説明

画像伝送装置及び画像伝送方法

【課題】画像伝送装置が伝送する画像データを圧縮して伝送し、現在規定されている画像サイズより大きなサイズの画像データを伝送する場合、伝送路で発生したエラーを補正可能とする。
【解決手段】画像データを圧縮し伝送する画像伝送装置において、画像データを圧縮する圧縮処理部と、圧縮された画像データに対しエラー訂正符号を演算するエラー訂正符号生成部と、所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量である第1の期間と、所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量より少ない第2の期間とを切替て出力する出力部と、圧縮処理部と、エラー訂正符号生成部と、出力部を制御する制御部とを備え、制御部は、圧縮処理部で圧縮された画像データを第1の期間に出力部から出力し、圧縮処理部で圧縮された画像データに対し、エラー訂正符号生成部にて演算したエラー訂正符号を第2の期間に出力部から出力する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
技術分野は、映像情報の送受信に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタル画像処理で扱う画素数は、放送のHD(High Definition:1920×1080画素)化、デジタルビデオカメラのイメージセンサの高画素化に伴い、年々増加している。
【0003】
これらの画像データを機器間で伝送する方式について、HDMI(High-Definition Multimedia Interface (登録商標 第2664032号))規格やVESA(Video Electronics Standards Association)により策定されたDisplayPort(商標)規格などがある。
【0004】
前記のHDMIのデータ伝送方式において、特許文献1には、「非圧縮映像信号またはこの非圧縮映像信号に対して受信装置が対応可能な圧縮方式で圧縮処理を施して得られた圧縮映像信号を選択的に送信するものであり、伝送路の伝送ビットレート内で、所望のビットレートの映像信号を良好に送信できる」(特許文献1[0048]参照)こと、また圧縮方式について、「データ圧縮部121-1〜121-nは、それぞれ、コーデック117から出力された非圧縮の映像信号を所定の圧縮比をもって圧縮処理し、圧縮された映像信号を出力する。データ圧縮部121-1〜121-nは、映像信号圧縮部を構成している。データ圧縮部121-1〜121-nは、それぞれ、互いに異なる圧縮方式でデータ圧縮処理を行う。例えば、圧縮方式としては、「RLE(Run Length Encoding)」、「Wavelet」、「SBM(SuperBit Mapping(登録商標 第3284640号))」、「LLVC(Low Latency Video Codec)」、「ZIP」等が考えられる」(特許文献1[0077]参照)ことが記載されている。
【0005】
また、HDMIにおいて、画像データは、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling(登録商標 第4755037号))方式のデータ伝送フォーマットが採用されており、その一例として特許文献2が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−213110号公報
【特許文献2】特願2003−559136号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、いずれの引用文献においても、より大きなサイズの画像(「映像」とも言う。以下同じ。)データの伝送については考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、画像データを圧縮し伝送する画像伝送装置において、画像データを圧縮する圧縮処理部と、圧縮された画像データに対しエラー訂正符号を演算するエラー訂正符号生成部と、所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量である第1の期間と、所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量より少ない第2の期間とを切替て出力する出力部と、前記圧縮処理部と、前記エラー訂正符号生成部と、前記出力部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記圧縮処理部で圧縮された画像データを前記第1の期間に前記出力部から出力し、前記圧縮処理部で前記圧縮された画像データに対し、前記エラー訂正符号生成部にて演算したエラー訂正符号を前記第2の期間に前記出力部から出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
上記手段によれば、より大きなサイズの画像データの伝送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】画像伝送装置および画像受信装置の一例。
【図2】圧縮処理部の一例。
【図3】圧縮モデル符号の一例。
【図4】エラー訂正符号生成部の一例。
【図5】データ伝送部の一例。
