伝送方法、伝送システム、送信方法、送信装置、受信方法及び受信装置
【課題】ＨＤＭＩ規格などの伝送できるビット数が固定的に決められた規格を利用して、より効率良くデータ伝送ができるようにする。
【解決手段】８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する場合に、ソース側装置からシンク側装置に伝送する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、画素クロックに同期したタイミングで伝送し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する。
【解決手段】８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する場合に、ソース側装置からシンク側装置に伝送する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、画素クロックに同期したタイミングで伝送し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格と称されるデジタル映像・音声入出力インターフェース規格に適用して好適な伝送方法及び伝送システム、並びにこの伝送システムに適用される送信方法、送信装置、受信方法及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数台の映像機器の間で、非圧縮のデジタル映像データなどを伝送させるインターフェース規格として、ＨＤＭＩ規格と称されるものが開発されている。ＨＤＭＩ規格は、映像データを、各色の原色データとして、１画素単位で個別に伝送する規格である（以下画素をピクセルと称する）。音声データ（オーディオデータ）についても、映像データのブランキング期間に、映像データの伝送ラインを使用して伝送するようにしてある。伝送する原色データは、赤，緑，青の加法混色の３チャンネルの原色データ（Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータ）を伝送する場合、もしくはＹ，Ｃｂ，Ｃｒといった輝度および色差信号による場合などがある。
【０００３】
各色の１ピクセルのデータは、基本的に８ビットで構成される。水平同期信号や垂直同期信号などの同期信号についても、それぞれの同期信号が配置されるタイミングに送信される。また、映像データのピクセルクロックの伝送ラインと、制御データの伝送ラインについても設けてある。
【０００４】
図８は、ＨＤＭＩ規格のインターフェースで、原色データ（Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータ）を伝送する場合の例の概要を示した図である。映像データについては、チャンネル０とチャンネル１とチャンネル２との３つのチャンネルで、ＢデータとＧデータとＲデータとを個別に伝送するようにしてある。図８の例では、ピクセル０、ピクセル１、ピクセル２、ピクセル３の４画素のデータを送る期間を示してあり、それぞれのチャンネルの１ピクセルのデータが８ビットで構成されている。
【０００５】
即ち、Ｂデータ（青データ）については、チャンネル０を使用して、ピクセル０の期間に、８ビットのＢ０データが送られ、以下、８ビットのＢ１データ、Ｂ２データ、Ｂ３データがピクセルクロック（図示せず）に同期して順に送られる。Ｇデータ（緑データ）については、チャンネル１を使用して、ピクセル０の期間に、８ビットのＧ０データが送られ、以下、８ビットのＧ１データ、Ｇ１データ、Ｇ２データ、Ｇ３データがピクセルクロックに同期して順に送られる。Ｒデータ（赤データ）については、チャンネル２を使用して、ピクセル０の期間に、８ビットのＲ０データが送られ、以下、８ビットのＲ１データ、Ｒ２データ、Ｒ３データがピクセルクロックに同期して順に送られる。
【０００６】
図８では示していないが、別のチャンネルを使用して、制御データやピクセルクロックを伝送するようにしてある。制御データについては、映像データの送信側機器（ソース側機器）から受信側機器（シンク側機器）への伝送だけでなく、受信側機器（シンク側機器）から送信側機器（ソース側機器）への伝送も行える構成としてある。また、ソース側機器では、８ビット単位でデータを暗号化してあり、シンク側機器では、８ビット単位でデータをその暗号化からの復号化を行うようにしてある。
【０００７】
このように、ＨＤＭＩ規格のインターフェースでは、１ピクセルを、１色あたり８ビットで送ることを前提として規格化されたものである。一方、近年、色の解像度を高めることが検討されており、１ピクセルの１色あたりのビット数を、８ビット以上とすることが提案されている。例えば、１ピクセルの１色あたりのビット数を、１０ビット又は１２ビットとすることが提案されている。
【０００８】
図９は、ＨＤＭＩ規格のインターフェースで、１ピクセルの１色あたり１０ビットのデータを伝送することを想定した、伝送状態の例である。ＨＤＭＩ規格は既に説明したように、８ビットを１単位でデータを伝送することを想定した規格であり、１ピクセルクロックで、８ビット伝送する構成としてあり、１０ビットのデータを伝送するためには、２ピクセルクロックが必要である。図９の例では、３ピクセルクロックで、２ピクセルのデータを伝送するデータ配置としてある。図９に示したフェーズ０，１，２が、それぞれ１ピクセルクロックの１周期を示している。
【０００９】
図９のデータ構成について説明すると、例えばＢデータについては、チャンネル０のフェーズ０の期間で、ピクセル０の１０ビットの内の８ビットを送り、フェーズ１の期間で、ピクセル０の残りの２ビットを送り、続いた２ビット期間に、無効なデータであるダミーデータを送る。そして、フェーズ１の期間の後半の４ビット期間で、次のピクセル１の１０ビットの内の４ビットを送る。次のフェーズ２の期間で、ピクセル１の残りの６ビットを送り、続いた２ビット期間に、無効なデータであるダミーデータを送る。以下、この配置が繰り返される。チャンネル１のＧデータ、チャンネル２のＲデータについても、同じデータ配置でピクセルデータ及びダミーデータを送る。ダミーデータが配置される期間は一例であり、別の期間に配置してもよい。なお、この図９に示すデータ配置の場合には、１つのピクセルの伝送に、１．５ピクセルクロック期間が必要であるので、ピクセルクロックについても対応して高周波数化する必要がある。
【００１０】
この図９に示すデータ構成としてあることで、８ビットを１単位でデータを伝送することを想定したＨＤＭＩ規格のインターフェースを利用して、比較的効率良くビット数の多いピクセルデータを送ることができる。
【００１１】
特許文献１には、ＨＤＭＩ規格の詳細についての記載がある。
【特許文献１】ＷＯ２００２／０７８３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、ＨＤＭＩ規格などのこの種のインターフェースを利用して、より高度なデータ伝送ができるようにすることについての要請がある。即ち、ＨＤＭＩ規格は、映像データと、それに付随する音声データを、ソース側の映像機器とシンク側の映像機器との間で伝送するものであり、映像データや音声データを伝送する伝送ラインとは別に、制御データを伝送する伝送ラインも用意され、その制御データ用のラインを使用して制御データの伝送も可能である。しかしながら、さらに別のデータを同時に伝送できるようにすることが要請されている。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＨＤＭＩ規格などの伝送できるビット数が固定的に決められた規格を利用して、より効率良くデータ伝送ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する場合に、ソース側装置からシンク側装置に伝送する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、画素クロックに同期したタイミングで伝送し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、ソース側装置からシンク側装置に伝送するようにしたものである。
【００１５】
このようにしたことで、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間を利用して、メインの映像データとは別の各種データを伝送できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間を利用して、メインの映像データとは別の各種データを伝送できるようになり、８ビットを越える多ビット数の画素データの伝送と、メインの映像データとは別の各種データの伝送とが、両立して行えるようになり、伝送効率が向上する。また、伝送規格で定められた８ビットの伝送単位を維持した伝送形態であり、８ビット単位での暗号化や復号化が、規格で定められた状態で行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図７を参照して説明する。
