こ、 8ビットのデータを伝送する ことによって行われているから、高階調画像の伝送は、単純には、 1つの TMDSチヤ ンネノレにおいて、ピクセノレクロックの 1クロックあたりに、 8ビットより大の、例えば、 10ビ ットゃ 12ビットのデータを伝送することによって行うことができる。
[0103] しかしながら、上述したように、 HDMI (R)において採用されているコンテンツのコピ 一を防止する技術である HDCPでは、データに、 8ビット単位でスクランブルがかけら れるため、 1つの TMDSチャンネルにおいて、ピクセルクロックの 1クロックあたりに、 8 ビット以外のビット数単位で、データを伝送することとすると、 HDCPを適用することが 困難になり、その結果、 HDMI (R)に準拠したデータ伝送を行うことが困難になる。
[0104] そこで、現行の HDMI (R)では、上述したように、 165MHzの周波数のピクセルク ロックが採用されている力 このピクセルクロックとして、より高い周波数のピクセルクロ ックを採用することにより、 1つの TMDSチャンネルにおいて、ピクセルクロックの 1ク ロックあたりに、固定の 8ビット単位のデータを伝送して、 HDCPの適用を可能としな がら、高階調画像の伝送も可能とすることができる。
[0105] 例えば、ピクセルクロックの周波数を、 24ビット画像を伝送する場合の 165MHzの
5Z4倍とすることによって、 R成分、 G成分、及び B成分のそれぞれが、 10ビットの高 階調画像 (以下、適宜、 30ビット( = 10ビット X 3)画像ともいう)を伝送することができ る。
[0106] すなわち、図 7は、 HDMI (R)のビデオデータ区間において 30ビット画像を伝送す る場合の画素データの伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[0107] 30ビット画像の伝送は、 B成分が TMDSチャンネル # 0で、 G成分が TMDSチャン ネル # 1で、 R成分が TMDSチャンネル # 2で、それぞれ伝送される点、及びピクセ ルクロックの 1クロックにっき、 8ビットのデータが伝送される点において、 24ビット画像 の伝送と共通する。
[0108] 但し、 24ビット画像の伝送では、 1画素の 1つの成分 (R成分、 G成分、又は B成分) 力 ¾ビットであるために、その 8ビットの成分力 ピクセルクロックの 1クロックで伝送され るのに対して、 30ビット画像の伝送では、 1画素の 1つの成分が 10ビットであるために 、その 10ビットの成分が、ピクセルクロックの複数クロックに亘つて伝送される点で、 3 0ビット画像の伝送は、 24ビット画像の伝送と異なる。
[0109] すなわち、いま、 10ビットの成分の LSB (Least Significant Bit)力ら MSB (Mo st Significant Bit)までを、 bOないし b9で表すこととする。また、画像を構成する 画素の、ラスタスキャン順で、 i番目の画素の R成分、 G成分、又は B成分を、それぞ れ、 R # i— 1成分、 G # i— 1成分又は B # i— 1と表すとともに、ピクセルクロックのある クロック (パルス)を基準と
して、 j番目のクロックを、クロック # j— 1と!、うこととする。
[0110] この場合、 B成分については、図 7に示すように、 10ビットの B # 0成分のうちの下位 8ビット bOないし b7力 クロック # 0で伝送され、 10ビットの B # 0成分のうちの残りの 上位 2ビット b8及び b9と、次の画素の 10ビットの B # 1成分のうちの下位 6ビット bOな いし b5との合計 8ビットが、クロック # 1で伝送される。
[0111] さらに、 10ビットの B # 1成分のうちの残りの上位 4ビット b6ないし b9と、次の画素の 10ビットの B # 2成分のうちの下位 4ビット bOないし b3との合計 8ビット力 クロック # 2 で伝送され、 10ビットの B # 2成分のうちの残りの上位 6ビット b4ないし b9と、次の画 素の 10ビットの B # 3成分のうちの下位 2ビット bO及び blとの合計で 8ビット力 クロッ ク # 3で伝送される。
[0112] そして、 10ビットの B # 3成分のうちの残りの上位 8ビット b2ないし b9力 クロック # 4 で伝送される。
[0113] 以上のように、 4画素の B成分である B # 0ないし B # 3成分力 クロック # 0ないし # 4の 5クロックで伝送され、以下、同様にして、 4画素の B成分が 5クロックで伝送される
[0114] 24ビット画像については、図 6で説明したように、 8ビットの B成分力 1クロックで伝 送される力 30ビット画像については、 10ビットの B成分の 4画素分力 5クロックで伝 送される。したがって、 30ビット画像については、 B成分を、 24ビット画像の 5Z4倍の 周波数のピクセルクロックを使用して伝送することにより、 30ビット画像の 1フレームを 、 24ビット画像の 1フレームと同一の時間で伝送することができる。
[0115] なお、 30ビット画像の B成分以外の成分、つまり、 G成分及び R成分も、 B成分と同 様に伝送される。
[0116] また、 30ビット画像の伝送では、 5クロックで 4画素の画素データを伝送することを、 いわば伝送単位として、その伝送単位が繰り返される力 この伝送単位におけるクロ ックを、フェーズ(Phase)ということとすると、 30ビット画像の伝送単位は、 5つのフエ ーズからなる。
[0117] 次に、ピクセルクロックの周波数を、より高くすることによって、 30ビット画像よりも高 い階調の高階調画像、すなわち、 R成分、 G成分、及び B成分のそれぞれが、例えば 、 12ビットの高階調画像 (以下、適宜、 36ビット( = 12ビット X 3)画像ともいう)や、 R 成分、 G成分、及び B成分のそれぞれが、例えば、 16ビットの高階調画像 (以下、適 宜、 48ビット( = 16ビット X 3)画像とも!、う)等を伝送することが可能となる。
[0118] 具体的には、例えば、ピクセルクロックの周波数を、 24ビット画像を伝送する場合の 165MHzの 3Z2倍とすることによって、 R成分、 G成分、及び B成分のそれぞれが、 12ビットの 36ビット画像を伝送することができる。
[0119] すなわち、図 8は、 HDMI (R)のビデオデータ区間において 36ビット画像を伝送す る場合の画素データの伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[0120] 36ビット画像の伝送は、 B成分が TMDSチャンネル # 0で、 G成分が TMDSチャン ネル # 1で、 R成分が TMDSチャンネル # 2で、それぞれ伝送される点、及びピクセ ルクロックの 1クロックにっき、 8ビットのデータが伝送される点において、 24ビット画像 の伝送と共通する。
[0121] 但し、 24ビット画像の伝送では、 1画素の 1つの成分力 ¾ビットであるために、その 8 ビットの成分力 ピクセルクロックの 1クロックで伝送されるのに対して、 36ビット画像の 伝送では、 1画素の 1つの成分が 12ビットであるために、その 12ビットの成分力 ピク セルクロックの複数クロックに亘つて伝送される点で、 36ビット画像の伝送は、 24ビッ ト画像の伝送と異なる。
[0122] すなわち、いま、 12ビットの成分の LSBから MSBまでを、 bOないし b 11で表すこと とすると、 B成分については、図 8に示すように、 12ビットの B # 0成分のうちの下位 8 ビット bOないし b7力 クロック # 0で伝送され、 12ビットの B # 0成分のうちの残りの上 位 4ビット b8ないし bl lと、次の画素の 12ビットの B # 1成分のうちの下位 4ビット bOな いし b3との合計 8ビットが、クロック # 1で伝送される。
[0123] そして、 12ビットの B # 1成分のうちの残りの上位 8ビット b4ないし bl lが、クロック # 2で伝送される。
[0124] 以上のように、 2画素の B成分である B # 0及び B # 1成分が、クロック # 0な 、し # 2 の 3クロックで伝送され、以下、同様にして、 2画素の B成分が 3クロックで伝送される。
[0125] 24ビット画像については、図 6で説明したように、 8ビットの B成分力 1クロックで伝 送される力 36ビット画像については、 12ビットの B成分の 2画素分力 3クロックで伝 送される。したがって、 36ビット画像については、 B成分を、 24ビット画像の 3Z2倍の 周波数のピクセルクロックを使用して伝送することにより、 36ビット画像の 1フレームを 、 24ビット画像の 1フレームと同一の時間で伝送することができる。
[0126] なお、 36ビット画像の B成分以外の成分、つまり、 G成分及び R成分も、 B成分と同 様に伝送される。
[0127] また、 36ビット画像の伝送では、 3クロックで 2画素の画素データを伝送することを、 伝送単位として、その伝送単位が繰り返される。したがって、 36ビット画像の伝送単 位は、 3つのフェーズからなる。
[0128] 次に、 R成分、 G成分、及び B成分のそれぞれが、 16ビットの 48ビット画像の伝送は
、ピクセルクロックの周波数を、 24ビット画像を伝送する場合の 165MHzの 2倍とする こと〖こよって行うことができる。
[0129] すなわち、図 9は、 HDMI (R)のビデオデータ区間において 48ビット画像を伝送す
る場合の画素データの伝送のタイミングを表すタイミングチャートである。
[0130] 48ビット画像の伝送は、 B成分が TMDSチャンネル # 0で、 G成分が TMDSチャン ネル # 1で、 R成分が TMDSチャンネル # 2で、それぞれ伝送される点、及びピクセ ルクロックの 1クロックにっき、 8ビットのデータが伝送される点において、 24ビット画像 の伝送と共通する。
[0131] 但し、 24ビット画像の伝送では、 1画素の 1つの成分力 ¾ビットであるために、その 8 ビットの成分力 ピクセルクロックの 1クロックで伝送されるのに対して、 48ビット画像の 伝送では、 1画素の 1つの成分が 16ビットであるために、その 16ビットの成分力 ピク セルクロックの複数クロックに亘つて伝送される点で、 48ビット画像の伝送は、 24ビッ ト画像の伝送と異なる。
[0132] すなわち、いま、 16ビットの成分の LSBから MSBまでを、 bOないし bl5で表すこと とすると、 B成分については、図 9に示すように、 16ビットの B # 0成分のうちの下位 8 ビット bOないし b7力 クロック # 0で伝送され、 16ビットの B # 0成分のうちの残りの上 位 8ビット b8ないし bl5力 クロック # 1で伝送される。
[0133] 以上のように、 1画素の B成分である B # 0成分が、クロック # 0及び # 1の 2クロック で伝送され、以下、同様にして、 1画素の B成分が 2クロックで伝送される。
[0134] 24ビット画像については、図 6で説明したように、 8ビットの B成分力 1クロックで伝 送される力 48ビット画像については、 16ビットの B成分の 1画素分力 2クロックで伝 送される。したがって、 48ビット画像については、 B成分を、 24ビット画像の 2倍の周 波数のピクセルクロックを使用して伝送することにより、 48ビット画像の 1フレームを、 2 4ビット画像の 1フレームと同一の時間で伝送することができる。
[0135] なお、 48ビット画像の B成分以外の成分、つまり、 G成分及び R成分も、 B成分と同 様に伝送される。
[0136] また、 48ビット画像の伝送では、 2クロックで 1画素の画素データを伝送することを、 伝送単位として、その伝送単位が繰り返される。したがって、 48ビット画像の伝送単 位は、 2つのフェーズからなる。
[0137] 以上のように、ピクセルクロックの周波数を、例えば、 24ビット画像を伝送する場合 の 5Z4倍や、 3Z2倍、 2倍とする周波数の調整を行うことによって、現行の HDMI (
R)の TMDSチャンネルがピクセルクロックの 1クロックあたりに伝送する固定のビット 数である 8ビットより多い 10ビットや、 12ビット、 16ビットが各成分に割り当てられてい る画素データの伝送、すなわち、 30ビット画像や、 36ビット画像、 48ビット画像といつ た高階調画像の伝送を、現行の HDMI (R)の TMDSチャンネルをそのまま利用して 行うことができる。
[0138] したがって、現行の HDMI (R)にお!/、て、 24ビット画像の伝送が行われることを考 慮すると、ピクセルクロックの周波数を調整することにより、現行の HDMI (R)の TMD Sチャンネルがピクセルクロックの 1クロックあたりに伝送する固定のビット数である 8ビ ット以上のビット数が各成分に割り当てられている画素データの伝送、すなわち、例 えば、 24ビット画像の他、 30ビット画像や、 36ビット画像、 48ビット画像といった高階 調画像の伝送を、現行の HDMI (R)の TMDSチャンネルをそのまま利用して行うこ とがでさる。
[0139] V、ま、 24ビット画像の他に、高階調画像の伝送を現行の HDMI (R)の TMDSチヤ ンネルをそのまま利用して行うことができる通信インタフェースを、特に、ディープカラ 一 (deep color) HDMI (R)と呼ぶこととすると、例えば、ディープカラー HDMI (R) に準拠した HDMI (R)ソースが、高階調画像の伝送を行う場合には、まず、通信相 手である HDMI (R)シンクがディープカラー HDMI (R)に対応(準拠)して!/、る力どう かを認識する必要がある。
[0140] ここで、 HDMI (R)シンクがディープカラー HDMI (R)に対応して!/、る力どう力は、 例えば、その HDMI (R)シンクの性能に関する性能情報である E— EDIDに記述し ておく(含めておく)ことができる。
[0141] すなわち、図 10は、 E— EDIDにおける VSDB (Vender Specific Definition Bit)を示している。
[0142] 現行の HDMI (R)では、 VSDBの 8 6 # 6の1^8から5, 6, 7ビット目のビット # 4 , # 5, # 6は、未使用(Reserved)になっているが、図 10では、そのビット # 4, # 5, # 6に、それぞれ、ビット Suport一 30bit, Suport一 36bit, Suport一 48bit力 S害 ijり 当てられている。
[0143] VSDBの Bvte # 6のビット # 4に割り当てられているビット Suport 30bit、ビット #
5に割り当てられて!/、るビット Suport— 36bit、及びビット # 6〖こ割り当てられて!/、るビ ット Suport— 48bitは、 HDMI (R)シンクが、高階調画像に対応していない場合、す なわち、 24ビット画像のみに対応している場合、例えば、すべて 0とされる。
[0144] そして、 HDMI (R)シンク力 高階調画像のうちの 30ビット画像のみに対応してい る場合、ビット Suport_30bitのみが 1とされる。また、 HDMI (R)シンク力 高階調 画像のうちの 30ビット画像と 36ビット画像に対応して 、る場合、ビット Suport_36bi tのみが 1とされる。さらに、 HDMI (R)シンクが、高階調画像の 30ビット画像、 36ビッ ト画像、及び 48ビット画像のすべてに対応している場合、ビット Suport_48bitのみ 力 とされる。
[0145] 以上のように、 HDMI (R)シンクがディープカラー HDMI (R)に対応して!/、る力どう かを、 E— EDIDの VSDBに記述しておくことにより、 HDMI (R)ソースは、 HDMI (R )シンクから、 E— EDIDを読み出し、その E— EDIDの VSDBを参照することにより、 HDMI (R)シンクが高階調画像に対応しているかどうか、さらには、 HDMI (R)シン クが高階調画像に対応している場合には、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビッ ト画像のうちの ヽずれに対応して ヽるかを認識することができる。
[0146] なお、 HDMI (R)ソースの E— EDIDの VSDBにも、図 10に示したビット Suport— 30bit, Suport— 36bit, Suport— 48bitを記述しておくことができる。
[0147] 次に、 HDMI (R)ソースと HDMI (R)シンクとの間の E— EDIDの交換は、 HDMI ( R)ソースと HDMI (R)シンクとが接続されたときや、 HDMI (R)ソース又は HDMI (R )シンクの電源がオンにされたとき等の特定のタイミングで行われ、周期的に行われる ものではない。
[0148] 一方、 HDMI (R)ソースと HDMI (R)シンクと力 高階調画像に対応して!/、る場合 においては、 HDMI (R)ソースから HDMI (R)シンクに対して、 24ビット画像が伝送 されることと、高階調画像が伝送されることとがあり、さら〖こ、高階調画像が伝送される ケースでは、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビット画像が伝送されることがある
[0149] 画像の伝送は、図 4で説明したように、ビデオフィールドのアクティブビデオ区間(A ctive Video)に割り当てられているビデオデータ区間において行われるから、 HD
MI (R)シンクにおいて、ビデオデータ区間において伝送されてくる画像力 24ビット 画像、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビット画像のうちのいずれであるのかは、 ビデオデータ区間を含むビデオフィールドごとに認識することができることが望ましい
[0150] この場合、 HDMI (R)ソースから HDMI (R)シンクに対して、ビデオフィールドごと に、そのビデオフィールドに含まれるビデオデータ区間において伝送されてくる画像 1S 24ビット画像、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビット画像のうちのいずれで あるの力を表す情報 (以下、適宜、ディープカラーモードという)を伝送する必要があ る。
[0151] ここで、 HDMI (R)ソースから HDMI (R)シンクに対して、ビデオフィールドごとに伝 送される情報として、垂直帰線区間のうちの、図 4で説明したコントロール区間におい て伝送されるゼネラルコントロールパケット(General Control Packet)がある。
[0152] そこで、ディープカラーモードは、ゼネラルコントロールパケットに含め、これにより、 ビデオフィールドごとに、 HDMI (R)ソースから HDMI (R)シンクに伝送するようにす ることがでさる。
[0153] すなわち、図 11は、ゼネラルコントロールパケットのフォーマットを示している。
[0154] ゼネラルコントロールパケットは、パケットヘッダ(General Contorol Packet H eader)と、サブパケット(General Control Subpacket)とを有しており、図 11上 側は、パケットヘッダを、図 11下側は、サブパケットを、それぞれ示している。
[0155] 現行の HDMI (R)では、ゼネラルコントロールパケットのサブパケット(図 11下側) の Byte # SBlの LSB力ら 1, 2, 3ビット目のビット # 0, # 1, # 2は、未使用で 0とす ることになつている力 図 11では、そのビット # 0, # 1, # 2に、それぞれ、ディープ力 ラーモードを表すビット CDO, CD1, CD2が割り当てられている。
[0156] 図 12は、サブパケットの Byte # SBlのビット CDO, CD1, CD2と、そのサブバケツ トを有するゼネラルコントロールパケットが伝送されるコントロール区間(図 4)を含むビ デオフィールドに含まれるビデオデータ区間(図 4)に伝送される画像との関係を示し ている。
[0157] HDMI (R)シンクが高階調画像に対応していない場合(Color Depth not indi
cated)、ディープカラーモードを表すビット CDO, CD1, CD2は、現行の HDMI (R) と同様に、いずれも 0とされる。
[0158] また、 HDMI (R)シンクが高階調画像に対応して!/、る場合にお!、て、ビデオデータ 区間で伝送される画像が 24ビット画像であるときには、ディープカラーモードを表す ビット CDO, CD1, CD2は、例えば、それぞれ、 0, 0, 1とされ、ビデオデータ区間で 伝送される画像が 30ビット画像であるときには、ディープカラーモードを表すビット C DO, CD1, CD2は、例えば、それぞれ、 1, 0, 1とされる。