【図6】画像データの有効/ブランキング期間の一例。
【図7】データ受信処理部の一例。
【図8】伸張処理部の一例。
【図9】圧縮する画像データの単位の一例。
【図10】伸張処理の概念を示すフロー図の一例。
【発明を実施するための形態】
【0011】
従来、画像データを伝送する伝送方式において、画像伝送装置が伝送する画像データを圧縮して伝送することにより、現在規定している伝送路に、現在規定されている画像サイズより大きなサイズの画像データを伝送する場合、伝送路でのエラー発生については考慮されていなかった。そのため、伝送路で1ビット分のエラーが発生した場合であっても、エラーの影響は圧縮の単位に含まれる複数の画素に及ぶため、多くの画素が誤った表示をしてしまうおそれがある。以下、この課題を解決する実施例を、図面を用いて説明する。
【実施例1】
【0012】
以下本実施例による画像伝送装置および画像受信装置の実施形態について説明する。
【0013】
図1は、本実施例の画像伝送システムを示すブロック図であり、画像送信装置100と画像受信装置200をケーブル300で接続した構成である。
【0014】
画像送信装置100は、画像データを圧縮し伝送する画像送信装置であり、デジタル放送を受信し視聴できるようにデコードした画像データや、カメラなどで撮影した画像データをHDMIケーブルなどにより、他の機器に画像データを出力する画像記録再生機器である。画像送信装置100の一例として、レコーダや、レコーダ機能を内蔵したデジタルTVや、レコーダ機能を内蔵したパソコンや、カムコーダや、カメラ機能を搭載した携帯電話などがある。
【0015】
画像受信装置200は、HDMIケーブル等を使用して、画像データを入力しモニタに画像を出力する表示機器である。画像受信装置200の一例として、デジタルTVや、ディスプレイ、プロジェクタなどがある。
【0016】
ケーブル300は、画像送信装置100と画像受信装置200の機器間で画像データ等のデータ通信を行うデータ伝送路である。ケーブル300の一例として、HDMI規格や、DisplayPort規格に対応した有線ケーブルもしくは、無線方式のデータ通信を行うデータ伝送路などがある。
【0017】
まず、画像送信装置100の構成について説明する。
入力部101、102、103は、画像データを画像送信装置100に入力するための入力部である。入力部101に入力される画像データの一例としては、放送局または放送用衛星などの中継局からの電波として入力されるデジタル放送がある。入力部101には、この放送局または放送用衛星などの中継局からの電波が入力される。
【0018】
入力部102に入力される画像データの一例としては、インターネットのブロードバンド接続を利用して、ネットワーク経由で配信されてくるデジタル放送や、情報コンテンツなどがある。
【0019】
入力部103に入力される画像データの一例としては、入力部103に接続された外部の記録メディアに記録されているデジタル放送もしくはデジタルコンテンツがある。入力部103に接続された外部の記録メディア、もしくは画像送信装置100内に内蔵された記録メディア108の一例としては、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどがある。
【0020】
チューナー受信処理部105は、入力された電波をビットストリームに変換する受信処理部であり、ここでRF帯域(Radio Frequency)の電波はIF帯域 (Intermediate Frequency) に周波数変換され、受信チャネルに依存しない一定の帯域の信号として、復調されたビットストリームに伝送のために施された変調操作を復調する。
【0021】
ビットストリームの一例としては、MPEG2トランスポートストリーム(以降MPEG2−TSとする)や、MPEG2−TSに準じたフォーマットのビットストリーム等がある。以降のビットストリームは、MPEG2−TSを代表として説明を行う。
【0022】
前記チューナー受信処理部105は、さらに伝送途中で発生した符合の誤りを検出し訂正し、誤り訂正されたMPEG2−TSにつきスクランブルの解除を行った後、視聴もしくは記録を行うプログラムが多重化されている1トランスポンダ周波数を選択し、この選択した1トランスポンダ内のビットストリームを1プログラムのオーディオとビデオのパケットに分離化する。
【0023】
前記チューナー受信処理部105からのMPEG2−TSは、ストリーム制御部111に供給される。ストリーム制御部111は、前記チューナー受信処理部105においてパケットを受信した時の間隔を保時する為に、受信したパケット内から時刻管理情報であるPTS(Presentation Time Stamp)と、MPEGシステムの基準復号器内部のSTC(System Time Clock)を検出し、検出結果により補正したタイミングでタイムスタンプを付加する。前記タイムスタンプを付加したパケットをデコーダ112もしくは、記録メディア制御部107のどちらか一方、または双方に供給する。
【0024】
デコーダ112のデータパスは、画像データを視聴する時の処理に該当し、記録メディア制御部107のデータパスは、画像データを記録メディアに記録する時の処理に該当する。前記ストリーム制御部111の別の入力としては、入力部102からネットワーク受信処理部106経由で入力されるMPEG2−TSがある。前記のデータパスは、ネットワーク経由で配信されてくるデジタル放送もしくはデジタルコンテンツを取得する入力部である。