【００１８】
本例においては、ＨＤＭＩ規格でソース側機器からシンク側機器に映像データなどを伝送する伝送システムに適用したものである。図１は、本例のシステム構成例を示した図で、ソース側機器であるビデオ記録再生装置１０と、シンク側機器であるテレビジョン受像機３０とを、ＨＤＭＩケーブル１で接続して、ビデオ記録再生装置１０から映像データや音声データを、テレビジョン受像機３０に伝送する構成としてある。以下の説明で、ＨＤＭＩ規格について、必要な構成などを順に説明するが、基本的には既存のＨＤＭＩ規格をそのまま適用してあり、ＨＤＭＩケーブル１の構成などは従来と同じである。
【００１９】
まず、ビデオ記録再生装置１０について説明すると、ビデオ記録再生装置１０は記録再生部１１を備え、映像データや音声データを記録し再生することができる。記録再生部１１としては、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置を使用できる。記録再生部１１で再生して得た映像データは、映像処理部１２に供給し、再生して得た音声データは、音声処理部１４に供給する。また、チューナ１６を備え、そのチューナ１６で受信して得た映像データ及び音声データを、映像処理部１２及び音声処理部１４に供給する。
【００２０】
映像処理部１２では、再生又は受信して得た映像データを、伝送用の映像データとする処理が行われる。ここで、本例の映像処理部１２では、２系統の映像データを同時に処理できる構成としてあり、主画像用の映像データと副画像用の映像データを生成させることができる。主画像用の映像データについては、例えば１ピクセルが１色あたり１０ビットのデータとするようにしてあり、副画像用の映像データについては、例えば１ピクセルが１色あたり２ビットのデータとするようにしてある。
【００２１】
音声処理部１４は、再生又は受信して得た音声データを、伝送用の音声データとする処理が行われる。ここで、本例の音声処理部１４では、供給される音声データを、２チャンネルオーディオ再生用の一般的なデータ構成の音声データの他に、５．１チャンネルなどのマルチチャンネル再生を行う音声データとする処理が可能としてある。２チャンネル再生用の音声データと、マルチチャンネル再生用の音声データとは、同時に出力することが可能な構成としてある。マルチチャンネル再生用の音声データについては、ビット圧縮された音声データとしてもよい。
【００２２】
映像処理部１２及び音声処理部１４が出力する映像データ及び音声データは、ＨＤＭＩ伝送処理部２０に供給する。ＨＤＭＩ伝送処理部２０は、ＨＤＭＩ規格のインターフェースの伝送処理を行う回路部であり、例えば集積回路化してある。ＨＤＭＩ伝送処理部２０に供給される映像データ及び音声データは、多重化回路２１で多重化する。多重化の際に、主画像の映像データについては、１．５ピクセルクロック期間を使用して、１ピクセルのデータを配置するようにしてある。但し、１ピクセルクロック期間は１チャンネルあたり８ビットの伝送が可能であるので、１．５ピクセルクロック期間で１２ビットの伝送が可能であり、その１．５ピクセルクロック期間ごとに生じる余裕の期間である２ビット分を利用して、本例の場合にはその他のデータを多重化回路２１で配置するようにしてある。
【００２３】
その他のデータとしては、例えば映像処理部１２で生成された副画像データを配置する。既に説明したように、副画像データは、１色あたり１ピクセル２ビットの非圧縮映像データであり、１ピクセルあたり２ビット生じる余裕の期間に、１ピクセルずつ配置する。但し、ブランキング期間での垂直同期データや水平同期データは、主画像だけについて伝送し、副画像データについては、その副画像データ専用の垂直同期データや水平同期データは伝送しない。具体的なデータの伝送例については後述する。なお、上述したその他のデータとして、マルチチャンネル再生用の音声データを、１．５ピクセルクロック期間ごと２ビットずつ分けて配置するようにしてもよい。或いは、ビデオ記録再生装置１０の制御部１５で生成された比較的伝送データ量の多い制御データもしくは付帯情報を、１．５ピクセルクロック期間ごとに２ビットずつ分けて配置するようにしてもよい。
【００２４】
２チャンネル音声データについては、その映像データが伝送されるチャンネルのブランキング期間を使用して伝送するように、多重化を行うようにしてある。この２チャンネル音声データをブランキング期間に配置して伝送する処理は、ＨＤＭＩ規格でフォーマット化された一般的な伝送処理である。
【００２５】
そして、多重化回路２１で多重化された伝送用のデータを、ＨＤＣＰ暗号化部２２で暗号化する。ＨＤＣＰ暗号化部２２は、ＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection System）規格で、少なくとも映像データが伝送されるチャンネルの暗号化を行うようにしてある。ここでの暗号化は、１チャンネルの８ビットのデータを単位として行うようにしてある。
【００２６】
ＨＤＣＰ暗号化部２２で暗号化されたデータは、伝送処理部２３に供給し、各色のピクセルデータを個別のチャンネルに配置し、またピクセルクロックチャンネルや制御データチャンネルなども、それぞれ対応したクロックやデータとし、ＨＤＭＩ端子２４に接続されたＨＤＭＩケーブル１に送出する。
【００２７】
ＨＤＭＩケーブル１は、テレビジョン受像機３０のＨＤＭＩ端子４１に接続するようにしてある。ＨＤＭＩ端子４１に接続されたＨＤＭＩケーブル１で伝送されたデータは、ＨＤＭＩ伝送処理部４０内の伝送処理部４２で、ピクセルクロックに同期して検出（受信）される。検出された各チャンネルのデータは、ＨＤＣＰ復号化部４２で送信時の暗号化からの復号化を行う。ここでの復号化についても、１チャンネルごとに８ビット単位で行われる。
【００２８】
復号化されたデータは、多重分離回路４４に供給して、各チャンネルに多重化されたデータを分離する。ここでの分離処理としては、映像が伝送されるチャンネルのブランキング期間に配置された音声データ（２チャンネルの音声データ）を、映像データ（主映像データ）から分離する。また、１．５ピクセルクロック期間ごとに生じる２ビット分の余裕の期間に配置されたデータについても、映像データから分離する。この余裕の期間に配置されたデータが、副映像データである場合には、その副映像データを取出す。また、余裕の期間に配置されたデータが、マルチチャンネル音声データである場合には、そのマルチチャンネル音声データを取出す。さらに、余裕の期間に配置されたデータが、制御データや付帯情報である場合には、その制御データや付帯情報を取出す。
【００２９】
多重分離回路４４で分離された主映像データと、副映像データについては、映像選択合成部３１に供給する。映像選択合成部３１では、このテレビジョン受像機３０の制御部３６からの指示に基づいて、いずれかの映像を選択し、選択された映像データを映像処理部３２に供給する。映像処理部３２では、供給される映像データに必要な処理を施し、表示処理部３３に供給する。表示処理部３３では、表示パネル６０を駆動する処理を行う。
【００３０】
多重分離回路４４で分離された音声データについては、音声処理部３４に供給し、アナログ変換などの音声処理を行い、処理された出力を出力処理部３５に供給して、スピーカ駆動用に増幅などの処理を行い、出力処理部３５に接続された複数のスピーカ５１〜５４から出力させる。音声処理部３４に供給される音声データが、２チャンネル音声データである場合には、２チャンネル用の処理を行い、マルチチャンネル音声データである場合には、そのマルチチャンネル音声再生用の処理を行う。
【００３１】
多重分離回路４４で分離された制御データについては、制御部３６に供給する。なお、制御データについては、制御データチャンネルを使用して、このテレビジョン受像機３０の制御部３６から、ビデオ記録再生装置１０側の制御部１５に送ることもできる。
【００３２】
図２は、ビデオ記録再生装置１０の伝送処理部２３と、テレビジョン受像機３０の伝送処理部４２との間で、ＨＤＭＩケーブル１で伝送される各チャンネルのデータ構成例を示した図である。図２に示すように、映像データを伝送するチャンネルとして、チャンネル０と、チャンネル１と、チャンネル２の３つのチャンネルが用意してあり、さらにピクセルクロックを伝送するクロックチャンネルが用意してある。また、制御データ伝送チャンネルとしての、ＤＤＣライン及びＣＥＣラインが用意してある。
【００３３】
送信側では、映像データを伝送するチャンネル毎に、伝送処理部（送信部）２３ａ，２３ｂ，２３ｃが伝送処理部２３内に用意してあり、受信側でも、映像データを伝送するチャンネル毎に、伝送処理部（データ受信部）４２ａ，４２ｂ，４２ｃが伝送処理部４２内に用意してある。
【００３４】
各チャンネルの構成について説明すると、チャンネル０では、Ｂデータのピクセルデータと、垂直同期データと水平同期データと補助データとを伝送するようにしてある。チャンネル１では、Ｇデータのピクセルデータと、２種類の制御データ（ＣＴＬ０，ＣＴＬ１）と、補助データとを伝送するようにしてある。チャンネル２では、Ｒデータのピクセルデータと、２種類の制御データ（ＣＴＬ２，ＣＴＬ３）と、補助データとを伝送するようにしてある。
