説明

通信装置及び通信方法

【課題】通信インタフェースへの負荷を抑制できる通信装置及び通信方法の提供。
【解決手段】
本実施形態の通信装置は、外部装置に対し、第1、第2及び第3の伝送ラインを介して
映像を送信する通信装置であって、送信対象映像において隣接する2画素についての第1
色差情報と第2色差情報とを前記第1の伝送ラインを介して送信し、前記2画素のうち一
方の画素についての第1輝度情報を前記第2の伝送ラインを介して送信し、前記2画素の
うち他方の画素についての第2輝度情報を前記第3の伝送ラインを介して送信する送信手
段を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
DVDプレーヤ、セットトップボックス等の映像送信装置とTV受像機・モニタ等の映
像受信装置との間のマルチメディアインターフェースの一例としてHDMI(High Defini
tion Multimedia Interface)規格がある。HDMI出力端子を有する機器をソース機器と
称し、HDMI入力端子を有する機器をシンク機器と称する。映像送信装置はソース機器
であり、映像受信装置はシンク機器である。また、HDMI入力端子とHDMI出力端子
とを有し、ソース機器とシンク機器の両者の機能を有する機器をリピータ機器と称する。
【0003】
上記したHDMI規格に準じた通信を行うHDMI通信装置では、映像、音声、補助情
報を伝送するTMDS(Transition Minimized Differential Signaling)伝送部と、ソ
ース機器をシンク機器あるいはリピータ機器に接続した場合、ソースレディ信号として接
続したことをシンク機器あるいはリピータ機器に知らせるための+5V電源信号伝送部と
、シンク機器あるいはリピータ機器において映像情報の受信準備が整ったことを示すシン
クレディ信号としてのHPD(Hot Plug Detect)信号を伝送するHPD信号伝送部と、接
続されたシンク機器の製品情報や適合する映像フォーマット等のデータであるEDID(
Extended Display Identification Data)を伝送するEDID伝送部と、シンク機器の認
証を行うHDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)認証部と、装置制御
信号と制御プロトコルであるCEC(Consumer Electronics Control)を伝送するCEC
伝送部とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−252819号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、近年4K2Kと呼ばれる3840×2160の高解像度映像に対する要求が
高まっている。しかしながら高解像度映像の伝送においては伝送量が大きくなり、通信イ
ンタフェースへの不可が大きくなる恐れがある。
【0006】
そこで本発明の実施形態は、通信インタフェースへの負荷を抑制できる通信装置及び通
信方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本実施形態の通信装置は、外部装置に対し、第1、第2
及び第3の伝送ラインを介して映像を送信する通信装置であって、送信対象映像において
隣接する2画素についての第1色差情報と第2色差情報とを前記第1の伝送ラインを介し
て送信し、前記2画素のうち一方の画素についての第1輝度情報を前記第2の伝送ライン
を介して送信し、前記2画素のうち他方の画素についての第2輝度情報を前記第3の伝送
ラインを介して送信する送信手段を備える。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態の通信装置の利用形態例を示す図。
【図2】実施形態の通信装置のシステム構成例を示す図。
【図3】実施形態の通信装置のシステム構成例を示す図。
【図4】実施形態の通信装置が伝送する映像のピクセルエンコードフォーマット例を説明するための図。
【図5】実施形態の通信装置が利用するビデオタイミングフォーマット例を示す図。
【図6】実施形態の通信装置が記憶するデータの構造例を示す図。
【図7】実施形態の通信装置が送信するデータの構造例を示す図。
【図8】実施形態の通信装置による映像送信に係る処理フローを示す図。
【図9】実施形態の通信装置による映像受信に係る処理フローを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【0010】
図1は、第1の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。