[0159] さらに、ビデオデータ区間で伝送される画像が 36ビット画像であるときには、ディー プカラーモードを表すビット CDO, CD1, CD2は、例えば、それぞれ、 0, 1, 1とされ 、ビデオデータ区間で伝送される画像が 48ビット画像であるときには、ディープカラ 一モードを表すビット CDO, CD1, CD2は、例えば、いずれも、 1とされる。
[0160] 以上のように、 HDMI (R)ソースにおいて、ディープカラーモードを表すビット CDO , CD1, CD2をゼネラルコントロールパケットに含め、ビデオフィールドのコントロール 区間に伝送することにより、 HDMI (R)シンクでは、そのビデオフィールドのビデオデ ータ区間に伝送されてくる画像力 24ビット画像、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビット画像のうちのいずれであるのかを認識することができる。
[0161] なお、現行の HDMI (R)では、図 11に示したゼネラルコントロールパケットのサブ ノケッ卜(図 11下佃 J)の Byte # SBlの: LSB力ら 5, 6, 7ビット目のビット # 4, # 5, # 6は、未使用で 0とすることになつている力 図 11では、そのビット # 4, # 5, # 6に、 それぞれ、フェーズを表すビット PPO, PP1, PP2が割り当てられている。
[0162] すなわち、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビット画像が伝送される場合には、 それぞれ、図 7ないし図 9で説明したように、フェーズが存在する。サブパケットの Byt e # SBlのビット PPO, PP1, PP2には、そのサブパケットを有するゼネラルコントロー ルバケツトが伝送されるコントロール区間を含むビデオフィールドに含まれるビデオデ ータ区間に伝送される画像の画素データのうちの最後に伝送される画素データのフ エーズを表す値がセットされる。
[0163] 次に、図 13及び図 14のフローチャートを参照して、図 2の HDMI (R)ソース 53及 び HDMI (R)シンク 61が、ディープカラー HDMI (R)に対応している場合の、その H
DMI (R)ソース 53及び HDMI (R)シンク 61の動作につ!、て説明する。
[0164] まず、図 13のフローチャートを参照して、図 2の HDMI (R)ソース 53の動作につい て説明する。
[0165] HDMI (R)ソース 53は、 HDMI (R)シンク 61から、図 2で説明した DDCを介して、 HDMI (R)シンク 61の E— EDIDが送信されてくるのを待って、ステップ S 11にお!/ヽ て、その E— EDIDを受信する。
[0166] そして、 HDMI (R)ソース 53は、ステップ S12において、 HDMI (R)シンク 61から の E— EDIDの VSDB (図 10)を参照することにより、 HDMI (R)シンク 61が受信する ことができる画像 (対応している画像)が、 24ビット画像、 30ビット画像、 36ビット画像 、又は 48ビット画像のうちのいずれであるのかを認識し、さらに、その、 HDMI (R)シ ンク 61が対応している画像の中から、ディープカラーモード、つまり、 3つの TMDS チャンネル # 0な 、し # 2で伝送する画像を決定する。
[0167] ここで、 HDMI (R)ソース 53では、 HDMI (R)シンク 61が対応している画像の中か ら、例えば、最も階調が高い画像を、 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2で伝送 する画像として決定することができる。この場合、 HDMI (R)シンク 61が、例えば、 24 ビット画像、 30ビット画像、 36ビット画像、及び 48ビット画像に対応しているときには、 最も階調が高 、48ビット画像力 TMDSチャンネル # 0な 、し # 2で伝送する画像と して決定される。
[0168] その後、 HDMI (R)ソース 53は、ステップ S13において、ピクセノレクロックの周波数 を調整し、これにより、ステップ S 12で決定したディープカラーモードに対応したピク セルクロックの出力を開始して、ステップ S14に進む。
[0169] ステップ S14では、 HDMI (R)ソース 53は、ステップ S 12で決定したディープカラ 一モードが表す画像の画素データの、 TMDSチャンネル # 0ないし # 2による伝送を 開始する。
[0170] なお、ディープカラーモードが表す画像の、 TMDSチャンネル # 0ないし # 2による 伝送は、ステップ S13で出力が開始されたピクセルクロックに同期して行われる。
[0171] また、ディープカラーモードが表す画像の、 TMDSチャンネル # 0ないし # 2による 伝送時には、 HDMI (R)ソース 53は、図 11及び図 12で説明したように、ビデオフィ
一ルド、つまり、フレームごとに、垂直帰線区間のコントロール区間(図 4)において、 ビデオデータ区間に伝送される画像のディープカラーモードを表すビット CDO, CD 1, CD2が記述されたゼネラルコントロールパケットを伝送する。
[0172] 次に、図 14のフローチャートを参照して、図 2の HDMI (R)シンク 61の動作につい て説明する。
[0173] HDMI (R)シンク 61は、ステップ S31において、自身の E— EDIDを、 DDC (図 2) を介して、 HDMI (R)ソース 53に送信する。
[0174] その後、 HDMI (R)ソース 53において、図 13で説明したように、ピクセノレクロックの 出力が開始され、ゼネラルコントロールパケットが TMDSチャンネル # 0ないし # 2を 介して伝送されてくると、 HDMI (R)シンク 61は、ステップ S32において、 HDMI (R) ソース 53からのゼネラルコントロールパケット(図 11、図 12)を受信し、そのゼネラル コントロールパケットのビット CDO, CD1, CD2を参照することにより、ビデオデータ区 間に伝送されてくる画像のディープカラーモードを認識する。
[0175] そして、 HDMI (R)シンク 61は、ステップ S32で認識したディープカラーモードの画 像の画素データが、ピクセルクロックに同期して、 TMDSチャンネル # 0ないし # 2を 介して、 HDMI (R)ソース 53から送信されてくるのを待って、ステップ S33において、 その画素データを受信する。
[0176] なお、ステップ S32及び S33の処理は、ビデオフィールドごとに行われる。
[0177] 次に、 HDMI (R)ソース 53は、図 13で説明したように、ディープカラーモードを決 定し、そのディープカラーモードの画像を TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で伝送す る力 HDMI (R)ソース 53に対して、伝送対象として供給される画像、すなわち、例 えば、コーデック 52 (図 1)力 HDMI (R)ソース 53に供給される伝送対象の画像が 、必ずしも、 HDMI (R)ソース 53で決定されたディープカラーモードの画像と一致す るとは限らない。
[0178] つまり、伝送対象の画像が、 HDMI (R)ソース 53で決定されたディープカラーモー ドの画像よりも階調が低い画像であることがある。
[0179] ここで、 HDMI (R)ソース 53から HDMI (R)シンク 61に伝送する伝送対象の画像 を、以下、適宜、主画像という。
[0180] このように、主画像が、 HDMI (R)ソース 53で決定されたディープカラーモードの 画像よりも階調が低い画像である場合、主画像の画素データは、例えば、図 15に示 すように伝送される。
[0181] すなわち、図 15は、ディープカラーモードの画像が 36ビット画像であり、主画像が、 ディープカラーモードの画像よりも低 、階調の 30ビット画像である場合の、 1つの TM DSチャンネルで送信 (伝送)される画素データである送信画素データを示して!/、る。
[0182] ディープカラーモードの画像が 36ビット画像である場合、その 36ビット画像の画素 データの R, G, Bの各成分は、 12ビットである力ら、 1つの TMDSチャンネルで送信 される送信画素データは、図 15に示すように、 12ビットのデータである。
[0183] 一方、主画像が 30ビット画像である場合、その 30ビット画像の画素データの R, G, Bの各成分は、 10ビットであるから、主画像である 30ビット画像の伝送にあたり、 1つ の TMDSチャンネルで送信すべき主画像の画素データは、送信画素データのビット 数である 12ビットよりも少な!/、 10ビットのデータである。
[0184] このように、主画像の画素データが、送信画素データよりもビット数が少な 、画像で ある場合、 HDMI (R)ソース 53では、例えば、図 15に示すように、主画像の画素デ ータは、送信画素データの上位ビット側に、いわば詰める形で割り当てられて送信さ れる。
[0185] したがって、上述のように、主画像の画素データが 10ビットであり、送信画素データ 力 ビットである場合には、 HDMI (R)ソース 53のトランスミッタ 72 (図 2)は、図 15に 示すように、 10ビットの主画像の画素データを、 12ビットの送信画素データの上位 1 0ビットに割り当てて送信する。
[0186] この場合、 HDMI (R)シンク 61のレシーバ 81 (図 2)では、 HDMI (R)ソース 53のト ランスミッタ 72からの 12ビットの送信画素データが受信される力 その 12ビットの送信 画素データのうちの、上位 10ビットに割り当てられている主画像の画素データだけが 処理され、残りの下位 2ビットは無視される (破棄される)。
[0187] ここで、 HDMI (R)ソース 53及び HDMI (R)シンク 61が、例えば、上述したように、 36ビット画像に対応している場合、すなわち、 HDMI (R)ソース 53が 12ビットの送信 画素データを送信し、 HDMI (R)シンク 61が 12ビットの送信画素データを受信する
ことができる場合においては、主画像の画素データが、その 12ビット未満の画素デー タであるときには、 36ビット画像に対応している HDMI (R)ソース 53では、 12ビットの 送信画素データのうちの、主画像の画素データが割り当てられない下位ビットは、無 信号(0)とされる。そして、 36ビット画像に対応している HDMI (R)シンク 61では、 H DMI (R)ソース 53からの 12ビットの送信画素データがそのまま処理され、その結果 得られる画像が表示される。この画像の表示では、 12ビットの送信画素データのうち の、主画像の画素データが割り当てられない下位ビットは、無信号 (0)であるため、 H DMI (R)シンク 61での画像の表示では無視される。その結果、 HDMI (R)シンク 61 では、 12ビットの送信画素データのうちの上位ビットに割り当てられている画素デー タによる画像、つまり、主画像が表示される。したがって、 HDMI (R)シンク 61では、 12ビットの送信画素データに、例えば、 8ビットや 10ビットの画素データが割り当てら れていれば、その 8ビットや 10ビットの画素データによる画像が表示される。
[0188] 以上のように、主画像の画素データのビット数 B1が、送信画素データのビット数 B2 よりも少ない場合には、ビット数が B1の主画像の画素データ力 ビット数が B2の送信 画素データの上位ビットに割り当てられ、その送信画素データが、 HDMI (R)ソース
53から HDMI (R)シンク 61に送信される力 この場合、 HDMI (R)ソース 53から HD MI (R)シンク 61に送信される送信画素データのうちの、主画像の画素データが割り 当てられない下位の B2— B1ビットは、実質的に使用されていないので、非効率的で ある。
[0189] そこで、 HDMI (R)ソース 53及び HDMI (R)シンク 61では、送信画素データのうち の、主画像の画素データが割り当てられないビットに、主画像とは別の信号 (以下、 適宜、副信号という)を割り当て、これにより、主画像と副信号とを同時に伝送する、効 率的なデータ伝送を行うよう〖こすることができる。
[0190] ここで、送信画素データのうちの、主画像の画素データが割り当てられないビットを 、以下、適宜、余りビットという。
[0191] 図 16は、送信画素データに対して副信号を割り当てる割り当て方法を示している。
[0192] 例えば、図 15で説明したように、送信画素データ(1つの TMDSチャンネルで送信 される画素データ)が 12ビットであり、主画像の画素データ(の 1つの成分)が 10ビット
である場合には、送信画素データの上位 10ビットに、 10ビットの主画像の画素デー タが割り当てられ、これにより、送信画素データの下位 2ビットが、余りビットとなる。
[0193] いま、副信号が、例えば、 8ビットを 1単位とする信号 (データ)であるとすると、図 16 に示すように、 1単位の副信号は、余りビットとビット数に等しい 2ビットごとの 4つのデ ータに区分され、その 4つのデータが、 4画素の送信画素データの余りビットである下 位 2ビットにそれぞれ割り当てられる。
[0194] この場合、副信号が、例えば、 R, G, Bの各成分が 8ビットの画像であるとすると、こ の副信号である画像としては、例えば、主画像の 1Z4程度の解像度 (画素数)の画 像を採用することができる。
[0195] ここで、主画像が、例えば、 R, G, Bの各成分が 10ビットの、 1920画素 X 1080ライ ンの画像であり、送信画素データが、例えば、 12ビットである場合において、副信号 1S 例えば、 R, G, Bの各成分が 8ビットの、 480画素 X 360ラインの画像であるとき には、その 480画素 X 360ラインの画像としての副信号は、主画像の 1080ラインのう ちの 360ライン分の送信画素データの余りビットである下位 2ビットに割り当てることが できる。そして、この場合、主画像の 1080ライン分の送信画素データのうちの、 480 画素 X 360ラインの画像としての副信号が割り当てられて!/ヽな 、720 ( = 1080- 36 0)ライン分の送信画素データには、さらに他の副信号を割り当てることができる。
[0196] また、主画像が、例えば、 R, G, Bの各成分が 8ビットの、 1920画素 X 1080ライン の画像であり、送信画素データが、例えば、 12ビットである場合には、送信画素デー タの下位 4ビットが余りビットになる。この場合、主画像の 1080ライン分の送信画素デ ータには、 R, G, Bの各成分が 8ビットの、 960画素 X 720ライン程度の画像を、副信 号として割り当てることができる。
[0197] なお、以下では、副信号は、 8ビット単位の信号であるとする。
[0198] 以上のように、送信画素データの余りビットに、副信号を割り当て、主画像とともに、 TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で、送信画素データを伝送することができる HDMI (R)を、現行の HDMI (R)と区別するために、拡張 HDMI (R)と呼ぶこととすると、拡 張 HDMI (R)に対応した HDMI (R)ソース力 副信号を送信画素データの余りビット に割り当てて伝送する場合には、まず、通信相手である HDMI (R)シンクが拡張 HD
MI (R)に対応して 、るかどうかを認識する必要がある。
[0199] HDMI (R)シンクが拡張 HDMI (R)に対応しているかどうかは、例えば、上述した、 HDMI (R)シンクがディープカラー HDMI (R)に対応しているかどう力と同様に、 HD MI (R)シンクの性能に関する性能情報である E— EDIDに記述しておくことができる
[0200] すなわち、図 17は、 E— EDIDにおける VSDBを示している。
[0201] 現行の HDMI (R)では、図 10に示したように、 VSDBの Byte # 7の LSB力ら 5, 6, 7, 8ビット目のビット # 4, # 5, # 6, # 7は、未使用(Reserved)になっている力 図 17では、そのビット # 4, # 5, # 6, # 7に、それぞれ、ビット Sub— 2bit, Sub— 4bit , Sub— 8bit, Sub— Data— Supportが割り当てられている。
[0202] VSDBの Byte # 7のビット # 4に割り当てられて!/ヽるビット Sub— 2bit、ビット # 5に 割り当てられて 、るビット Sub— 4bit、及びビット # 6に割り当てられて!/、るビット Sub — 8bitは、 HDMI (R)シンク力 副信号を受信することができない場合、すなわち、 副信号を扱うことができない場合、例えば、すべて 0とされる。
[0203] そして、 HDMI (R)シンク力 送信画素データの下位 2ビットを余りビットとして、その 2ビットの余りビットに割り当てられた副信号を扱うことができる場合、ビット Sub— 2bit は 1とされる。また、 HDMI (R)シンク力 送信画素データの下位 4ビットを余りビットと して、その 4ビットの余りビットに割り当てられた副信号を扱うことができる場合、ビット S ub— 4bitは 1とされる。さらに、 HDMI (R)シンク力 送信画素データの下位 8ビット を余りビットとして、その 8ビットの余りビットに割り当てられた副信号を扱うことができる 場合、ビット Sub— 8bitは 1とされる。
[0204] ビット Sub— Data— Supportは、 HDMI (R)シンクが、副信号を扱うことができる場 合〖こ 1とされ、副信号を扱うことができない場合、つまり、拡張 HDMI (R)に対応して いない場合に 0とされる。
[0205] なお、ビット Sub— Data— Support力 Oである場合には、 Sub— 2bit, Sub— 4bit , Sub— 8bitは、すべて 0となる
[0206] 以上のように、 HDMI (R)シンクが拡張 HDMI (R)に対応しているかどうかを、 E— EDIDの VSDBに記述しておくことにより、 HDMI (R)ソースは、 HDMI (R)シンクか
ら、 E— EDIDを読み出し、その E— EDIDの VSDBを参照することにより、 HDMI (R )シンクが副信号を扱うことができるかどうか、さらには、 HDMI (R)シンクが副信号を 扱うことができる場合には、送信画素データの下位の何ビットを、余りビットとして、副 信号に割り当てることができるのかを認識することができる。
[0207] なお、 HDMI (R)ソースの E— EDIDの VSDBにも、図 17に示したビット Sub一 2bi t, Sub— 4bit, Sub— 8bit, Sub— Data— Supportを記述しておくことができる。
[0208] また、図 17では、送信画素データに割り当てる副信号が、 2ビット、 4ビット、又は 8ビ ットのうちのいずれかであることとしたが、送信画素データに割り当てる副信号のビット 数は、これらに限定されるものではない。
[0209] さらに、 VSDBの Byte # 7の LSB力ら 5な!ヽし 8ビット目の 4ビット # 4な!ヽし # 7には 、 Sub_2bit, Sub— 4bit, Sub— 8bit, Sub— Data— Supportではなぐ送信画 素データに割り当てる副信号のビット数に対応する値をセットすることが可能である。 この場合、 4ビット # 4ないし # 7によれば、 16通りのビット数を表現することができる。
[0210] 次に、上述したように、 HDMI (R)ソースと HDMI (R)シンクとの間の E— EDIDの 交換は、 HDMI (R)ソースと HDMI (R)シンクとが接続されたときや、 HDMI (R)ソー ス又は HDMI (R)シンクの電源がオンにされたとき等の特定のタイミングで行われ、 周期的に行われるものではない。
[0211] 一方、 HDMI (R)ソースと HDMI (R)シンクとが、拡張 HDMI (R)に対応している 場合にお ヽては、 HDMI (R)ソースから HDMI (R)シンクに対して送信される送信画 素データに、副信号が割り当てられているときと、副信号が割り当てられていないとき とがありうる。さらに、送信画素データに副信号が割り当てられているときには、その割 り当てられている副信号が 2ビット、 4ビット、又は 8ビットであることがある。
