WO2015174109A1 - 通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラム - Google Patents

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

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    • H04N21/42653Internal components of the client ; Characteristics thereof for processing graphics

Definitions

  • the technology disclosed in the present specification relates to a communication apparatus and communication method for transmitting and receiving data, and a computer program.
  • a computer program for example, a communication apparatus and communication method for transmitting and receiving uncompressed image data transmitted through a digital interface such as HDMI.
  • a digital interface such as HDMI.
  • computer programs for example, a communication apparatus and communication method for transmitting and receiving uncompressed image data transmitted through a digital interface such as HDMI.
  • HDMI registered trademark
  • High Definition Multimedia has been used as a communication interface for transmitting uncompressed (baseband) image signals (image data) and digital audio signals (audio data) accompanying the image signals at high speed. Interface
  • the data transmission side connected via the HDMI interface is an HDMI source device
  • the data reception side is an HDMI sink device.
  • a BD (Blu-Ray Disc) recorder or STB (Set Top Box) as an HDMI source device
  • other AV sources Audio Visual Source
  • a television receiver, projector, or other display as an HDMI sink device
  • An AV system connected via an HDMI interface can be considered.
  • the HDMI repeater apparatus can perform processing for superimposing graphics such as menus operated by a user on uncompressed image data input by HDMI, in addition to correction of transmission signal characteristics such as waveform equalization.
  • the HDMI repeater generally controls the dynamic range of the graphics generation unit on the premise that the HDMI repeater is viewed on a monitor having a standard luminance (100 cd / m 2 ).
  • the uncompressed image data output from the HDMI source device may be transmitted after performing dynamic range conversion on the original image having a dynamic range higher than the standard luminance and compressing the original image to the dynamic range of the standard luminance.
  • display devices such as an organic (Organic Electro-Luminescence) display and an LCD (Liquid Crystal Display), which can display an image brighter than the standard luminance, for example, about 1000 cd / m 2 , are also available on the market.
  • the HDMI sink device is a display device having such a wide dynamic range
  • the dynamic range reverse conversion is performed on the image data subjected to the dynamic range conversion on the HDMI source device side, and the original high luminance dynamic range is obtained. By returning to the image data, it is possible to display an image that takes advantage of its performance.
  • the monitor will be used when the dynamic range reverse conversion is performed on the HDMI sink device.
  • the displayed graphics image may exceed the assumed dynamic range of graphics.
  • An object of the technology disclosed in this specification is to provide an excellent communication apparatus and communication method capable of suitably superimposing graphics on uncompressed image data received from an external device and transmitting the image to another external device, and To provide computer programs.
  • a data receiving unit that receives uncompressed image data transmitted from the first external device via the first transmission path;
  • An information receiving unit for receiving dynamic range conversion definition information of the uncompressed image data via the first transmission path;
  • a graphics processing unit that adjusts the luminance of graphics based on dynamic range conversion definition information received by the information receiving unit, and synthesizes the uncompressed image data received by the data receiving unit;
  • a data transmission unit for transmitting uncompressed image data obtained by combining the graphics to a second external device; It is a communication device provided.
  • the information receiving unit of the communication device according to claim 1 is inserted into a blanking period of uncompressed image data received by the data receiving unit. Dynamic range conversion definition information of image data is received from the first external device.
  • the information receiving unit of the communication device according to claim 1 is connected via a bidirectional communication path configured using a predetermined line of the first transmission path.
  • the dynamic range conversion definition information of the uncompressed image data is received.
  • the data transmission unit of the communication device is an uncompressed combination of the graphics via a second transmission path.
  • Image data is transmitted to the second external device.
  • the predetermined line of the first transmission path includes a pair of differential transmission paths, At least one of the differential transmission paths has a function of notifying the connection state of the external device.
  • the information receiving unit of the communication device is compliant with transmission method information received from the second external device via the second transmission path.
  • the control packet storing the dynamic range conversion definition information is received from the first external device.
  • the information receiving unit performs dynamic range conversion supported by the second external device via a predetermined line of the second transmission path.
  • the related information of the definition information is received, and the graphics processing unit is configured to execute graphics processing on the uncompressed image data received by the data receiving unit based on the received related information.
  • the predetermined line of the second transmission path includes a pair of differential transmission paths, and the pair of differential transmission paths. At least one of them has a function of notifying the connection state of the external device.
  • the technique according to claim 9 of the present application is Receiving transmission method information of dynamic range conversion definition information from a second external device via a second transmission path; Receiving dynamic range conversion definition information from the first external device based on the transmission method information via the first transmission path; Adjusting the luminance of graphics based on the dynamic range conversion definition information, and combining the graphics with uncompressed image data transmitted from the first external device via the first transmission path; Transmitting uncompressed image data obtained by combining graphics to the second external device via the second transmission path; Is a communication method.
  • the technique according to claim 10 of the present application is A data receiving unit for receiving uncompressed image data transmitted from the first external device via the first transmission path; An information receiving unit for receiving dynamic range conversion definition information of the uncompressed image data via the first transmission path; A graphics processing unit that adjusts the luminance of graphics based on dynamic range conversion definition information received by the information receiving unit, and synthesizes the uncompressed image data received by the data receiving unit, A data transmission unit for transmitting uncompressed image data obtained by combining the graphics to a second external device; As a computer program written in a computer-readable format to make the computer function.
  • the computer program according to claim 10 of the present application defines a computer program described in a computer-readable format so as to realize predetermined processing on a computer.
  • a cooperative operation is exhibited on the computer, and the same operational effect as the communication device according to claim 1 of the present application is obtained. Can do.
  • an excellent communication apparatus and communication method capable of suitably superimposing graphics on uncompressed image data received from an external device and transmitting the image to another external device, and A computer program can be provided.
  • the HDMI repeater to which the technology disclosed in the present specification is applied retransmits graphics with appropriate luminance superimposed on uncompressed image data originally transmitted from an HDMI source device and having a wide luminance dynamic range.
  • the graphics luminance can be displayed with an appropriate brightness.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an AV system 10 to which the technology disclosed in this specification is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a syntax example of “knee_function_info SEI (Supplemental Enhancement Information)”.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the dynamic range conversion definition information.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the HDMI transmitting unit 11b on the BD player 11 side and the HDMI receiving unit 12e on the AV amplifier 12 side.