【００３５】
図３は、本例の伝送構成で伝送される、１フレームのライン構成及びピクセル構成を示した図である。本例の場合に伝送される映像データ（主映像データ）は、非圧縮データであり、垂直ブランキング期間及び水平ブランキング期間が付加されている。具体的には、図３の例では、表示される映像エリア（アクティブビデオエリアとして示すエリア）として、４８０ライン×７２０ピクセルのピクセルデータとしてあり、ブランキング期間まで含めたライン数及びピクセル数として５２５ライン及び８５８ピクセルとしてある。ブランキング期間中のダブルハッチング（右方向と左方向の斜線）で示すエリアはデータアイランドと称される、補助データが付加可能な期間である。
【００３６】
次に、本例の伝送構成で、ピクセルデータが伝送されるチャンネル０とチャンネル１とチャンネル２を使用して、データが伝送される状態を、図４を参照して説明する。図４の例では、３ピクセルクロックで、２ピクセルのデータを伝送するデータ配置としてある。１．５ピクセルクロック期間ごとに生じる２ビット分の余裕の期間に配置されるデータとしては、副画像データの例としてある。図４に示したフェーズ０，１，２が、それぞれ１ピクセルクロックの１周期を示している。
【００３７】
図４のデータ構成について説明すると、例えばＢデータについては、チャンネル０のフェーズ０の期間で、主画像データのピクセル０の１０ビットの内の８ビットを送り、フェーズ１の期間で、主画像データのピクセル０の残りの２ビットを送り、続いた２ビット期間に、副画像データのＢデータの１ピクセルを送る。
【００３８】
そして、フェーズ１の期間の後半の４ビット期間で、主画像データの次のピクセル１の１０ビットの内の４ビットを送る。次のフェーズ２の期間で、主画像データのピクセル１の残りの６ビットを送り、続いた２ビット期間に、副画像データのＢデータの１ピクセルを送る。以下、この配置が繰り返される。チャンネル１のＧデータ、チャンネル２のＲデータについても、同じデータ配置で主画像データのピクセルデータ及び副画像のピクセルデータを送る。図４では、データＢ０，Ｇ０，Ｒ０，Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１は、それぞれ主画像の３原色のピクセルデータを示してあり、データＢＳ０，ＧＳ０，ＲＳ０，ＢＳ１，ＧＳ１，ＲＳ１は、それぞれ副画像の３原色のピクセルデータを示してある。
【００３９】
図５は、別のデータ構成例を示す図である。この例では、図４の例に比べて、フェーズ１の期間として、最初の２ビット期間で、前のフェーズ０の期間から続いたピクセル０の主画像のピクセルデータの残りの２ビットを送り、次に、副画像のピクセル０の２ビットのピクセルデータを送り、さらに、副画像のピクセル１の２ビットのピクセルデータを送る。そして、フェーズ１の最後の２ビット期間で、ピクセル１の主画像のピクセルデータの最初の２ビットを送り、フェーズ２では、ピクセル１の残りの８ビットの主画像のピクセルデータを送る構成としてある。このように、図５の例は、副画像のピクセルデータを配置する位置が、図４の例とは異なるものである。
【００４０】
図４、図５の例では、主画像のピクセルデータ以外のデータとして、副画像のピクセルデータとしたが、マルチチャンネル音声データや、制御データなどのその他のデータを配置する場合にも、同様の位置に配置すればよい。制御データとしては、例えば、表示パネルが必要なバックライトの輝度制御データなどを送るようにしてもよい。
【００４１】
図６は、このように主画像のピクセルデータ以外のデータを配置する多重化を行った場合に、ソース側から、伝送データの構成について指示するデータである、ＶＳＤＢと称されるデータで、多重化データ例をシンク側に指示する場合の例である。ＶＳＤＢのデータは、ＤＤＣライン（図２）を使用して伝送されるデータである。この例のＶＳＤＢの場合には、６バイト目のデータで、１ピクセルが何ビットのデータであるかが示される。本例の場合には、１色の１ピクセルごとに１０ビットで合計３０ビットのデータであることが示される。そして、副画像の有無が示される。この副画像の有無のデータの代わりに、マルチチャンネル音声の付加の有無、又は制御データの付加の有無を示すようにしてもよい。
【００４２】
シンク側機器（テレビジョン受像機３０）の制御部３６（図１）では、このＶＳＤＢのデータを判断して、どのようなフォーマットで副画像が伝送されているのか判断し、受信した副画像のデータの分離やデコードなどの処理を、多重分離回路４４などで実行させて、副画像を使用した表示などを正しく実行させる。
【００４３】
ＶＳＤＢで送られる副画像に関するデータとしては、副画像のピクセル数などのより詳細なデータを送るようにしてもよい。例えば、副画像のフォーマットとして、フォーマットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種類が存在する場合に、６バイト目のデータの下位４ビットを使用して、その４種類のいずれであるかを示す伝送構成としてもよい。フォーマットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの詳細については、別に伝送してシンク側機器に知らせるようにしてもよい。例えば、フォーマットＡは、主画像と同じ画素数で、各色の1画素が２ビットで、主画像と副画像が同一のフレームレートを持つ場合とし、フォーマットＢは、主画像の１／４の画素数で、各色の1画素が８ビットで、主画像と副画像が同一のフレームレートを持つ場合とし、のような副画像のデータ構成の詳細を送信して知らせるようにしてもよい。
【００４４】
なお、ここでは、ＶＳＤＢのデータとして、ソース側から多重化データ例を指示するのに使用したが、シンク側の機器が、受信可能なデータの能力（表示処理可能な能力）を示すために、同様のデータをソース側に送るようにしてもよい。即ち、接続された機器を相互に認証する際などに、シンク側機器の制御部は、自身の表示処理能力を、ＶＳＤＢのデータ（又は別のデータ）を使用してソース側に示す。ソース側の制御部では、その能力に合わせたフォーマットで、副画像のデータを伝送するように構成する。このようにすることで、適切な副画像データの伝送状態となる。
【００４５】
ＤＤＣラインで伝送されるＶＳＤＢのデータを使用して、副画像に関するデータを伝送するようにしたのは、一例であり、ソース側機器とシンク側機器との間で伝送される、その他のデータ区間を使用して、同様なデータを伝送するようにしてもよい。例えば、図３に示したブランキング期間中のデータアイランドの区間の一部に、副画像を含むデータが伝送されていることを示す付加情報を配置するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、本例の伝送構成で、副画像などを伝送可能なデータ量について検証すると、例えば、クロックチャンネルの周波数が225MHz程度であった場合には、
225MHz*(3ch*8bit)*((12bit-10bit)/12bit) = 900Mbps
より、900Mbps程度までのデータを転送することができる。
また、主画像のピクセル数から検証すると、例えば主画像が1920ピクセル×1080pで60Hzであった場合については、副映像として、たとえば2^6=64色で1920ピクセル×1080pの60Hzとなり、この副画像が主映像と同期して送られる。また別の例として、主映像が1920ピクセル×1080pで60Hzであった場合には、副画像の解像度を主画像の縦横それぞれ半分の960ピクセル×540pにすれば、各色ごとに、１ピクセル８ビットの副映像が得られる。また、各色の１ピクセル１２ビットで720ピクセル×480pの60HzのＳＤ解像度の副映像を、主映像と同期して送ることができる。このように、副画像は、主画像の伝送で余っているデータ（図９でのダミーデータ）の伝送速度を超えない範囲にて、色の多ビット化と画素数の組み合わせを任意に変えることができる。
【００４７】
図７は、主画像と副画像の例を示したものである。この例では、テレビジョン受像機３０に表示される主画像として、特定の場所の航空写真（衛星写真）画像６１としてあり、その場所の地図画像を副画像６２としてある。このように関連のある主画像と副画像を送って表示させることで、画像の使い分けが可能になる。なお、本例の場合には、主画像と副画像は、ビット位置などを完全に同期させて伝送することが可能であるので、同期データについては、主画像のものを共通に使用でき、効率の良い伝送が可能である。
【００４８】
このように本例の伝送処理を適用することで、主となる画像データのビット数を、１伝送単位のビット数に増やすことができると共に、その際に余るビット位置を利用して、副画像などの各種データを伝送することができ、多ビット化と伝送効率の向上とを両立させることができる。
【００４９】
なお、ここまで説明した実施の形態では、１ピクセル１０ビットのデータを伝送する場合の例としたが、基本的な伝送単のビット数（ここでは８ビット）と異なる１２ビットや１４ビットなどのデータを伝送する際に、その場合に余るビット区間に、副画像などのその他のデータを伝送するようにしてもよい。