[0212] ここで、説明を簡単にするために、送信画素データに副信号が割り当てられていな いことを、以下、適宜、送信画素データに割り当てられている副信号のビット数が 0で あるとも表現する。
[0213] 送信画素データの伝送は、図 4で説明したように、ビデオフィールドのアクティブビ デォ区間(Active Video)に割り当てられているビデオデータ区間において行われ るから、 HDMI (R)シンクにおいて、ビデオデータ区間において伝送されてくる送信
画素データに割り当てられている副信号力 0ビット、 2ビット、 4ビット、又は 8ビットの うちの 、ずれであるのかは、ビデオデータ区間を含むビデオフィールドごとに認識す ることができることが望まし!/、。
[0214] この場合、 HDMI (R)ソースから HDMI (R)シンクに対して、ビデオフィールドごと に、そのビデオフィールドに含まれるビデオデータ区間において伝送されてくる送信 画素データに割り当てられている副信号力 0ビット、 2ビット、 4ビット、又は 8ビットの うちのいずれであるのかを表す情報 (以下、適宜、副信号情報という)を伝送する必 要がある。
[0215] この副信号情報は、上述したディープカラーモードと同様に、垂直帰線区間におけ るコントロール区間(図 4)に伝送されるゼネラルコントロールパケットに含め、ビデオフ ィールドごとに、 HDMI (R)ソースから HDMI (R)シンクに伝送するようにすることが できる。
[0216] すなわち、図 18は、副信号情報を含むゼネラルコントロールパケットを示している。
[0217] ゼネラルコントロールパケットは、図 11で説明したように、パケットヘッダ(General Contorol Packet Header)と、サブノケット (General Control SubpacketJと を有しており、図 18上側は、パケットヘッダを、図 18下側は、サブパケットを、それぞ れ示している。
[0218] 現行の HDMI (R)では、ゼネラルコントロールパケットのサブパケットの Byte # SB 2の LSBから 1, 2, 3ビット目のビット # 0, # 1, # 2は、未使用で 0とすることになつて いるが、図 18では、そのビット # 0, # 1, # 2に、それぞれ、副信号情報としてのビッ 卜 SDO, SD1, SD2力害 IJり当てられて!/ヽる。
[0219] 図 19は、サブパケットの Byte # SB2のビット SDO, SD1, SD2と、そのサブパケット を有するゼネラルコントロールパケットが伝送されるコントロール区間(図 4)を含むビ デオフィールドに含まれるビデオデータ区間(図 4)に伝送される送信画素データに 割り当てられて 、る副信号のビット数との関係を示して 、る。
[0220] 送信画素データに割り当てられて!/、る副信号のビット数力^ビットである場合、つまり 、送信画素データに副信号が割り当てられていない場合(Sub Data not Insert ed)、副信号情報としてのビット SDO, SD1, SD2は、現行の HDMI (R)と同様に、
いずれも 0とされる。
[0221] また、送信画素データに割り当てられているビット数が 2ビットである場合、副信号情 報としてのビット SDO, SD1, SD2は、例えば、それぞれ、 1, 0, 0とされる。さらに、 送信画素データに割り当てられているビット数力 ビットである場合、副信号情報とし てのビット SDO, SD1, SD2は、例えば、それぞれ、 0, 1, 0とされ、送信画素データ に割り当てられて!/、るビット数が 8ビットである場合、副信号情報としてのビット SDO, SD1, SD2は、例えば、それぞれ、 1, 1, 0とされる。
[0222] 以上のように、 HDMI (R)ソースにおいて、副信号情報としてのビット SDO, SD1, SD2をゼネラルコントロールパケットに含め、ビデオフィールドのコントロール区間に 伝送することにより、 HDMI (R)シンクでは、そのビデオフィールドのビデオデータ区 間に伝送されてくる送信画素データに割り当てられている副信号が、 0ビット、 2ビット 、 4ビット、又は 8ビットのうちのいずれであるのかを認識することができる。
[0223] 次に、図 20は、図 2の HDMI (R)ソース 53が拡張 HDMIに対応している場合の、 その HDMI (R)ソース 53が有するソース信号処理部 71の構成例を示して!/、る。
[0224] 図 20において、ソース信号処理部 71は、主画像処理部 101、副信号付加部 102、 副信号処理部 103、副信号関連情報挿入部 104、副信号受信可否判定部 105、副 信号割り当てビット数決定部 106、副信号フレーム情報送信制御部 107、及びディ ープカラーモード決定部 108から構成されている。
[0225] 主画像処理部 101には、例えば、 R, G, Bの各成分を有する主画像が供給される 。主画像処理部 101は、そこに供給される主画像に必要な処理を施し、その主画像 の画素データを、副信号付加部 102に供給する。
[0226] さらに、主画像処理部 101は、そこに供給される主画像のビデオフィールド(図 4)の ビデオデータ区間の画素数 (有効画素の画素数) Pを検出し、副信号処理部 103に 供給する。
[0227] また、主画像処理部 101は、そこに供給される主画像の画素データの各成分のビッ ト数 B1を検出し、副信号割り当てビット数決定部 106に供給する。
[0228] 副信号付加部 102には、主画像処理部 101から、ビット数が B1の主画像の画素デ ータが供給される他、副信号関連情報挿入部 104から副信号が供給される。さらに、
副信号付加部 102には、ディープカラーモード決定部 108から、ディープカラーモー ドが供給されるとともに、副信号割り当てビット数決定部 106から、送信画素データに 割り当てられる副信号のビット数 B3を表す副信号割り当てビット数が供給される。
[0229] 副信号付加部 102は、ディープカラーモード決定部 108からのディープカラーモー ドに基づき、送信画素データのビット数 B2を認識する。すなわち、例えば、ディープ カラーモードが、 24ビット画像、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビット画像を表 している場合には、副信号付加部 102は、それぞれ、 8ビット、 10ビット、 12ビット、又 は 16ビットを、送信画素データのビット数 B2として認識する。
[0230] そして、副信号付加部 102は、副信号関連情報挿入部 104から供給される副信号 を、副信号割り当てビット数決定部 106からの副信号割り当てビット数 B3ごとに区分 し、その区分した副信号である区分副信号を、主画像処理部 101から供給されるビッ ト数が B1の画素データの下位ビットとして付加することにより、ディープカラーモード 決定部 108からのディープカラーモード力も認識したビット数 B2の送信画素データ、 つまり、ビット数が B1の主画像の画素データが上位ビットに割り当てられ、ビット数が B3の区分副信号が下位ビットに割り当てられた、ビット数が B2 ( = B1 + B3)の送信 画素データを構成する。
[0231] なお、副信号付加部 102は、 R, G, Bの各成分について、ビット数が B2の送信画 素データを構成する。副信号付加部 102で得られたビット数が B2の、 R, G, Bの各 成分の送信画素データは、トランスミッタ 72 (図 2)に供給され、 TMDSチャンネル # 0ないし # 2で、例えば、図 6ないし図 9で説明したタイミングのうちの、送信画素デー タのビット数 B2に対応したタイミングで送信される。
[0232] 副信号処理部 103には、上述したように、主画像処理部 101から、主画像のビデオ データ区間の画素数 Pが供給される他、副信号が供給される。さらに、副信号処理部 103には、副信号割り当てビット数決定部 106から、副信号割り当てビット数が供給さ れる。
[0233] 副信号処理部 103は、主画像処理部 101から供給される、主画像のビデオデータ 区間の画素数 Pと、副信号割り当てビット数決定部 106から供給される副信号割り当 てビット数 B3と力ら、 1のビデオフィールドのビデオデータ区間で送信することができ
る副信号の最大のデータ量 P X B3を求め、その最大のデータ量 P X B3の範囲内で 、 1のビデオフィールド(1フレーム)のビデオデータ区間で送信する副信号のデータ 量 (以下、適宜、副信号付加単位データ量という) Dを決定する。
[0234] さらに、副信号処理部 103は、そこに供給される副信号を、副信号付加単位データ 量 Dごとに、副信号関連情報挿入部 104に供給する。
[0235] また、副信号処理部 103は、送信画素データに副信号が含まれるかどうかを表す 副信号情報を、副信号フレーム情報送信制御部 107に供給する。
[0236] すなわち、副信号処理部 103は、副信号付加単位データ量 Dの副信号を、副信号 関連情報挿入部 104に供給する場合、すなわち、送信画素データに割り当てる副信 号がある場合、送信画素データに副信号が含まれる旨の副信号情報を、副信号フレ ーム情報送信制御部 107に供給する。また、副信号処理部 103は、副信号付加単 位データ量 Dの副信号を、副信号関連情報挿入部 104に供給しない場合、すなわち 、副信号関連情報挿入部 104に供給する副信号がない場合、送信画素データに副 信号が含まれない旨の副信号情報を、副信号フレーム情報送信制御部 107に供給 する。
[0237] 副信号関連情報挿入部 104は、副信号処理部 103からの副信号付加単位データ 量 Dの副信号に、その副信号に関連する副信号関連情報を含め (挿入し)、副信号 付加部 102に供給する。
[0238] 副信号受信可否判定部 105には、 HDMI (R)ソース 53の通信相手の HDMI (R) シンクから読み出された E— EDIDの VSDB (図 17)が供給される。
[0239] 副信号受信可否判定部 105は、そこに供給される VSDBのビット Sub— Data— Su pport (図 17)を参照することにより、 HDMI (R)ソース 53の通信相手の HDMI (R) シンクが、副信号を受信することができるかどうか、つまり、副信号を扱うことができる 力どうかを判定し、その判定結果を、必要なブロックに供給する。
[0240] また、副信号受信可否判定部 105は、 HDMI (R)ソース 53の通信相手の HDMI ( R)シンク力 副信号を扱うことができると判定した場合、さらに、 VSDBのビット Sub— 2bit, Sub— 4bit, Sub— 8bit (図 17)を参照することにより、 HDMI (R)ソース 53の 通信相手の HDMI (R)シンクが扱うことができる副信号のビット数 (以下、適宜、対応
可能ビット数という)を認識して、副信号割り当てビット数決定部 106に供給する。
[0241] 副信号割り当てビット数決定部 106には、上述したように、主画像処理部 101から、 主画像の画素データのビット数 B1が供給されるとともに、副信号受信可否判定部 10 5から、対応可能ビット数が供給される。さらに、副信号割り当てビット数決定部 106 には、ディープカラーモード決定部 108から、ディープカラーモードが供給される。
[0242] 副信号割り当てビット数決定部 106は、ディープカラーモード決定部 108から供給 されるディープカラーモードに基づき、送信画素データのビット数 B2を認識し、主画 像処理部 101からの主画像の画素データのビット数 B1との差分 B2— Bl、つまり、送 信画素データの余りビットのビット数 B2— B1を求める。
[0243] そして、副信号割り当てビット数決定部 106は、副信号受信可否判定部 105からの 対応可能ビット数の中に、送信画素データの余りビットのビット数 B2— B1と一致する ビット数がある場合には、そのビット数を、副信号割り当てビット数 B3に決定する。
[0244] ここで、副信号受信可否判定部 105からの対応可能ビット数力 例えば、 2ビット、 4 ビット、及び 8ビットの 3種類である場合には、副信号割り当てビット数 B3は、以下の 値に決定される。
[0245] すなわち、送信画素データのビット数 B2が、例えば、 10ビットであり、主画素の画 素データのビット数 B1が、例えば、 8ビットであるときには、副信号割り当てビット数 B3 は、 2ビットに決定される。
[0246] また、送信画素データのビット数 B2が、例えば、 12ビットであり、主画素の画素デ ータのビット数 B1が、例えば、 8ビット又は 10ビットであるときには、副信号割り当てビ ット数 B3は、それぞれ、 4ビット又は 2ビットに決定される。
[0247] さらに、送信画素データのビット数 B2が、例えば、 16ビットであり、主画素の画素デ ータのビット数 B1が、例えば、 8ビット又は 12ビットであるときには、副信号割り当てビ ット数 B3は、それぞれ、 8ビット又は 4ビットに決定される。
[0248] なお、副信号割り当てビット数決定部 106は、副信号受信可否判定部 105からの 対応可能ビット数の中に、送信画素データの余りビットのビット数 B2— B1と一致する ビット数がな 、場合には、例えば、副信号受信可否判定部 105からの対応可能ビット 数の中で、送信画素データの余りビットのビット数 B2— B1未満のビット数に一致する
対応可能ビット数のうちの、例えば、最大値を、副信号割り当てビット数 B3に決定す ることがでさる。
但し、ここでは、説明を簡単にするため、副信号受信可否判定部 105からの対応可 能ビット数の中に、送信画素データの余りビットのビット数 B2— B1と一致するビット数 がない場合には、 HDMI (R)ソース 53では、副信号の送信を行わず、通信相手の H DMI (R)シンクが、副信号を扱うことができないときと同様の処理が行われることとす る。
[0249] 副信号割り当てビット数決定部 106は、副信号割り当てビット数 B3を決定すると、そ の副信号割り当てビット数 B3を、副信号付加部 102、副信号処理部 103、及び副信 号フレーム情報送信制御部 107に供給する。
[0250] 副信号フレーム情報送信制御部 107には、上述したように、副信号処理部 103から 、送信画素データに副信号が含まれるかどうかを表す副信号情報が供給されるととも に、副信号割り当てビット数決定部 106から、副信号割り当てビット数 B3が供給され る他、ディープカラーモード決定部 108から、ディープカラーモードが供給される。
[0251] 副信号フレーム情報送信制御部 107は、副信号処理部 103からの副信号情報と、 ディープカラーモード決定部 108からのディープカラーモード、さら〖こは、必要に応じ て、副信号割り当てビット数決定部 106から供給される副信号割り当てビット数 B3を 含むゼネラルコントロールパケット(図 18)を、トランスミッタ 72 (図 2)に送信させる。
[0252] すなわち、副信号フレーム情報送信制御部 107は、副信号処理部 103からの副信 号情報が、送信画素データに副信号が含まれない旨を表している場合には、図 18 のビット SDO, SDl, SD2力 いずれも 0にセットされ、さらに、ビット CDO, CD1, CD 2力 ディープカラーモード決定部 108からのディープカラーモードを表す値にセット されたゼネラルコントロールパケット(以下、適宜、副信号なしのゼネラルコントロール パケットという)を、トランスミッタ 72に送信させる送信制御を行う。
[0253] また、副信号フレーム情報送信制御部 107は、副信号処理部 103からの副信号情 報力 送信画素データに副信号が含まれる旨を表している場合には、図 18のビット S DO, SDl, SD2が、副信号割り当てビット数決定部 106からの副信号割り当てビット 数 B3を表す値にセットされ、さらに、ビット CDO, CD1, CD2が、ディープカラーモー
ド決定部 108からのディープカラーモードを表す値にセットされたゼネラルコントロー ルパケット(以下、適宜、副信号ありのゼネラルコントロールパケットという)を、トランス ミッタ 72に送信させる送信制御を行う。
[0254] ディープカラーモード決定部 108には、 HDMI (R)ソース 53の通信相手の HDMI
(R)シンクから読み出された E— EDIDの VSDB (図 17)が供給される。
[0255] ディープカラーモード決定部 108は、そこに供給される VSDBのビット Suport— 30 bit, Suport— 36bit, Suport— 48bit (図 17)を参照することにより、 HDMI (R)ソ ース 53の通信相手の HDMI (R)シンク力 高階調画像に対応しているかどうかを判 定し、対応していないと判定した場合、ディープカラーモード、つまり、 3つの TMDS チャンネル # 0な 、し # 2で伝送する画像を、 24ビット画像に決定する。
[0256] また、ディープカラーモード決定部 108は、 HDMI (R)ソース 53の通信相手の HD MI (R)シンク力 高階調画像に対応していると判定した場合、さら〖こ、 VSDBのビット Suport— 30bit, Suport— 36bit, Suport— 48bit (図 17)を参照することにより、 HDMI (R)ソース 53の通信相手の HDMI (R)シンク対応して!/、る高階調画像を認 識し、その、 HDMI (R)シンクが対応している高階調画像の中から、ディープカラー モード、つまり、 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2で伝送する画像を決定する。
[0257] すなわち、ディープカラーモード決定部 108は、例えば、 HDMI (R)シンクが対応 している画像の中から、例えば、最も階調が高い画像を、ディープカラーモード(3つ の TMDSチャンネル # 0な 、し # 2で伝送する画像)として決定する。
[0258] そして、ディープカラーモード決定部 108は、ディープカラーモードを、副信号付加 部 102、副信号割り当てビット数決定部 106、及び副信号フレーム情報送信制御部 1 07に供給する。
[0259] 次に、図 21を参照して、図 20の副信号関連情報挿入部 104が副信号に含める副 信号関連情報について説明する。
[0260] 拡張 HDMI (R)では、副信号が、ビデオフィールド(図 4)のビデオデータ区間の画 素データ、つまり、送信画素データの下位ビットに割り当てられ、送信画素データの 上位ビットに割り当てられた主画像とともに送信されるが、必ずしも、すべての送信画 素データに、副信号が割り当てられるとは限らない。
[0261] すなわち、副信号のデータ量によっては、ビデオデータ区間の一部の送信画素デ ータだけに、副信号が割り当てられ、残りの送信画素データには、副信号が割り当て られないことがある。
[0262] このように、ビデオデータ区間の一部の送信画素データに、副信号が割り当てられ 、残りの送信画素データに、副信号が割り当てられない場合には、そのような送信画 素データを受信する HDMI (R)シンクにお 、て、副信号が割り当てられて 、る送信 画素データと、割り当てられていない送信画素データとを区別し、副信号が割り当て られている送信画素データについてだけ、その下位ビットを、副信号として抽出する 必要がある。
[0263] そこで、副信号関連情報挿入部 104では、副信号付加単位データ量 Dの副信号、 つまり、 1つのビデオフィールド(図 4)のビデオデータ区間の送信画素データに割り 当てられる副信号に、少なくとも、副信号が割り当てられている送信画素データを区 別するのに用いられる情報を含む副信号関連情報が含められる。
[0264] すなわち、副信号関連情報は、例えば、図 21右側に示すように、副信号開始情報 と副信号終了情報とからなり、副信号開始情報は、副信号付加単位データ量 Dの副 信号の先頭に配置され、副信号終了情報は、副信号付加単位データ量の副信号の 最後に配置される。
[0265] そして、副信号開始情報は、例えば、図 21左に示す、ビデオフィールドのビデオデ ータ区間の第 1ライン (上から 1番目の水平ライン)を構成する画素の送信画素データ に割り当てられ、副信号付加単位データ量の副信号は、第 2ライン以降のラインを構 成する画素の送信画素データに、順次割り当てられる。
[0266] V、ま、副信号付加単位データ量 Dの副信号のすべてが、第 2ラインな 、し第 M+ 1 ラインを構成する画素の送信画素データに割り当てられたとすると、副信号終了情報 は、その直後の第 M + 2ラインを構成する画素の送信画素データに割り当てられる。
[0267] 以上のように、副信号付加単位データ量 Dの副信号の先頭に配置される副信号開 始情報には、例えば、第 2ライン以降の画素の送信画素データに、副信号が割り当て られている旨や、その副信号が画像データ、音声データ、又はテキストデータである といった副信号の種類 (属性)を表す情報、さらには、副信号のフォーマット、その他