  • FIG. 5 is a diagram showing sections of various transmission data when image data of horizontal ⁇ vertical 1920 pixels ⁇ 1080 lines is transmitted on TDMS channels # 0, # 1, and # 2.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the data structure of E-EDID.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an AV system 10 to which the technology disclosed in this specification is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a syntax example of “knee_function_info
  • FIG. 7 shows an example of the data structure of the Vendor Specific Data Block area.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a data structure example (first example) of a VSIF packet that transmits dynamic range conversion definition information.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a data structure example (second example) of a VSIF packet that transmits dynamic range conversion definition information.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a data structure example of a DRIF packet.
  • FIG. 11A is a diagram showing a data structure example of an IP packet used in the bidirectional high-speed bus interface.
  • FIG. 11B is a diagram showing an example of the data structure of an IP packet used in the bidirectional high-speed bus interface.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of graphics processing executed by the AV amplifier.
  • FIG. 1 shows a configuration example of an AV (Audio Visual) system 10 to which the technology disclosed in this specification is applied.
  • the illustrated AV system 10 includes a BD player 11 as an HDMI source device, an AV amplifier 12 as an HDMI repeater device, and a television receiver 13 as an HDMI sink device.
  • the BD player 11 and the AV amplifier 12 are connected via an HDMI cable 14-1 as a transmission path.
  • the AV amplifier 12 and the television receiver 13 are connected via an HDMI cable 14-2 as a transmission path.
  • the BD player 11 includes a storage medium 11f that stores encoded compressed image data, a decoding unit 11d that reads the encoded data from the storage medium 11f and decodes it into an uncompressed image, and data decoded by the decoding unit 11d.
  • An information transmission unit 11e that acquires dynamic range conversion definition information (described later) and transmits it to the AV amplifier 12 via a transmission path (HDMI cable) 14-1, an HDMI transmission unit (HDMI TX) 11b, and a high-speed bus
  • An HDMI terminal 11a to which an interface (high-speed bus I / F) 11c is connected is provided.
  • One end of the HDMI cable 14-1 is connected to the HDMI terminal 11a of the BD player 11, and the other end of the HDMI cable 14-1 is connected to the HDMI terminal 12d of the AV amplifier 12.
  • the AV amplifier 12 includes an HDMI terminal 12d to which an HDMI receiving unit (HDMI RX) 12e that receives uncompressed image data from the BD player 11 and a high-speed bus interface (high-speed bus I / F) 12c are connected, and a transmission line 14- 1, an information receiving unit 12 f that acquires dynamic range conversion definition information, and a GUI (Graphical User Interface) that generates graphics according to user instructions and superimposes them on uncompressed image data transmitted from the BD player 11.
  • F HDMI end to which 12c is connected It has a 12a.
  • One end of the HDMI cable 14-2 is connected to the HDMI terminal 12a of the AV amplifier 12, and the other end of the HDMI cable 14-2 is connected to the HDMI terminal 13a of the television receiver 13.
  • the television receiver 13 includes an HDMI terminal 13a to which an HDMI receiving unit (HDMI RX) 13b and a high-speed bus interface (high-speed bus I / F) 13c are connected, and dynamic range conversion of an uncompressed image transmitted from the BD player 11.
  • the information transmitting / receiving unit 13e that receives the definition information and transmits the transmission method of the dynamic range conversion definition information that can be supported by the television receiver 13 to the BD player 11, and the HDMI receiving unit 13b.
  • a conversion unit 13d that converts the dynamic range of the received uncompressed image and a storage unit 13f that stores the transmission method of the dynamic range conversion definition information are provided.
  • the uncompressed image data read from the storage medium 11f in the BD player 11 and decoded by the decoding unit 11d is originally uncompressed image data having a wide luminance dynamic range, but has been converted to a dynamic range of standard luminance. Is. That is, the BD player 11 as the HDMI source device transmits an original image having a dynamic range equal to or higher than the standard luminance after being compressed to the dynamic range of the standard luminance.
  • the television receiver 13 includes a display device such as an organic display or LCD capable of displaying an image brighter than the standard luminance, for example, about 1000 cd / m 2 .
  • a display device such as an organic display or LCD capable of displaying an image brighter than the standard luminance, for example, about 1000 cd / m 2 .
  • the dynamic range reverse conversion is performed on the image data that has been subjected to the dynamic range conversion to the standard luminance, and the original image data having a high luminance dynamic range is restored. Therefore, it is desired to perform image display that makes use of the performance.
  • the HDMI source device transmits uncompressed image data subjected to dynamic range conversion together with the dynamic range conversion definition information.
  • the HDMI sink device side an image having a dynamic range higher than the original standard luminance is displayed on the screen by performing inverse dynamic range conversion on the received uncompressed image data based on the conversion definition information. can do.
  • knee conversion As a method for performing dynamic range conversion of image data, knee conversion is widely known (see, for example, Patent Document 3). Knee compression is performed when the dynamic range is compressed, and knee expansion is performed when the dynamic range is restored to the original high dynamic range.
  • the dynamic range is compressed by reducing the slope of the input / output characteristics for a luminance signal exceeding a predetermined luminance level called a knee point.
  • the knee point is set lower than the desired maximum luminance level.
  • the smaller slope of the input / output characteristics is called the knee slope.
  • the dynamic range conversion definition information is information including parameters necessary for dynamic range conversion such as knee conversion.
  • non-compressed image data subjected to dynamic range conversion is transmitted from the HDMI source device to the HDMI sink device together with the dynamic range conversion definition information.
  • An AV system is disclosed.
  • FIG. 2 shows a syntax example 200 of “knee_function_info SEI (Supplemental Enhancement Information)”, which is dynamic range conversion definition information of uncompressed image data.
  • knee_function_info 200 a knee conversion ID (knee_function_id) 201 and a knee conversion cancel flag (knee_function_cancel_flag) 202 are set.
  • the knee conversion ID 201 is a unique ID for the purpose of knee conversion which is knee compression or knee expansion.
  • the knee conversion cancel flag 202 is a flag that indicates whether or not to cancel the continuity of the immediately preceding knee_function_info.
  • the knee conversion cancel flag 202 sets a high level “1” when canceling the continuity of the previous knee_function_info, and sets a low level “0” when not canceling.
  • the dynamic range conversion definition information includes a persistence flag (knee_function_persistence_flag) 203, a compression / decompression flag (mapping_flag) 204, input image dynamic range information (input_d_range) 205, input image display display maximum luminance information (input_disp_luminance) 206, and output 206.
  • Image dynamic range information (output_d_range) 207, output display maximum luminance information (output_disp_luminase) 208, and knee position number information (num_knee_point_minus1) 209 are set.