【００５０】
また、１ピクセルが１６ビット単位で伝送可能なフォーマットなどの、その他のビット数で伝送可能なフォーマットに適用してもよい。暗号化や復号化の単位についても、１６ビットなどのその他のビット数を単位として処理を行うものに適用してもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、ＨＤＭＩ規格のインターフェースを前提として説明したが、その他の同様な伝送規格にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態による伝送チャンネル構成例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるビット構成例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態によるデータパッキング例（例１）を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態によるデータパッキング例（例２）を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態によるＶＳＤＢのデータ構成例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態による主画像と副画像の表示例を示す説明図である。
【図８】ＨＤＭＩ規格のデータパッキング例（１ピクセル８ビットの例）を示す説明図である。
【図９】ＨＤＭＩ規格のデータパッキング例（１ピクセル１０ビットの例）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…ＨＤＭＩケーブル、１０…ビデオ記録再生装置（ソース側機器）、１１…記録再生部、１２…映像処理部、１４…音声処理部、１５…制御部、１６…チューナ、２０…ＨＤＭＩ伝送処理部、２１…多重化回路、２２…ＨＤＣＰ暗号化部、２３…伝送処理部、２４…ＨＤＭＩ端子、３０…テレビジョン受像機（シンク側機器）、３１…映像選択合成部、３２…映像処理部、３３…表示処理部、３４…音声処理部、３５…出力処理部、３６…制御部、４０…ＨＤＭＩ伝送処理部、４１…ＨＤＭＩ端子、４２…伝送処理部、４３…ＨＤＣＰ復号化部、４４…多重分離回路、５１〜５４…スピーカ、６０…表示パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格と称されるデジタル映像・音声入出力インターフェース規格に適用して好適な伝送方法及び伝送システム、並びにこの伝送システムに適用される送信方法、送信装置、受信方法及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数台の映像機器の間で、非圧縮のデジタル映像データなどを伝送させるインターフェース規格として、ＨＤＭＩ規格と称されるものが開発されている。ＨＤＭＩ規格は、映像データを、各色の原色データとして、１画素単位で個別に伝送する規格である（以下画素をピクセルと称する）。音声データ（オーディオデータ）についても、映像データのブランキング期間に、映像データの伝送ラインを使用して伝送するようにしてある。伝送する原色データは、赤，緑，青の加法混色の３チャンネルの原色データ（Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータ）を伝送する場合、もしくはＹ，Ｃｂ，Ｃｒといった輝度および色差信号による場合などがある。
【０００３】
各色の１ピクセルのデータは、基本的に８ビットで構成される。水平同期信号や垂直同期信号などの同期信号についても、それぞれの同期信号が配置されるタイミングに送信される。また、映像データのピクセルクロックの伝送ラインと、制御データの伝送ラインについても設けてある。
【０００４】
図８は、ＨＤＭＩ規格のインターフェースで、原色データ（Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータ）を伝送する場合の例の概要を示した図である。映像データについては、チャンネル０とチャンネル１とチャンネル２との３つのチャンネルで、ＢデータとＧデータとＲデータとを個別に伝送するようにしてある。図８の例では、ピクセル０、ピクセル１、ピクセル２、ピクセル３の４画素のデータを送る期間を示してあり、それぞれのチャンネルの１ピクセルのデータが８ビットで構成されている。
【０００５】
即ち、Ｂデータ（青データ）については、チャンネル０を使用して、ピクセル０の期間に、８ビットのＢ０データが送られ、以下、８ビットのＢ１データ、Ｂ２データ、Ｂ３データがピクセルクロック（図示せず）に同期して順に送られる。Ｇデータ（緑データ）については、チャンネル１を使用して、ピクセル０の期間に、８ビットのＧ０データが送られ、以下、８ビットのＧ１データ、Ｇ１データ、Ｇ２データ、Ｇ３データがピクセルクロックに同期して順に送られる。Ｒデータ（赤データ）については、チャンネル２を使用して、ピクセル０の期間に、８ビットのＲ０データが送られ、以下、８ビットのＲ１データ、Ｒ２データ、Ｒ３データがピクセルクロックに同期して順に送られる。
【０００６】
図８では示していないが、別のチャンネルを使用して、制御データやピクセルクロックを伝送するようにしてある。制御データについては、映像データの送信側機器（ソース側機器）から受信側機器（シンク側機器）への伝送だけでなく、受信側機器（シンク側機器）から送信側機器（ソース側機器）への伝送も行える構成としてある。また、ソース側機器では、８ビット単位でデータを暗号化してあり、シンク側機器では、８ビット単位でデータをその暗号化からの復号化を行うようにしてある。
【０００７】
このように、ＨＤＭＩ規格のインターフェースでは、１ピクセルを、１色あたり８ビットで送ることを前提として規格化されたものである。一方、近年、色の解像度を高めることが検討されており、１ピクセルの１色あたりのビット数を、８ビット以上とすることが提案されている。例えば、１ピクセルの１色あたりのビット数を、１０ビット又は１２ビットとすることが提案されている。
【０００８】
図９は、ＨＤＭＩ規格のインターフェースで、１ピクセルの１色あたり１０ビットのデータを伝送することを想定した、伝送状態の例である。ＨＤＭＩ規格は既に説明したように、８ビットを１単位でデータを伝送することを想定した規格であり、１ピクセルクロックで、８ビット伝送する構成としてあり、１０ビットのデータを伝送するためには、２ピクセルクロックが必要である。図９の例では、３ピクセルクロックで、２ピクセルのデータを伝送するデータ配置としてある。図９に示したフェーズ０，１，２が、それぞれ１ピクセルクロックの１周期を示している。
【０００９】
図９のデータ構成について説明すると、例えばＢデータについては、チャンネル０のフェーズ０の期間で、ピクセル０の１０ビットの内の８ビットを送り、フェーズ１の期間で、ピクセル０の残りの２ビットを送り、続いた２ビット期間に、無効なデータであるダミーデータを送る。そして、フェーズ１の期間の後半の４ビット期間で、次のピクセル１の１０ビットの内の４ビットを送る。次のフェーズ２の期間で、ピクセル１の残りの６ビットを送り、続いた２ビット期間に、無効なデータであるダミーデータを送る。以下、この配置が繰り返される。チャンネル１のＧデータ、チャンネル２のＲデータについても、同じデータ配置でピクセルデータ及びダミーデータを送る。ダミーデータが配置される期間は一例であり、別の期間に配置してもよい。なお、この図９に示すデータ配置の場合には、１つのピクセルの伝送に、１．５ピクセルクロック期間が必要であるので、ピクセルクロックについても対応して高周波数化する必要がある。
【００１０】
この図９に示すデータ構成としてあることで、８ビットを１単位でデータを伝送することを想定したＨＤＭＩ規格のインターフェースを利用して、比較的効率良くビット数の多いピクセルデータを送ることができる。
【００１１】
特許文献１には、ＨＤＭＩ規格の詳細についての記載がある。
【特許文献１】ＷＯ２００２／０７８３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、ＨＤＭＩ規格などのこの種のインターフェースを利用して、より高度なデータ伝送ができるようにすることについての要請がある。即ち、ＨＤＭＩ規格は、映像データと、それに付随する音声データを、ソース側の映像機器とシンク側の映像機器との間で伝送するものであり、映像データや音声データを伝送する伝送ラインとは別に、制御データを伝送する伝送ラインも用意され、その制御データ用のラインを使用して制御データの伝送も可能である。しかしながら、さらに別のデータを同時に伝送できるようにすることが要請されている。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＨＤＭＩ規格などの伝送できるビット数が固定的に決められた規格を利用して、より効率良くデータ伝送ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する場合に、ソース側装置からシンク側装置に伝送する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、画素クロックに同期したタイミングで伝送し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、ソース側装置からシンク側装置に伝送するようにしたものである。