【0025】
さらに前記ストリーム制御部111の別の入力としては、入力部103に接続された外部の記録メディア、もしくは画像送信装置100内に内蔵された記録メディア108に記録されているデジタル放送もしくはデジタルコンテンツを、記録メディア制御部107により読み出したMPEG2−TSがある。前記ストリーム制御部111は、これらの入力のうち少なくとも1つ以上を選択し、デコーダ112に出力する。
【0026】
デコーダ112は、前記ストリーム制御部111から入力されたMPEG2−TSをデコードし、生成した画像データを表示処理部113に出力する。表示処理部113は、入力された画像データに対して、例えばOSD(On Screen Display)の重畳処理や、拡大もしくは縮小処理を施した後、圧縮処理部114に出力する。
【0027】
圧縮処理部114は、表示処理部113からの画像データに簡易的な圧縮処理を施し、データ伝送部115に出力する。
【0028】
データ伝送部115は、画像データをケーブル伝送に適した形式の信号に変換して出力部116から出力を行う。ケーブル伝送に適した形式の信号の一例がHDMI規格に記載されている。HDMIにおいて、画像データは、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling(登録商標 第4755037号))方式のデータ伝送フォーマットが採用されている。
【0029】
入力部104は、画像送信装置100の動作を制御するための信号を入力するための入力部である。入力部104の一例として、リモコンの受信部などがある。入力部104からの制御信号は、ユーザーIF109に供給される。前記ユーザーIF109は、入力部104からの信号を制御部110に出力する。制御部110は、入力部104の信号に従い、画像送信装置100全体を制御する。制御部110の一例としては、マイクロプロセッサなどがある。画像送信装置100からの画像データは、ケーブル300を介して画像受信装置200に供給する。
【0030】
次に画像受信装置200の構成について説明する。
入力部201は、ケーブル伝送に適した形式の信号が入力される。前記入力部201に入力された信号は、データ受信処理部205に供給される。
【0031】
データ受信処理部205は、ケーブル伝送に適した形式の信号から所定のデジタルデータに変換する処理を施し、伸張処理部206に変換したデジタルデータを出力する。
【0032】
伸張処理部206は、前記画像送信装置100内の圧縮処理部114で施した圧縮処理を伸張し、画像データを生成し、表示処理部207に出力する。
【0033】
表示処理部207は、入力された画像データに対して表示処理を施す。表示処理の一例としては、OSD重畳処理、表示部208の解像度に変換するための拡大もしくは縮小処理、フレームレート変換処理などがある。表示処理部207の出力は表示部208に出力する。
【0034】
表示部208は、入力された画像データを表示方式にあわせた信号に変換し画面に表示する。表示部208の一例として、液晶ディスプレイや、プラズマディスプレイや、有機EL(Electro−Luminescence)ディスプレイなどの表示部がある。
【0035】
入力部202は、画像受信装置200の動作を制御するための信号を入力するための入力部である。入力部202の一例として、リモコンの受信部などがある。入力部202からの制御信号は、ユーザーIF203に供給される。前記ユーザーIF203は、入力部202からの信号を制御部204に出力する。制御部204は、入力部202の信号に従い、画像受信装置200全体を制御する制御部である。
【0036】
図2は、圧縮処理部114の構成の一例を示すブロック図である。
入力部130は、圧縮処理部114へ画像データを入力するための入力部である。入力された画像データは、相関性検出部132、水平圧縮部133および垂直圧縮部134に供給される。
【0037】
図9は、入力部130に入力される画像データの一例を示す図である。水平方向にn画素、垂直方向にmラインの輝度信号を示す。色差信号は、444フォーマットの場合、輝度信号と同じフォーマットとなる。画素数n及びライン数mの一例としては、n=1920、m=1080のいわゆるフルHD画像やn=3840、m=2160のいわゆる4k2k画像などがある。
【0038】
ここで、圧縮部114で圧縮する画像データの単位を、水平方向l画素と垂直方向k画素とする。501および502はl=32、k=1の例を示し、同じライン内で連続した32画素のデータで構成する。この画像データの単位を水平圧縮部133が圧縮する。
【0039】
一方、503および504は、l=16、k=2の例を示し、上下する2ライン間で連続する16画素のデータで構成する。この画像データの単位を垂直圧縮部134が圧縮する。すなわち、垂直方向k画素数が異なるk1とk2(k1<k2)の画像データ単位を用意し、水平圧縮部133がk1の画像データ単位を、垂直圧縮部134がk2の画像データ単位を圧縮する。
【0040】
kが大きいとラインメモリ量が増えて回路コストが上がり、処理時間が増加して映像表示がと遅延する原因となる。以下の説明ではk1=1、k2=2としてコストと処理時間を抑える例を用いる。水平圧縮部133と垂直圧縮部134に加えてさらに異なるk3を持つ圧縮部を追加し、3個以上の圧縮部の出力を選択して用い、さらに圧縮効率を上げることもできる