  • the loop 210 of information for each knee position is arranged by the number of knee position number information 209, and before-conversion position information (input_knee_point) 211 and post-conversion position information (output_knee_point) 212 for each knee position are arranged in each loop. Set for each knee position.
  • the persistence flag 203 indicates whether the knee_function_info 200 sent once is still valid or only once. When the picture is valid only for the picture to which the knee_function_info 200 is added, the low level “0” is set in the persistence flag 203, and the valid flag 203 is valid until the stream is switched or valid until a new knee conversion ID 201 comes. Set the high level to “1”.
  • the compression / decompression flag 204 is a flag indicating whether knee conversion is knee compression. That is, when the number of knee positions is 1, when the position information before conversion is equal to or greater than the position information after conversion, it is determined that knee conversion is knee expansion, and the position information before conversion is smaller than the position information after conversion. It can be determined that the knee conversion is knee compression.
  • a compression / decompression flag 204 is set. Even when the number of knee points is one, the compression / decompression flag 204 may be set. The compression / decompression flag 204 sets a high level “1” when knee conversion is knee compression, and sets a low level “0” when knee conversion is knee expansion.
  • the knee position number information 209 is a value obtained by subtracting 1 from the number of knee positions.
  • pre-conversion position information 211 and post-conversion position information 212 at the knee position i are stored. Note that the order i (i is an integer of 0 or more) in which the knee position pre-conversion position information 211 and post-conversion position information 212 are set is the smallest order of the position information before conversion 211.
  • the pre-conversion position information 211 is information indicating the knee position of the encoding target image before conversion in the dynamic range conversion, and is a thousandth of the knee position when the maximum luminance value of the encoding target image is 1000 ⁇ . Rate.
  • the knee position is a brightness other than 0 at the start point of the brightness range to be knee-converted at the same conversion rate of the brightness dynamic range of the encoding target image.
  • the post-conversion position information 212 is information representing the start point of the luminance range corresponding to the range of the luminance to be knee-converted starting from the knee position of the image after conversion in the dynamic range conversion.
  • the post-conversion position information (output_knee_point) is a percentage of the brightness of the converted image corresponding to the knee position when the maximum value of the brightness of the converted image is 1000 ⁇ .
  • Fig. 3 illustrates an example of dynamic range conversion definition information.
  • the horizontal axis represents the dynamic range before conversion
  • the vertical axis represents the dynamic range after conversion.
  • the user sets 0 to 40%, 40 to 100%, 100 to 180%, and 180 to 400% of the luminance of the high dynamic range image to 0 to 60%, 60 to 80%, 80 to 90%, and 90 to 100, respectively.
  • the second dynamic range image obtained as a result of knee conversion to% is set as a desired converted image.
  • knee_function_info SEI 100 is set as position information before conversion (input_knee_point [0]) of the first knee position 301, and 600 is set as position information after conversion (output_knee_point [0]).
  • 250 is set as the pre-conversion position information (input_knee_point [1]) of the second knee position 302, and 800 is set as the post-conversion position information (output_knee_point [1]).
  • 450 is set as pre-conversion position information (input_knee_point [2]) of the third knee position 303, and 900 is set as post-conversion position information (output_knee_point [2]).
  • knee_function_info SEI As other parameters of knee_function_info SEI, suppose that input image dynamic range information (input_d_range) is 4000, input image display maximum luminance information (input_disp_luminance) is 800 (cd / m 2 ), It is assumed that the compression flag (mapping_flag) is 1.
  • the television receiver 13 recognizes that the luminance output_knee_point at the first to third knee positions is 60%, 80%, and 90%, respectively. To do. Further, the television receiver 13 recognizes from the input image dynamic range information that the maximum luminance value of the encoding target image is 400%.
  • the television receiver 13 connects 0 to 40%, 40-100%, 100-180%, 180-400% of the luminance of the high dynamic range image obtained as a result of decoding by connecting the knee positions in the setting order. Knee conversion into 0 to 60%, 60 to 80%, 80 to 90%, and 90 to 100%, respectively. As a result, the television receiver 13 can convert the high dynamic range image obtained by decoding into a desired second dynamic range image.
  • the AV amplifier 12 when the AV amplifier 12 is inserted on the HDMI transmission path between the BD player 11 and the television receiver 13, graphics can be superimposed on the AV amplifier 12. At this time, if the AV amplifier 12 sets the graphics luminance without considering the characteristics of the dynamic range conversion performed by the television receiver 13, graphics display with an undesired luminance is obtained by the dynamic range conversion of the television receiver 13. End up. In order to obtain graphics display with a desired luminance even in dynamic range conversion in the television receiver 13, the AV amplifier 12 also uses dynamic range conversion definition information of uncompressed image data transmitted through the HDMI transmission path. The graphics image data may be generated and superimposed based on the received dynamic range conversion definition information.
  • FIG. 4 shows a functional configuration example of the HDMI transmitting unit 11b on the BD player 11 side and the HDMI receiving unit 12e on the AV amplifier 12 side in the AV system 10 shown in FIG.
  • the configuration of the HDMI transmitting unit 11b and the HDMI receiving unit 12e between the BD player 11 and the AV amplifier 12 has been described as an example, but the AV amplifier is a combination with the other HDMI source device and HDMI sink device.
  • the internal configurations of the 12 HDMI transmitting units 12b and the HDMI receiving unit 13b of the television receiver 13 are the same.
  • HDMI is a high-speed digital data transmission interface that uses TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) for the physical layer.
  • TMDS Transition Minimized Differential Signaling
  • the HDMI cable 14 has three TDMS channels # 0 and # 1 for transmitting three types of image signals of R (Red: Red) / G (Green: Green) / B (Blue: Blue). , # 2 and one TMDS clock channel for reference clock signal transmission, a total of four channels.
  • FIG. 5 shows various transmission data sections when image data of horizontal ⁇ vertical 1920 pixels ⁇ 1080 lines is transmitted in TDMS channels # 0, # 1, and # 2.
  • the HDMI transmission unit 11b is an effective image section 21 (hereinafter referred to as appropriate) that is a section obtained by removing the horizontal blanking section 22 and the vertical blanking section 23 from the section from one vertical synchronization signal (VSYNC) to the next vertical synchronization signal. (Also referred to as an active video section), a differential signal corresponding to pixel data of an uncompressed image for one screen is transmitted to the HDMI receiving unit 12e in one direction through a plurality of TMDS channels # 0 to # 2. .
  • the HDMI transmission unit 11b transmits a differential signal corresponding to at least audio data, control data, and other auxiliary data associated with an image in a plurality of TMDS channel #s in the horizontal blanking interval 22 or the vertical blanking interval 23. From 0 to # 2, the data is transmitted to the HDMI receiving unit 12e in one direction.