【００１５】
このようにしたことで、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間を利用して、メインの映像データとは別の各種データを伝送できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間を利用して、メインの映像データとは別の各種データを伝送できるようになり、８ビットを越える多ビット数の画素データの伝送と、メインの映像データとは別の各種データの伝送とが、両立して行えるようになり、伝送効率が向上する。また、伝送規格で定められた８ビットの伝送単位を維持した伝送形態であり、８ビット単位での暗号化や復号化が、規格で定められた状態で行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図７を参照して説明する。
【００１８】
本例においては、ＨＤＭＩ規格でソース側機器からシンク側機器に映像データなどを伝送する伝送システムに適用したものである。図１は、本例のシステム構成例を示した図で、ソース側機器であるビデオ記録再生装置１０と、シンク側機器であるテレビジョン受像機３０とを、ＨＤＭＩケーブル１で接続して、ビデオ記録再生装置１０から映像データや音声データを、テレビジョン受像機３０に伝送する構成としてある。以下の説明で、ＨＤＭＩ規格について、必要な構成などを順に説明するが、基本的には既存のＨＤＭＩ規格をそのまま適用してあり、ＨＤＭＩケーブル１の構成などは従来と同じである。
【００１９】
まず、ビデオ記録再生装置１０について説明すると、ビデオ記録再生装置１０は記録再生部１１を備え、映像データや音声データを記録し再生することができる。記録再生部１１としては、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置を使用できる。記録再生部１１で再生して得た映像データは、映像処理部１２に供給し、再生して得た音声データは、音声処理部１４に供給する。また、チューナ１６を備え、そのチューナ１６で受信して得た映像データ及び音声データを、映像処理部１２及び音声処理部１４に供給する。
【００２０】
映像処理部１２では、再生又は受信して得た映像データを、伝送用の映像データとする処理が行われる。ここで、本例の映像処理部１２では、２系統の映像データを同時に処理できる構成としてあり、主画像用の映像データと副画像用の映像データを生成させることができる。主画像用の映像データについては、例えば１ピクセルが１色あたり１０ビットのデータとするようにしてあり、副画像用の映像データについては、例えば１ピクセルが１色あたり２ビットのデータとするようにしてある。
【００２１】
音声処理部１４は、再生又は受信して得た音声データを、伝送用の音声データとする処理が行われる。ここで、本例の音声処理部１４では、供給される音声データを、２チャンネルオーディオ再生用の一般的なデータ構成の音声データの他に、５．１チャンネルなどのマルチチャンネル再生を行う音声データとする処理が可能としてある。２チャンネル再生用の音声データと、マルチチャンネル再生用の音声データとは、同時に出力することが可能な構成としてある。マルチチャンネル再生用の音声データについては、ビット圧縮された音声データとしてもよい。
【００２２】
映像処理部１２及び音声処理部１４が出力する映像データ及び音声データは、ＨＤＭＩ伝送処理部２０に供給する。ＨＤＭＩ伝送処理部２０は、ＨＤＭＩ規格のインターフェースの伝送処理を行う回路部であり、例えば集積回路化してある。ＨＤＭＩ伝送処理部２０に供給される映像データ及び音声データは、多重化回路２１で多重化する。多重化の際に、主画像の映像データについては、１．５ピクセルクロック期間を使用して、１ピクセルのデータを配置するようにしてある。但し、１ピクセルクロック期間は１チャンネルあたり８ビットの伝送が可能であるので、１．５ピクセルクロック期間で１２ビットの伝送が可能であり、その１．５ピクセルクロック期間ごとに生じる余裕の期間である２ビット分を利用して、本例の場合にはその他のデータを多重化回路２１で配置するようにしてある。
【００２３】
その他のデータとしては、例えば映像処理部１２で生成された副画像データを配置する。既に説明したように、副画像データは、１色あたり１ピクセル２ビットの非圧縮映像データであり、１ピクセルあたり２ビット生じる余裕の期間に、１ピクセルずつ配置する。但し、ブランキング期間での垂直同期データや水平同期データは、主画像だけについて伝送し、副画像データについては、その副画像データ専用の垂直同期データや水平同期データは伝送しない。具体的なデータの伝送例については後述する。なお、上述したその他のデータとして、マルチチャンネル再生用の音声データを、１．５ピクセルクロック期間ごと２ビットずつ分けて配置するようにしてもよい。或いは、ビデオ記録再生装置１０の制御部１５で生成された比較的伝送データ量の多い制御データもしくは付帯情報を、１．５ピクセルクロック期間ごとに２ビットずつ分けて配置するようにしてもよい。
【００２４】
２チャンネル音声データについては、その映像データが伝送されるチャンネルのブランキング期間を使用して伝送するように、多重化を行うようにしてある。この２チャンネル音声データをブランキング期間に配置して伝送する処理は、ＨＤＭＩ規格でフォーマット化された一般的な伝送処理である。
【００２５】
そして、多重化回路２１で多重化された伝送用のデータを、ＨＤＣＰ暗号化部２２で暗号化する。ＨＤＣＰ暗号化部２２は、ＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection System）規格で、少なくとも映像データが伝送されるチャンネルの暗号化を行うようにしてある。ここでの暗号化は、１チャンネルの８ビットのデータを単位として行うようにしてある。
【００２６】
ＨＤＣＰ暗号化部２２で暗号化されたデータは、伝送処理部２３に供給し、各色のピクセルデータを個別のチャンネルに配置し、またピクセルクロックチャンネルや制御データチャンネルなども、それぞれ対応したクロックやデータとし、ＨＤＭＩ端子２４に接続されたＨＤＭＩケーブル１に送出する。
【００２７】
ＨＤＭＩケーブル１は、テレビジョン受像機３０のＨＤＭＩ端子４１に接続するようにしてある。ＨＤＭＩ端子４１に接続されたＨＤＭＩケーブル１で伝送されたデータは、ＨＤＭＩ伝送処理部４０内の伝送処理部４２で、ピクセルクロックに同期して検出（受信）される。検出された各チャンネルのデータは、ＨＤＣＰ復号化部４２で送信時の暗号化からの復号化を行う。ここでの復号化についても、１チャンネルごとに８ビット単位で行われる。
【００２８】
復号化されたデータは、多重分離回路４４に供給して、各チャンネルに多重化されたデータを分離する。ここでの分離処理としては、映像が伝送されるチャンネルのブランキング期間に配置された音声データ（２チャンネルの音声データ）を、映像データ（主映像データ）から分離する。また、１．５ピクセルクロック期間ごとに生じる２ビット分の余裕の期間に配置されたデータについても、映像データから分離する。この余裕の期間に配置されたデータが、副映像データである場合には、その副映像データを取出す。また、余裕の期間に配置されたデータが、マルチチャンネル音声データである場合には、そのマルチチャンネル音声データを取出す。さらに、余裕の期間に配置されたデータが、制御データや付帯情報である場合には、その制御データや付帯情報を取出す。
【００２９】
多重分離回路４４で分離された主映像データと、副映像データについては、映像選択合成部３１に供給する。映像選択合成部３１では、このテレビジョン受像機３０の制御部３６からの指示に基づいて、いずれかの映像を選択し、選択された映像データを映像処理部３２に供給する。映像処理部３２では、供給される映像データに必要な処理を施し、表示処理部３３に供給する。表示処理部３３では、表示パネル６０を駆動する処理を行う。
【００３０】
多重分離回路４４で分離された音声データについては、音声処理部３４に供給し、アナログ変換などの音声処理を行い、処理された出力を出力処理部３５に供給して、スピーカ駆動用に増幅などの処理を行い、出力処理部３５に接続された複数のスピーカ５１〜５４から出力させる。音声処理部３４に供給される音声データが、２チャンネル音声データである場合には、２チャンネル用の処理を行い、マルチチャンネル音声データである場合には、そのマルチチャンネル音声再生用の処理を行う。
【００３１】