422フォーマットの色差信号の場合は、色差信号のU成分とV成分が1画素ごとに入れ子のデータとなる。例えば4k2kにおいてU成分とV成分を合わせてn=3840、m=2160の画像データとして扱ってもよい。一般にU成分同士、V成分同士の相関が高いので、U成分とV成分を分けて、n=960、m=1080として扱うことにより、同一成分のみで圧縮する画像データの単位とすることによって、圧縮効率を高めることができる。
【0041】
相関性検出部132は、画像データの水平方向及び、垂直方向の周波数成分を演算しどちらの成分に相関性が高いかを検出する。相関性の検出は、周波数成分の演算の他、水平および垂直方向に画素間の差分値をとる検出方法などがある。
【0042】
水平圧縮部133は、水平方向の複数の画像データに対して、圧縮を行う圧縮回路により構成される。圧縮方式の一例としては、水平方向にアダマール変換を演算し、その演算結果に対して、符号化した圧縮方式等で構成する。
【0043】
垂直圧縮部134は、垂直方向の複数の画像データに対して、圧縮を行う圧縮回路により構成される。圧縮方式の一例としては、垂直方向に2ライン分、水平方向に16画素分の画像データを圧縮する画像データの単位として、まず垂直方向に対し差分をとり、次に水平方向に差分をとる。その結果に対して符号化する圧縮方式等で構成する。
【0044】
水平圧縮部133および垂直圧縮部134の圧縮率は、元の画像データに対して、例えば圧縮後の画像データを2/3から1/2程度に圧縮可能な圧縮方式であればよい(しかし、本発明はこの圧縮率に限定されない)。
【0045】
前記水平圧縮部133、前記垂直圧縮部134の圧縮する画像データの単位は、圧縮処理による遅延量を少なくする画素数で構成する。圧縮する画像データの単位の一例として、32画素を例にとって説明したが、64画素や128画素などの単位としてもよい。
【0046】
選択部135は、前記相関性検出部132の検出結果に従い、前記水平圧縮部133もしくは、前記垂直圧縮部134の出力を選択し、エラー訂正符号生成部136に供給する。選択部135は、相関性検出部132の検出結果に代えて、水平圧縮部133と垂直圧縮部134の出力データ量を比べて小さい方を選択してもよい。
【0047】
エラー訂正符号生成部136は、圧縮する画像データの単位ごとにエラー訂正符号を演算し、圧縮された画像データとエラー訂正符号を符号化部137に出力する。エラー訂正の方式の一つとして、CRC(Cyclic Redundancy Check)方式やパリティチェック方式などがある。
【0048】
符号化部137は、圧縮された画像データを圧縮前の画像データの後述する有効期間406に出力し、その後の水平ブランキング期間404に圧縮方式を示すフラグと、エラー訂正符号を出力する。また、別の方式としては、1ライン分の圧縮された画像データ、圧縮方式を示すフラグ、エラー訂正符号の全てが、1ライン分の有効期間406内に送信できる場合は、有効期間406内で伝送してもよい。
【0049】
出力部138は、前記符号化部137からの圧縮された画像データ、圧縮方式を示すフラグ、エラー訂正符号が出力される。
【0050】
入力部131は、制御部110の制御信号に従い、各ブロックの制御モードなど切り替えを行う。
【0051】
上記構成は、複雑な演算処理を必要としないため小規模な回路となり、エラー訂正符号の付加機能を低コストで実現できる。
【0052】
図3は、圧縮モデルの符号例を示す図である。圧縮モデルは、圧縮処理部114のもつ圧縮方式を示し、水平圧縮部133と垂直圧縮部134がある。圧縮モデル符号は、画像データがどちらの圧縮方式で圧縮されたかを示すための信号である。水平圧縮部133で圧縮された場合は「0」を示し、垂直圧縮部134で圧縮された場合は「1」を示す。
【0053】
図4は、エラー訂正符号生成部136の構成の一例を示すブロック図である。入力部150には圧縮された画像データが入力される。圧縮された画像データは、遅延部152とエラー訂正符号付加部153に入力される。エラー訂正符号付加部153は、入力された圧縮された画像データに対して、生成多項式で巡回演算をする。
生成多項式の一例としては、
(数1)G(X)=X16+X12+X5+1
がある。この生成多項式は、入力された画像データ中の各ビットにつき排他的論理和をとり巡回演算する。演算の単位は圧縮する画像データの単位とする。
【0054】
入力部151は、圧縮された画像データが入力されている期間を示す信号が入力され、タイミング生成部154に供給される。タイミング生成部154は、圧縮された画像データ有効期間をカウントし圧縮する画像データの単位分の演算が処理されたことを示す信号をデータ保持信号としてデータ保持部155に出力する。
【0055】
データ保持部155は、デジタルデータと、データ保持信号を入力してもち、データ保持信号が有効になったタイミングで入力されたデジタルデータを保持する。前記データ保持信号は、前記タイミング生成部154からの信号であり、前記のデジタルデータは、エラー訂正符号付加部153からの演算結果である。
【0056】