  • the HDMI transmission unit 11b includes an HDMI transmitter 31.
  • the HDMI transmitter 31 converts, for example, pixel data of an uncompressed image into a corresponding differential signal, and transmits it to the HDMI receiving unit 12e through three TMDS channels # 0, # 1, and # 2 that are a plurality of channels. Serial transmission in the direction.
  • the HDMI transmitter 31 converts audio data accompanying uncompressed images, further necessary control data and other auxiliary data, etc. into corresponding differential signals, and converts the three TMDS channels # 0, # 1, In # 2, serial transmission is performed in one direction to the HDMI receiving unit 12e. Further, the HDMI transmitter 31 transmits the pixel clock synchronized with the pixel data transmitted through the three TMDS channels # 0, # 1, and # 2 to the HDMI receiving unit 12e through the TMDS clock channel.
  • the HDMI receiving unit 12e receives a differential signal corresponding to pixel data transmitted in one direction from the HDMI transmitting unit 11b through a plurality of channels in the active video section 21. In addition, the HDMI receiving unit 12e transmits a differential signal corresponding to audio data and control data transmitted in one direction from the HDMI transmitting unit 11b through a plurality of channels in the horizontal blanking interval 22 or the vertical blanking interval 23. Receive.
  • the HDMI receiving unit 12e has an HDMI receiver 32.
  • the HDMI receiver 32 is a TMDS channel # 0, # 1, # 2, and a differential signal corresponding to pixel data transmitted in one direction from the HDMI transmission unit 11b connected via the HDMI cable 15.
  • a differential signal corresponding to audio data or control data is received.
  • the signal is received in synchronism with the pixel clock transmitted from the HDMI transmission unit 11b through the TMDS clock channel.
  • the transmission channel of the HDMI system composed of the HDMI transmission unit 11b and the HDMI reception unit 12e includes three TMDS channels # 0, # 1, # 2 as transmission channels for transmitting pixel data and audio data,
  • TMDS clock channel as a transmission channel for transmitting a clock
  • DDC Display Data Channel
  • CEC Consumer Electronics Control
  • the DDC 33 is composed of two signal lines included in the HDMI cable 14-1, and the HDMI transmitting unit 11b is connected to the E-EDID (Enhanced Extended Display Identification) from the HDMI receiving unit 12e connected via the HDMI cable 14-1. Used to read Data). That is, in addition to the HDMI receiver 32, the HDMI receiving unit 12e includes an EDID ROM (Read Only Memory) that stores E-EDID, which is performance information related to its performance (Configuration Capability).
  • E-EDID Enhanced Extended Display Identification
  • the HDMI transmitting unit 11b reads the E-EDID of the HDMI receiving unit 12e from the HDMI receiving unit 12e connected via the HDMI cable 14-1 via the DDC 33.
  • the HDMI transmission unit 11b sets the performance of the HDMI reception unit 12e based on the E-EDID, that is, for example, the image format (profile) supported by the HDMI sink device 12 including the HDMI reception unit 12e.
  • the E-EDID that is, for example, the image format (profile) supported by the HDMI sink device 12 including the HDMI reception unit 12e.
  • RGB, YCbCr4: 4: 4, YCbCr4: 2: 2 are recognized.
  • the CEC line 34 is composed of one signal line included in the HDMI cable 14-1, and is used for bidirectional communication of control data between the HDMI transmission unit 11b and the HDMI reception unit 12e.
  • the HDMI cable 14-1 includes an HPD / Ether + line 35 connected to 19 pins called HPD (Hot Plug Detect).
  • HPD Hot Plug Detect
  • the BD player 11 can detect the connection of an HDMI sink device such as the AV amplifier 12 or the television receiver 13 by the DC bias potential using the HPD / Ether + line 35.
  • the HPD / Ether + line 35 has a function of receiving a connection state notification from the HDMI sink device by a DC bias potential.
  • the HPD / Ether + line 35 has a function of notifying the HDMI source device of the connection state by a DC bias potential.
  • the HDMI cable 14-1 includes a power line 36 used for supplying power from the HDMI source device to the HDMI sink device.
  • the HDMI cable 14-1 includes a reserve / ether-line 37 that is connected to an unused (reserved) 14 pin.
  • a pair of differential transmission paths is configured using the HPD / Ether + line 35 and the reserve / Ether- line 37, and a bidirectional communication path, that is, a high-speed bus (High speed Ether Channel) capable of high-speed LAN (Local Area Network) communication. : HEC).
  • High-speed data communication via such a high-speed bus (HEC line) can be performed between the high-speed bus interface 11c on the BD player 11 side and the high-speed bus interface 12c on the AV amplifier 12 side.
  • high-speed data communication via the high-speed bus (HEC line) can be performed between the high-speed bus interface 12c on the AV amplifier 12 side and the high-speed bus interface 13c on the television receiver 13 side.
  • the video field (Video Field) in which transmission data is transmitted through the three TMDS channels # 0, # 1, and # 2 of HDMI is shown by being filled with a left-upward oblique line in the figure according to the type of transmission data.
  • Video Data Period Video Data Period
  • data island section 25 Data Island Period
  • Control Period Control Period
  • the video field period is a period from a rising edge (Active Edge) of a certain vertical synchronizing signal to a rising edge of the next vertical synchronizing signal, and includes a horizontal blanking period 22 (Horizontal Blanking) and a vertical blanking period 23. (Vertical Blanking) and an effective pixel section 21 (Active Video) that is a section obtained by removing the horizontal blanking period and the vertical blanking period from the video field section.
  • the video data section 24 is assigned to the effective pixel section 21.
  • data of 1920 pixels (active pixels) corresponding to 1920 pixels ⁇ 1080 lines constituting uncompressed image data for one screen is transmitted.
  • the data island section 25 and the control section 26 are assigned to the horizontal blanking period 22 and the vertical blanking period 23.
  • auxiliary data (Auxiliary Data) is transmitted.
  • the data island section 25 is allocated to a part of the horizontal blanking period 22 and the vertical blanking period 23.
  • a packet of audio data which is data not related to control, among auxiliary data
  • the control section 26 is allocated to other portions of the horizontal blanking period 22 and the vertical blanking period 23.
  • the control section 26 for example, vertical synchronization signal and horizontal synchronization signal (HSYNC), control packets, and the like, which are data related to control, of auxiliary data are transmitted.
  • HSELNC vertical synchronization signal and horizontal synchronization signal
  • the HDMI receiving unit in the HDMI sink device stores E-EDID as its performance information in the EDID ROM.
