(57)【要約】【課題】ＨＤＭＩ規格などの既存の映像データの伝送規格を利用して、色域の広い映像データを簡単に伝送できるようにする。【解決手段】所定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ものに適用される。ソース側装置からシンク側装置に伝送する映像データとして、規定された色帯域内の色データの映像データと、前記規定された帯域外の色データの映像データとする。規定された色帯域内の色データの映像データと、規定された帯域外の色データの映像データとは、それぞれ１画素毎に所定ビット数で構成して、画素クロックに同期したタイミングで伝送して、ソース側装置からシンク側装置に、規定された色帯域を越える映像データを伝送する。【選択図】図４
2008131281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定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色データ毎の映像データとして、規定された色帯域内の色データの映像データと、前記規定された帯域外の色データの映像データとし、
前記規定された色帯域内の色データの映像データと、前記規定された帯域外の色データの映像データとを、それぞれ１画素毎に前記所定ビット数で構成して、前記画素クロックに同期したタイミングで伝送して、
前記ソース側装置から前記シンク側装置に、規定された色帯域を越える映像データを伝送することを特徴とする
伝送方法。
【請求項２】
所定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システムであって、
前記ソース側装置として、
映像データを構成する色データを、規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとに分離する分離部と、
前記分離部で分離された規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとを、１画素ごとに所定ビット数のデータとして構成させ、それぞれの色データを合成する合成部と、
前記合成部で合成された映像データを、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検出する受信部と、
前記受信部で受信した映像データを、前記画素クロックに同期して、前記規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとに分離する分離部と、
前記分離部で分離された規定された色データの内で、少なくとも色帯域内の色データを使用して、表示処理する表示処理部とを備えたことを特徴とする
伝送システム。
【請求項３】
請求項２記載の伝送システムにおいて、
前記シンク側装置の表示処理部は、前記分離部で分離された規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとを合成して、各画素ごとに規定された色帯域を越える帯域の色データとして、その帯域の色データを基に表示処理を行うことを特徴とする
伝送システム。
【請求項４】
請求項２記載の伝送システムにおいて、
前記シンク側装置の表示処理部として、前記規定された帯域外の色データの処理をしない表示処理部である場合には、前記分離部で分離された規定された前記規定された帯域外の色データについては、無視して表示処理することを特徴とする
伝送システム。
【請求項５】
所定ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎に、個別の伝送ラインを使用して送出する送信装置であって、
映像データを構成する色データを、規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとに分離する分離部と、
前記分離部で分離された規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとを、１画素ごとに所定ビット数のデータとして構成させ、それぞれの色データを合成する合成部と、
前記合成部で合成された映像データを、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６】
所定ビット単位の映像データを、画素クロックに同期して、色データ毎に、個別の伝送ラインを使用して受信して、受信した映像データを表示させ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検出する受信部と、
前記受信部で受信した映像データを、前記画素クロックに同期して、前記規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとに分離する分離部と、
前記分離部で分離された規定された色データの内で、少なくとも色帯域内の色データを使用して、表示処理を行う表示処理部とを備えたことを特徴とする
受信装置。
【請求項７】
請求項６記載の受信装置において、
前記表示処理部は、前記分離部で分離された規定された色帯域内の色データと、前記規定された帯域外の色データとを合成して、各画素ごとに規定された色帯域を越える帯域の色データとして、その帯域の色データを基に表示処理を行うことを特徴とする
受信装置。
【請求項８】
請求項６記載の受信装置において、
前記表示処理部として、前記規定された帯域外の色データの処理をしない表示処理部である場合には、前記分離部で分離された規定された前記規定された帯域外の色データについては、無視して表示処理することを特徴とする