遅延部152は、前記エラー訂正符号付加部153およびデータ保持部155の処理により発生する遅延時間を、入力部151から出力部156のデータパスに付加するための遅延回路である。遅延部152の一例としては、フリップフロップや遅延素子などがある。
【0057】
遅延部152の出力は、出力部156から出力される。またデータ保持部155の出力は、出力部157から出力される。
【0058】
出力部156からの出力は、図6で述べる画像データが送出される有効期間406に出力され、出力部157からの出力は、同じく図6で述べる画像データが送出されない水平ブランキング期間404に出力される。
【0059】
図5は、データ伝送部115の構成の一例を示すブロック図である。
入力部170は、圧縮された画像データをシリアライザ174に出力する。また入力部172は、画像データのクロックが入力され、PLL173と出力部177に出力する。
【0060】
PLL173は、入力されたクロックに対して逓倍化もしくは分周したクロックを生成する。逓倍化の一例としては、入力されたクロックの周波数に対して、5倍や10倍などがある。PLL173で生成するクロックは、1種類のクロックとしてもよいし、2種類のクロックとしてもよい。1種類のクロックの例としては、入力されたクロックの10逓倍がある。また2種類のクロックの例としては、データ伝送量を優先した第1のクロック速度と、エラーの発生頻度を下げることを優先した第1のクロック速度より遅い速度の第2のクロック速度のクロックがある。速度の一例としては前記第1のクロック速度を入力クロックの10逓倍、第2のクロック速度を入力クロックの5逓倍などがある。
【0061】
PLL173で生成した逓倍したクロックをシリアライザ174に出力する。シリアライザ174は、入力された画像データのRGBもしくはYUVの圧縮された画像データを、10逓倍したクロックで1bitのデータ3本に各々シリアル化し、レベル変換部175に出力する。
【0062】
シリアル化の例としては、8bitのRGBもしくはYUVの画像データを10逓倍のクロックで先頭からMSBもしくはLSBの順で出力する。
【0063】
レベル変換部175は、ケーブル伝送に適した形式の信号を出力部176経由で出力する。標準化されたケーブル伝送に適した形式の一例としては、TMDS方式の差動レベルの信号形式などがある。この形式において画像のブランキング期間では、画像データを送信する必要がないため、シリアライザ174でシリアル化するデータを10逓倍のクロック中の4bit分のみ使用し、残りの6bitを使用しないことにより、
伝送エラーに対して強度を増し、画像データ以外のデータを伝送することができる。
【0064】
また、2種類のクロックを使用することにより、PLL173で生成するクロックについて画像データを送信するクロックの1/2以下に落とすことにより、同じ効果を得ることができる。
【0065】
図6は、1フレーム期間の画像データが重畳される有効領域と画像データが重畳されないブランキング期間を示す図である。
【0066】
400で示す領域が垂直期間を示し、垂直期間400は、垂直ブランキング期間401と垂直有効期間402から構成される。垂直ブランキング期間には、垂直ブランキング信号としてVSYNC信号がある。VSYNC信号は、垂直ブランキング期間401の先頭から規定されたライン数の間を1とし、その他の垂直ブランキング期間と垂直有効期間402の間は0とした1bitの信号である。規定されたライン数の一例としては、4ラインなどがある。
【0067】
403で示す領域が水平期間を示し、水平期間403は、水平ブランキング期間404と水平有効期間405から構成される。HSYNC信号は、水平ブランキング期間404の先頭から規定された画素数の間を1とし、その他の水平ブランキング期間と水平有効期間405の間は0とした1bitの信号である。規定された画素数の一例としては、40画素がある。
【0068】
有効期間406は、垂直有効期間402と水平有効期間405の期間に囲まれた領域を示し、この期間に画像データが割り当てられる。また、ブランキング期間407は、垂直ブランキング期間401と水平ブランキング期間404の期間に囲まれた領域である。
【0069】
本実施例においては、上記構成において、有効期間406に圧縮した画像データを送信し、そのラインの次の水平ブランキング期間404に前のラインのエラー訂正符号を送信する。ブランキング期間407には、音声データやその他の付属データをパケット化したデータを伝送するため、有効期間406のように画像データを送信する必要がない。
【0070】
音声データのデータ伝送量の一例としては、リニアPCM音声(最大192kHz/24bit)があり、データ伝送量は4.6Mbps程度となる。それに対して画像データのデータ伝送量の一例としては、表示サイズが1920画素、垂直1080ライン、信号のbit精度が8bit、信号フォーマットが輝度、色差の422フォーマットがあり、データ伝送量は2Gbpsとなる。本実施例では、この画像データを、例えば1/2の1Gbps,もしくは2/3の1.33Gbpsのデータに圧縮する。
【0071】
音声データと画像データの所定時間あたりのデータ伝送量を比較すると音声データの伝送量は少ないため、音声データをパケット化して、水平ブランキング期間で分割して伝送できるデータ量に収まる。
【0072】
また、シリアライザ174に入力される10逓倍されたクロックに対して、10bit全てをデータとして使用せず、伝送するデータを4bit分制限ができる。