【0011】
このデータ伝送システムでは、本実施の形態においてソース機器となる再生装置100
と、シンク機器となる表示装置200とがHDMIケーブル300により接続されている

【0012】
再生装置100は、読み込み部101や記憶部102(図1には不図示)を備え、光学
ディスクや記憶部102に記憶された符号化映像データを再生(デコード)する機能を有
する。そして再生装置100は、デコードした映像データをHDMIケーブル300を介
して表示装置100に出力する。表示装置200は、表示部203を備え、受信した映像
データを用いて映像を表示する。
【0013】
図2は再生装置100及び表示装置200のシステム構成例を示す。
【0014】
再生装置100は読み込み部101、記憶部102、デコード部103、HDMI送信
部104等を備える。読み込み部101は光学ディスクに記憶された符号化映像データを
読み込んでデコード部103に出力する。また記憶部102は、例えば録画された符号化
映像データを記憶し、記憶した符号化映像データをデコード部103に出力する。そして
デコード部103は、入力された符号化映像データを例えばRGB各8ビットの映像デー
タにデコードする。HDMI送信部104はデコードされた映像データを所定の伝送フォ
ーマットの映像信号に変換し、HDMIケーブル300を介して表示装置200に出力す
る。
【0015】
表示装置200は、HDMI受信部201、表示処理部202、表示部203、チュー
ナ204、信号処理部205等を備える。HDMI受信部201は、映像信号を受信し、
受信した映像信号を、表示処理部202が処理可能な形式(例えばRGB各8ビットのベ
ースバンドのデータ)の映像データに変換する。そして表示処理部202は、HDMI受
信部201及び信号処理部205から入力された映像データを、表示部203が表示可能
な形式の映像信号に変換し、当該映像信号を表示部203に出力する。表示部203は入
力された映像信号を用いて映像を表示する。
【0016】
チューナ204は、テレビ放送の放送信号を受信する。そして信号処理部205は、受
信された放送信号を処理して映像データに変換し、表示処理部202に出力する。
【0017】
図3は再生装置100のHDMI送信部104と、表示装置200のHDMI受信部2
01のシステム構成を示す図である。
【0018】
HDMI送信部104は、TMDSエンコーダ151、マイクロコンピュータ(マイコ
ン)152、通信部153等を備える。また、HDMI受信部201は、TMDSデコー
ダ251、マイクロコンピュータ(マイコン)252、EDID253等を備える。
【0019】
TMDSエンコーダ151には、RGB各8ビットの映像データが入力される。そして
TMDSエンコーダ151は、入力された映像データを図5及び図6に後述する形式の映
像データに変換し、当該変換により生成したピクセルクロックをCH0−CH2の夫々に
出力する。そして不図示の差動アンプが、TMDSエンコーダ151から出力されたピク
セルクロックを差動信号に変換し、CH0−CH2の伝送ラインに出力する。なお差動ア
ンプはCH0−CH2の伝送ラインの夫々に対応するように設けられる。そして当該差動
信号は、CH0−CH2の伝送ラインを介してHDMI受信部201に伝送される。
【0020】
HDMI受信部201には、CH0−CH2の夫々に対して差動アンプ(不図示)が設
けられている。そして当該差動アンプは、CH0−CH2からの差動信号を受信すると、
当該差動信号をデータに変換してTMDSデコーダ251に出力する。そしてTMDSで
コーダ251は、これらデータをRGB各8ビットの映像データに復号して、表示処理部
202に出力する。
【0021】
ソース機器のマイコン152は、CEC線及びHPD線によりシンク機器のマイコン2
52と接続される。そしてマイコン152及びマイコン252は、機器間の相互制御を行
うための情報をCEC線を介して伝送する。またマイコン152は、HPD線を介して、
シンク機器の電源投入完了に応じた信号伝送準備完了をソース機器に通知する。
【0022】
マイコン152の通信部153は、DDC線を介してシンク機器のEDID253と接
続される。そして通信部153は、EDID253からEDIDデータを読み出す。
【0023】
次に図4(A)を参照して、(YCrCb)4:2:0のフォーマットについて説明す
る。
【0024】
例えば、4K2Kの映像を伝送する場合には、当該映像の伝送量を抑制して、通信イン
タフェースへの不可を抑えられることが好ましい。一方、再生装置100においてデコー
ドされたソース映像はRGB4:4:4であり、当該映像の伝送には大きな伝送量を要す