  • FIG. 6 shows a data structure example 600 of E-EDID stored in the EDID ROM in the HDMI receiving unit 13b of the television receiver 13 as the HDMI sink device.
  • the E-EDID 600 includes a basic block 610 and an extension block 620.
  • E-EDID1.3 Basic Structure data 611 defined by the E-EDID1.3 standard represented by "E-EDID1.3 Basic Structure” is arranged, and then the conventional block represented by "Preferred timing”. Timing information 612 for maintaining compatibility with EDID and timing information 613 different from “Preferred timing” for maintaining compatibility with conventional EDID represented by “2nd timing” are arranged.
  • the basic block 610 includes information “614” indicating the name of the display device represented by “Monitor NAME” following “2nd timing”, and an aspect ratio represented by “Monitor Range Limits” of 4: 3. And information 615 indicating the number of displayable pixels in the case of 16: 9 is arranged in order.
  • the extended block 620 information such as displayable image size (resolution) 621, frame rate, interlaced / progressive information, aspect ratio, and the like expressed by “Short Video Descriptor” are described.
  • Recorded data, data describing information 622 such as reproducible audio codec system, sampling frequency, cutoff band, codec bit number, etc., represented by “Short Audio Descriptor”, and represented by “Speaker Allocation” Information 623 on the left and right speakers is arranged in order.
  • extension block 620 includes, in addition to “Speaker Allocation”, a data block (VSDB) 624 uniquely defined for each manufacturer represented by “Vender Specific”, and a conventional block represented by “3rd timing”. Timing information 625 for maintaining compatibility with EDID and timing information 626 for maintaining compatibility with conventional EDID represented by “4th timing” are arranged.
  • FIG. 7 shows an example data structure 700 of the VSDB area.
  • a 0th block to an Nth block which are 1-byte blocks, are provided.
  • the 0th to 8th bytes will be described.
  • the information which shows the length of VSDB data represented by is arrange
  • the fourth byte and the fifth byte information indicating the physical address of the 24-bit HDMI sink device represented by “A”, “B”, “C”, and “D” is arranged.
  • the in the sixth byte a flag indicating a function supported by the HDMI sink device, represented by “Supports-AI”, “DC-48 bit”, “DC-36 bit”, and “DC-30 bit”, respectively.
  • Each flag indicating information designating the number of bits per pixel a flag indicating whether the sink device supports transmission of an image of YCbCr4: 4: 4, represented by “DC-Y444”, and A flag represented by “DVI-Dual” indicating whether the HDMI sink device is compatible with dual DVI (Digital Visual Interface) is arranged.
  • information indicating the maximum frequency of the TMDS pixel clock represented by “Max-TMDS-Clock” is arranged in the seventh byte.
  • Three types of flags CNC3 to CNC0 of information specifying the correspondence of the function of the content type (CNC) are arranged in the third to 0th bits of the eighth byte.
  • a flag indicating whether or not there is related information of dynamic range conversion definition information corresponding to the HDMI sink device, which is represented by “knee_Extension” is arranged. When this flag is high level “1”, it indicates that the related information of the dynamic range conversion definition information exists in the ninth byte.
  • a transmission method flag supported by the television receiver 13 is set.
  • the “DRIF” flag of the seventh bit is set to a high level “1”
  • a “DRIF” packet in the blanking period (data island period 25 or control period 26) of uncompressed image data ( This corresponds to the reception of the dynamic range conversion definition information in FIG.
  • the sixth bit “VSIF” flag is set to the high level “1”, “VSIF” inserted in the blanking period (data island period 25 or control period 26) of the uncompressed image data. It shows that it corresponds to reception of dynamic range conversion definition information in a packet (see FIGS. 8 and 9).
  • the number information (an integer i equal to or greater than 1) of the knee position of the dynamic range conversion definition information corresponding to the television receiver 13 is set.
  • the BD player 11 serving as the HDMI source device confirms whether or not the television receiver 13 serving as the HDMI sink device is connected via the HPD / Ether + line 35 (see FIG. 4). To do. After confirming the connection of the television receiver 13, the BD player 11 reads out the E-EDID from the HDMI receiving unit 13b in the television receiver 13 using the DDC 33 (see FIG. 4). 13 recognizes related information of the corresponding dynamic range conversion definition information. However, it is assumed that the AV amplifier 12 as an HDMI repeater intervenes in the connection confirmation of the television receiver 13 by the BD player 11 and the acquisition of the related information of the dynamic range conversion definition information.
  • the BD player 11 When transmitting the uncompressed image data to the television receiver 13, the BD player 11 can handle the television receiver 13 based on the related information of the dynamic range conversion definition information read from the television receiver 13 as described above.
  • the number of knee position information is set in knee_function_info SEI. Then, the BD player 11 selects the packet format and transmission path specified by the flags set from the 7th bit to the 5th bit of the 9th byte, and inserts dynamic range conversion definition information into the payload of the packet. Then, the data is transmitted to the television receiver 13.
  • the BD player 11 uses the HDMI Vendor Specific InfoFrame (hereinafter referred to as “VSIF”) packet to send the dynamic range conversion definition information of the currently transmitted uncompressed image data to the blanking period (data It can be inserted into the island section 25 or the control section 26) and transmitted together with the dynamic range converted uncompressed image data.
  • VSIF HDMI Vendor Specific InfoFrame
  • FIG. 8 shows a data structure example (first example) 800 of a VSIF packet for transmitting dynamic range conversion definition information.
  • the VSIF packet allows incidental information regarding uncompressed image data to be transmitted from the HDMI source device to the HDMI sink device.
  • “Packet Type (0x81)” indicating a VSIF packet is defined.
  • the first byte of the first byte sets a level opposite to the “CB flag” set in the immediately preceding VSIF packet. That is, if the “CB flag” is set to the low level “0” in the immediately preceding VSIF packet and the data content of the subsequent VSIF packet is different, the “CB flag” is set to the high level “1”.
  • the 6th to 0th bits of the 1st byte set “Version (0x02)”.
  • “Length” data is defined from the 4th bit to the 0th bit of the 2nd byte, and the byte length after the 3rd byte is set.
  • a checksum (Check Sum) is defined in the third byte.
  • Information indicating the number “0x000C03” registered for HDMI represented by “24-bit IEEE Registration Identifier (0x000C03) LSB first” is arranged in the fourth to sixth bytes.
  • an “HDR_flag” flag indicating whether dynamic range conversion definition information exists after the eighth byte is designated.