受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル映像・音声入出力インターフェース規格を使用して色帯域が広帯域な映像データを伝送する技術に関し、例えば、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やＤＶＩ（Digital Video Interface）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装置及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータとディスプレイを接続するためのインターフェース規格であるＤＶＩ（Digital Video Interface）規格に加え、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場合もある）。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）を伝送する場合と、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒといった輝度および色差信号を伝送する場合とがある。
【０００３】
図９は、Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータの原色データを伝送する場合と、Ｙデータ，Ｃｂデータ，Ｃｒデータを伝送する場合の例を示したものである。図９（ａ）に示すように、ビデオディクス再生装置などのビデオ再生装置からテレビジョン受像機に、ＨＤＭＩ規格のケーブルを使用して映像データを伝送する場合には、Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータの原色データを伝送する場合と、Ｙデータ，Ｃｂデータ，Ｃｒデータの輝度データ及び色差データを伝送する場合のいずれもあり得る。これに対して、図９（ｂ）に示すように、ビデオ再生装置からコンピュータ装置用モニタに、ＨＤＭＩ規格のケーブルを使用して映像データを伝送する場合には、Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータの原色データを伝送する構成とされる。
【０００４】
Ｙデータ，Ｃｂデータ，Ｃｒデータと、Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータとについては、予め決められた行列式で変換が可能である。例えば、後述するxvＹＣＣ信号としてのＹデータ，Ｃｂデータ，Ｃｒデータと、sＲＧＢ信号としてのＲデータ，Ｇデータ，Ｂデータとは、以下の行列によって変換可能である。同様の演算式で、Ｙデータ，Ｃｂデータ，ＣｒデータからＲデータ，Ｇデータ，Ｂデータに変換することも可能である。
Ｙ＝  ０．２１２６Ｒ＋０．７１５２Ｇ＋０．０７２２Ｂ
Ｃｂ＝−０．１１４６Ｒ−０．３８５４Ｇ＋０．５０００Ｂ
Ｃｒ＝  ０．５０００Ｒ−０．４５４２Ｇ−０．０４５８Ｂ
【０００５】
ＨＤＭＩ規格では、各色の１ピクセルのデータは、基本的に８ビットを単位として構成される。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。
【０００６】
図１０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１０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。
【０００７】
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。
【０００８】
図１０では示していないが、ＨＤＭＩ規格のインターフェースでは、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。
【０００９】
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、１６ビットとすることが提案されている。
【００１０】
図１１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１６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、１６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１１の例では、２ピクセルクロックで、１ピクセルのデータを伝送するデータ配置としてある。図１１に示したフェーズ０，１，２，３が、それぞれ１ピクセルクロックの１周期を示している。この図１１に示すように、２クロック期間を利用することで、２倍のビット数である１ピクセル１６ビットの映像データを伝送することができる。なお、この図１１に示すデータ伝送の場合には、１つのピクセルの伝送に、２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２倍に高周波数化する必要がある。
【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、映像データを受信して表示させる表示装置では、色表現能力を従来よりも向上させたものが開発されている。即ち、従来の表示装置が扱う映像データの色表現能力は、基本的には陰極線管（ＣＲＴ）を表示手段として使用することを前提として、その陰極線管で表現可能な色範囲を想定して、上述したＲデータ，Ｇデータ，Ｂデータの原色データで、表現される色範囲を設定してある。
【００１３】
一方、表示装置が使用される表示手段として、陰極線管よりも色表現範囲が優れたものが登場してきている。例えば、液晶ディスプレイの場合には、色表現範囲は、バックライトとして使用される光源の特性により色表現範囲が決まり、陰極線管よりも色表現範囲を広帯域化することが比較的容易に行える。
【００１４】
このような色表現範囲を広帯域化する表示装置が扱う映像データ（動画データ）の規格として、近年、xvＹＣＣ信号と称される規格が策定された。このxvＹＣＣ信号に準拠して表現された映像データを表示処理することで、色表現範囲を広帯域化した映像の表示が可能となる。xvＹＣＣ信号の詳細については、後述する発明の実施の形態の中で説明する。なお、以下の説明では、従来の色表現範囲のＲ，Ｇ，Ｂデータについては、sＲＧＢ信号と称する。