る。そこで、映像のサンプルフォーマットを(YCrCb)4:2:0として、データ量
を半分にすることを考える。
【0025】
図4(A)は、4K2K映像のR,G,B信号を(YCrCb)4:2:0に変換した
場合の映像形式を示す。この(YCrCb)4:2:0フォーマットは、図2での読み込
み部101で圧縮フォーマットをデコード部103にてデコードした直後の、かつR,G,B
に変換する直前のフォーマットである。ここで、輝度情報Y00は、画素P1の輝度情報
を示す。第1色差情報Cb00は、画素P1、当該画素P1に隣接する画素P2、画素P
1及びP2に対して下方向で隣接する画素P5及びP6の4画素についての色差Cbを示
す。なお第1色差情報Cb00は、画素P1のみについての色差Cbを示すものであって
も良い。第2色差情報Cr10は、画素P5、当該画素P5に隣接する画素P6、画素P
5及びP6に対して上方向で隣接する画素P1及びP2の4画素についての色差Crを示
す。なお第2色差情報Cr10は、画素P5のみについての色差Crを示すものであって
も良い。そして輝度情報Y01は画素P2の、輝度情報Y10は画素P4の、輝度情報Y
11は画素P5の輝度を示す。
【0026】
同様に、輝度情報Y02は、画素P3の輝度を示す。第1色差情報Cb02は、画素P
3、当該画素P3に隣接する画素P4、画素P3及びP4に対して下方向で隣接する画素
P7及びP8の4画素についての色差Cbを示す。なお第1色差情報Cb02は、画素P
3のみについての色差Cbを示すものであっても良い。第2色差情報Cr12は、画素P
7、当該画素P7に隣接する画素P8、画素P7及びP8に対して上方向で隣接する画素
P3及びP4の4画素についての色差Crを示す。なお第2色差情報Cr12は、画素P
7のみについての色差Crを示すものであっても良い。そして輝度情報Y03は画素P4
の、輝度情報Y12は画素P6の、輝度情報Y13は画素P7の輝度を示す。
【0027】
このとき、例えば図4(B)に示すように、図4(A)のフォーマットのデータを1ラ
インずつ伝送するようにピクセルエンコードし、60フレーム/秒で表示装置に表示させ
ようとすると、4400ピクセル(=画像横方向3840ピクセル+HB(Horizo
ntal Blank)560ピクセル)×2250ライン(=縦2160ライン+VB
(Vertical Blank)90ライン)×60Hz=594メガピクセル/秒と
なる(図5(A)参照)。即ちこの場合のピクセルクロックは594MHzとなる。しか
しながら従来のHDMIでは最大伝送速度340MHzとなっており、図4(B)のピク
セルエンコードでは映像を伝送できない。
【0028】
そこで、図4(C)に示すように、図4(A)のフォーマットのデータのうち輝度成分
Yを2ラインずつ伝送し、色差成分CbCrを1チャンネルに纏めて伝送するようにTM
DSエンコーダ151がピクセルエンコードすれば、2160ラインのソース映像のデー
タを1080ラインで伝送することができる。即ち図4(C)の方式では、60Hz表示
用の映像を伝送する場合のピクセルクロックを図4(B)の半分の297MHzにするこ
とができる。
【0029】
図5は、YCrCb4:2:0でサンプルした4K2K映像のビデオタイミングフォー
マット例である。ここで図5(A)のフォーマットは、例えば図4(B)のピクセルエン
コード方式を用いた場合のタイミングフォーマット例である。この場合には、図4(A)
でも述べたように、各フレームの表示レートを60Hzにしようとするとピクセルクロッ
クが594MHz(4400ピクセル×2250ライン×60Hz)となる。
【0030】
図5(B)及び(C)は、図4(C)のピクセルエンコード方式を用いた場合のタイミ
ングフォーマット例である。図5(B)の例では、VBとして90ラインを伝送し、続く
1080ラインで1フレームを伝送する。そして1フレームの伝送に続けて次のフレーム
が1080ラインで伝送される。なおこの方式においては、2250ライン単位の伝送を
30Hzで行う。このためこの方式でのピクセルクロックは297MHz(4400ピク
セル×2250ライン×30Hz)となる。
【0031】
図5(C)の例では、VBとして45ラインを伝送し、続く1080ラインで1フレー
ムを伝送する。そして1080+45の1125ライン単位の伝送を60Hzで実行する
。このためこの方式でのピクセルクロックは297MHz(4400ピクセル×1125
ライン×60Hz)となる。
【0032】
また、図5(B)及び(C)のタイミングフォーマットを用いて立体表示用の映像が伝
送されても良い。言い換えると、再生装置100は、例えば右目用画像と左目用画像とを
、フレーム周波数と画素伝送クロック周波数が図5(A)フォーマットの1/2になって