多重分離回路４４で分離された制御データについては、制御部３６に供給する。なお、制御データについては、制御データチャンネルを使用して、このテレビジョン受像機３０の制御部３６から、ビデオ記録再生装置１０側の制御部１５に送ることもできる。
【００３２】
図２は、ビデオ記録再生装置１０の伝送処理部２３と、テレビジョン受像機３０の伝送処理部４２との間で、ＨＤＭＩケーブル１で伝送される各チャンネルのデータ構成例を示した図である。図２に示すように、映像データを伝送するチャンネルとして、チャンネル０と、チャンネル１と、チャンネル２の３つのチャンネルが用意してあり、さらにピクセルクロックを伝送するクロックチャンネルが用意してある。また、制御データ伝送チャンネルとしての、ＤＤＣライン及びＣＥＣラインが用意してある。
【００３３】
送信側では、映像データを伝送するチャンネル毎に、伝送処理部（送信部）２３ａ，２３ｂ，２３ｃが伝送処理部２３内に用意してあり、受信側でも、映像データを伝送するチャンネル毎に、伝送処理部（データ受信部）４２ａ，４２ｂ，４２ｃが伝送処理部４２内に用意してある。
【００３４】
各チャンネルの構成について説明すると、チャンネル０では、Ｂデータのピクセルデータと、垂直同期データと水平同期データと補助データとを伝送するようにしてある。チャンネル１では、Ｇデータのピクセルデータと、２種類の制御データ（ＣＴＬ０，ＣＴＬ１）と、補助データとを伝送するようにしてある。チャンネル２では、Ｒデータのピクセルデータと、２種類の制御データ（ＣＴＬ２，ＣＴＬ３）と、補助データとを伝送するようにしてある。
【００３５】
図３は、本例の伝送構成で伝送される、１フレームのライン構成及びピクセル構成を示した図である。本例の場合に伝送される映像データ（主映像データ）は、非圧縮データであり、垂直ブランキング期間及び水平ブランキング期間が付加されている。具体的には、図３の例では、表示される映像エリア（アクティブビデオエリアとして示すエリア）として、４８０ライン×７２０ピクセルのピクセルデータとしてあり、ブランキング期間まで含めたライン数及びピクセル数として５２５ライン及び８５８ピクセルとしてある。ブランキング期間中のダブルハッチング（右方向と左方向の斜線）で示すエリアはデータアイランドと称される、補助データが付加可能な期間である。
【００３６】
次に、本例の伝送構成で、ピクセルデータが伝送されるチャンネル０とチャンネル１とチャンネル２を使用して、データが伝送される状態を、図４を参照して説明する。図４の例では、３ピクセルクロックで、２ピクセルのデータを伝送するデータ配置としてある。１．５ピクセルクロック期間ごとに生じる２ビット分の余裕の期間に配置されるデータとしては、副画像データの例としてある。図４に示したフェーズ０，１，２が、それぞれ１ピクセルクロックの１周期を示している。
【００３７】
図４のデータ構成について説明すると、例えばＢデータについては、チャンネル０のフェーズ０の期間で、主画像データのピクセル０の１０ビットの内の８ビットを送り、フェーズ１の期間で、主画像データのピクセル０の残りの２ビットを送り、続いた２ビット期間に、副画像データのＢデータの１ピクセルを送る。
【００３８】
そして、フェーズ１の期間の後半の４ビット期間で、主画像データの次のピクセル１の１０ビットの内の４ビットを送る。次のフェーズ２の期間で、主画像データのピクセル１の残りの６ビットを送り、続いた２ビット期間に、副画像データのＢデータの１ピクセルを送る。以下、この配置が繰り返される。チャンネル１のＧデータ、チャンネル２のＲデータについても、同じデータ配置で主画像データのピクセルデータ及び副画像のピクセルデータを送る。図４では、データＢ０，Ｇ０，Ｒ０，Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１は、それぞれ主画像の３原色のピクセルデータを示してあり、データＢＳ０，ＧＳ０，ＲＳ０，ＢＳ１，ＧＳ１，ＲＳ１は、それぞれ副画像の３原色のピクセルデータを示してある。
【００３９】
図５は、別のデータ構成例を示す図である。この例では、図４の例に比べて、フェーズ１の期間として、最初の２ビット期間で、前のフェーズ０の期間から続いたピクセル０の主画像のピクセルデータの残りの２ビットを送り、次に、副画像のピクセル０の２ビットのピクセルデータを送り、さらに、副画像のピクセル１の２ビットのピクセルデータを送る。そして、フェーズ１の最後の２ビット期間で、ピクセル１の主画像のピクセルデータの最初の２ビットを送り、フェーズ２では、ピクセル１の残りの８ビットの主画像のピクセルデータを送る構成としてある。このように、図５の例は、副画像のピクセルデータを配置する位置が、図４の例とは異なるものである。
【００４０】
図４、図５の例では、主画像のピクセルデータ以外のデータとして、副画像のピクセルデータとしたが、マルチチャンネル音声データや、制御データなどのその他のデータを配置する場合にも、同様の位置に配置すればよい。制御データとしては、例えば、表示パネルが必要なバックライトの輝度制御データなどを送るようにしてもよい。
【００４１】
図６は、このように主画像のピクセルデータ以外のデータを配置する多重化を行った場合に、ソース側から、伝送データの構成について指示するデータである、ＶＳＤＢと称されるデータで、多重化データ例をシンク側に指示する場合の例である。ＶＳＤＢのデータは、ＤＤＣライン（図２）を使用して伝送されるデータである。この例のＶＳＤＢの場合には、６バイト目のデータで、１ピクセルが何ビットのデータであるかが示される。本例の場合には、１色の１ピクセルごとに１０ビットで合計３０ビットのデータであることが示される。そして、副画像の有無が示される。この副画像の有無のデータの代わりに、マルチチャンネル音声の付加の有無、又は制御データの付加の有無を示すようにしてもよい。
【００４２】
シンク側機器（テレビジョン受像機３０）の制御部３６（図１）では、このＶＳＤＢのデータを判断して、どのようなフォーマットで副画像が伝送されているのか判断し、受信した副画像のデータの分離やデコードなどの処理を、多重分離回路４４などで実行させて、副画像を使用した表示などを正しく実行させる。
【００４３】
ＶＳＤＢで送られる副画像に関するデータとしては、副画像のピクセル数などのより詳細なデータを送るようにしてもよい。例えば、副画像のフォーマットとして、フォーマットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種類が存在する場合に、６バイト目のデータの下位４ビットを使用して、その４種類のいずれであるかを示す伝送構成としてもよい。フォーマットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの詳細については、別に伝送してシンク側機器に知らせるようにしてもよい。例えば、フォーマットＡは、主画像と同じ画素数で、各色の1画素が２ビットで、主画像と副画像が同一のフレームレートを持つ場合とし、フォーマットＢは、主画像の１／４の画素数で、各色の1画素が８ビットで、主画像と副画像が同一のフレームレートを持つ場合とし、のような副画像のデータ構成の詳細を送信して知らせるようにしてもよい。
【００４４】
なお、ここでは、ＶＳＤＢのデータとして、ソース側から多重化データ例を指示するのに使用したが、シンク側の機器が、受信可能なデータの能力（表示処理可能な能力）を示すために、同様のデータをソース側に送るようにしてもよい。即ち、接続された機器を相互に認証する際などに、シンク側機器の制御部は、自身の表示処理能力を、ＶＳＤＢのデータ（又は別のデータ）を使用してソース側に示す。ソース側の制御部では、その能力に合わせたフォーマットで、副画像のデータを伝送するように構成する。このようにすることで、適切な副画像データの伝送状態となる。
【００４５】
ＤＤＣラインで伝送されるＶＳＤＢのデータを使用して、副画像に関するデータを伝送するようにしたのは、一例であり、ソース側機器とシンク側機器との間で伝送される、その他のデータ区間を使用して、同様なデータを伝送するようにしてもよい。例えば、図３に示したブランキング期間中のデータアイランドの区間の一部に、副画像を含むデータが伝送されていることを示す付加情報を配置するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、本例の伝送構成で、副画像などを伝送可能なデータ量について検証すると、例えば、クロックチャンネルの周波数が225MHz程度であった場合には、
225MHz*(3ch*8bit)*((12bit-10bit)/12bit) = 900Mbps
より、900Mbps程度までのデータを転送することができる。
また、主画像のピクセル数から検証すると、例えば主画像が1920ピクセル×1080pで60Hzであった場合については、副映像として、たとえば2^6=64色で1920ピクセル×1080pの60Hzとなり、この副画像が主映像と同期して送られる。また別の例として、主映像が1920ピクセル×1080pで60Hzであった場合には、副画像の解像度を主画像の縦横それぞれ半分の960ピクセル×540pにすれば、各色ごとに、１ピクセル８ビットの副映像が得られる。また、各色の１ピクセル１２ビットで720ピクセル×480pの60HzのＳＤ解像度の副映像を、主映像と同期して送ることができる。このように、副画像は、主画像の伝送で余っているデータ（図９でのダミーデータ）の伝送速度を超えない範囲にて、色の多ビット化と画素数の組み合わせを任意に変えることができる。