【００１５】
ところで、xvＹＣＣ信号のような色表現範囲を広くした映像データを、sＲＧＢ信号の伝送路で伝送しようとすると、通常、sＲＧＢ信号の色域以外の情報を送ることができない問題がある。特に、図９に示したように、パーソナルコンピュータ装置用のモニタに、ＨＤＭＩ規格の伝送ラインで伝送する場合には、ＲＧＢデータの形式でしか伝送できないため、sＲＧＢ信号の色域を超える色域のデータが伝送できない問題があった。
【００１６】
より広いより広い色域を扱うため、例えば別の色度点を定義して、ｓＲＧＢ信号と互換性のないものとする方法がある。あるいは、各ＲＧＢのデータの色度点の外を定義する値を使用することでも可能になる。具体的には、同じ色度点で、色度点より外の色を定義するために、具体的には各原色ＲＧＢデータの値が１を超えた値、もしくはマイナスの値をとることを意味する。
ところが、通常のモニタや映像機器においては、異なる色度点をもつ信号を、同一の端子で扱うことは、切り替えが煩雑となり実現が困難である問題がある。また、ＲＧＢの値が１を超えた値、もしくはマイナスの値を送ることは、信号を受ける側のシステムの構成が、その信号に対応しなければならないために、対応が困難である問題がある。
【００１７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＨＤＭＩ規格などの既存の映像データの伝送規格を利用して、色度点の異なる映像データを伝送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】
【００１８】
本発明は、所定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ものに適用される。そして、ソース側装置からシンク側装置に伝送する映像データとして、規定された色帯域内の色データの映像データと、前記規定された帯域外の色データの映像データとする。規定された色帯域内の色データの映像データと、規定された帯域外の色データの映像データとは、それぞれ１画素毎に所定ビット数で構成して、画素クロックに同期したタイミングで伝送して、ソース側装置からシンク側装置に、規定された色帯域を越える映像データを伝送するようにしたものである。
【００１９】
このようにしたことで、１組の伝送ラインを使用して、規定された色帯域を越える映像データが、色帯域内の色データと、色帯域を越える色データとに分けて伝送され、ビット数の多い映像データを伝送可能な伝送規格に適用可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、１組の伝送ラインを使用して、規定された色帯域を越える映像データが、色帯域内の色データと、色帯域を越える色データとに分けて伝送され、ビット数の多い映像データを伝送可能な伝送規格に適用可能となり、例えばＨＤＭＩ規格を利用して簡単に規定された色帯域を越える映像データを伝送できるようになる。また、受信側の表示装置が規定された色帯域を越える映像データの処理に対応していない場合には、色帯域を越える色データを無視して受信処理すればよく、広い色域に対応した表示用の映像伝送と、通常の色域に対応した表示用の映像伝送との互換性が保てる。さらに、伝送形態としては、伝送規格で定められたビット数（例えば８ビット）の伝送単位を維持した伝送形態であり、所定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】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図８を参照して説明する。
【００２２】
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。本例のビデオ記録再生装置１０は、色域が広帯域の映像データを記録し再生することができる構成としてあり、テレビジョン受像機３０は、色域が広帯域の映像の表示処理が行える受像機としてある。
【００２３】
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。本例の場合には、ＨＤＭＩケーブル１を使用して、原色信号であるＲデータとＧデータとＢデータとを伝送する。また、本例のシステムで扱う、色域が従来の信号を、sＲＧＢ信号と称し、色域を広域化した信号を、xvＹＣＣ信号と称する。sＲＧＢ信号でのＲデータとＧデータとＢデータとして、データの値が０から１で各色の値を示すようにした場合、xvＹＣＣ信号でのＲデータとＧデータとＢデータについては、各色のデータが、０未満のマイナス値及び１を超える値になる場合もあり得る。この０未満のマイナス値及び１を越える値になる場合が、従来のsＲＧＢ信号で表現できない色域であることを示している。
【００２４】
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がアナログ信号である場合には、アナログ・デジタル変換回路１２に供給し、デジタルデータ化して、伝送処理する。再生して得た音声データは、音声処理部１４に供給する。
【００２５】
アナログ・デジタル変換回路１２で各色ごとにデジタル化したＲＧＢデータ、又は記録再生部１１から既にデジタル化されて供給されたＲＧＢデータは、分離回路１３に供給する。分離回路１３は、色域が広域化された原色信号を、各色ごとに、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinと、sＲＧＢ信号の色域を超えた色域の映像データＲＧＢoutとに分離する。例えば、sＲＧＢ信号の色域を超えた画素についての、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinは、色度の上限値又は下限値の値となり、sＲＧＢ信号の色域を超えた色域の映像データＲＧＢoutは、その上限値又は下限値と、本来の値との差分値を示す値とする。本例の場合、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinと、sＲＧＢ信号の色域を超えた色域の映像データＲＧＢoutとは、それぞれ１ピクセルが１色あたり８ビットのデータ（即ち３色合わせて１ピクセルあたり２４ビットのデータ）としてあり、結局、両映像データを合わせると、１ピクセルのデータが４８ビットで構成されることになる。