いる図5(B)及び図5(C)のフォーマットに含めて送信しても良い。この場合に再生
装置100は、例えば図5(B)や(C)のFrame1の位置に右目用画像を、Fra
me2の位置に左目用画像を配置して受信装置200に送信しても良い。
【0033】
つまり、再生装置100は、YCrCb4:2:0MPEGフォーマットの右目用画像
及び左目用画像のうち、一方を図5(B)のVBの終端から数えて0−1080ラインの
位置に割り当て、他方をVBの終端から数えて1080―2160ラインの位置に割り当
てても良い。
【0034】
図6は表示装置200がEDID253に記憶するEDIDデータのデータ構成例であ
る。EDIDデータのP10には、表示装置200が利用可能な例えば、ビデオタイミン
グフォーマットとして図5(B)又は図5(C)等、幾つかの4:2:0フォーマットの
情報VIC1〜VIC6が格納される。なお図6においてP10には「YCbCr(4:
2:0) indicator」が格納されているが、当該indicatorは利用可
能な映像のフォーマットを示すものである。つまり、当該indicatorは、例えば
伝送フォーマットとしてYCrCb(4:2:0)を利用可能であること、ピクセルエン
コード方式として図4(C)方式が利用可能であること等を示している。
【0035】
図7は、再生装置100が映像信号に含めて表示装置200に送信するInfoFra
meのデータ構造例を示している。なお当該InfoFrameは、例えば図5における
ブランク領域に重畳されるものである。当該InfoFrameのP20には、伝送する
映像の形式を示す情報が含まれる。なお図7において、P20には「YCbCr(4:2
:0) indicator」が格納されているが、当該indicatorは送信する
映像のフォーマットを示すものである。つまり、当該indicatorは、例えば伝送
フォーマットとしてYCrCb(4:2:0)を用いていること、ピクセルエンコード方
式として図4(C)方式を用いていること等を示している。そしてP21のVICは図6
で示されたVIC1〜6のビデオタイミングフォーマットの内の1つを示している。
【0036】
次に図8を参照して、再生装置100による映像送信に係る処理例を説明する。再生装
置100は、所定の解像度(例えば4K2K)の映像を表示装置200に送信することに
応じて、通信部153を用いて表示装置200のEDID253を読み込む(S801)
。そしてマイコン152は、読み込んだEDIDに含まれるindicator(図4の
P10)を解析し、再生装置100が伝送する映像の解像度や映像伝送に利用する映像フ
ォーマットに表示装置200が対応しているか否かを判別する(S802)。そして、表
示装置200が対応している場合(P802のYes)、マイコン152は、映像のフォ
ーマットや解像度を示すInfoFrameを含む映像信号を表示装置200に出力させ
る(S803)。なお再生装置100は、伝送する映像に対して表示装置200が対応し
ていない場合(S802のNo)、映像伝送を行わない。
【0037】
図9は表示装置200による映像受信に係る処理例を示す図である。まずマイコン25
2は、送信される映像信号に含まれるInfoFrameを受信する(S901)。そし
て当該InfoFrameが示す伝送方式が図4(C)の方式である場合(S902)、
TMDSデコーダ251は、1080ラインに2160ライン分の映像が重畳された図4
(C)のフォーマットの映像信号を受信する(S903)。そしてTMDSデコーダ25
1は、入力された1ラインの映像につき2ラインの映像を表示処理部202に出力する。
一方表示装置200は、S902においてInfoFrameが示す伝送方式が従来のも
のであると、(S902のNo)、入力された映像信号を従来の方式で変換し、表示処理
部202に出力する(S905)。
【0038】
なお本実施形態においては、4K2Kの映像を送信する場合を例に挙げたが、従来のH
D画質(1920×1080)の映像を送信する場合にも、本実施形態のようにYCrC
b4:2:0でサンプルして映像伝送してもよい。
【0039】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様
々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、
置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に
含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるもので
ある。
【符号の説明】