の副信号に関連する情報を含めることができる。
[0268] また、副信号付加単位データ量の副信号の最後に配置される副信号終了情報に は、副信号の最後であることを表すユニークなコード、さらに、副信号の最後が割り当 てられている送信画素データが、第 M+ 1ラインを構成する画素の途中の画素の送 信画素データである場合には、その送信画素データの画素の位置を表す情報など を含めることができる。
[0269] なお、ビデオフィールドのビデオデータ区間の 1ライン力 例えば、 1920画素で構 成される場合において、送信画素データの、例えば、下位 2ビットに、副信号を割り当 てるときには、 1ラインを構成する画素の送信画素データに割り当てることができる副 信号のデータ量は、 2ビット X 1920画素 = 3840ビット =480ノイトである力ら、副信 号開始情報と副信号終了情報としては、それぞれ 480バイトの情報を採用することが できる。
[0270] また、図 20の副信号処理部 103では、副信号付加単位データ量 Dは、それに副信 号に含められる副信号開始情報及び副信号終了情報のデータ量を加えたデータ量 力 ビデオデータ区間で送信することができる副信号の最大のデータ量 P X B3を越 えないように決定される。
[0271] 次に、図 22のフローチャートを参照して、図 2の HDMI (R)ソース 53が、拡張 HD
MI (R)に対応しており、その HDMI (R)ソース 53のソース信号処理部 71が図 20に 示したように構成される場合の、 HDMI (R)ソース 53の動作にっ 、て説明する。
[0272] HDMI (R)ソース 53においては、主画像の画素データが、ソース信号処理部 71 ( 図 20)の主画像処理部 101に供給され、さらに、必要に応じて、副信号が、副信号処 理部 103に供給される。
[0273] 主画像処理部 101では、そこに供給される主画像に必要な処理が施され、その処 理後の主画像の画素データが、副信号付加部 102に供給される。
[0274] また、主画像処理部 101は、そこに供給される主画像のビデオフィールド(図 4)の ビデオデータ区間の画素数 (有効画素の画素数) Pを検出し、副信号処理部 103に 供給する。
[0275] さらに、主画像処理部 101は、主画像の画素データの各成分のビット数 B1を検出
し、副信号割り当てビット数決定部 106に供給する。
[0276] また、 HDMI (R)ソース 53は、 HDMI (R)シンク 61から、図 2で説明した DDCを介 して、 HDMI (R)シンク 61の E— EDIDが送信されてくるのを待って、ステップ S101 において、その E— EDIDを受信する。
[0277] HDMI (R)ソース 53において、 HDMI (R)シンク 61からの E— EDIDは、ソース信 号処理部 71 (図 20)の副信号受信可否判定部 105と、ディープカラーモード決定部
108に供給される。
[0278] ディープカラーモード決定部 108は、ステップ S102において、 HDMI (R)シンク 6 1力もの E— EDIDの VSDB (図 17)を参照することにより、 HDMI (R)シンク 61が対 応している画像力 24ビット画像、 30ビット画像、 36ビット画像、又は 48ビット画像の うちのいずれであるのかを認識する。 さら〖こ、ディープカラーモード決定部 108は、 DMI (R)シンク 61が対応して!/、る画像の中から、 3つの TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で伝送する画像を決定し、その画像を表すディープカラーモードを、副信号付加 部 102、副信号割り当てビット数決定部 106、及び副信号フレーム情報送信制御部 1 07に供給する。
[0279] なお、 HDMI (R)シンク 61が対応している画像力 24ビット画像のみである場合、 すなわち、 HDMI (R)シンク 61が、高階調画像に対応していない場合、 HDMI (R) ソース 53は、後述するステップ S 104以降の処理を行わず、現行の HDMI (R)に準 拠した処理を行う。したがって、この場合、副信号の伝送は、行われない。
[0280] その後、 HDMI (R)ソース 53は、ステップ S103において、ピクセノレクロックの周波 数を、ステップ S102で決定したディープカラーモードに対応した周波数に調整し、そ のピクセルクロックの出力を開始して、ステップ S104に進む。
[0281] ステップ S104では、副信号受信可否判定部 105は、そこに供給される、 HDMI (R )シンク 61力らの E - EDIDの VSDBのビット Sub— Data— Support (図 17)を参照 することにより、 HDMI (R)シンク 61が、副信号を受信することができるかどうか、つま り、副信号を扱うことができるかどうかを判定する。
[0282] ステップ S104において、 HDMI (R)シンク 61が副信号を扱うことができないと判定 された場合、すなわち、 VSDBのビット Sub Data Support (図 17)力 副信号を
扱うことができない旨を表す値である 0になっている場合、ステップ S105に進み、以 下、 HDMI (R)ソース 53は、副信号を伝送せずに、ステップ S 102で決定されたディ ープカラーモードが表す画像の画素データを、 TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で 伝送する。
[0283] すなわち、ステップ S105では、副信号フレーム情報送信制御部 107が、副信号な しのゼネラルコントロールパケット、つまり、図 18のビット SDO, SD1, SD2力 いずれ も 0にセットされ、さらに、ビット CDO, CD1, CD2が、ステップ S102でディープカラー モード決定部 108から供給されたディープカラーモードを表す値にセットされたゼネ ラルコントロールパケットを、ビデオフィールドの垂直帰線区間のコントロール区間(図 4)において、トランスミッタ 72 (図 2)に送信させ、ステップ S106に進む。
[0284] ステップ S106では、副信号付加部 102が、主画像処理部 101から供給される主画 像の画素データだけから、ステップ S 102で決定されたディープカラーモードの画像 に対応するビット数 B2の送信画素データを構成し、トランスミッタ 72に供給する。これ により、トランスミッタ 72が、ビデオフィールドのビデオデータ区間において、送信画 素データを送信して、ステップ S107に進む。
[0285] ここで、送信画素データの送信は、ステップ S 103で出力が開始されたピクセルクロ ックに同期して行われる。
[0286] ステップ S107では、副信号付加部 102が、直前のステップ S 106で送信画素デー タを送信したビデオフィールド (以下、適宜、注目ビデオフィールドと 、う)のァクティ ブビデオ区間に、まだ送信して!/ヽな ヽ送信画素データが存在するかどうかを判定す る。
[0287] ステップ S107において、注目ビデオフィールドのアクティブビデオ区間に、まだ送 信していない送信画素データがあると判定された場合、ステップ S106に戻り、注目ビ デオフィールドのアクティブビデオ区間の、まだ送信して 、な ヽ送信画素データが送 信される。
[0288] また、ステップ S 107にお!/、て、注目ビデオフィールドのアクティブビデオ区間に、ま だ送信していない送信画素データがないと判定された場合、すなわち、注目ビデオ フィールドのアクティブビデオ区間の送信画素データのすべての送信が終了した場
合、ステップ S108に進み、副信号付加部 102は、注目ビデオフィールドの次のビデ オフィールド (フレーム)が存在するかどうかを判定する。
[0289] ステップ S 108にお!/、て、注目ビデオフィールドの次のビデオフィールドが存在する と判定された場合、その、次のビデオフィールド力 新たに、注目ビデオフィールドと されて、ステップ S105〖こ戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
[0290] また、ステップ S 108において、注目ビデオフィールドの次のビデオフィールドが存 在しないと判定された場合、処理を終了する。
[0291] 一方、ステップ S104において、 HDMI (R)シンク 61が副信号を扱うことができると 判定された場合、すなわち、 VSDBのビット Sub— Data— Support (図 17)力 副信 号を扱うことができる旨を表す値である 1になって 、る場合、副信号受信可否判定部 105は、 VSDBのビット Sub— 2bit, Sub— 4bit, Sub— 8bit (図 17)を参照すること により、 HDMI (R)シンク 61が扱うことができる副信号のビット数である対応可能ビット 数を認識して、副信号割り当てビット数決定部 106に供給して、ステップ S 109に進 む。
[0292] ステップ S109では、副信号割り当てビット数決定部 106は、主画像処理部 101か らの主画像の画素データのビット数 Bl、副信号受信可否判定部 105からの対応可 能ビット数、及びディープカラーモード決定部 108からのディープカラーモードから認 識される送信画素データのビット数 B2に基づき、上述したようにして、送信画素デー タに割り当てられる副信号のビット数である副信号割り当てビット数 B3を決定し、副信 号付加部 102、副信号処理部 103、及び副信号フレーム情報送信制御部 107に供 給して、ステップ S110に進む。
[0293] ここで、副信号処理部 103は、主画像処理部 101から、主画像のビデオデータ区 間の画素数 Pが供給され、副信号割り当てビット数決定部 106から、副信号割り当て ビット数 B3が供給されると、その主画像のビデオデータ区間の画素数 Pと副信号割り 当てビット数 B3とから、上述したようにして、 1のビデオフィールドのビデオデータ区間 で送信する副信号のデータ量である副信号付加単位データ量 Dを決定する。
[0294] そして、副信号処理部 103は、ステップ S110にお!/、て、ビデオフィールドのビデオ データ区間の画素データに付加すべき副信号があるかどうかを判定する。
[0295] ステップ SI 10にお!/、て、ビデオフィールドのビデオデータ区間の画素データに付 加すべき副信号があると判定された場合、すなわち、例えば、副信号処理部 103〖こ 副信号が供給されている場合、副信号処理部 103は、そこに供給されている副信号 のうちの、副信号付加単位データ量 Dだけの副信号を、副信号関連情報挿入部 104 に供給するとともに、送信画素データに副信号が含まれる旨の副信号情報を、副信 号フレーム情報送信制御部 107に供給して、ステップ S111に進み、以下、 HDMI ( R)ソース 53は、副信号と、ステップ S 102で決定されたディープカラーモードが表す 主画像の画素データとを、 TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で伝送する。
[0296] すなわち、ステップ SI 11では、副信号フレーム情報送信制御部 107が、副信号処 理部 103からの副信号情報に応じて、副信号ありのゼネラルコントロールパケット、つ まり、図 18のビット SDO, SD1, SD2力 ステップ S109で副信号割り当てビット数決 定部 106から供給された、送信画素データに割り当てられる副信号のビット数である 副信号割り当てビット数 B3に応じた値にセットされ、さらに、ビット CDO, CD1, CD2 力 ステップ S 102でディープカラーモード決定部 108から供給されたディープカラー モードを表す値にセットされたゼネラルコントロールパケットを、ビデオフィールドの垂 直帰線区間のコントロール区間(図 4)において、トランスミッタ 72 (図 2)に送信させ、 ステップ S 112に進む。
[0297] ここで、ステップ S 110にお!/、て、ビデオフィールドのビデオデータ区間の画素デー タに付加すべき副信号があると判定されると、上述したように、副信号処理部 103が、 そこに供給されて 、る副信号のうちの、副信号付加単位データ量 Dだけの副信号を
、副信号関連情報挿入部 104に供給する。
[0298] 副信号関連情報挿入部 104は、副信号処理部 103からの副信号付加単位データ 量 Dの副信号が供給されると、その副信号に関連する副信号関連情報を、図 21で説 明したように含めて、副信号付加部 102に供給する。
[0299] 副信号付加部 102は、ステップ S112において、送信画像データの構成、つまり、 主画像処理部 101からの主画像の画素データへの、副信号関連情報挿入部 104か らの副信号の付加を開始する。
[0300] すなわち、副信号付加部 102は、副信号関連情報挿入部 104からの副信号を、ス
テツプ S109で副信号割り当てビット数決定部 106から供給された副信号割り当てビ ット数 B3ごとの区分副信号に区分し、主画像処理部 101からの画素データの下位ビ ットとして付加することにより、ステップ S102でディープカラーモード決定部 108から 供給されたディープカラーモードから認識したビット数 B2の送信画素データ、つまり 、ビット数が B1の主画像の画素データが上位ビットに割り当てられ、ビット数が B3の 区分副信号が下位ビットに割り当てられた、ビット数が B2の送信画素データを構成 する。
[0301] そして、副信号付加部 102は、ステップ S112からステップ S113に進み、主画像の 画素データが上位ビットに割り当てられ、区分副信号が下位ビットに割り当てられた 送信画素データを、トランスミッタ 72に供給し、これにより、トランスミッタ 72が、ビデオ フィールドのビデオデータ区間において、送信画素データを送信して、ステップ S11 4に進む。
[0302] ここで、送信画素データの送信は、ステップ S 103で出力が開始されたピクセルクロ ックに同期して行われる。
[0303] ステップ S114では、副信号付加部 102が、直前のステップ S 113で送信画素デー タとして画素データを送信したビデオフィールドである注目ビデオフィールドのァクテ イブビデオ区間に、まだ送信して 、な 、送信画素データが存在するかどうかを判定 する。
[0304] ステップ S114において、注目ビデオフィールドのアクティブビデオ区間に、まだ送 信していない送信画素データがあると判定された場合、ステップ S113に戻り、注目ビ デオフィールドのアクティブビデオ区間の、まだ送信して 、な ヽ画素データが送信画 素データとして送信される。
[0305] また、ステップ S 114にお!/、て、注目ビデオフィールドのアクティブビデオ区間に、ま だ送信していない送信画素データがないと判定された場合、すなわち、注目ビデオ フィールドのアクティブビデオ区間の送信画素データのすべての送信が終了した場 合、ステップ S115に進み、副信号付加部 102は、注目ビデオフィールドの次のビデ オフィールドが存在するかどうかを判定する。
[0306] ステップ S115にお!/、て、注目ビデオフィールドの次のビデオフィールドが存在する
と判定された場合、その、次のビデオフィールド力 新たに、注目ビデオフィールドと されて、ステップ S110に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
[0307] また、ステップ S 115にお!/、て、注目ビデオフィールドの次のビデオフィールドが存 在しないと判定された場合、処理を終了する。
[0308] 一方、ステップ S110にお!/、て、ビデオフィールドのビデオデータ区間の画素デー タに付加すべき副信号がないと判定された場合、すなわち、例えば、副信号処理部 1 03に副信号が供給されていない場合、副信号処理部 103は、送信画素データに副 信号が含まれない旨の副信号情報を、副信号フレーム情報送信制御部 107に供給 して、ステップ S116に進み、副信号フレーム情報送信制御部 107は、副信号処理部 103からの副信号情報に応じて、ステップ S 105と同様に、副信号なしのゼネラルコ ントローノレノ ケット、つまり、図 18のビット SDO, SD1, SD2力 ヽずれも 0にセットさ れ、さらに、ビット CDO, CD1, CD2が、ステップ S 102でディープカラーモード決定 部 108から供給されたディープカラーモードを表す値にセットされたゼネラルコント口 ールパケットを、ビデオフィールドの垂直帰線区間のコントロール区間(図 4)におい て、トランスミッタ 72 (図 2)に送信させる。
[0309] そして、以下、ステップ S113ないし S115において、 HDMI (R)ソース 53は、副信 号を伝送せずに、ステップ S 102で決定されたディープカラーモードが表す主画像の 画素データを、 TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で伝送する。
[0310] すなわち、ステップ S116で副信号なしのゼネラルコントロールパケットが送信され た場合、ステップ S113では、副信号付加部 102が、主画像処理部 101から供給され る主画像の画素データだけから、ステップ S 102で決定されたディープカラーモード の画像に対応するビット数 B2の送信画素データを構成し、トランスミッタ 72に供給す る。これにより、トランスミッタ 72が、ビデオフィールドのビデオデータ区間において、 送信画素データを送信して、ステップ S 114に進む。
[0311] ここで、送信画素データの送信は、ステップ S103で出力が開始されたピクセルクロ ックに同期して行われる。
[0312] ステップ S114では、副信号付加部 102が、直前のステップ S 113で送信画素デー タとして画素データを送信したビデオフィールドである注目ビデオフィールドのァクテ
イブビデオ区間に、まだ送信して 、な 、送信画素データが存在するかどうかを判定 する。
[0313] ステップ S114において、注目ビデオフィールドのアクティブビデオ区間に、まだ送 信していない送信画素データがあると判定された場合、ステップ S113に戻り、注目ビ デオフィールドのアクティブビデオ区間の、まだ送信して 、な ヽ送信画素データが送 信される。
[0314] また、ステップ S 114にお!/、て、注目ビデオフィールドのアクティブビデオ区間に、ま だ送信していない送信画素データがないと判定された場合、すなわち、注目ビデオ フィールドのアクティブビデオ区間の送信画素データのすべての送信が終了した場 合、ステップ S115に進み、副信号付加部 102は、注目ビデオフィールドの次のビデ オフィールドが存在するかどうかを判定する。
[0315] ステップ S115にお!/、て、注目ビデオフィールドの次のビデオフィールドが存在する と判定された場合、その、次のビデオフィールド力 新たに、注目ビデオフィールドと されて、ステップ S110に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
[0316] また、ステップ S115において、注目ビデオフィールドの次のビデオフィールドが存 在しないと判定された場合、処理を終了する。
[0317] 次に、図 23は、図 2の HDMI (R)シンク 61が拡張 HDMIに対応している場合の、 その HDMI (R)シンク 61が有するシンク信号処理部 82の構成例を示している。
[0318] 図 23において、シンク信号処理部 82は、 FIFO (First In First Out)メモリ 121
、副信号有無判定部 122、分離部 123、主画像処理部 124、主画像メモリ 125、副 信号処理部 126、及び副信号メモリ 127から構成されて 、る。
[0319] FIFOメモリ 121には、レシーバ 81 (図 2)が受信した、ビデオフィールド(図 4)のビ デォデータ区間の送信画素データが供給される。
[0320] FIFOメモリ 121は、レシーバ 81からの送信画素データを順次記憶し、分離部 123 に供給する。
[0321] 副信号有無判定部 122には、レシーバ 81が受信した、ビデオフィールド(図 4)の垂 直帰線区間のコントロール区間のゼネラルコントロールパケットが供給される。
[0322] 副信号有無判定部 122は、レシーバ 81からのゼネラルコントロールパケット(図 18)
のビット SDO, SD1, SD2に基づいて、そのゼネラルコントロールパケットが送信され てきた垂直帰線区間の直後のビデオデータ区間に送信されてくる送信画素データに 、副信号が含まれるかどうかを判定し、その判定結果を、分離部 123に供給する。
[0323] さらに、副信号有無判定部 122は、送信画素データに副信号が含まれると判定した 場合には、レシーバ 81からのゼネラルコントロールパケット(図 18)のビット SDO, SD 1, SD2に基づいて、そのゼネラルコントロールパケットが送信されてきた垂直帰線区 間の直後のビデオデータ区間に送信されてくる送信画素データに含まれる副信号の 副信号割り当てビット数 B3を認識し、分離部 123に供給する。