【００２６】
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。
【００２７】
分離回路１３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。
【００２８】
ここでは、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinと、sＲＧＢ信号の色域を超えた色域の映像データＲＧＢoutとが、１ピクセルの１色ごとに８ビットで構成されているので、１ピクセルの１色の伝送に１６ビット期間を使用し、その１６ビットの伝送期間の前半に色域内映像データＲＧＢinを配置し、後半に色域の映像データＲＧＢoutを配置する。具体的なデータ配置と伝送状態の詳細は後述する。
【００２９】
音声データについては、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
次にテレビジョン受像機３０の構成について説明する。テレビジョン受像機３０の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。
【００３３】
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を、映像データから分離する。また、映像データとして、色域が広域化された映像データである場合には、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinと、sＲＧＢ信号の色域を超えた色域の映像データＲＧＢoutとを分離する。
【００３４】
多重分離回路４４で分離された各映像データについては、映像加算部３１に供給する。映像加算部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、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinと、sＲＧＢ信号の色域を超えた色域の映像データＲＧＢoutとを加算して、各色の１ピクセルあたり、１つの映像データとする。そして、加算された映像データを、デジタル・アナログ変換回路３２に供給して、各色のピクセルごとに個別のアナログ映像データＲA，ＧA，ＢAとする。
【００３５】
変換されたアナログ映像データＲA，ＧA，ＢAは、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。
【００３６】
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に接続されたスピーカ５１，５２から出力させる。
【００３７】
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、制御データ用の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。
【００３８】
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（Display Data Channel）ライン及びＣＥＣ（Consumer Electronics Control）ラインが用意してある。ＤＤＣラインは、主として表示を制御するデータを伝送する伝送路であり、ＣＥＣラインは、主として接続された機器間で、機器制御のデータなどを相互に伝送する伝送路である。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
図３は、本例の伝送構成で伝送される映像データの、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（即ち１画素単位の映像データ）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（右方向の斜線と左方向の斜線の重なり部分）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。
【００４２】
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、映像データが伝送される状態について説明する。本例の伝送構成は、ＨＤＭＩ規格に準拠した伝送構成であり、通常の映像データ（即ち色域が拡大されてない映像データ）を伝送する場合には、背景技術の欄で説明した、図１０又は図１１の伝送構成で、映像データの伝送が行われる。即ち、各色の１ピクセルが８ビットで構成されている場合、１ピクセルクロックに同期して、チャンネル０，１，２で、それぞれ１ピクセルのデータである８ビットデータが配置されて、伝送される（図１０の伝送処理）。なお、ここでの８ビットデータとは、送信用で入力させるデータのビット数であり、受信側で取り出されるデータのビット数である。実際にＨＤＭＩ規格で伝送する際には、８ビットのデータを８−１０変換で１０ビットデータに変換して、ケーブルで相手側に伝送し、受信側で１０ビットデータを８ビットに戻す１０−８変換を行う、ＴＭＤＳ(Transition Minimized Differential Signaling)というシリアル伝送方式により伝送を行う構成としてある。
【００４３】