【００４７】
図７は、主画像と副画像の例を示したものである。この例では、テレビジョン受像機３０に表示される主画像として、特定の場所の航空写真（衛星写真）画像６１としてあり、その場所の地図画像を副画像６２としてある。このように関連のある主画像と副画像を送って表示させることで、画像の使い分けが可能になる。なお、本例の場合には、主画像と副画像は、ビット位置などを完全に同期させて伝送することが可能であるので、同期データについては、主画像のものを共通に使用でき、効率の良い伝送が可能である。
【００４８】
このように本例の伝送処理を適用することで、主となる画像データのビット数を、１伝送単位のビット数に増やすことができると共に、その際に余るビット位置を利用して、副画像などの各種データを伝送することができ、多ビット化と伝送効率の向上とを両立させることができる。
【００４９】
なお、ここまで説明した実施の形態では、１ピクセル１０ビットのデータを伝送する場合の例としたが、基本的な伝送単のビット数（ここでは８ビット）と異なる１２ビットや１４ビットなどのデータを伝送する際に、その場合に余るビット区間に、副画像などのその他のデータを伝送するようにしてもよい。
【００５０】
また、１ピクセルが１６ビット単位で伝送可能なフォーマットなどの、その他のビット数で伝送可能なフォーマットに適用してもよい。暗号化や復号化の単位についても、１６ビットなどのその他のビット数を単位として処理を行うものに適用してもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、ＨＤＭＩ規格のインターフェースを前提として説明したが、その他の同様な伝送規格にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態による伝送チャンネル構成例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるビット構成例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態によるデータパッキング例（例１）を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態によるデータパッキング例（例２）を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態によるＶＳＤＢのデータ構成例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態による主画像と副画像の表示例を示す説明図である。
【図８】ＨＤＭＩ規格のデータパッキング例（１ピクセル８ビットの例）を示す説明図である。
【図９】ＨＤＭＩ規格のデータパッキング例（１ピクセル１０ビットの例）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…ＨＤＭＩケーブル、１０…ビデオ記録再生装置（ソース側機器）、１１…記録再生部、１２…映像処理部、１４…音声処理部、１５…制御部、１６…チューナ、２０…ＨＤＭＩ伝送処理部、２１…多重化回路、２２…ＨＤＣＰ暗号化部、２３…伝送処理部、２４…ＨＤＭＩ端子、３０…テレビジョン受像機（シンク側機器）、３１…映像選択合成部、３２…映像処理部、３３…表示処理部、３４…音声処理部、３５…出力処理部、３６…制御部、４０…ＨＤＭＩ伝送処理部、４１…ＨＤＭＩ端子、４２…伝送処理部、４３…ＨＤＣＰ復号化部、４４…多重分離回路、５１〜５４…スピーカ、６０…表示パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する伝送方法であって、
前記ソース側装置から前記シンク側装置に伝送する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、
前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、前記画素クロックに同期したタイミングで伝送し、
１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、前記ソース側装置から前記シンク側装置に伝送することを特徴とする
伝送方法。
【請求項２】
請求項１記載の伝送方法において、
前記ソース側装置で、各伝送ラインに送出させるデータを、８ビット単位で暗号化し、
前記シンク側装置で、各伝送ラインを介して受信したデータを、８ビット単位で復号化することを特徴とする
伝送方法。
【請求項３】
請求項１記載の伝送方法において、
前記別のデータは、前記映像データとは別の副映像データであることを特徴とする
伝送方法。
【請求項４】
請求項１記載の伝送方法において、
前記別のデータは、音声データであることを特徴とする
伝送方法。
【請求項５】
請求項１記載の伝送方法において、
前記別のデータは、付帯情報であることを特徴とする
伝送方法。
【請求項６】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する伝送システムであって、
前記ソース側装置として、
１画素の映像データが８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを生成する映像データ生成部と、
前記映像データ生成部で生成された前記所定ビット数の映像データを、前記伝送方式の８ビット単位の映像データ伝送期間に配置し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、８ビット単位のデータとする伝送データ配置部と、
前記伝送データ配置部で配置された８ビット単位のデータを、前記画素クロックに同期して前記伝送ラインに送出する送出部とを備え、
前記シンク側装置として、
前記伝送ラインから受信したデータを前記画素クロックに同期して８ビット単位で検出する受信部と、
前記受信部で受信した８ビット単位のデータから、前記所定ビット数の映像データと、前記余裕の伝送期間に伝送された前記別のデータとを分離するデータ分離部とを備えたことを特徴とする
伝送システム。
【請求項７】
請求項１記載の伝送システムにおいて、
前記ソース側装置は、前記伝送データ配置部で配置された伝送データを、８ビット単位で暗号化する暗号化部を備え、前記暗号化部で暗号化された伝送データを、前記送出部から送出し、
前記シンク側装置は、前記受信部で受信した伝送データを、８ビット単位で復号化する復号化部を備え、前記復号化部で復号化された伝送データを、前記データ分離部で分離することを特徴とする
伝送システム。
【請求項８】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して送信する伝送方式を利用して映像データを送信する送信方法であって、
送信する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、
前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、前記画素クロックに同期したタイミングで送信し、
さらに、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、前記ソース側装置から前記シンク側装置に伝送することを特徴とする
送信方法。
【請求項９】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して送信する伝送方式を利用して映像データを送信する送信装置であって、
１画素の映像データが８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを生成する映像データ生成部と、
前記映像データ生成部で生成された前記所定ビット数の映像データを、前記伝送方式の８ビット単位の映像データ伝送期間に配置し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、８ビット単位のデータとする伝送データ配置部と、
前記伝送データ配置部で配置された８ビット単位のデータを、前記画素クロックに同期して前記伝送ラインに送出する送出部とを備えたことを特徴とする
送信装置。
【請求項１０】
請求項９記載の送信装置において、
前記伝送データ配置部で配置された伝送データを、８ビット単位で暗号化する暗号化部を備え、前記暗号化部で暗号化された伝送データを、前記送出部から送出することを特徴とする
送信装置。
【請求項１１】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して伝送する伝送方式を利用して映像データを受信する受信方法であって、