[0324] 分離部 123は、副信号有無判定部 122から、送信画素データに副信号が含まれな い旨の判定結果が供給された場合、 FIFOメモリ 121からの送信画素データを受信し 、その送信画素データに割り当てられている主画像の画素データを、主画像処理部 124に供給する。
[0325] また、分離部 123は、副信号有無判定部 122から、送信画素データに副信号が含 まれる旨の判定結果が供給された場合、 FIFOメモリ 121からの送信画素データを受 信し、副信号有無判定部 122から供給される副信号割り当てビット数 B3に基づいて 、送信画素データから、主画像の画素データと、区分副信号とを分離する。
[0326] すなわち、分離部 123は、 FIFOメモリ 121からの送信画素データのうちの、副信号 有無判定部 122からの副信号割り当てビット数 B3だけの下位ビットを、区分副信号と して抽出し、副信号処理部 126に供給する。さらに、分離部 123は、 FIFOメモリ 121 からの送信画素データのうちの、残りの上位ビットを、主画像の画素データとして抽出 し、主画像処理部 124に供給する。
[0327] 主画像処理部 124は、分離部 123から供給される主画像の画素データに必要な処 理を施し、 1のビデオフィールド分の主画像を再構成して、主画像メモリ 125に供給 する。
[0328] 主画像メモリ 125は、主画像処理部 124から供給される主画像を一時記憶する。な お、主画像メモリ 125に記憶された主画像は、適宜読み出され、表示制御部 62 (図 1 )に供給される。
[0329] 副信号処理部 126は、分離部 123から供給される区分副信号から、元の副信号を
再構成して、副信号メモリ 127に供給する。なお、図 21で説明したように、副信号に は、副信号関連情報が含まれており、副信号処理部 126は、この副信号関連情報を 必要に応じて参照して、副信号を再構成する。
[0330] 副信号メモリ 127は、副信号処理部 126から供給される副信号を一時記憶する。
[0331] 次に、図 24のフローチャートを参照して、図 2の HDMI (R)シンク 61が、拡張 HD MI (R)に対応しており、その HDMI (R)シンク 61のシンク信号処理部 82が図 23に 示したように構成される場合の、 HDMI (R)シンク 61の動作にっ 、て説明する。
[0332] HDMI (R)シンク 61は、ステップ S131において、自身の E— EDIDを、 DDC (図 2 )を介して、 HDMI (R)シンク 61に送信する。
[0333] その後、 HDMI (R)シンク 61において、図 22で説明したように、ピクセノレクロックの 出力が開始され、ゼネラルコントロールパケットが TMDSチャンネル # 0ないし # 2を 介して伝送されてくると、 HDMI (R)シンク 61のレシーバ 81 (図 2)は、ステップ S132 にお 、て、 HDMI (R)シンク 61からのゼネラルコントロールパケット(図 18)を受信し 、シンク信号処理部 82の副信号有無判定部 122 (図 23)に供給して、ステップ S133 に進む。
[0334] ステップ S133では、副信号有無判定部 122は、レシーバ 81からのゼネラルコント口 ールパケット(図 18)のビット SDO, SD1, SD2に基づいて、そのゼネラルコントロー ルパケットが送信されてきた垂直帰線区間の直後のビデオデータ区間に送信されて くる送信画素データに、副信号が含まれるかどうかを判定する。
[0335] ステップ S133において、送信画素データに副信号が含まれないと判定された場合 、副信号有無判定部 122は、その旨の判定結果を、分離部 123に供給して、ステツ プ S 134に進む。
[0336] ステップ S134では、 HDMI (R)シンク 61のレシーバ 81 (図 2)力 HDMI (R)ソー ス 53からのゼネラルコントロールパケットのビット CDO, CD1, CD2が表すディープ カラーモードの画像の送信画素データが、ピクセルクロック〖こ同期して、 TMDSチヤ ンネル # 0な!、し # 2を介して、 HDMI (R)シンク 61から送信されてくるのを待って、 その送信画素データを受信し、シンク信号処理部 82の FIFOメモリ 121を介して、分 離部 123に供給して、ステップ S 135に進む。
[0337] ステップ S135では、分離部 123は、副信号有無判定部 122からの、送信画素デー タに副信号が含まれな 、旨の判定結果に応じて、 FIFOメモリ 121を介して供給され る送信画素データに割り当てられて ヽる主画像の画素データを、主画像処理部 124 に供給する。
[0338] さらに、ステップ S 135では、主画像処理部 124が、 1のビデオフィールド分の主画 像を再構成するために、分離部 123からの主画像の画素データを主画像メモリ 125 に供給して記憶させ、ステップ S 136に進む。
[0339] ステップ S136では、主画像処理部 124が、 1のビデオフィールド分の主画像の画 素データの処理が終了した力、つまり、主画像メモリ 125に、 1のビデオフィールド分 の主画像が記憶されたカゝどうかを判定する。
[0340] ステップ S136において、 1のビデオフィールド分の主画像の画素データの処理が 終了していないと判定された場合、ステップ S134に戻り、以下、同様の処理が繰り返 される。
[0341] また、ステップ S 136にお!/、て、 1のビデオフィールド分の主画像の画素データの処 理が終了したと判定された場合、次のビデオフィールドにお 、てゼネラルコントロー ルパケットが送信されてくるのを待って、ステップ S132に戻り、以下、同様の処理が 繰り返される。
[0342] 一方、ステップ S133において、送信画素データに副信号が含まれると判定された 場合、副信号有無判定部 122は、レシーバ 81からのゼネラルコントロールパケット( 図 18)のビット SDO, SD1, SD2に基づいて、送信画素データに含まれる副信号の 副信号割り当てビット数 B3を認識し、送信画素データに副信号が含まれる旨の判定 結果とともに、分離部 123に供給して、ステップ S137に進む。
[0343] ステップ S137では、 HDMI (R)シンク61のレシーバ81 (図2)カ HDMI (R)ソー ス 53からのゼネラルコントロールパケットのビット CDO, CD1, CD2が表すディープ カラーモードの画像の送信画素データが、ピクセルクロック〖こ同期して、 TMDSチヤ ンネル # 0な!、し # 2を介して、 HDMI (R)シンク 61から送信されてくるのを待って、 その送信画素データを受信し、シンク信号処理部 82の FIFOメモリ 121を介して、分 離部 123に供給して、ステップ S 138に進む。
[0344] ステップ S138では、分離部 123は、副信号有無判定部 122からの、送信画素デー タに副信号が含まれる旨の判定結果に応じて、 FIFOメモリ 121を介して供給される 送信画素データから、副信号有無判定部 122からの副信号割り当てビット数 B3だけ の下位ビットを分離し、区分副信号として、副信号処理部 126に供給する。
[0345] さらに、ステップ S138では、分離部 123は、 FIFOメモリ 121を介して供給される送 信画素データから、残りの上位ビットを分離し、主画像の画素データとして、主画像 処理部 124に供給して、ステップ S139に進む。
[0346] ステップ S139では、主画像処理部 124が、 1のビデオフィールド分の主画像を再 構成するために、分離部 123からの主画像の画素データを主画像メモリ 125に供給 して記憶させる。さらに、ステップ S139では、副信号処理部 126が、副信号を再構成 するために、分離部 123からの区分副信号を、副信号メモリ 127に供給して記憶させ る。
[0347] ステップ S140では、主画像処理部 124が、 1のビデオフィールド分の主画像の画 素データの処理が終了した力、つまり、主画像メモリ 125に、 1のビデオフィールド分 の主画像が記憶されたカゝどうかを判定する。
[0348] ステップ S140において、 1のビデオフィールド分の主画像の画素データの処理が 終了していないと判定された場合、ステップ S137に戻り、以下、同様の処理が繰り返 される。
[0349] また、ステップ S 140において、 1のビデオフィールド分の主画像の画素データの処 理が終了したと判定された場合、次のビデオフィールドにお 、てゼネラルコントロー ルパケットが送信されてくるのを待って、ステップ S132に戻り、以下、同様の処理が 繰り返される。
[0350] 以上のように、 HDMI (R)シンク 61 (図 2)の'性能を表す'性能情報としての E— EDI Dを受信し、その後、ビデオフィールド(1の垂直同期信号力 次の垂直同期信号ま での区間)から、水平帰線区間及び垂直帰線区間を除いたアクティブビデオ区間(有 効画像区間)に割り当てられたビデオデータ区間において、非圧縮の 1画面分の画 像の画素データを、ピクセルクロックの 1クロックあたりに固定のビット数のデータを伝 送する 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2で、差動信号により、 HDMI (R)シンク
61に一方向に送信する HDMI (R)ソース 53では、トランスミッタ 72力 ピクセルクロッ クの周波数を調整することにより、固定のビット数である 8ビット以上のビット数が割り 当てられている送信画素データを、 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2で、差動 信号により、 HDMI (R)シンク 61に一方向に送信する。
[0351] この場合において、 HDMI (R)ソース 53では、 E— EDIDの VSDB (図 17)に基づ いて、 HDMI (R)シンク 61が副信号を受信することができるか否かが判定され、 HD MI (R)シンク 61が副信号を受信することができる場合、トランスミッタ 72により送信さ れる送信画素データよりもビット数が少ない画素データ力 なる主画像の画素データ に、副信号を付加することにより、送信画素データが構成され、トランスミッタ 72により 、 3つの TMDSチャンネル # 0な!、し # 2で送信される。
[0352] また、 HDMI (R)ソース 53では、垂直帰線区間のコントロール区間(図 4)において 、その垂直帰線区間の直後のビデオデータ区間に送信される送信画素データに、副 信号が含まれるかどうかを表す副信号情報としてのビット SDO, SD1, SD2を含むゼ ネラルコントロールパケット(図 18)が送信される。
[0353] 一方、 E— EDIDを送信し、その後、 HDMI (R)ソース 53力ら、 3つの TMDSチャン ネル # 0な ヽし # 2で、差動信号により送信されてくる画素データを受信する HDMI ( R)シンク 61では、レシーバ 81が、 3つの TMDSチャンネル # 0ないし # 2で、差動信 号により送信されてくる送信画素データを受信する。
[0354] さらに、 HDMI (R)シンク 61では、垂直帰線区間のコントロール区間(図 4)に送信 されてくるゼネラルコントロールパケット(図 18)に含まれるビット SDO, SD1, SD2に 基づいて、その垂直帰線区間の直後のビデオデータ区間に送信されてくる送信画素 データに、副信号が含まれるかどうかが判定され、送信画素データに、副信号が含ま れる場合、送信画素データから、副信号が分離される。
[0355] したがって、主画像の画素データのビット数力 ディープカラーモードによって決ま る送信画素データのビット数よりも少ない場合には、送信画素データのビットの、主画 像の画素データに割り当てられないビットに、副信号を割り当て、主画像とともに、副 信号を伝送するという効率的なデータ伝送を行うことができる。
[0356] なお、送信画素データのビット数と、主画像の画素データのビット数との差が大であ
るほど、送信画素データに、データ量が大の副信号(区分副信号)を割り当てることが できる。
[0357] また、本実施の形態では、副信号の用途については、特に言及しな力つたが、副信 号は、種々の用途に使用することができる。
[0358] 具体的には、副信号としては、例えば、主画像と同期した低解像度の画像や、主画 像と異なる番組の画像、その他の画像を採用することができる。この場合、ディスプレ ィ 42 (図 1)では、副信号としての画像を、 PinP (Picture in Picture)用の子画面 に表示し、ある 、はスプリット表示することができる。
[0359] また、副信号としては、例えば、主画像の表示を制御する制御信号を採用すること ができる。この場合、ディスプレイ 42では、主画像の表示を、副信号としての制御信 号に応じて制御することができる。
[0360] なお、副信号として、画像 (動画)を採用する場合において、その画像に音声が付 随するときには、その音声は、送信画素データに割り当てて送信することもできるし、 主画像に付随する音声と同様に、データアイランド区間(図 4)に送信することもできる 。すなわち、 HDMI (R)では、データアイランド区間(図 4)において、複数の音声チ ヤンネルの音声データの送信をすることができ、副信号としての画像に付随する音声 は、主画像に付随する音声データの送信に使用されて ヽな 、音声チャンネルを用い て行うことができる。
[0361] 次に、上述したソース信号制御部 71やシンク信号処理部 82の一連の処理は、専 用のハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の 処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、 例えば、 HDMI (R)ソース 53や HDMI (R)シンク 61を制御するマイクロコンピュータ 等のコンピュータにインスト一ノレされる。
[0362] そこで、図 25は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコ ンピュータの一実施の形態の構成例を示して 、る。
[0363] プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としての EEPROM (Electri cally Erasable Programmable Read— only Memory) 205や ROM203に予 め記録しておくことができる。
[0364] あるいはまた、プログラムは、フレキシブルディスク、 CD— ROM (Compact Disc Read Only Memory) , MO (Magneto Optical)ディスク, DVD (Digital V ersatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時 的あるいは永続的に格納 (記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒 体は、 、わゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
[0365] なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体力 コンピュータにインス トールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、 コンピュータに無線で転送したり、 LAN (Local Area Network)、インターネットと いったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのよ うにして転送されてくるプログラムを、入出力インタフェース 206で受信し、内蔵する E EPROM205にインストールすることができる。
[0366] コンピュータは、 CPU (Central Processing Unit) 202を内蔵している。 CPU2 02には、バス 201を介して、入出力インタフェース 206が接続されており、 CPU202 は、 ROM (Read Only Memory) 203や EEPROM205に格納されているプログ ラムを、 RAM (Random Access Memory) 204にロードして実行する。これにより 、 CPU202は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック 図の構成により行われる処理を行う。
[0367] ここで、本明細書において、コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラム を記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時 系列に処理する必要はなぐ並列的あるいは個別に実行される処理 (例えば、並列 処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むものである。
[0368] また、プログラムは、 1のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数の コンピュータによって分散処理されるものであっても良い。
[0369] なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなぐ本 発明の要旨を逸脱しな 、範囲にぉ 、て種々の変更が可能である。
[0370] すなわち、例えば、主画像の画素データのビット数 Bl、送信画素データのビット数 B2、及び副信号割り当てビット数 B3は、いずれも、上述した値に限定されるものでは な ヽ。さら【こ、 f列え ί 、ヒ、、ット Suport 30bit, Suport 36bit, Suport 48bitや、
ビット Sub— 2bit, Sub— 4bit, Sub— 8bit, Sub— Data— Support、副信号情報と してのビット SDO, SD1, SD2等を割り当てる領域も、上述した領域に限定されるも のではなぐ現行の HDMI (R)において、未使用(Reserved)になっている任意の領 域に割り当てることができる。
[0371] また、本発明は、 HDMI (R)の他、受信装置の性能を表す性能情報を受信した後 、 1の垂直同期信号力 次の垂直同期信号までの区間から、水平帰線区間及び垂 直帰線区間を除いた区間である有効画像区間において、非圧縮の 1画面分の画像 の画素データを、ピクセルクロックの 1クロックあたりに固定のビット数のデータを伝送 する複数のチャンネルで、差動信号により、受信装置に一方向に送信する送信装置 と、性能情報を送信した後、送信装置から、複数のチャンネルで、差動信号により送 信されてくる画素データを受信する受信装置とからなる通信インタフェースに適用可 能である。
[0372] 次に、本発明を適用した伝送方法、伝送システム、送信方法、送信装置、受信方法 及び受信装置について説明する。
[0373] 本発明は、 HDMI (High— Definition Multimedia Interface)規格と称される デジタル映像'音声入出力インターフェース規格に適用して好適な伝送方法及び伝 送システム、並びにこの伝送システムに適用される送信方法、送信装置、受信方法 及び受信装置に関する。
[0374] 近年、複数台の映像機器の間で、非圧縮のデジタル映像データなどを伝送させる インターフェース規格として、 HDMI規格と称されるものが開発されている。 HDMI規 格は、映像データを、各色の原色データとして、 1画素単位で個別に伝送する規格で ある(以下画素をピクセルと称する)。音声データ (オーディオデータ)についても、映 像データのブランキング期間に、映像データの伝送ラインを使用して伝送するように してある。伝送する原色データは、赤,緑,青の加法混色の 3チャンネルの原色デー タ (Rデータ, Gデータ, Bデータ)を伝送する場合、もしくは Y, Cb, Crといった輝度 および色差信号による場合などがある。
[0375] 各色の 1ピクセルのデータは、基本的に 8ビットで構成される。水平同期信号ゃ垂 直同期信号などの同期信号についても、それぞれの同期信号が配置されるタイミン
グに送信される。また、映像データのピクセルクロックの伝送ラインと、制御データの 伝送ラインにっ 、ても設けてある。
[0376] 図 33は、 HDMI規格のインターフェースで、原色データ(Rデータ, Gデータ, Bデ ータ)を伝送する場合の例の概要を示した図である。映像データについては、チャン 一タとを個別に伝送するようにしてある。図 33の例では、ピクセル 0、ピクセル 1、ピク セル 2、ピクセル 3の 4画素のデータを送る期間を示してあり、それぞれのチャンネル の 1ピクセルのデータが 8ビットで構成されている。