  • the fourth bit and the third bit are designated as “0b00”, it indicates that there is no dynamic range conversion definition information.
  • the fourth bit and the third bit are designated as “0b01”, the following 8th to 23rd bytes include input image dynamic range information (input_d_range) and input image display in the dynamic range conversion definition information. Display maximum luminance information (input_disp_luminance), output image dynamic range information (output_d_range), and output display maximum luminance information (output_disp_luminance) are designated.
  • FIG. 9 shows a data structure example (second example) 900 of a VSIF packet for transmitting dynamic range conversion definition information.
  • “Packet Type (0x81)” indicating a VSIF packet is defined.
  • “Version (0x01)” indicating the second VSIF packet is set.
  • “Length” data is defined from the 4th bit to the 0th bit of the 2nd byte, and the byte length after the 3rd byte is set.
  • a checksum (Check Sum) is defined in the third byte.
  • Information indicating the number “0x000C03” registered for HDMI represented by “24-bit IEEE Registration Identifier (0x000C03) LSB first” is arranged in the fourth to sixth bytes.
  • an “HDR_flag” flag indicating whether dynamic range conversion definition information exists after the eighth byte is designated.
  • the fourth bit and the third bit are designated as “0b00”, it indicates that there is no dynamic range conversion information.
  • knee position information is designated after the eighth byte.
  • the number of knee position information “knee_point_Number (i)” transmitted in the VSIF packet is designated.
  • the pre-conversion position information (input_knee_point) and post-conversion position information (output_knee_point) at each knee position are repeatedly set every three bytes.
  • the maximum data length of the VSIF packet is 31 bytes, the maximum number of knee position information that can be transmitted is nine.
  • the AV amplifier 12 as an HDMI repeater uses the DDC 33 to read E-EDID (see FIG. 6 and FIG. 7) from the television receiver 13 and relate the dynamic range conversion definition information corresponding to the television receiver 13. Among the information, the “VSIF” flag (67th bit of the ninth byte of the VSDB area) is recognized.
  • a control packet (VSIF packet shown in FIG. 9) in which dynamic range conversion definition information is inserted is received based on the “VSIF” flag.
  • the graphics brightness is adjusted according to the contents of the VSIF packet to generate a graphics screen.
  • the BD player 11 uses the Dynamic Range InfoFrame (hereinafter referred to as “DRIF”) packet that is newly defined in the present embodiment to convert the dynamic range conversion definition information of the currently transmitted uncompressed image data to the uncompressed image data. Inserted in the blanking period (data island section 25 or control section 26), and transmitted together with the non-compressed image data subjected to dynamic range conversion.
  • DRIF Dynamic Range InfoFrame
  • FIG. 10 shows a data structure example of a newly defined DRIF packet.
  • Packet Type (0x83) indicating the type of data packet is defined in the 0th byte.
  • Version (0x01) indicating the version of the DRIF packet is set.
  • “Length” data is defined, and a byte length (maximum 255) after the third byte is set.
  • a checksum (Check Sum) is defined in the third byte.
  • the knee conversion cancel flag “CF” is set.
  • the knee conversion cancel flag “CF” is a flag indicating whether or not to cancel the continuity of the immediately preceding DRIF packet data. When canceling continuity, a high level “1” is set. When not canceling, a low level “0” is set.
  • the persistence flag “PF” is set.
  • the persistence flag “PF” indicates whether the DRIF packet data sent once is valid after that or only once.
  • the low level “0” is indicated. "Is set until the stream is switched or when a new DRIF packet is received, a high level" 1 "is set.
  • the input image dynamic range information (input_d_range) is stored. From the 9th byte to the 12th byte, the input image display maximum luminance information (input_disp_luminance) is transferred from the 13th byte to the 16th byte.
  • the output image dynamic range information (output_d_range) is specified, and the output display maximum luminance information (output_disp_luminance) is specified in the 17th to 20th bytes.
  • the number of knee position information “Number of knee_point (i)” transmitted in the DRIF packet is specified.
  • position information before conversion (input_knee_point) and position information after conversion (output_knee_point) at each knee position are repeatedly set every 3 bytes.
  • the AV amplifier 12 as an HDMI repeater uses the DDC 33 to read E-EDID (see FIG. 6 and FIG. 7) from the television receiver 13 and relate the dynamic range conversion definition information corresponding to the television receiver 13. Among the information, the “DRIF” flag (seventh bit of the ninth byte of the VSDB area) is recognized. Then, when uncompressed image data is transmitted from the BD player 11 as an HDMI source, a control packet (DRIF packet shown in FIG. 10) in which dynamic range conversion definition information is inserted is received based on the “DRIF” flag. When superimposing the graphics screen, the graphics brightness is adjusted according to the contents of the DRIF packet to generate a graphics screen.
  • FIG. 11 shows a data structure example 1100 of an IP packet used in a bidirectional high-speed bus interface (HEC line) (see FIG. 4) composed of an HPD / Ether + line 35 and a reserve / Ether ⁇ line 37. Show.
  • HDMI the dynamic range conversion definition information of the currently transmitted uncompressed image data can be transmitted by the IP packet used in the bidirectional high-speed bus interface.
  • the IP packet 1100 is composed of a 26-octet MAC header 1110 and a variable-length data area 1120.
  • the MAC header 1110 includes a 7-octet preamble part 1111, a 1-octet SFD (Start Frame Delimiter) 1112, a 6-octet destination address (Destination MAC address) 1113, and a 6-octet source address (Source MAC address) 1114, 2 octets of TPID (Tag Protocol Identifier) 1115, 2 octets of TCI (Tag Control Information) 1116, and 2 octets of data length format (Len Type) 1117.
  • a data area 1120 is composed of a payload part (Payload) 1121 of 42 octets to 1100 octets and an FCS (Frame Check Sequence: FCS) 1122 of 4 octets.
  • Payload payload part
  • FCS Frarame Check Sequence: FCS
  • Dynamic range conversion definition information is inserted into the payload portion 1121 of the IP packet 1100.
  • FIG. 11B shows a data structure example 1130 of the dynamic range conversion definition information inserted into the payload portion 1121.
  • the dynamic range conversion definition information has the same format as the data structure of “knee_function_info SEI” illustrated in FIG. Refer to the description of FIG. 2 for details of each data included in “knee_function_info SEI”.