【0073】
この音声データを図6の有効期間406に対して、水平ブランキング期間407で信頼性のあるパケットを送る方法は、例えば特表2005−514873号公報に開示されている。
【0074】
この構成で、ブランキング期間のパケットのデータに対しては誤り訂正符号が入っているため、伝送路で発生したエラーに対して補正ができエラー耐性が強くなる。また、ブランキング期間のパケットのデータ伝送用のデータは、物理的に異なる2つのチャンネルに伝送する構成とし、一定時間ごとに伝送するチャンネルを切り替えているため、片側のチャンネルでバースト的に発生したエラーに対して、他方のチャンネルが影響されないため、データエラーの補正を行うことができる。エラーの訂正率は、水平有効期間が10−9に対して、水平ブランキング期間は10−14の改善効果がある。
【0075】
上記ブランキング期間のパケットの一つとして、エラー訂正符号をパケット化する。パケット数の例として、水平期間の画素数が2200、水平有効期間の画素数が1920であった場合について説明する。
【0076】
圧縮する画像のサイズを64画素(輝度32画素、色差32画素)とすると1ライン当たりのエラー訂正符号(2Byte)のサイズは120Byte必要となる。
【0077】
1パケット当たり28Byte伝送できる容量があるため、5パケットあれば伝送できるサイズとなる。水平ブランキング期間は280画素あるため、8パケットは重畳可能である。この構成により、音声パケット(1パケット)と別に更にエラー訂正符号を水平ブランキング期間に送信することが可能となる。
【0078】
上記構成により、圧縮した画像データに対し、データ伝送によるエラー耐性が強くなり、エラー検出及びエラー訂正を行うことができる。
【0079】
また、図示していないが、画像受信装置200には画像受信装置200の性能を示すEDID(Enhanced Extended Display Identification Data)を格納したROMが搭載されている。このROMの中に画像受信装置200が圧縮伸張に対応しているか否かを判別する情報を付加してもよい。これにより、画像伝送装置100は、画像受信装置200のEDIDを格納したROMから、圧縮伸張に対応しているか否かを判別する情報を読出し、対応している装置であれば、圧縮した画像データを伝送し、非対応の装置であれば、圧縮せず従来のサイズで画像を送信することにより、圧縮処理に非対応の画像受信装置とも互換性を保つことができる。
【0080】
また、画像受信装置が圧縮に非対応であり、従来の画像サイズであることを表示部208に表示することにより、ユーザーに通知することがきる。
【0081】
また、画像伝送装置100を携帯機器として使用する場合に、バッテリー駆動の装置となるため、画像伝送装置100の消費電力が連続使用時間に影響する。この場合、画像データを圧縮して伝送しデータ伝送量を下げ、消費電力を低減できる。この効果は、画像伝送装置100の動作モードとして、例えば「省電力モード」などの機能を付加し、外部から電源が供給されている場合は、非圧縮の画像データで伝送し、バッテリーで駆動されている場合は、画像データを圧縮して伝送することにより、連続使用時間を長く設定することができる。
【0082】
図7は、データ受信処理部205の構成の一例を示すブロック図である。
入力部220は、画像送信装置100のレベル変換部175にて変換された信号をレベル変換部222に出力する。レベル変換部222は、画像送信装置100でレベル変換された信号をデジタル信号に変換しデシリアライザ223に出力する。レベル変換の一例としては、差動信号をシングルエンド信号に変換する。
【0083】
また入力部221は、画像送信装置100から出力されたクロックを入力しPLL224に出力する。PLL224は、有効期間406では入力されたクロックの10倍のクロックを生成し、ブランキング期間404でも同様に、入力されたクロックの10倍のクロックを生成し、デシリアライザ223に出力する。またPLL224は、画像受信装置200内で使用する画素クロックを出力部226から出力する。
【0084】
デシリアライザ223は、シリアル化されたデータをPLL224からのクロックでパラレル化し、出力部225から出力する。デシリアライザ223は、有効期間では、10倍のクロックのデータを全てパラレル化し、ブランキング期間では、10倍のクロックのうち4bitのみ使用する。
【0085】
図8は、伸張処理部206の構成の一例を示すブロック図である。また、図10は、伸張処理部206の処理概念を示すフロー図である。
入力部250は、伸張処理部206のデータ入力部である。入力部250に入力されるデータには、画像データの同期信号を示すHSYNC(図10(a))およびVSYNCと、有効期間406に圧縮された画像データ、水平ブランキング期間404に前のラインのエラー訂正符号および圧縮モデル符号(図10(b))がある。
【0086】
HSYNC、VSYNCは、タイミング生成部251に供給される。タイミング生成部251は、入力されたHSYNC、VSYNCによりカウンタを制御し、垂直ブランキング期間401、垂直有効期間402、水平ブランキング期間404、水平有効期間405、有効期間406などのタイミングや、選択部252、エラー検出訂正部255、選択部261の制御に必要なタイミングを生成し出力する。