前記受信する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、
前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、前記画素クロックに同期したタイミングで受信し、
１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に配置された、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを分離することを特徴とする
受信方法。
【請求項１２】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して伝送する伝送方式を利用して映像データを受信する受信装置であって、
前記伝送ラインから受信したデータを前記画素クロックに同期して８ビット単位で検出する受信部と、
前記受信部で受信した８ビット単位のデータから、前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データと、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に伝送された別のデータとを分離するデータ分離部とを備えたことを特徴とする
受信装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の受信装置において、
前記受信部で受信した伝送データを、８ビット単位で復号化する復号化部を備え、前記復号化部で復号化された伝送データを、前記データ分離部で分離することを特徴とする
受信装置。
【請求項１】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する伝送方法であって、
前記ソース側装置から前記シンク側装置に伝送する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、
前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、前記画素クロックに同期したタイミングで伝送し、
１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、前記ソース側装置から前記シンク側装置に伝送することを特徴とする
伝送方法。
【請求項２】
請求項１記載の伝送方法において、
前記ソース側装置で、各伝送ラインに送出させるデータを、８ビット単位で暗号化し、
前記シンク側装置で、各伝送ラインを介して受信したデータを、８ビット単位で復号化することを特徴とする
伝送方法。
【請求項３】
請求項１記載の伝送方法において、
前記別のデータは、前記映像データとは別の副映像データであることを特徴とする
伝送方法。
【請求項４】
請求項１記載の伝送方法において、
前記別のデータは、音声データであることを特徴とする
伝送方法。
【請求項５】
請求項１記載の伝送方法において、
前記別のデータは、付帯情報であることを特徴とする
伝送方法。
【請求項６】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して、ソース側装置からシンク側装置に伝送する伝送方式を利用して映像データを伝送する伝送システムであって、
前記ソース側装置として、
１画素の映像データが８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを生成する映像データ生成部と、
前記映像データ生成部で生成された前記所定ビット数の映像データを、前記伝送方式の８ビット単位の映像データ伝送期間に配置し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、８ビット単位のデータとする伝送データ配置部と、
前記伝送データ配置部で配置された８ビット単位のデータを、前記画素クロックに同期して前記伝送ラインに送出する送出部とを備え、
前記シンク側装置として、
前記伝送ラインから受信したデータを前記画素クロックに同期して８ビット単位で検出する受信部と、
前記受信部で受信した８ビット単位のデータから、前記所定ビット数の映像データと、前記余裕の伝送期間に伝送された前記別のデータとを分離するデータ分離部とを備えたことを特徴とする
伝送システム。
【請求項７】
請求項１記載の伝送システムにおいて、
前記ソース側装置は、前記伝送データ配置部で配置された伝送データを、８ビット単位で暗号化する暗号化部を備え、前記暗号化部で暗号化された伝送データを、前記送出部から送出し、
前記シンク側装置は、前記受信部で受信した伝送データを、８ビット単位で復号化する復号化部を備え、前記復号化部で復号化された伝送データを、前記データ分離部で分離することを特徴とする
伝送システム。
【請求項８】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して送信する伝送方式を利用して映像データを送信する送信方法であって、
送信する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、
前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、前記画素クロックに同期したタイミングで送信し、
さらに、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、前記ソース側装置から前記シンク側装置に伝送することを特徴とする
送信方法。
【請求項９】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して送信する伝送方式を利用して映像データを送信する送信装置であって、
１画素の映像データが８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを生成する映像データ生成部と、
前記映像データ生成部で生成された前記所定ビット数の映像データを、前記伝送方式の８ビット単位の映像データ伝送期間に配置し、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを配置して、８ビット単位のデータとする伝送データ配置部と、
前記伝送データ配置部で配置された８ビット単位のデータを、前記画素クロックに同期して前記伝送ラインに送出する送出部とを備えたことを特徴とする
送信装置。
【請求項１０】
請求項９記載の送信装置において、
前記伝送データ配置部で配置された伝送データを、８ビット単位で暗号化する暗号化部を備え、前記暗号化部で暗号化された伝送データを、前記送出部から送出することを特徴とする
送信装置。
【請求項１１】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して伝送する伝送方式を利用して映像データを受信する受信方法であって、
前記受信する１画素の映像データとして、８ビットの整数倍でない所定ビット数とし、
前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データを、前記画素クロックに同期したタイミングで受信し、
１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に配置された、前記所定ビット数の映像データとは別のデータを分離することを特徴とする
受信方法。
【請求項１２】
８ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎もしくは輝度および色差信号毎に、個別の伝送ラインを使用して伝送する伝送方式を利用して映像データを受信する受信装置であって、
前記伝送ラインから受信したデータを前記画素クロックに同期して８ビット単位で検出する受信部と、
前記受信部で受信した８ビット単位のデータから、前記８ビットの整数倍でない所定ビット数の映像データと、１画素の伝送に割当てた画素クロックの期間に伝送されるビット数と前記所定ビット数との差のビット数だけ生じる余裕の伝送期間に伝送された別のデータとを分離するデータ分離部とを備えたことを特徴とする
受信装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の受信装置において、
前記受信部で受信した伝送データを、８ビット単位で復号化する復号化部を備え、前記復号化部で復号化された伝送データを、前記データ分離部で分離することを特徴とする
受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３１１９２８（Ｐ２００７−３１１９２８Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３６９１７（Ｐ２００６−１３６９１７）
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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