[0377] 即ち、 Bデータ(青データ)については、チャンネル 0を使用して、ピクセル 0の期間 に、 8ビットの BOデータが送られ、以下、 8ビットの B1データ、 B2データ、 B3データが ピクセルクロック(図示せず)に同期して順に送られる。 Gデータ(緑データ)について は、チャンネル 1を使用して、ピクセル 0の期間に、 8ビットの GOデータが送られ、以 下、 8ビットの G1データ、 G1データ、 G2データ、 G3データがピクセルクロックに同期 して順に送られる。 Rデータ(赤データ)については、チャンネル 2を使用して、ピクセ ル 0の期間に、 8ビットの ROデータが送られ、以下、 8ビットの R1データ、 R2データ、 R3データがピクセルクロックに同期して順に送られる。
[0378] 図 33では示して!/ヽな 、が、別のチャンネルを使用して、制御データやピクセルクロ ックを伝送するようにしてある。制御データについては、映像データの送信側機器 (ソ ース側機器)から受信側機器 (シンク側機器)への伝送だけでなく、受信側機器 (シン ク側機器)から送信側機器 (ソース側機器)への伝送も行える構成としてある。また、ソ ース側機器では、 8ビット単位でデータを暗号ィ匕してあり、シンク側機器では、 8ビット 単位でデータをその暗号化からの復号ィ匕を行うようにしてある。
[0379] このように、 HDMI規格のインターフェースでは、 1ピクセルを、 1色あたり 8ビットで 送ることを前提として規格化されたものである。一方、近年、色の解像度を高めること が検討されており、 1ピクセルの 1色あたりのビット数を、 8ビット以上とすることが提案 されている。例えば、 1ピクセルの 1色あたりのビット数を、 10ビット又は 12ビットとする ことが提案されている。
[0380] 図 34は、 HDMI規格のインターフェースで、 1ピクセルの 1色あたり 10ビットのデー
タを伝送することを想定した、伝送状態の例である。 HDMI規格は既に説明したよう に、 8ビットを 1単位でデータを伝送することを想定した規格であり、 1ピクセルクロック で、 8ビット伝送する構成としてあり、 10ビットのデータを伝送するためには、 2ピクセ ルクロックが必要である。図 34の例では、 3ピクセルクロックで、 2ピクセルのデータを 伝送するデータ配置としてある。図 34に示したフェーズ 0, 1, 2力 それぞれ 1ピクセ ノレクロックの 1周期を示して 、る。
[0381] 図 34のデータ構成について説明すると、例えば Bデータについては、チャンネル 0 のフェーズ 0の期間で、ピクセル 0の 10ビットの内の 8ビットを送り、フェーズ 1の期間 で、ピクセル 0の残りの 2ビットを送り、続いた 2ビット期間に、無効なデータであるダミ 一データを送る。そして、フェーズ 1の期間の後半の 4ビット期間で、次のピクセル 1の 10ビットの内の 4ビットを送る。次のフェーズ 2の期間で、ピクセル 1の残りの 6ビットを 送り、続いた 2ビット期間に、無効なデータであるダミーデータを送る。以下、この配置 が繰り返される。チャンネル 1の Gデータ、チャンネル 2の Rデータについても、同じデ ータ配置でピクセルデータ及びダミーデータを送る。ダミーデータが配置される期間 は一例であり、別の期間に配置してもよい。なお、この図 34に示すデータ配置の場 合には、 1つのピクセルの伝送に、 1. 5ピクセルクロック期間が必要であるので、ピク セルクロックについても対応して高周波数ィ匕する必要がある。
[0382] この図 34に示すデータ構成としてあることで、 8ビットを 1単位でデータを伝送するこ とを想定した HDMI規格のインターフェースを利用して、比較的効率良くビット数の 多 、ピクセルデータを送ることができる。
[0383] WO2002Z078336号公報には、 HDMI規格の詳細についての記載がある。
[0384] ところで、 HDMI規格などのこの種のインターフェースを利用して、より高度なデー タ伝送ができるようにすることについての要請がある。即ち、 HDMI規格は、映像デ ータと、それに付随する音声データを、ソース側の映像機器とシンク側の映像機器と の間で伝送するものであり、映像データや音声データを伝送する伝送ラインとは別に 、制御データを伝送する伝送ラインも用意され、その制御データ用のラインを使用し て制御データの伝送も可能である。し力しながら、さらに別のデータを同時に伝送で さるよう〖こすることが要請されて ヽる。
[0385] 本発明は力かる点に鑑みてなされたものであり、 HDMI規格などの伝送できるビッ ト数が固定的に決められた規格を利用して、より効率良くデータ伝送ができるように することを目的とする。
[0386] 本発明は、 8ビット単位の映像データを、画素クロック〖こ同期して、色データ毎もしく は輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置力もシンク 側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する場合に、ソース側装置 力 シンク側装置に伝送する 1画素の映像データとして、 8ビットの整数倍でな 、所定 ビット数とし、 8ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、画素クロックに同 期したタイミングで伝送し、 1画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送される ビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、所定ビット数の 映像データとは別のデータを配置して、ソース側装置からシンク側装置に伝送するよ うにしたものである。
[0387] このようにしたことで、 1画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビッ ト数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間を利用して、メインの 映像データとは別の各種データを伝送できるようになる。
[0388] 本発明によると、 1画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数 と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間を利用して、メインの映像 データとは別の各種データを伝送できるようになり、 8ビットを越える多ビット数の画素 データの伝送と、メインの映像データとは別の各種データの伝送と力 両立して行え るようになり、伝送効率が向上する。また、伝送規格で定められた 8ビットの伝送単位 を維持した伝送形態であり、 8ビット単位での暗号化ゃ復号化が、規格で定められた 状態で行える。
[0389] 以下、本発明の一実施の形態を、図 26〜図 32を参照して説明する。
[0390] 本例にお 、ては、 HDMI規格でソース側機器力もシンク側機器に映像データなど を伝送する伝送システムに適用したものである。図 26は、本例のシステム構成例を示 した図で、ソース側機器であるビデオ記録再生装置 310と、シンク側機器であるテレ ビジョン受像機 330とを、 HDMIケーブル 301で接続して、ビデオ記録再生装置 310 力も映像データや音声データを、テレビジョン受像機 330に伝送する構成としてある
。以下の説明で、 HDMI規格について、必要な構成などを順に説明するが、基本的 には既存の HDMI規格をそのまま適用してあり、 HDMIケーブル 301の構成などは 従来と同じである。
[0391] まず、ビデオ記録再生装置 310について説明すると、ビデオ記録再生装置 310は 記録再生部 311を備え、映像データや音声データを記録し再生することができる。記 録再生部 311としては、例えばノ、ードディスクドライブ (HDD)装置を使用できる。記 録再生部 311で再生して得た映像データは、映像処理部 312に供給し、再生して得 た音声データは、音声処理部 314に供給する。また、チューナ 316を備え、そのチュ ーナ 316で受信して得た映像データ及び音声データを、映像処理部 312及び音声 処理部 314に供給する。
[0392] 映像処理部 312では、再生又は受信して得た映像データを、伝送用の映像データ とする処理が行われる。ここで、本例の映像処理部 312では、 2系統の映像データを 同時に処理できる構成としてあり、主画像用の映像データと副画像用の映像データ を生成させることができる。主画像用の映像データについては、例えば 1ピクセルが 1 色あたり 10ビットのデータとするようにしてあり、副画像用の映像データについては、 例えば 1ピクセルが 1色あたり 2ビットのデータとするようにしてある。
[0393] 音声処理部 314は、再生又は受信して得た音声データを、伝送用の音声データと する処理が行われる。ここで、本例の音声処理部 314では、供給される音声データを 、 2チャンネルオーディオ再生用の一般的なデータ構成の音声データの他に、 5. 1 チャンネルなどのマルチチャンネル再生を行う音声データとする処理が可能としてあ る。 2チャンネル再生用の音声データと、マルチチャンネル再生用の音声データとは 、同時に出力することが可能な構成としてある。マルチチャンネル再生用の音声デー タにつ 、ては、ビット圧縮された音声データとしてもよ!、。
[0394] 映像処理部 312及び音声処理部 314が出力する映像データ及び音声データは、 HDMI伝送処理部 320に供給する。 HDMI伝送処理部 320は、 HDMI規格のイン ターフェースの伝送処理を行う回路部であり、例えば集積回路化してある。 HDMI伝 送処理部 320に供給される映像データ及び音声データは、多重化回路 321で多重 化する。多重化の際に、主画像の映像データについては、 1. 5ピクセルクロック期間
を使用して、 1ピクセルのデータを配置するようにしてある。但し、 1ピクセルクロック期 間は 1チャンネルあたり 8ビットの伝送が可能であるので、 1. 5ピクセルクロック期間で 12ビットの伝送が可能であり、その 1. 5ピクセルクロック期間ごとに生じる余裕の期間 である 2ビット分を利用して、本例の場合にはその他のデータを多重化回路 321で配 置するようにしてある。
[0395] その他のデータとしては、例えば映像処理部 312で生成された副画像データを配 置する。既に説明したように、副画像データは、 1色あたり 1ピクセル 2ビットの非圧縮 映像データであり、 1ピクセルあたり 2ビット生じる余裕の期間に、 1ピクセルずつ配置 する。但し、ブランキング期間での垂直同期データや水平同期データは、主画像だ けについて伝送し、副画像データについては、その副画像データ専用の垂直同期 データや水平同期データは伝送しな 、。具体的なデータの伝送例につ 、ては後述 する。なお、上述したその他のデータとして、マルチチャンネル再生用の音声データ を、 1. 5ピクセルクロック期間ごと 2ビットずつ分けて配置するようにしてもよい。或い は、ビデオ記録再生装置 310の制御部 315で生成された比較的伝送データ量の多 い制御データもしくは付帯情報を、 1. 5ピクセルクロック期間ごとに 2ビットずつ分けて 酉己置するようにしてもよ ヽ。
[0396] 2チャンネル音声データについては、その映像データが伝送されるチャンネルのブ ランキング期間を使用して伝送するように、多重化を行うようにしてある。この 2チャン ネル音声データをブランキング期間に配置して伝送する処理は、 HDMI規格でフォ 一マット化された一般的な伝送処理である。
[0397] そして、多重化回路 321で多重化された伝送用のデータを、 HDCP暗号ィ匕部 322 で暗号化する。 HDCP暗号化部 322は、 HDCP (High— bandwidth Digital Co ntent Protection System)規格で、少なくとも映像データが伝送されるチャンネ ルの暗号化を行うようにしてある。ここでの暗号化は、 1チャンネルの 8ビットのデータ を単位として行うようにしてある。
[0398] HDCP暗号ィ匕部 322で暗号ィ匕されたデータは、伝送処理部 323に供給し、各色の ピクセルデータを個別のチャンネルに配置し、またピクセルクロックチャンネルや制御 データチャンネルなども、それぞれ対応したクロックやデータとし、 HDMI端子 324に
接続された HDMIケーブル 301に送出する。
[0399] HDMIケーブル 301は、テレビジョン受像機 330の HDMI端子 341に接続するよう にしてある。 HDMI端子 341に接続された HDMIケーブル 301で伝送されたデータ は、 HDMI伝送処理部 340内の伝送処理部 342で、ピクセルクロックに同期して検 出(受信)される。検出された各チャンネルのデータは、 HDCP復号化部 343で送信 時の暗号化からの復号化を行う。ここでの復号化についても、 1チャンネルごとに 8ビ ット単位で行われる。
[0400] 復号化されたデータは、多重分離回路 344に供給して、各チャンネルに多重化さ れたデータを分離する。ここでの分離処理としては、映像が伝送されるチャンネルの ブランキング期間に配置された音声データ(2チャンネルの音声データ)を、映像デ ータ(主映像データ)力も分離する。また、 1. 5ピクセルクロック期間ごとに生じる 2ビッ ト分の余裕の期間に配置されたデータについても、映像データから分離する。この余 裕の期間に配置されたデータが、副映像データである場合には、その副映像データ を取出す。また、余裕の期間に配置されたデータ力 マルチチャンネル音声データ である場合には、そのマルチチャンネル音声データを取出す。さらに、余裕の期間に 配置されたデータが、制御データや付帯情報である場合には、その制御データや付 帯情報を取出す。
[0401] 多重分離回路 344で分離された主映像データと、副映像データについては、映像 選択合成部 331に供給する。映像選択合成部 331では、このテレビジョン受像機 33 0の制御部 336からの指示に基づいて、いずれかの映像を選択し、選択された映像 データを映像処理部 332に供給する。映像処理部 332では、供給される映像データ に必要な処理を施し、表示処理部 333に供給する。表示処理部 333では、表示パネ ル 360を駆動する処理を行う。
[0402] 多重分離回路 344で分離された音声データについては、音声処理部 334に供給し 、アナログ変換などの音声処理を行い、処理された出力を出力処理部 335に供給し て、スピーカ駆動用に増幅などの処理を行い、出力処理部 335に接続された複数の スピーカ 351〜354から出力させる。音声処理部 334に供給される音声データ力 2 チャンネル音声データである場合には、 2チャンネル用の処理を行い、マルチチャン
ネル音声データである場合には、そのマルチチャンネル音声再生用の処理を行う。
[0403] 多重分離回路 344で分離された制御データについては、制御部 336に供給する。
なお、制御データについては、制御データチャンネルを使用して、このテレビジョン受 像機 330の制御部 336から、ビデオ記録再生装置 310側の制御部 315に送ることも できる。
[0404] 図 27は、ビデオ記録再生装置 310の伝送処理部 323と、テレビジョン受像機 330 の伝送処理部 342との間で、 HDMIケーブル 301で伝送される各チャンネルのデー タ構成例を示した図である。図 27に示すように、映像データを伝送するチャンネルと して、チャンネル 0と、チャンネル 1と、チャンネル 2の 3つのチャンネルが用意してあり 、さらにピクセルクロックを伝送するクロックチャンネルが用意してある。また、制御デ ータ伝送チャンネルとしての、 DDCライン及び CECラインが用意してある。
[0405] 送信側では、映像データを伝送するチャンネル毎に、伝送処理部(送信部) 323a, 323b, 323cが伝送処理部 323内に用意してあり、受信側でも、映像データを伝送 するチャンネル毎に、伝送処理部(データ受信部) 342a, 342b, 342cが伝送処理 部 342内に用意してある。
[0406] 各チャンネルの構成について説明すると、チャンネル 0では、 Bデータのピクセルデ ータと、垂直同期データと水平同期データと補助データとを伝送するようにしてある。 チャンネル 1では、 Gデータのピクセルデータと、 2種類の制御データ(CTLO, CTL 1)と、補助データとを伝送するようにしてある。チャンネル 2では、 Rデータのピクセル データと、 2種類の制御データ (CTL2, CTL3)と、補助データとを伝送するようにし てある。
[0407] 図 28は、本例の伝送構成で伝送される、 1フレームのライン構成及びピクセル構成 を示した図である。本例の場合に伝送される映像データ(主映像データ)は、非圧縮 データであり、垂直ブランキング期間及び水平ブランキング期間が付加されて 、る。 具体的には、図 28の例では、表示される映像エリア (アクティブビデオエリアとして示 すエリア)として、 480ライン X 720ピクセルのピクセルデータとしてあり、ブランキング 期間まで含めたライン数及びピクセル数として 525ライン及び 858ピクセルとしてある 。ブランキング期間中のダブルハッチング (右方向と左方向の斜線)で示すエリアは
データアイランドと称される、補助データが付加可能な期間である。
[0408] 次に、本例の伝送構成で、ピクセルデータが伝送されるチャンネル 0とチャンネル 1 とチャンネル 2を使用して、データが伝送される状態を、図 29を参照して説明する。 図 29の例では、 3ピクセルクロックで、 2ピクセルのデータを伝送するデータ配置とし てある。 1. 5ピクセルクロック期間ごとに生じる 2ビット分の余裕の期間に配置されるデ ータとしては、副画像データの例としてある。図 29に示したフェーズ 0, 1, 2力 それ ぞれ 1ピクセルクロックの 1周期を示している。
[0409] 図 29のデータ構成について説明すると、例えば Bデータについては、チャンネル 0 のフェーズ 0の期間で、主画像データのピクセル 0の 10ビットの内の 8ビットを送り、フ エーズ 1の期間で、主画像データのピクセル 0の残りの 2ビットを送り、続いた 2ビット期 間に、副画像データの Bデータの 1ピクセルを送る。
[0410] そして、フェーズ 1の期間の後半の 4ビット期間で、主画像データの次のピクセル 1 の 10ビットの内の 4ビットを送る。次のフェーズ 2の期間で、主画像データのピクセル 1 の残りの 6ビットを送り、続いた 2ビット期間に、副画像データの Bデータの 1ピクセルを 送る。以下、この配置が繰り返される。チャンネル 1の Gデータ、チャンネル 2の Rデー タにつ 、ても、同じデータ配置で主画像データのピクセルデータ及び副画像のピク セルデータを送る。図 29では、データ BO, GO, RO, Bl, Gl, R1は、それぞれ主画 像の 3原色のピクセルデータを示してあり、データ BSO, GSO, RSO, BS1, GS1, R S 1は、それぞれ副画像の 3原色のピクセルデータを示してある。
[0411] 図 30は、別のデータ構成例を示す図である。この例では、図 29の例に比べて、フ ヱーズ 1の期間として、最初の 2ビット期間で、前のフェーズ 0の期間力も続いたピクセ ル 0の主画像のピクセルデータの残りの 2ビットを送り、次に、副画像のピクセル 0の 2 ビットのピクセルデータを送り、さらに、副画像のピクセル 1の 2ビットのピクセルデータ を送る。そして、フェーズ 1の最後の 2ビット期間で、ピクセル 1の主画像のピクセルデ ータの最初の 2ビットを送り、フェーズ 2では、ピクセル 1の残りの 8ビットの主画像のピ クセルデータを送る構成としてある。このように、図 30の例は、副画像のピクセルデー タを配置する位置が、図 29の例とは異なるものである。
[0412] 図 29、図 30の例では、主画像のピクセルデータ以外のデータとして、副画像のピク
セルデータとした力 マルチチャンネル音声データや、制御データなどのその他のデ ータを配置する場合にも、同様の位置に配置すればよい。制御データとしては、例え ば、表示パネルが必要なバックライトの輝度制御データなどを送るようにしてもょ 、。
[0413] 図 31は、このように主画像のピクセルデータ以外のデータを配置する多重化を行つ た場合に、ソース側から、伝送データの構成について指示するデータである、 VSDB と称されるデータで、多重化データ例をシンク側に指示する場合の例である。 VSDB のデータは、 DDCライン(図 27)を使用して伝送されるデータである。この例の VSD Bの場合には、 6バイト目のデータで、 1ピクセルが何ビットのデータであるかが示され る。本例の場合には、 1色の 1ピクセルごとに 10ビットで合計 30ビットのデータである ことが示される。そして、副画像の有無が示される。この副画像の有無のデータの代 わりに、マルチチャンネル音声の付カ卩の有無、又は制御データの付加の有無を示す ようにしてもよい。