【0040】
100…再生装置、101…読み込み部、102…記憶部、103…デコード部、104
…HDMI送信部、151…TMDSエンコーダ、152…マイコン、153…通信部、
200…表示装置、201…HDMI受信部、202…表示処理部、203…表示部、2
04…チューナ、205…信号処理部、251…TMDSデコーダ、252…マイコン、
253…EDID、300…HDMIケーブル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部装置に対し、第1、第2及び第3の伝送ラインを介して映像を送信する通信装置で
あって、
送信対象映像において隣接する2画素を含む4画素についての第1色差情報と第2色差
情報とを前記第1の伝送ラインを介して送信し、前記2画素のうち一方の画素についての
第1輝度情報を前記第2の伝送ラインを介して送信し、前記2画素のうち他方の画素につ
いての第2輝度情報を前記第3の伝送ラインを介して送信する送信手段を備える通信装置

【請求項2】
所定の解像度の映像を前記外部装置に送信することに応じて、ソース映像を前記第1及
び第2色差情報と前記第1及び第2輝度情報とを含む前記送信対象映像に変換する変換手
段を更に備え、
前記送信手段は、前記変換手段に変換された映像を前記第1乃至第3の伝送ラインを介
して送信する、請求項1記載の通信装置。
【請求項3】
前記外部機器から、当該外部機器が所定方式に対応しているか否かを示す対応情報を取
得する取得手段を更に備え、
前記変換手段は、前記対応情報が前記所定方式に対応すると示す場合に前記ソース映像
を前記送信対象映像に変換する、請求項2記載の通信装置。
【請求項4】
前記送信手段は、前記送信対象映像が右目用画像及び左目用画像を含む映像である場合
、前記右目用画像と前記左目用画像の夫々を、送信相手機器に送信する伝送信号中の所定
の位置に配置して送信し、
前記所定の位置は、前記伝送信号における垂直同期信号に対して所定の位置である、請
求項1記載の通信装置。
【請求項5】
外部装置から第1、第2及び第3の伝送ラインを介して送信された映像を受信する通信
装置であって、
前記映像において隣接する2画素についての第1色差情報と第2色差情報とを前記第1
の伝送ラインを介して受信し、前記2画素のうち一方の画素についての第1輝度情報を前
記第2の伝送ラインを介して受信し、前記2画素のうち他方の画素についての第2輝度情
報を前記第3の伝送ラインを介して受信する受信手段を備える通信装置。
【請求項6】
外部装置に対し、第1、第2及び第3の伝送ラインを介して映像を送信する通信装置に
おける通信方法であって、
送信対象映像において隣接する2画素についての第1色差情報と第2色差情報とを前記
第1の伝送ラインを介して送信することと、
前記2画素のうち一方の画素についての第1輝度情報を前記第2の伝送ラインを介して
送信することと、
前記2画素のうち他方の画素についての第2輝度情報を前記第3の伝送ラインを介して
送信することとを備える通信方法。
【請求項7】
所定の解像度の映像を前記外部装置に送信することに応じて、ソース映像を前記第1及
び第2色差情報と前記第1及び第2輝度情報とを含む前記送信対象映像に変換することを
更に備える、請求項5記載の通信方法。
【請求項8】
前記外部機器から、当該外部機器が所定方式に対応しているか否かを示す対応情報を取
得することと、
前記対応情報が前記所定方式に対応すると示す場合に、前記ソース映像を前記送信対象
映像に変換することを更に備える、請求項6記載の通信方法。
【請求項9】
前記送信対象映像が右目用画像及び左目用画像を含む映像である場合、前記右目用画像
と前記左目用画像の夫々を、送信相手機器に送信する伝送信号中の所定の位置に配置して
送信することを更に備え、
前記所定の位置は、前記伝送信号における垂直同期信号に対して所定の位置である、請
求項6記載の通信方法。

【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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【公開番号】特開2013−102415(P2013−102415A)
【公開日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−111976(P2012−111976)
【出願日】平成24年5月15日(2012.5.15)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.HDMI
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】