そして、色域を広域化した映像データをビデオ記録再生装置１０からテレビジョン受像機３０に伝送する場合には、図４に示す伝送構成とする。この例では、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinを、１ピクセル８ビットで構成し、sＲＧＢ信号の色域を超えた色域の映像データＲＧＢoutについても、１ピクセル８ビットで構成し、それぞれの映像データを同じデータ量としてある。伝送構成としては、１ピクセルの映像データＲＧＢinと映像データＲＧＢoutを、クロックチャンネルで伝送されるピクセルクロックの２クロック周期で伝送する。即ち、２ピクセルクロック期間の前半のクロック周期（図４のフェーズ０，２の期間）に、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の、色域内の映像データＲＧＢinを、それぞれチャンネル０，１，２を使用して伝送する。そして、２ピクセルクロック期間の後半のクロック周期（図４のフェーズ１，３の期間）に、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の、超えた色域の映像データＲＧＢoutを、それぞれチャンネル０，１，２を使用して伝送する。前半の映像データＲＧＢinと、後半の映像データＲＧＢoutとは、それぞれ同じ画素位置のデータである。ブランキング期間についても、２ピクセルクロック期間の前半と後半とで、同じデータ構成のブランキング期間用のデータを伝送する。
【００４４】
図４の伝送状態をより詳細に説明すると、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれで、[in]を付加して示したデータが、対応した原色についての、sＲＧＢ信号の色域内の映像データである。また、[out]を付加して示したデータが、対応した原色についての、sＲＧＢ信号の色域外の映像データである。
例えば、ピクセル０のデータについては、チャンネル０のＢデータについては、フェーズ０で、８ビットの色域内青データＢ０inを伝送し、次のフェーズ１で、８ビットの色域外青データＢ０outを伝送する。チャンネル１のＧデータについては、フェーズ０で、８ビットの色域内緑データＧ０inを伝送し、次のフェーズ１で、８ビットの色域外緑データＧ０outを伝送する。チャンネル２のＲデータについては、フェーズ０で、８ビットの色域内赤データＲ０inを伝送し、次のフェーズ１で、８ビットの色域外赤データＲ０outを伝送する。なお、図４の色域を広くした映像データを伝送する場合には、図１０に示した通常表示用の各色８ビットの映像データを伝送する場合に比べて、画素クロックは２倍の周波数にする必要がある。
【００４５】
図５は、このような色域を広くした映像データの伝送構成とした場合に、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８ビットで合計２４ビットのデータであることが示される。そして、色域を広くした映像データの伝送であるか否か（即ちxvＹＣＣ信号の伝送であるか否か）が、所定のビット位置を使用して示される。
【００４６】
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、図４に示した色域を広くした映像データの伝送であるのか、或いは図１０又は図１１に示した通常の映像データ伝送であるのかが、判断される。図１０の例の１ピクセルが８ビットか、図１１の例の１ビットが１６７ビットかの区別についても、図５の６バイト目の１ピクセルが何ビットのデータかで判断される。
【００４７】
テレビジョン受像機３０の制御部３６では、この判断に基づいて、受信した映像データから、帯域内映像データと帯域外映像データの分離や、それぞれの映像データを使用した色域を拡大した表示処理を実行させる。
【００４８】
なお、テレビジョン受像機３０として、色域を拡大した表示ができない従来の色域の表示能力である場合には、図１に示した多重分離回路４４で、帯域内映像データと帯域外映像データとを分離した後、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinだけを後段の回路に供給するようにすれば、従来と同様の処理が可能となる。この従来構成の場合には、映像加算部３１については不要となる。
【００４９】
ここで、図６〜図８を参照して、テレビジョン受像機やコンピュータ装置用モニタなどで表現可能な色範囲について説明する。
図６は、原色信号であるＲＧＢデータを入力して表示可能な表示装置において、立体（色空間）を投影したu’,v’色度図である。横軸がu’であり縦軸がv’である。このu’,v’色度図として示された図６において、自然界に存在する色の範囲が、外側の扇形形状で示されている。この図６中で、例えば３点Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓで囲って示される３角形の範囲が、通常のＲＧＢデータで表現可能な色域である。この三角形の内部の色は、各原色ＲＧＢの値をそれぞれアナログ値の場合に０から１までの範囲の値で与えることにより、一意に決めることができる。このＲＧＢの３原色をどこにするかで、表示できる色域が決定されるが、その規格のひとつとして、ｓＲＧＢ規格がある。アナログ信号の場合に０から１までの範囲で表現される値は、デジタルの場合には、例えば８ビットで量子化された値で示されることになる。
【００５０】
従来は、表示手段として使用されていた陰極線管（ＣＲＴ）の蛍光体の特性から、ほぼ図６に示されるようなsＲＧＢ規格の頂点（３原色の色度点）Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓと、モニタが表現可能な３原色点が一致していた。ところが、最近ＣＲＴ以外の各種ＦＰＤ、およびプロジェクタタイプのモニタが増え、モニタの再現できる色域がsＲＧＢ規格で規定された色域の外側に広がってきて、より広い色域が再現可能になってきた。頂点Ｒｆ，Ｇｆ，Ｂｆで囲まれた図６に破線で示した色域の例は、xvＹＣＣ信号として映像データを構成させた場合に、表示可能な色域を示したものである。図６中に示した各点は、実際に存在した色度を示したものである。この図６から判るように、画像中には、sＲＧＢ信号で表現可能な色域を超えて、xvＹＣＣ信号の色域で表現可能な範囲の色となる場合が相当ある。