  • the AV amplifier 12 as an HDMI repeater uses the DDC 33 to read E-EDID (see FIG. 6 and FIG. 7) from the television receiver 13 and relate the dynamic range conversion definition information corresponding to the television receiver 13. Among the information, the “HEC” flag (in the fifth bit of the ninth byte of the VSDB area) is recognized. Then, when uncompressed image data is transmitted from the BD player 11 as an HDMI source, a control packet (IP packet shown in FIG. 11) in which dynamic range conversion definition information is inserted is received based on the “HEC” flag, When superimposing the graphics screen, the graphics brightness is adjusted according to “knee_function_info SEI” stored in the payload portion of the IP packet to generate the graphics screen.
  • FIG. 12 illustrates a process executed when the AV amplifier 12 retransmits uncompressed image data transmitted from the BD player 11 serving as the HDMI source device to the television receiver 13 serving as the HDMI sink device as an HDMI repeater. The procedure is shown in the form of a flowchart.
  • the AV amplifier 12 starts processing in step ST1, and then proceeds to processing in step ST2.
  • step ST2 the AV amplifier 12 determines whether or not the HPD signal at the output HDMI terminal 12a is at a high level “1”. When the HPD signal is at a low level “0”, it is determined that the TV receiver 13 is not connected to the AV amplifier 12, and the AV amplifier 12 immediately proceeds to step ST11 and performs this processing without performing graphics processing.
  • the processing routine ends.
  • the AV amplifier 12 determines that the television receiver 13 is connected to the AV amplifier, and reads the E-EDID of the television receiver 13 in step ST3. Then, in step ST4, the AV amplifier 12 determines whether or not the television receiver 13 supports dynamic range conversion processing. Specifically, the E-EDID in the HDMI receiving unit 13b of the television receiver 13 is accessed via the DDC line 33 included in the HDMI cable 14-2, and the fourth bit of the eighth byte of the VSDB area is accessed. Referring to the “knee_Extension” flag (see FIG. 7) set to “3”, the television receiver 13 checks whether there is related information of the corresponding dynamic range conversion definition information.
  • step ST4 when the television receiver 13 does not support the dynamic range conversion process, the AV amplifier 12 immediately proceeds to step ST11, and ends the present processing routine without performing the graphics process.
  • step ST4 when the television receiver 13 supports dynamic range conversion processing, the AV amplifier 12 determines in step ST5 whether the television receiver 13 supports DRIF packets.
  • step ST5 the AV amplifier 12 refers to the flags DRIF, VSIF, and HEC of the ninth to fifth bits of the VSDB area of the E-EDID read out in step ST3, and refers to the TV.
  • the transmission method supported by the receiver 13 is determined.
  • step ST5 when it is found that the television receiver 13 is compatible with the transmission method using the DRIF packet, in step ST6, the AV amplifier 12 proceeds to step ST6, and the information receiving unit 12f extracts the DRIF packet.
  • the dynamic range conversion definition information is extracted from the DRIF packet inserted in the blanking period (data island period 25 or control period 26) of the uncompressed image data transmitted from the BD player 11.
  • step ST5 If it is determined in step ST5 that the television receiver 13 is compatible with the transmission method using the VSIF packet, the process proceeds to step ST7, the information receiving unit 12f is set to extract the VSIF packet, and the BD player 11 is set.
  • the dynamic range conversion definition information is extracted from the DRIF packet inserted in the blanking period of the uncompressed image data transmitted from.
  • step ST5 If it is determined in step ST5 that the television receiver 13 is compatible with the transmission method using the bidirectional high-speed bus interface (HEC), the process proceeds to step ST8 where the information receiving unit 12f is connected to the bidirectional high-speed bus interface.
  • the IP packet is set to be received from the interface (HEC line), and dynamic range conversion definition information is extracted from the IP packet received from the BD player 11.
  • step ST9 the AV amplifier 12 determines whether or not graphics screen superimposition is designated by a user instruction. When not designated, the process returns to step ST9 to repeat the user instruction determination. When superimposition of the graphics screen is designated, the process proceeds to the next step ST10.
  • step ST10 when the GUI processing unit 12g generates the graphics screen instructed by the user, the GUI processing unit 12g adjusts the luminance of the graphics screen based on the dynamic range conversion definition information received by the information receiving unit 12f, and the BD player 11 Is superposed on the uncompressed image data input from, and is output to the television receiver 13 as HDMI. Thereafter, the process proceeds to step ST11 and the process is terminated.
  • the AV amplifier 12 as an HDMI repeater retransmits graphics with appropriate luminance superimposed on uncompressed image data originally transmitted from an HDMI source device such as the BD player 11 and having a wide luminance dynamic range. It is like that. Therefore, the television receiver 13 connected to the output side of the AV amplifier 12 can display the graphics luminance with appropriate brightness.
  • the method of storing the related information of the dynamic range conversion definition information using the VSDB area of the E-EDID of the television receiver 13 is used, but the technique disclosed in this specification is based on this method. Is not limited.
  • the data structure of E-EDID can be realized in other data areas such as VCDB (Video Capability Data Block).
  • VCDB Video Capability Data Block
  • a data structure other than E-EDID may be used.
  • the BD player 11 transmits the dynamic range conversion definition information to the television receiver 13 by inserting the dynamic range conversion definition information into the blanking period of the uncompressed image data using the VSIF packet or the DRIF packet. ing.
  • the BD player 11 transmits the IP packet storing the dynamic range conversion definition information to the bidirectional communication path configured by the reserve / Ether-line 37 and the HPD / Ether + line 35 of the HDMI cable 14-1 / 14-2. Via the TV receiver 13.
  • dynamic range conversion definition information can be transmitted in synchronization with uncompressed image data.
  • the E-EDID of the television receiver 13 includes at least one of the number of knee position information corresponding to the television receiver 13 and transmission method information. Therefore, the BD player 11 reads the E-EDID via the DDC 33 of the HDMI cable 14-1/14-2, thereby acquiring the number of knee position information or transmission method information corresponding to the television receiver 13. it can. Alternatively, the BD player 11 sends the number of knee position information or transmission method information supported by the television receiver 13 via the CEC line 34 which is a control data line of the HDMI cable 14-1 / 14-2, or HDMI. You may make it receive from the television receiver 13 via the bidirectional
  • the technique disclosed in this specification uses the BD player 11 as a transmission device (HDMI source device), uses the AV amplifier 12 as a repeater device (HDMI repeater device), and receives the device (HDMI sink device). ),
  • the embodiment applied to the AV system using the television receiver 13 has been mainly described.
  • the technology disclosed in the present specification is similarly applied to a system using other transmission devices, repeater devices, and reception devices. Of course, it is applicable to.