[0414] シンク側機器(テレビジョン受像機 330)の制御部 336 (図 26)では、この VSDBの データを判断して、どのようなフォーマットで副画像が伝送されているの力判断し、受 信した副画像のデータの分離やデコードなどの処理を、多重分離回路 344などで実 行させて、副画像を使用した表示などを正しく実行させる。
[0415] VSDBで送られる副画像に関するデータとしては、副画像のピクセル数などのより 詳細なデータを送るようにしてもよい。例えば、副画像のフォーマットとして、フォーマ ット A, B, C, Dの 4種類が存在する場合に、 6バイト目のデータの下位 4ビットを使用 して、その 4種類のいずれであるかを示す伝送構成としてもよい。フォーマット A, B, C, Dの詳細については、別に伝送してシンク側機器に知らせるようにしてもよい。例 えば、フォーマット Aは、主画像と同じ画素数で、各色の 1画素が 2ビットで、主画像と 副画像が同一のフレームレートを持つ場合とし、フォーマット Bは、主画像の 1Z4の 画素数で、各色の 1画素が 8ビットで、主画像と副画像が同一のフレームレートを持つ 場合とし、のような副画像のデータ構成の詳細を送信して知らせるようにしてもょ 、。
[0416] なお、ここでは、 VSDBのデータとして、ソース側から多重化データ例を指示するの に使用したが、シンク側の機器が、受信可能なデータの能力(表示処理可能な能力) を示すために、同様のデータをソース側に送るようにしてもよい。即ち、接続された機
器を相互に認証する際などに、シンク側機器の制御部は、自身の表示処理能力を、 VSDBのデータ(又は別のデータ)を使用してソース側に示す。ソース側の制御部で は、その能力に合わせたフォーマットで、副画像のデータを伝送するように構成する 。このようにすることで、適切な副画像データの伝送状態となる。
[0417] DDCラインで伝送される VSDBのデータを使用して、副画像に関するデータを伝 送するようにしたのは、一例であり、ソース側機器とシンク側機器との間で伝送される 、その他のデータ区間を使用して、同様なデータを伝送するようにしてもよい。例えば 、図 28に示したブランキング期間中のデータアイランドの区間の一部に、副画像を含 むデータが伝送されて!ヽることを示す付加情報を配置するようにしてもょ ヽ。
[0418] ここで、本例の伝送構成で、副画像などを伝送可能なデータ量にっ 、て検証すると 、例えば、クロックチャンネルの周波数が 225MHz程度であった場合には、 225MH z * (3ch * 8bit) * ( (12bit— 10bit) Zl2bit) = 900Mbpsより、 900Mbps程 度までのデータを転送することができる。また、主画像のピクセル数力も検証すると、 例えば主画像が 1920ピクセル X 1080pで 60Hzであった場合については、副映像 として、たとえば 2^6 = 64色で 1920ピクセノレ X 1080pの 60Hzとなり、この畐 ij画像力 S 主映像と同期して送られる。また別の例として、主映像が 1920ピクセル X 1080pで 6 0Hzであった場合には、副画像の解像度を主画像の縦横それぞれ半分の 960ピク セル X 540pにすれば、各色ごとに、 1ピクセル 8ビットの副映像が得られる。また、各 色の 1ピクセル 12ビットで 720ピクセル X 480pの 60Hzの SD解像度の副映像を、主 映像と同期して送ることができる。このように、副画像は、主画像の伝送で余っている データ(図 34でのダミーデータ)の伝送速度を超えない範囲にて、色の多ビット化と 画素数の組み合わせを任意に変えることができる。
[0419] 図 32は、主画像と副画像の例を示したものである。この例では、テレビジョン受像機 330に表示される主画像として、特定の場所の航空写真 (衛星写真)画像 361として あり、その場所の地図画像を副画像 362としてある。このように関連のある主画像と副 画像を送って表示させることで、画像の使い分けが可能になる。なお、本例の場合に は、主画像と副画像は、ビット位置などを完全に同期させて伝送することが可能であ るので、同期データについては、主画像のものを共通に使用でき、効率の良い伝送
が可能である。
[0420] このように本例の伝送処理を適用することで、主となる画像データのビット数を、 1伝 送単位のビット数に増やすことができると共に、その際に余るビット位置を利用して、 副画像などの各種データを伝送することができ、多ビット化と伝送効率の向上とを両 立させることができる。
[0421] なお、ここまで説明した実施の形態では、 1ピクセル 10ビットのデータを伝送する場 合の例とした力 基本的な伝送単のビット数 (ここでは 8ビット)と異なる 12ビットや 14 ビットなどのデータを伝送する際に、その場合に余るビット区間に、副画像などのその 他のデータを伝送するようにしてもょ 、。
[0422] また、 1ピクセルが 16ビット単位で伝送可能なフォーマットなどの、その他のビット数 で伝送可能なフォーマットに適用してもよい。暗号ィ匕ゃ復号ィ匕の単位についても、 16 ビットなどのその他のビット数を単位として処理を行うものに適用してもよい。
[0423] また、上述した実施の形態では、 HDMI規格のインターフェースを前提として説明 したが、その他の同様な伝送規格にも適用可能である。
[0424] ところで、 HDMI (R)では、どのようなビデオフォーマットタイミングにお 、ても、送信 と表示をすることができる。 HDMI (R)においては、製品間の相互運用性を最大限に するため、共通の DTV (Digital Television)フォーマットが定義されている。これら のビデオフォーマットタイミングでは、ピクセル、ラインカウントとタイミング、同期パルス の位置、所要時間の他、フォーマットがインタレースである力 又はプログレッシブで あるかが定義される。 HDMI (R)は、また、ベンダ独自のフォーマットを使用すること ができる。
[0425] HDMI (R)にお!/、て、リンクを通して送信されるビデオピクセルは、異なる 3種類の ピクセル符号化としての RGB 4 :4 :4、 YCBCR 4 :4 :4、又は YCBCR 4 : 2 : 2の うちの 1つになっている。
[0426] HDMI (R)「ソース」は、ソースビデオの特性に基づく送信信号のピクセル符号ィ匕 及びビデオフォーマット、「ソース」で使用可能なフォーマット及びピクセル符号ィ匕変 換、並びに、「シンク」のフォーマット、ピクセル符号ィ匕の能力、及び優先権を決定す る。
[0427] HDMI (R)では、ビデオ「ソース」と「シンク」間の最大限の適合性を提供するため、 特定の最小限度の必要条件が「ソース」と「シンク」に関して指定される。
[0428] また、 HDMI (R)では、 CEA— 861—Dに指定されるものに、以下に示すサポート 必要条件( 1)な 、し (7)の 、くつかが追加される。
[0429] (l) HDMl (R)「ソース」は、少なくとも以下のビデオフォーマットタイミングの 1つを サポートする。
•640x480p @ 59. 94/60Hz
•720x480p @ 59. 94,60Hz
•720x576p @ 50Hz
[0430] (2)他のコンポーネントのアナログ又は非圧縮デジタルビデオ出力を使用して、以 下のビデオフォーマットタイミングの 、ずれかを送信することができる HDMI (R)「ソ ース」は、 HDMI (R)インタフェースを通してそのビデオフォーマットを送信できる。
•1280x720p @ 59. 94,60Hz
•1920xl080i @ 59. 94/60Hz
•720x480p @ 59. 94,60Hz
•1280x720p @ 50Hz
•1920xl080i @ 50Hz
•720x576p @ 50Hz
[0431] (3) 60Hzビデオフォーマットを受け入れる HDMI (R)「シンク」は、 640x480p @
59. 94/60Hzと 720x480p @ 59. 94/60Hzとのビデ才フ才一マットタイミン グをサポートする。
[0432] (4) 50Hzビデオフォーマットを受け入れる HDMI (R)「シンク」は、 640x480p @
59. 94Z60Hzと 720x576p @ 50Hzとのビデオフォーマットタイミングをサポー トする。
[0433] (5) 60Hzビデオフォーマットを受入れ、かつ HDTV 能力をサポートする HDMI ( R)「シンク」は、 1280x720p @ 59. 94,60Hz又は 1920xl080i @ 59. 94 Z60Hzのビデオフォーマットタイミングをサポートする。
[0434] (6) 50Hzビデオフォーマットを受入れ、かつ HDTV 能力をサポートする HDMI (
R)「シンク」は、 1280x720p @ 50Hz又は 1920xl080i @ 50Hzのビデオフォ 一マットタイミングをサポートする。
[0435] (7)他のコンポーネントのアナログ又は非圧縮デジタルビデオ入力を使用して以下 のビデオフォーマットタイミングの 、ずれかを受信することができる HDMI (R)「シンク 」は、そのフォーマットを、 HDMI (R)インタフェースによって受信することができる。 •1280x720p @ 59. 94,60Hz
•1920xl080i @ 59. 94/60Hz
•1280x720p @ 50Hz
•1920xl080i @ 50Hz
[0436] また、 HDMI (R)では、「データアイランド」期間中に、「チャンネル 0」で、符号化さ れたビットを使用して HSYNC及び VSYNC信号が送られる。さら〖こ、「ビデオデータ 」期間中、 HDMI (R)では、 HSYNC及び VSYNCは送られず、「シンク」は、これら の信号が不変のままであると想定しなければならない。また、「コントロール」期間中、 HDMI (R)では、 TMDS「チャンネル 0」で 4種類のコントロール文字(control char acters)を使用することによって HSYNC及び VSYNC信号が送られる。
[0437] さらに、 HDMI (R)では、 RGB 4 :4 :4、 YCBCR 4 : 2 : 2及び YCBCR 4 :4 :4 のピクセル符号ィ匕のみ使用することができる。
[0438] なお、すべての HDMI (R)「ソース」及び「シンク」は、 RGB 4 :4 : 4ピクセル符号化 をサポートできる。また、すべての HDMI (R)「ソース」は、そのデバイスが他のコンポ 一ネントのアナログ又はデジタルビデオインタフェースによってカラーディファレンスカ ラースペースを送信できる場合、そのデバイスがこの必要条件を満たすために RGB ビデオを YCBCRに変換する必要がある場合を除き、常に YCBCR 4 : 2 : 2又は YC BCR 4 :4 : 4ピクセル符号化の!/、ずれかをサポートする。
[0439] さらに、すべての HDMI (R)「シンク」は、そのデバイスが他のコンポーネントのアナ ログ又はデジタルビデオ入力力 のカラーディファレンスカラースペースをサポートで きる場合、 YCBCR 4 :4 :4及び YCBCR 4 : 2 : 2ピクセル符号化の両方をサポート できる。
[0440] また、 HDMI (R)「シンク」が YCBCR 4 : 2 : 2又は YCBCR 4 :4 :4のいずれかを
サポートする場合、両方がサポートされる。
[0441] HDMI (R)「ソース」は、 E— EDIDの使用により「シンク」によってサポートされるピク セル符号化を決定することができる。「シンク」が YCBCR フォーマットのビデオデー タをサポートすることを示し、「ソース」が YCBCRデータを配信することができる場合、 それはこのデータのリンクによる転送を可能にすることができる。
[0442] ここで、 HDMI (R)「ソース」及び「シンク」は、ピクセル当たり 24, 30, 36、又は 48 ビットのカラー深度(color depths)をサポートすることができる。また、すべての HD MI (R)「ソース」及び「シンク」は、ピクセル当たり 24ビットをサポートする。
[0443] また、 24ビットよりも大の、 30, 36、及び 48ビットのカラー深度は、「ディープカラー 」モードとして定義される。 HDMI (R)「ソース」又は「シンク」力 いずれかの「ディー プカラー」モードをサポートする場合、それは 36ビットモードをサポートすることとする 力 すべての「ディープカラー」モードはオプションである。
[0444] それぞれの、サポートされる「ディープカラー」モードについては、 RGB 4 :4 :4が サポートされることとし、オプションとして YCBCRをサポートすることができる。また、ど の「ディープカラー」モードについても、 YCBCR 4 : 2 : 2は許可されない。
[0445] HDMI (R)「シンク」は、そのコンビネーションが Max_TMDS— Clock表示を超 える場合を除き、すべての EDIDによって表示されるビデオフォーマットに関するす ベての EDIDによって表示される「ディープカラー」モードをサポートする。
[0446] また、 HDMI (R)「ソース」は、そのモードに対するサポートを表示しな!ヽ「シンク」に 、「ディープカラー」モードを送らな 、ようにすることができる。
[0447] 指定ビデオフォーマットタイミング(specified video format timing)を送信する とき、すべての指定されたビデオラインピクセルカウントとビデオフィールドラインカウ ント(アクティブ及びトータル)、 HSYNCと VSYNCポジション、極性(polarities)及 び所要時間に従う。
[0448] 例えば、「ソース」が要求されるよりも少な 、、ライン当たりのアクティブなピクセル数( active pixels per line)でマテリアルを処理している場合 (すなわち、標準定義 MPEG2マテリアルに対して、 704ピクセル対 720ピクセル)、それは、 HDMI (R)に よって送信される前に、供給されるマテリアルの左右にピクセルを追加することができ
る。 AVIバー infoはこれらの追加されたピクセルに伴って調整が必要な場合がある。
[0449] なお、次のビデオフォーマットタイミングに関しては、 CEA— 861— D又は CEA— 8
61の後のバージョンで詳細なタイミングを見ることができる。
[0450] ここで、 1次ビデオフォーマットタイミングは、以下の通りである。
[0451] · 640χ480ρ @ 59. 94,60Hz
•1280x720p @ 59. 94,60Hz
•1920xl080i @ 59. 94/60Hz
•720x480p @ 59. 94,60Hz
• 720 ( 1440) x480i @ 59. 94,60Hz
•1280x720p @ 50Hz
•1920xl080i @ 50Hz
•720x576p @ 50Hz
•720 (1440) x576i @ 50Hz
[0452] また、 2次ビデオフォーマットタイミングは、以下の通りである。
[0453] · 720 ( 1440) x240p @ 59. 94,60Hz
•2880x480i @ 59. 94,60Hz
•2880x240p @ 59. 94,60Hz
- 1440x480p @ 59. 94,60Hz
•1920xl080p @ 59. 94/60Hz
•720 (1440) x288p @ 50Hz
•2880x576i @ 50Hz
•2880x288p @ 50Hz
•1440x576p @ 50Hz
•1920xl080p @ 50Hz
•1920xl080p @ 23. 98,24Hz
•1920xl080p @ 25Hz
•1920xl080p @ 29. 97,30Hz
•2880x480p @ 59. 94/60Hz
•2880x576p @ 50Hz
•1920xl080i (1250 total) @ 50Hz
• 720 ( 1440) x480i @ 119. 88/120Hz
•720x480p @ 119. 88/120Hz
•1920xl080i @ 119. 88/120Hz
•1280x720p @ 119. 88/120Hz
• 720 ( 1440) x480i @ 239. 76,240Hz
•720x480p @ 239. 76,240Hz
•720 (1440) x576i @ 100Hz
•720x576p @ 100Hz
•1920xl080i @ 100Hz
•1280x720p @ 100Hz
•720 (1440) x576i @ 200Hz
•720X576p @ 200Hz
[0454] 次に、ピクセル繰り返し(pixel— repetition)につ!/、て述べる。
[0455] 固有ピクセル率が 25MpixelsZsec以下のビデオフォーマットは、 TMDSリンクで 送るために、ピクセル繰返しを必要とする。 720x480i及び 720x576iのビデオフォ 一マットタイミングは常にピクセルが繰り返される。
[0456] また、 HDMI (R)「ソース」は、 AVIInfoFrame内の「ピクセル繰返し (PRO: PR3)
」フィールドによるピクセル繰返しの使用を示す。このフィールドは、 HDMI (R)「シン ク」に、送信される各一意のピクセルの繰返し数を指示する。非繰返しフォーマット (n on— repeated formats)では、この値は 0とされる。
[0457] ピクセル繰返しフォーマット(pixel— repeated formats)については、この値はリ アルイメージコンテンツ(real image content)を失わずに「シンク」によって破棄す ることができるピクセルの数を示す。
[0458] 「ソース」は、常に、正確に使用されるピクセル繰返しカウント(pixel repetition c ount)を示す。なお、「ピクセル繰返し」フィールドの使用は、 HDMI (R)「シンク」に 関してはオプションである。また、このピクセル繰返しカウントフィールドの使用につい
ては、 CEA— 861— Dで詳細に説明されている。
[0459] ところで、 HDMI (R)ケーブルで送ることができるピクセル符号化は、 YCBCR 4:
4 :4、YCBCR 4 : 2 : 2及び RGB 4 :4 :4の 3種類である。どの符号化が使用される 場合でも、以下に示される方法の 1つに適合する。
[0460] 4つのカラー深度、すなわち、ピクセル当たり 24, 30, 36、及び 48ビットがサポート される。 24ビットより大の 30, 36、及び 48ビットの深度(「ディープカラー」モード)で は、 RGB 4 :4 :4と YCBCR 4 :4 :4のみが許可される。
[0461] 図 35は、デフォルトの符号化、すなわち、 24ビットカラー深度に対する RGB 4 :4 :
4を示す図である。
[0462] ビデオの特定のラインに関する最初のピクセルの R、 G、及び Bコンポーネントは、「 防護帯域」の文字 (Guard Band characters)に続くビデオデータ期間の最初の ピクセルで転送される。
[0463] 図 36は、 HDMI (R)で 24ビット YCBCR 4 : 2 : 2データを転送するための信号マツ ビングとタイミングを示す図である。
[0464] 4 : 2 : 2データは、ピクセル当たり 2つのコンポーネントのみ必要とするため、各コン ポーネントに、より多くのビットを割り当てることができる。ここで、図 36においては、利 用可能な 24ビットは Yコンポーネントについては 12ビット、 Cコンポーネントについて は 12ビットに分割される。
[0465] HDMI (R)での YCBCR 4 : 2 : 2ピクセル符号化は、標準 ITU— R BT. 601によ く似ている。 Yサンプルの上位 8ビットは「チャンネル」 1の 8ビットにマップされ、下位 4 ビットは「チャンネル」 0の下位 4ビットにマップされる。 12ビット以下が使用される場合 、有効ビットは、 LSb以下のビットに 0を埋め込み、左寄せする(すなわち、 MSb = M Sb)。
[0466] また、「ビデオデータ期間」内に送信される最初のピクセルは、 3つのコンポーネント 、 YO、 CbO及び CrOを含む。 Y0及び CbOコンポーネントは、最初のピクセル期間に 送信され、 CrOは第 2ピクセル期間に送信される。この第 2ピクセル期間も、第 2ピクセ ルのコンポーネント Y1のみを含む。このようにして、リンクは、各 2ピクセルごとに 1つ の CBサンプルを、各 2ピクセルごとに 1つの Crサンプルを、それぞれ送る。
[0467] なお、これらの 2つのコンポーネント(CB及び CR)は、リンク上の同じ信号パス上で 多重送信される。
[0468] また、第 3ピクセルにお!/、て、送信される第 3ピクセルに対して、 Y及び CBコンポ一 ネントでこのプロセスが繰り返され、次のピクセル期間において、第 3ピクセルの CRコ ンポーネントと第 4ピクセルの Yコンポーネントがこれに続く。