【００５１】
図７は、xvＹＣＣ信号とsＲＧＢ信号の色域の関係を示した図である。縦軸が輝度信号Ｙ、横軸が色差信号Ｃｂ，Ｃｒである。xvＹＣＣ信号の規格では、図７に示すように、sＲＧＢ信号と同じ原色点を用いつつ、一つの輝度信号Ｙと二つの色差信号Ｃｂ，Ｃｒで表現し、sＲＧＢ信号の色域を包含するよう規格化されている。xvＹＣＣ信号がＹデータ，Ｃｂデータ，Ｃｒデータで表現された場合の、Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータへの変換行列式については、背景技術欄で説明したとおりである。図７に示すように、sＲＧＢ信号としての領域は、菱形の領域で示され、xvＹＣＣ信号としての拡張利領域が、その菱形のsＲＧＢ信号の周辺に設定されている。
【００５２】
図８は、３次元的に示された色空間上に、sＲＧＢ信号の色域とxvＹＣＣ信号の色域とを示したものである。sＲＧＢ信号の色域を示す四角の立方体は、xvＹＣＣ信号の色域を示す四角の立方体よりも小さく表現されている。図８中の各点は、xvＹＣＣ信号として映像データを構成させた場合に、実際に存在した色度を示したものである。ここで、sＲＧＢ信号の色域を示す四角の立方体の外側に位置する点が、本例でのsＲＧＢ信号の域外のデータとして表現されるデータになる。
【００５３】
従って、ソース機器で伝送させるデータがxvＹＣＣ信号である場合に、そのxvＹＣＣ信号から、図１に示した分離回路１３で、簡単に、色域内のピクセルデータと色域外のピクセルデータとに分離することができ、図４に示したデータ構成として伝送することが容易に対処できる。シンク機器側では、色域内のピクセルデータと色域外のピクセルデータとを加算するだけで、元のxvＹＣＣ信号の色域の信号が得られ、簡単に色域が広い信号を受信できる。
【００５４】
また、図４に示すように伝送する場合において、sＲＧＢ信号の色域を超えた画素についての、sＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinは、色度の上限値又は下限値の値となるので、そのsＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinだけを使用して表示処理をおこなった場合、従来のsＲＧＢ信号の色域での表示としては、完全な表示が可能である。このようなsＲＧＢ信号の色域での表示が可能な表示装置の場合には、受信したデータからsＲＧＢ信号の色域内の映像データＲＧＢinを分離するだけでよく、簡単に対処可能である。
【００５５】
このように、本例の伝送処理を行うことで、ソース機器とシンク機器とをＨＤＭＩケーブル１で接続するだけで、広色域の映像データ伝送と、通常表示用の映像データ伝送とを行うことができ、１組のケーブルで接続するだけの簡単な接続構成で、双方に対応した映像データ伝送が可能になる。しかも、図１０や図１１に示した通常表示用の映像データ伝送と、図４に示した広色域の映像データ伝送とは、基本的な伝送構成については同じであり、ＨＤＭＩ規格に準拠した上で、広色域の映像データ伝送が可能になる。
【００５６】
なお、上述した図４の説明では、１ピクセル各色８ビットのデータを伝送する場合の例としたが、例えば１ピクセル各色１６ビットの色域内の色データと色域外のデータのような、他のビット数で構成された映像データを伝送する場合などにも対処可能である。この場合には、１ピクセルの伝送に必要な画素クロックの周期を対応して増やし、クロック周波数を対応して高速化すればよい。
【００５７】
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。ＨＤＭＩ規格のケーブルで接続するソース側機器とシンク側機器についても、図１に示した記録再生装置とテレビジョン受像機以外の映像機器で接続する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【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を示す説明図である。
【図５】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６】本発明の一実施の形態によるディスプレイの表示可能領域と、sＲＧＢ信号で表現される色域との関係例を示す説明図である。
【図７】sＲＧＢ信号とxvＹＣＣ信号の色域の関係を示す説明図である。
【図８】sＲＧＢ信号とxvＹＣＣ信号の色域を、色空間で示した説明図である。
【図９】ＨＤＭＩ規格による伝送例を示した説明図である。
【図１０】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１１】ＨＤＭＩ規格のデータパッキング例（１ピクセル１６ビットの例）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
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…アナログ・デジタル変換回路、１３…分離部、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…映像選択部、３２…デジタル・アナログ変換回路、３３…表示処理部、３４…音声処理部、３５…出力処理部、３６…制御部、３７…映像処理部、３８…表示処理部、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、６０…表示パネル
【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７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図６】
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【図８】
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