  • a data receiving unit that receives uncompressed image data transmitted from the first external device via the first transmission path; An information receiving unit for receiving dynamic range conversion definition information of the uncompressed image data via the first transmission path; A graphics processing unit that adjusts the luminance of graphics based on dynamic range conversion definition information received by the information receiving unit, and synthesizes the uncompressed image data received by the data receiving unit; A data transmission unit for transmitting uncompressed image data obtained by combining the graphics to a second external device; Communication device provided. (1-1) The information receiving unit receives dynamic range conversion definition information from the first external device according to a transmission method specified by the second external device. The communication device according to (1) above.
  • the information receiving unit receives, from the first external device, dynamic range conversion definition information of uncompressed image data inserted in a blanking period of uncompressed image data received by the data receiving unit.
  • the information receiving unit receives dynamic range conversion definition information of uncompressed image data through a bidirectional communication path configured using a predetermined line of the first transmission path.
  • the data transmission unit transmits uncompressed image data obtained by combining the graphics to the second external device via a second transmission path.
  • the communication device according to any one of (1) to (3) above.
  • the predetermined line of the first transmission path includes a pair of differential transmission paths, and at least one of the pair of differential transmission paths has a notification function of a connection state of the external device.
  • the communication device according to any one of (1) to (4) above.
  • the information receiving unit transmits a control packet storing dynamic range conversion definition information from the first external device according to transmission method information received from the second external device via the second transmission path. Receive, The communication device according to (4) above.
  • the information receiving unit receives relevant information of the dynamic range conversion definition information corresponding to the second external device via a predetermined line of the second transmission path,
  • the graphics processing unit executes graphics processing on uncompressed image data received by the data receiving unit based on the received related information.
  • the communication device according to (4) above.
  • the predetermined line of the second transmission path includes a pair of differential transmission paths, and at least one of the pair of differential transmission paths has a notification function of a connection state of the external device.
  • the communication device (9) receiving the transmission method information of the dynamic range conversion definition information from the second external device via the second transmission path; Receiving dynamic range conversion definition information from the first external device based on the transmission method information via the first transmission path; Adjusting the luminance of graphics based on the dynamic range conversion definition information, and combining the graphics with uncompressed image data transmitted from the first external device via the first transmission path; Transmitting uncompressed image data obtained by combining graphics to the second external device via the second transmission path;
  • a communication method comprising: (10) a data receiving unit that receives uncompressed image data transmitted from the first external device via the first transmission path; An information receiving unit for receiving dynamic range conversion definition information of the uncompressed image data via the first transmission path; A graphics processing unit that adjusts the luminance of graphics based on dynamic range conversion definition information received by the information receiving unit, and synthesizes the uncompressed image data received by the data receiving unit, A data transmission unit for transmitting uncompressed image data obtained by combining the graphics to a second external device;
  • the repeater device receives uncompressed image data and its dynamic range conversion definition information transmitted from the source device via a first transmission path, and adjusts the graphics brightness based on the dynamic range conversion definition information. Are combined with uncompressed image data, and then transmitted to the sink device via the second transmission path. Communications system.

Abstract

 外部機器から受信した非圧縮画像データにグラフィックスを好適に重畳して、他の外部機器に送信する。 BDプレーヤー11とテレビ受信機13の間のHDMI伝送路上に挿入されているAVアンプ12は、伝送されている非圧縮画像データにグラフィックスを重畳する。その際、AVアンプ12は、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信し、そのダイナミックレンジ変換定義情報に基づき、グラフィックス画像データを生成し重畳して、テレビ受信機13でダイナミックレンジ逆変換しても所望する輝度でグラフィックスを表示できるようにする。

Description

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

Claims (10)

  1.  第1の伝送路を介して第1の外部機器から送信される非圧縮画像データを受信するデータ受信部と、
     前記第1の伝送路を介して前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する情報受信部と、
     前記情報受信部で受信するダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整し、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに合成するグラフィックス処理部と、
     前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを第2の外部機器に送信するデータ送信部と、
    具備する通信装置。
  2.  前記情報受信部は、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データのブランキング期間に挿入された、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を前記第1の外部機器から受信する、
    請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記情報受信部は、前記第1の伝送路の所定ラインを用いて構成される双方向通信路を介して、非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する、
    請求項1に記載の通信装置。
  4.  前記データ送信部は、第2の伝送路を介して、前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを前記第2の外部機器に送信する、
    請求項1乃至3のいずれかに記載の通信装置。
  5.  前記第1の伝送路の所定ラインは、一対の差動伝送路からなり、前記一対の差動伝送路のうち少なくとも一方は前記外部機器の接続状態の通知機能を備える、
    請求項1乃至4のいずれかに記載の通信装置。
  6.  前記情報受信部は、前記第2の伝送路を介して前記第2の外部機器から受信する伝送方式情報に従って、ダイナミックレンジ変換定義情報を格納した制御パケットを前記第1の外部機器から受信する、
    請求項4に記載の通信装置。
  7.  前記情報受信部は、前記第2の伝送路の所定ラインを介して、前記第2の外部機器が対応するダイナミックレンジ変換定義情報の関連情報を受信し、
     前記グラフィックス処理部は、受信した関連情報に基づいて、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに対するグラフィックスの処理を実行する、
    請求項4に記載の通信装置。
  8.  前記第2の伝送路の所定ラインは、一対の差動伝送路からなり、前記一対の差動伝送路のうち少なくとも一方は前記外部機器の接続状態の通知機能を備える、
    請求項7に記載の通信装置。
  9.  第2の伝送路を介して第2の外部機器からダイナミックレンジ変換定義情報の伝送方式情報を受信するステップと、
     第1の伝送路を介して、前記伝送方式情報に基づいて第1の外部機器からダイナミックレンジ変換定義情報を受信するステップと、
     前記ダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整して、前記第1の伝送路を介して前記第1の外部機器から送信される非圧縮画像データにグラフィックスを合成するステップと、
     グラフィックスを合成した非圧縮画像データを、前記第2の伝送路を介して前記第2の外部機器に送信するステップと、
    を有する通信方法。
  10.  第1の伝送路を介して第1の外部機器から送信される非圧縮画像データを受信するデータ受信部、
     前記第1の伝送路を介して前記非圧縮画像データのダイナミックレンジ変換定義情報を受信する情報受信部、
     前記情報受信部で受信するダイナミックレンジ変換定義情報に基づいてグラフィックスの輝度を調整し、前記データ受信部で受信する非圧縮画像データに合成するグラフィックス処理部、
     前記グラフィックスを合成した非圧縮画像データを第2の外部機器に送信するデータ送信部、
    としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
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