【0087】
圧縮された画像データと、ラインのエラー訂正符号および圧縮モデル符号は、選択部252に供給される。選択部252は、入力されたデータをタイミング生成部251から切り替えタイミングで2つの信号に分離する選択部である。選択部252は、タイミング生成部251からの信号が水平ブランキング期間404である場合は、符号検出部253に入力データを出力し、タイミング生成部251からの信号が有効期間406を示す場合は、入力データをラインメモリ254に出力する。この処理により、エラー訂正符号および圧縮モデル符号512,514は、符号検出部253に供給され、圧縮された画像データ511,513,515は、ラインメモリ254に供給される。
【0088】
符号検出部253は、入力データからエラー訂正符号と圧縮モデル符号を検出する符号検出部である。エラー訂正符号と圧縮モデル符号は、圧縮された画像データの単位ごとに存在し、それぞれをエラー訂正部255に出力する(図10(c))。また、圧縮モデル符号は、選択部258にも出力する。
ラインメモリ254は、圧縮された画像データを1ライン分遅延させ、出力するためのラインメモリである。ラインメモリ254の出力は、エラー訂正部255に出力する(図10(d))。
【0089】
エラー訂正部255は、ラインメモリ254から入力される画像データを、圧縮された画像データの単位ごとに、エラー訂正符号生成部136と同じエラー訂正符号を演算する。前記演算結果と符号検出部253から入力されるエラー訂正符号とを比較し、比較結果が異なっている場合は、エラー訂正処理を行う。エラー訂正処理の一例としては、CRC演算がある。
【0090】
また、エラー検出のみを行い以降の処理でエラーを補間してもよい。エラー訂正部255の出力は、水平伸張部256、垂直伸張部257に供給される。水平伸張部256および垂直伸張部257は、画像送信装置100に搭載された圧縮方式の伸張を行う伸張部であり、画像データに伸張し選択部258に出力する。
【0091】
選択部258は、圧縮する画像データの単位ごとに、符号検出部253から供給される圧縮モデル符号を参照し、値が0であれば水平伸張部256の出力を選択し、値が1であれば、垂直伸張部257からの出力を選択し、選択部261とデータ保持部259と第2のラインメモリ260に出力する。
【0092】
データ保持部259は、水平方向に連続した画像データを保持し、選択部261に出力する。ラインメモリ260は、ラインメモリ254と同じ機能を持ち、入力データされた画像データを1ライン遅延させた出力を選択部261に出力する(図10(f))。
選択部261は、入力された3つの画像データのうちの一つを選択する選択部である。選択部261は、エラー訂正部255からの信号により、どのデータを選択し出力するか決定する。選択部261は、エラー訂正部255からの信号が、エラー無を示していた場合は、選択部258からの画像データを選択する。エラー訂正部255からの信号が、エラー有を示しており、且つ水平方向に圧縮されて場合は、データ保持部259に格納されている右隣のデータを選択し、垂直方向に演算されていた場合は、ラインメモリ260に格納されている1ライン前のデータを選択する(図10(e))。
【0093】
この構成により、エラーが発生した場合においても相関性が高い画像データにおきかえることができるため、伝送エラーによる画像への影響を少なくすることができる。また圧縮する画像データの単位が十数画素であるため、置き換える画素の範囲もすくなくすむため、伝送エラーの影響をすくなくすることができる。また、圧縮伸張による処理遅延も図9(e)に示すように1ラインで抑えることができる。
【0094】
以上で説明した本実施例によれば、画像伝送装置が伝送する画像データを圧縮して伝送することにより、現在規定している伝送路に、現在規定されている画像サイズより大きなサイズの画像データを伝送することが可能になり、さらに、画像データの伝送領域よりも、エラー耐性を高めた領域にエラー検出や訂正符号を付加することによって、エラー耐性が高い画像伝送を行うことができる。
【0095】
また、現在規定されている画像サイズの画像データを伝送する場合においては、所定時間当たりのデータ伝送量、もしくはデータ伝送クロックを下げることができるため、エラーの発生頻度を下げることができ、且つ、伝送路でのエラーに対して信頼性の高いシステムを構築することができる。
【0096】
また、伝送路でエラーが発生して完全なエラー訂正ができない場合においても、エラーによる画質劣化が目立たないエラー処理を行うシステムを実現することができる。
【符号の説明】
【0097】
100 画像伝送装置
101,102,103,104,130,131,150,151,170,172,201,202,220,221,250 入力部
105 チューナー受信処理部
106 ネットワーク受信処理部
107 記録メディア制御部
108 記録メディア
109,203ユーザーIF
110,204 制御部
111 ストリーム制御部
112 デコーダ
113,207 表示処理部
114 圧縮処理部
115 データ伝送部
116,138,156,157,176,177,225,226,262 出力部
200 画像受信装置
205 データ受信処理部
206 伸張処理部
208 表示部
223 デシリアライザ