[0469] すなわち、 YCBCR4 : 2 : 2の画像については、各画素が、 Y成分を有するとともに、 2画素ごとに、その 2画素のうちの 1画素が、 CB成分及び CR成分を有する。 HDMI ( R)では、 YCBCR4 : 2 : 2の画像の画素データの Y成分、 CB成分、及び CR成分に は、いずれも、 12ビットが割り当てられている。
[0470] そして、 HDMI (R)では、 YCBCR4 : 2 : 2の画素データについては、図 36に示す ように、ピクセルクロックの 1クロックにっき、 TMDSチャンネル # 0で、 1画素の 12ビッ トの Y成分のうちの下位 4ビット(bits3— 0)と、 1画素の 12ビットの CB成分又は CR成 分のうちのいずれか一方の下位 4ビット(bits3— 0)とを送信することができる。さらに 、 TMDSチャンネル # 1で、 1画素の 12ビットの Y成分のうちの上位 8ビット(bitsl l —4)を送信するとともに、 TMDS # 2チャンネルで、 1画素の 12ビットの CB成分又は CR成分のうちのいずれか一方の上位 8ビット(bitsl l—4)を送信することができる。
[0471] つまり、 YCBCR4 : 2 : 2の画素データについては、ピクセルクロックの 1クロックにつ き、 1画素の 12ビットの Y成分が送信される。さら〖こ、ピクセルクロックの 2クロックのう ちのいずれか 1クロックにっき、 1画素の 12ビットの CB成分又は CR成分のうちのい ずれか一方の成分が送信され、残りの 1クロックにっき、他方の成分が送信される。
[0472] 図 37は、 HDMI (R)で 24ビット YCBCR 4 :4 :4データを転送するための信号マツ ビングとタイミングを示す図である。
[0473] 次に、ディープカラーピクセルのパッキングについて述べる。
[0474] 24ビット/ピクセルのカラー深度では、ピクセルは、 TMDSクロック当たり 1ピクセル の割合で送られる。これよりも深いカラー深度では、 TMDSクロックは、ソースピクセ ルクロックよりも早く実行され、追カ卩のビットに対して特別帯域幅(extra bandwidth )を提供する。また、 TMDSクロックレートは 24ビットに対するピクセルサイズの割合 で増す。
[0475] 以下に、各ビットモードにおける TMDSクロックを示す。
[0476] (1) 24ビットモード: TMDSクロック = 1. 0 x ピクセルクロック (1 : 1)
(2) 30ビットモード: TMDSクロック = 1. 25 X ピクセノレクロック (5 :4)
(3) 36ビットモード: TMDSクロック = 1. 5 X ピクセノレクロック (3 : 2)
(4) 48ビットモード: TMDSクロック = 2. 0 X ピクセノレクロック (2 : 1)
[0477] ここで、「ディープカラー」モードで作動するとき、すべてのビデオデータ (ピクセル
) と信号 (HSYNC、 VSYNC、 DE 遷移) は一連のパック形式「ピクセルグルー プ」に分類され、そのそれぞれが同じ数のピクセルを有し、それぞれが送信のために 同じ数の TMDSクロックを必要とする。それぞれの TMDSクロックで、 1つの「ピクセ ルグループのフラグメント」が送信される。なお、グループ当りのピクセルの数とグル ープ当りのフラグメントの数は、ピクセルサイズによって決定される。
[0478] 以下に、各ビットモードにおける、グループ当りのピクセルの数とグループ当りのフ ラグメントの数を示す。
[0479] (1) 24ビットモード: 1ピクセル Zグループ、 1フラグメント Zグループ
(2) 30ビットモード: 4ピクセル Zグループ、 5フラグメント Zグループ
(3) 36ビットモード: 2ピクセル Zグループ、 3フラグメント Zグループ
(4) 48ビットモード: 1ピクセル Zグループ、 2フラグメント Zグループ
[0480] アクティブビデオの間、入力ピクセルデータはこれらのグループにパックされる。ブ ランキングの間、 HSYNCと VSYNCがこれらの同じグループにパックされる。このよ うにして、すべてのビデオ関連プロトコノレエレメント(video— related protocol ele ments)はピクセルクロックに正比例して送られ、このようにしてピクセルクロックとピク セルデータ、 DE遷移と HSYNC又は VSYNC遷移間の関係に変化がないことが保 証される。これはまた、他のピクセルサイズで等分にサポートされる 24ビット Zピクセ ルでサポートされることを可能にする。
[0481] また、その他のすべての HDMI (R)プロトコルエレメントは、「ディープカラー」ピクセ ルパッキングによって影響されない。「データアイランド(Data Islands)」、「ビデオ ガードバンド(Video Guard Bands)」及び「プリアンブル (Preambles)」は、正常 な(24ビット)モードで発生するのと同様に発生する。すなわち、各「プリアンブル」は
8TMDSクロックで、各「データアイランド」パケットは 32TMDSクロックで、各「防護 帯域幅」は 2TMDSクロックである。
[0482] 以上のように、ピクセルグループは 1、 2、又は 4ピクセルで構成される。各ピクセル グループは、 TMDSクロック当たり 1フラグメントで送信される 1、 2、 3又は 5ピクセル フラグメントに分割される。
[0483] 送信されるストリーム内の各 TMDS 文字期間 (1 TMDSクロック) は、単一の「 ピクセルグループのフラグメント」を送り、それに従ってグループの特定の「パッキング フェーズ」を表わす。
[0484] 「シンク」が、そのピクセルのアンパッキング状態をソースのピクセルパッキング状態 と同期化するために、文字のストリーム内のどの文字が新しいグループのスタート又 はフェーズ 0を表わすかを決定する必要がある。これを達成するため、ソースは特定 のピクセルのパッキングフェーズを示すパケットを送る。このパケットは、少なくともビ デォフィールド当たりに 1度送られ、その時点でのパッキング状態を示す。シンクは、 このデータを使用することにより、それぞれの新しいグループの最初のスタート地点を 決定し、定期的な更新を使用して同期化が継続していることを確認し、又はリンク上 のひど 、エラーから回復する。
[0485] 図 38は、すべてのカラー深度に関するすべての「ピクセル符号化」を明示する図で ある。
[0486] 図 38には、各モードについて、各フェーズのパッキングが示されている。アクティブ ビデオに関するパッキングフェーズは" mPn" (10PO、 10P1など)として識別され、ブ ランキングのパッキングフェーズは" mCn" (10CO、 10C1など)として識別される。
[0487] ブランキングの間に、各「ピクセルグループ」でピクセルクロック当たり 1つの HSYN C及び VSYNC値が送られる。これは、グループ当りの必要数よりも一つ多い HSYN C及び VSYNCスロットを提供し(例えば、 4ピクセルに対して 5 TMDSクロック)、そ のため、グループの最後の TMDSクロックで単純に HSYNC及び VSYNC値が繰り 返される。
[0488] 図 39ないし図 43は、 24ビットモード、 30ビットモード、 30ビットモードの残余、 36ビ ットモード、及び 48ビットモードについて、グループサイズと、グループ内の HSYNC
及び VSYNC送信のシーケンスを示す図である。
[0489] なお、図 39ないし図 43において、各ピクセルのソース HSYNCZVSYNC値は( 必要に応じて) S、 T、 U、 Vとラベル表示されている。ソース HSYNCZVSYNC値 S はグループ内の最も左の(最も早!ヽ)コードである。
[0490] また、 30ビットモードでは、「ビデオデータ期間」がピクセルグループ境界の前に終 了すると、グループ境界に達するまで (ステップ 10PC4まで)、残りのフラグメントが図
41に示される lOPCnシーケンスから、 1つ又は複数のステップを使用して満たされる
。その後、通常のシーケンスが使用される (ステップ 10Cn)。
[0491] なお、図 41は、 30ビットモードの残余(DEのフォーリングエッジは中間グループで 発生する)を示す図であり、図 41に示される" lOPCn"は、 ΙΟΡηから 10COまでの遷 移に関するブリッジ状態をいう。
[0492] ここで、「ディープカラー」モードになっているとき、「ソース」と「シンク」は、それぞれ
、「ビデオデータ」期間の最後のピクセル文字のパッキングフェーズを記録する。
[0493] また、「ソース」は、時々、現在のカラー深度を知らせる「一般コントロールパケット(G
CP)」と、 GCPの前に送られた最後のピクセル文字のパッキングフェーズを送る。この データは、 CD (CDO、 CD1、 CD2、 CD3)力 ^でなければ GCPで常に有効である。
[0494] さらに、「シンク」は、 0でない CDデータで GCPを受信したとき、常にレシーバ自身 のカラー深度とフェーズを CDデータと比較しなければならな!/、。これらが一致しな!ヽ 場合、「シンク」はカラー深度又はフェーズを CDデータに一致させるため、調整しな ければならない。
[0495] 「ソース」は、「ディープカラー」を送信するとき、現在のカラー深度を示す正確な CD フィールドと、 GCPの前に送られた最後のピクセル文字 (最後の「ビデオデータ期間」 内の)のノ ッキングフェーズを示す PPフィーノレド(PPO、 PP1、 PP2、 PP3)と共に、「 一般コントロールパケット (GC)」を送る。また、「ソース」は、「ディープカラー」に対す るサポートを示す「シンク」にのみ、 0でない CDとともに GCPを送り、「シンク」によって サポートされるカラー深度のみを選択する。
[0496] さらに、「ソース」は、 0でない CDと共に GCPをシンクに送った後、「シンク」が「ディ ープカラー」のサポートを «I続する限り、 24ビットカラーに戻ったとしても、少なくともビ
デオフィールドごとに 1回、 0でな!/、CDと共に GCPを送り続けなければならな!/、。
[0497] また、「シンク」は、 4連続ビデオフィールド以上、 0でな!/、CDと共に GCPを受け取ら な 、場合、ディープカラーモードを終了しなければならな ヽ(24ビットカラーに戻る)。
[0498] 図 44は、 SB1のカラー深度値(CDフィールド)を示す図である。
[0499] 図 44に示すように、 CDが 0の場合、カラー深度に関する情報は表示されな 、。な お、 PPは 0とする。
[0500] また、 CDが 0以外の場合、カラー深度が表示され、ノ ッキングフェーズビット(PP) は有効である。
[0501] 「シンク」力 「ディープカラー」に対するサポートを表示しな!、場合、 0の CDフィー ルド(「カラー深度」が表示されない)が使用される。また、この値も、「ディープカラー」 以外の情報(例えば、 AVMUTE)のみを示す GCPを送信するため、「ディープカラ 一」モードで使用することができる。
[0502] ここで、 CDフィールドがピクセル当たり 24ビットを示すとき、 PPフィールドは無効で あり、「シンク」によって無視されなければならない。
[0503] なお、 SB1の「ピクセルパッキングフェーズ」フィールド(PP)においては、 CDフィー ルドが 0のとき、 PPフィールドも 0とされ、 CDフィールドが 0でないとき、 PPフィールド は最新「ビデオデータ期間」(GCPメッセージの前)の最後のフラグメントのパッキング フェーズを示す。
[0504] 図 45は、早期のパッキングフェーズテーブルに示される各パッキングフェーズに関 する特定の PP値を示す図である。
[0505] フェーズ 0は常にグループの最初のピクセルの一部のみ表わすため、フェーズ 0で 終了する「ビデオデータ期間」はない。従って、ノ ッキングフェーズ 0は PPビットを使 用して示す必要がない。また、最初のピクセル後にアクティブビデオが終了した場合 は、最後のフェーズがフェーズ 1であり、最初のピクセルの最後のビットを含むこととな る。
[0506] 送信されるビデオフォーマットのタイミング力 それぞれの「ビデオデータ期間」の最 初のピクセルのフェーズがピクセルパッキングフェーズ 0に相当するようなものである 場合(例えば、 10PO、 12P0、 16P0)、「ソース」は、 GCPに Default Phaseビット
を設定することができる。また、「シンク」は、 PPフィールドのフィルタリング、又は PPフ ィールドの処理を最適化するために、このビットを使用することができる。
[0507] 次に、 GCP SB2の Default— Phaseフィールドについて述べる。
[0508] Default— Phaseが 0の場合、 PPビットは変化し、それぞれの「ビデオデータ期間」 の最初のピクセルが変化することがある。
[0509] また、 Default— Phaseが 1のとき、以下に示す(1)ないし (4)が真である。
[0510] (1)それぞれの「ビデオデータ期間」の最初のピクセルは、常にピクセルパッキング フェーズ力 S〇(10PO、 12P0、 16P0)である。
(2)それぞれの「ビデオデータ期間」に続く最初のピクセルは、ピクセルパッキング フェーズ力 S〇(10CO、 12C0、 16C0)である。
(3) PPビットはすべての GCPに対して定数であるものとし、最後のパッキングフエ一 ズ(10P4、 12P2、 16P1)【こ等し!/ヽ。
(4) HSYNC又は VSYNCの各遷移に続く最初のピクセルは、ピクセルパッキング フェーズ力 S〇(10CO、 12C0、 16C0)である。
[0511] 次に、上述したピクセル繰り返しについて、さらに述べる。
[0512] ピクセル倍カ卩(Pixel— Repetition— Count = 1)の間、最初のピクセル期間に送ら れるすべてのデータは、第 2ピクセル期間中繰り返される。次に、第 3ピクセル期間は 実際の第 2のピクセルを表わし、以下同様になる。
[0513] 図 46は、ピクセル倍カ卩の YCBCR 4 : 2 : 2を示している。
[0514] ピクセルの繰返しは、「ディープカラー」モードと関連して許可される。「ソース」は、「 ディープカラー」パッキングの前に、上述したようにピクセルを複数のフラグメントに複 製する。
[0515] 次に、ビデオ量子化範囲(Video Quantization Ranges)について述べる。
[0516] ビデオコンポーネントの黒と白のレベルは、「全範囲」又は「限定範囲」とされる。ま た、 YCBCRコンポーネントは、常に「限定範囲」とされ、 RGBコンポーネントは、「全 範囲」又は「限定範囲」のいずれでも良い。 RGBが使用されるとき、「全範囲」を必要 とする VGA (640x480)フォーマットを除いて、 CEA— 861— Dに定義されるすべて のフォーマットについて「限定範囲」が使用される。
[0517] 図 47は、ビデオカラーコンポーネント範囲を示す図である。
[0518] なお、 xvYCCに関するコンポーネント範囲については、 IEC 61966— 2— 4で説 明されている。
[0519] 次に、比色定量(Colorimetry)について述べる。「ソース」は、通常、送信されるビ デォフォーマットに関して特定のデフォルトの比色定量を使用する。 AVI InfoFram eの Cフィールド (Cl、 CO)に比色定量が指定されない場合、送信される信号の比色 定量は送信されるビデオフォーマットのデフォルトの比色定量に一致する。
[0520] なお、 CEA— 861— Dに記載されるすべての 480ライン、 576ライン、 240ライン、 及び 288ライン(480p、 480i、 576p、 576i、 240p及び 288p)ビデオフォーマツ卜に 関するデフォルトの比色定量は、 SMPTE 170Mに基づいている。
[0521] また、 CEA— 861— Dに記載されるハイデフィニションビデオフォーマット(1080i、 1080p、及び 720p)のデフォノレ卜の it色定量 ίま、 ITU— R BT. 709— 5【こ基づ!/ヽ ている。
[0522] その他のビデオフォーマットのデフォルトの比色定量は、 sRGBである。
[0523] 次に、適用比色定量規準(Applicable Colorimetry Standards)について述べ る。
[0524] SMPTE 170Mとして類別されるビデオについては、処理の過程で必要なカラー スペース変換に関して、 ITU—R BT. 601— 5セクション 3. 5に記載されている内 容が用いられる。
[0525] 符号化パラメータ値は、 ITU—R BT. 601— 5の表 3〖こより定義される。
[0526] ITU-R BT. 709として分類されるビデオについては、処理の過程で必要なカラ 一スペース変換に関して、その文書のパート 1、セクション 4に記載されている内容が 用いられる。
[0527] また、デジタル表現は、 ITU— R BT. 709— 5のノート 1、セクション 6. 10により 定義される。
[0528] IEC 61966— 2— 4 (xvYCC)は「ビデオアプリケーション用の拡張範囲 YCCカラ 一スペース」を定義する。それは、 ITU— R BT. 709— 5に記載される YCCカラー 符号ィ匕に基づくものである力 その定義をはるかに広い範囲に拡大している。
[0529] ここで、 xvCC601は、 ITU— R BT. 601に定義される比色定量に基づくものであ り、 xvYCC709は、 ITU-R BT. 709に定義される比色定量に基づくものである。 なお、詳糸田【こつ ヽて ίま、 IEC 61966— 2— 4の 4. 3章【こ記載されて!ヽる。
[0530] また、 xvYCCビデオ(xvYCC601又は xvYCC709)の「ソース」送信は、有効な範 囲境界メタデータを伴って行われる。
[0531] 添付の「シンク」力 xvYCC、又は「範囲メタデータパケット」をサポートしな!/、場合、
「ソース」は、 xvYCCで符号化されたビデオを送ってはならず、 AVI情報に xvYCC6
01又は xvYCC709を表示しない。
[0532] 次に、範囲関連メタデータ(Gamut— Related Metadata)につ!/、て述べる。
[0533] HDMI (R)は、「範囲メタデータパケット(Gamut Metadata Packet)」を使用し て、ヒアォ範囲: ¾界の g己 (description of the video gamut boundary)を 送る能力を有する。
[0534] また、「シンク」は、「比色定量データブロック(Colorimetry Data Block)」に、 1 つ又は複数の MD0、 MD1などのビットを設定することによって、特定の送信プロファ ィルに対するサポートを示す。
[0535] なお、添付の「シンク」の EDID力 「比色定量データブロック」を含まない場合、「ソ ース」は、「範囲メタデータパケット」を送信しない。また、 xvYCC比色定量は、範囲メ タデータの送信を必要とすることに注意しなければならない。
[0536] 図 48ないし図 51は、 24ビットモード、 30ビットモード、 36ビットモード、及び 48ビッ トモードの各モードについてのステートマシン図である。
[0537] 各モードについて、ソースシーケンスは、フェーズ 0で始まり、各フェーズを通してィ ンクリメントされる。 DE= 1 (ピクセルデータが使用可能)であるとき、ピクセルデータフ ラグメント mPnが送信される。また、 DE = 0であるとき、ブランキングフラグメント mCn が送信される。
[0538] 次に、推奨される Nと希望 CTS値(Expected CTS Values)について述べる。
[0539] 図 52ないし図 57は、「ディープカラー」モードの標準ピクセルクロック率の Nの推奨 値を示す図である。
[0540] すなわち、図 52は、 36ビット/ピクセルの、 32kHzに関する、推奨 N (推奨される N
)と希望 CTSとを示す図であり、図 53は、 36ビット Zピクセルの、 44. 1kHzと倍数に 関する、推奨 Nと希望 CTSとを示す図である。また、図 54は、 36ビット Zピクセルの、 48kHzと倍数に関する、推奨 Nと希望 CTSとを示す図である。
[0541] さらに、図 55は、 48ビット Zピクセルの、 32kHzに関する、推奨 Nと希望 CTSとを 示す図であり、図 56は、 48ビット Zピクセルの、 44. 1kHzと倍数に関する、推奨 Nと 希望 CTSとを示す図である。また、図 57は、 48ビット Zピクセルの、 48kHzと倍数に 関する、推奨 Nと希望 CTSとを示す図である。
[0542] なお、非干渉性クロックを持つ「ソース」は、「その他」の TMDSクロックにつ!/、て示さ れて 、る値を使用することが推奨される。