253 符号検出部
254,260 ラインメモリ
255 エラー訂正部
256 水平伸張部
257 垂直伸張部
259 データ保持部
300 ケーブル
132 相関性検出部
133 水平圧縮部
134 垂直圧縮部
135,252,258,261 選択部
136 エラー訂正符号生成部
137 符号化部
152 遅延部
153 エラー検出フラグ付加部
154,251タイミング生成部
173,224 PLL
174 シリアライザ
175,222 レベル変換部
400 垂直期間
401 垂直ブランキング期間
402 垂直有効期間
403 水平期間
404 水平ブランキング期間
405 水平有効期間
406 有効期間
407 ブランキング期間
501,502,503,504 圧縮する画像データの単位
511,513,515 圧縮された画像データ
512,514 エラー訂正符号および圧縮モデル符号

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像データを圧縮し伝送する画像伝送装置において、
画像データを圧縮する圧縮処理部と、
圧縮された画像データに対しエラー訂正符号を演算するエラー訂正符号生成部と、
所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量である第1の期間と、
所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量より少ない第2の期間とを切替て出力する出力部と、
前記圧縮処理部と、前記エラー訂正符号生成部と、前記出力部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記圧縮処理部で圧縮された画像データを前記第1の期間に前記出力部から出力し、
前記圧縮処理部で前記圧縮された画像データに対し、前記エラー訂正符号生成部にて演算したエラー訂正符号を前記第2の期間に前記出力部から出力することを特徴とする画像伝送装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像伝送装置において、
前記エラー訂正符号生成部にて演算したエラー訂正符号を出力する前記第2の期間は、水平ブランキング期間であることを特徴とした画像伝送装置。
【請求項3】
請求項1に記載の画像伝送装置において、
圧縮部は、画像データの水平および垂直方向の相関性を検出する検出部と、水平方向に圧縮処理を行う水平圧縮部と、垂直方向に圧縮処理を行う垂直圧縮部と、
前記水平圧縮部の出力と前記垂直圧縮部の出力とのどちらか一方と圧縮方式を示す符号を出力する選択部とを備え、
前記検出部の出力に従い選択部の出力を制御することを特徴とした画像伝送装置。
【請求項4】
画像データを圧縮し伝送する画像伝送方法において、
画像データを圧縮し、圧縮された画像データのエラー訂正符号を演算し、
所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量である第1の期間と、
所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量より少ない第2の期間とを切替て出力し、
前記圧縮された画像データを前記第1の期間に出力し、
前記圧縮された画像データに対するエラー訂正符号を前記第2の期間に出力することを特徴とする画像伝送方法。
【請求項5】
請求項4に記載の画像伝送方法において、
前記エラー訂正符号を出力する前記第2の期間は、水平ブランキング期間であることを特徴とした画像伝送方法。
【請求項6】
請求項4に記載の画像伝送方法において、
前記第2の期間のデータに対し第1のエラー訂正符号を演算し、
画像データを圧縮し、圧縮された画像データに対し第2のエラー訂正符号を演算し、
所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量である第1の期間と、
所定時間当たりのデータ伝送量が第1のデータ伝送量より少ない第2の期間とを切替て出力し、
前記圧縮された画像データを前記第1の期間に出力し、
前記第1および第2のエラー訂正符号を前記第2の期間に出力することを特徴とする画像伝送方法。
【請求項7】
請求項4に記載の画像伝送方法において、
圧縮処理は、2つ以上の圧縮方式を有し、第1の圧縮処理は、水平方向に圧縮処理を行う水平圧縮処理であり、第2の圧縮処理は、垂直方向に圧縮処理を行う垂直圧縮処理であり、圧縮する画像データが、水平および垂直のどちらの方向に相関性が高い画像データであるかを検出し、前記相関性検出の出力により水平方向の圧縮処理と、垂直方向の圧縮処理のどちらか一方を選択するとともにどの圧縮方式で圧縮されたかを示すための信号を水平ブランキング期間に出力することを特徴とした画像伝送方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−231351(P2012−231351A)
【公開日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−98951(P2011−98951)
【出願日】平成23年4月27日(2011.4.27)
【出願人】(509189444)日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Fターム(参考)】