(57)【要約】【課題】  他の通信機器を接続可能な通信線を介して映像データを伝送する装置において、画像品質が悪化すること、および通信線を伝送される他のデータの伝送に悪影響を与えることを防止できるようにする。【解決手段】  ＹＵＶ変換部２２にて、ナビゲーションユニット２０から取得した映像信号を、この映像信号に含まれる画像を構成する画素毎に、輝度データおよび色差データからなるデータに変換し、このうち特定の画素の色差データを間引きすることにより圧縮映像データを生成し、通信部２４に出力する。そして、通信部２４は、この圧縮映像データを多重通信線５０に対して出力する。従って、このようなカーナビゲーションシステム１によれば、画質を劣化させることなくデータ量を減少させることができるので、通信負荷を低減することができる。【選択図】  図１
2005348229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を映像デジタルデータに変換し、該映像デジタルデータのデータ量を減少させた圧縮映像データを生成し、該生成された圧縮映像データを、他の通信機器を接続可能な通信線に対して出力する映像データ送信装置と、
前記通信線を伝送される圧縮映像データを受信し、該受信した圧縮映像データを、前記映像信号に復元し、該復元後の映像信号を出力する映像データ受信装置と、
を備え、映像機器から出力された映像信号を、前記通信線に接続された映像データ送信装置および映像データ受信装置を介して伝送し、該伝送された映像信号を表示装置に対して出力する映像信号伝送システムであって、
前記映像データ送信装置は、前記映像機器から取得した映像信号を映像デジタルデータに変換し、該映像デジタルデータに含まれる画像を構成する画素毎に、輝度データおよび色差データに変換し、このうち特定の画素に対する色差データを間引きすることにより圧縮映像データを生成する圧縮データ生成手段を備え、
前記映像データ受信装置は、前記通信線を介して受信した圧縮映像データにおける色差データが間引かれた画素に対して、該間引かれた画素に近接する画素の色差データに基づいて色差データを補完しつつ、映像デジタルデータを生成し、該映像デジタルデータから前記表示装置により表示可能な映像信号を復元し、該復元後の映像信号を前記表示装置に対して出力する復元手段を備えたこと
を特徴とする映像信号伝送システム。
【請求項２】
前記圧縮データ生成手段は、前記映像機器からＲＧＢ映像信号を取得し、該ＲＧＢ映像信号を映像デジタルデータに変換し、該映像デジタルデータからＹＵＶ映像データを生成し、該ＹＵＶ映像データのうち特定の画素に対する色差データを間引きすることにより圧縮映像データを生成すると共に、
前記復元手段は、前記圧縮映像データをＹＵＶ映像データに復元し、該ＹＵＶ映像データをＲＧＢ映像信号に復元すること
を特徴とする請求項１に記載の映像信号伝送システム。
【請求項３】
前記圧縮データ生成手段は、前記映像機器から前記映像信号と共に音声信号も入力し、該音声信号を音声デジタルデータに変換し、前記映像デジタルデータを前記圧縮映像データに変換する際に、該圧縮映像データの色差データの下位ビットを前記音声デジタルデータと置換することにより前記音声デジタルデータを含む圧縮映像データを生成し、
前記復元手段は、前記圧縮映像データの色差データの下位ビットから音声デジタルデータを抽出し、映像信号と音声信号とに復元すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像信号伝送システム。
【請求項４】
前記圧縮データ生成手段により前記映像信号を前記圧縮映像データに変換する前に、前記音声デジタルデータの有無を判定する判定手段を備え、
前記圧縮データ生成手段は、前記判定手段により音声デジタルデータが有ると判定された場合にのみ、前記圧縮映像データの色差データの一部を前記音声デジタルデータと置換した圧縮映像データを生成すること
を特徴とする請求項３に記載の映像信号伝送システム。
【請求項５】
前記映像データ送信装置は、１画面分の圧縮映像データを複数のパケットに分割し、前記判定手段による判定結果に基づいて前記音声デジタルデータが含まれるパケット内に前記音声デジタルデータを含む旨を表す音声フラグを立てて、前記通信線に送信し、
前記映像データ受信装置における復元手段は、前記圧縮映像データに含まれる各パケットに、前記音声フラグが立てられているか否かを判定し、前記音声フラグが立てられていれば、前記圧縮映像データを映像信号と音声信号とに復元し、前記音声フラグが立てられていなければ、前記圧縮映像データを映像信号のみに復元すること
を特徴とする請求項４に記載の映像信号伝送システム。
【請求項６】
当該映像信号伝送システムは、車両に搭載され、車両制御用の通信線を介して映像信号を伝送することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の映像信号伝送システム。
【請求項７】
前記映像機器は、地図情報が記憶された記憶手段から、車両の走行案内用の地図情報を取得し、該取得した地図情報に基づいて、映像信号を生成するナビゲーション装置であって、
前記映像データ送信装置は、前記ナビゲーション装置から出力された映像信号を前記通信線に送信し、
前記映像データ受信装置は、前記通信線を介してナビゲーション装置から出力された映像信号を受信し、前記表示装置に出力すること
を特徴とする請求項６に記載の映像信号伝送システム。
【請求項８】
映像機器から取得した映像信号を映像デジタルデータに変換し、該映像デジタルデータのデータ量を減少させた圧縮映像データを生成し、該生成された圧縮映像データを、他の通信機器を接続可能な通信線に対して出力する映像データ送信装置であって、
前記映像機器から取得した映像信号を映像デジタルデータに変換し、該映像デジタルデータに含まれる画像を構成する画素毎に、輝度データおよび色差データに変換し、このうち特定の画素に対する色差データを間引きすることにより圧縮映像データを生成する圧縮データ生成手段
を備えたことを特徴とする映像データ送信装置。
【請求項９】
通信線を伝送される圧縮映像データを受信し、該受信した圧縮映像データを、表示装置により表示可能な映像信号に復元し、該復元後の映像信号を前記表示装置に対して出力する映像データ受信装置であって、
請求項８に記載の映像データ送信装置により送信された圧縮映像データを受信可能な受信手段と、
該受信手段により受信した圧縮映像データにおける色差データが間引かれた画素に対して、該間引かれた画素に近接する画素の色差データに基づいて色差データを補完しつつ、映像デジタルデータを生成し、該映像デジタルデータから前記表示装置により表示可能な映像信号を復元し、該復元後の映像信号を前記表示装置に対して出力する復元手段と、
を備えたことを特徴とする映像データ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像機器から取得した映像信号を多重通信線に伝送し、伝送した映像信号を表示装置に出力する映像信号伝送システム、およびこのシステムを構成する映像データ送信装置、並びに映像データ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＡＮ用の通信機器等、多数の機器を接続可能な通信線を介して接続された装置間で、画像データや音声信号の伝送を行なう前に、データ伝送時間を短縮するためにデータ量を圧縮する処理を行い、その後、この処理により圧縮されたデータを通信線上に伝送する技術が広く知られている。
【０００３】
上記の技術において、例えば、画像データを送信する場合には、画像データの送信側装置は、送信する画像のデータに対して離散コサイン変換処理および量子化処理を行い、画像データを圧縮し、このデータを多重通信線上に送信する。そして、画像データの受信側装置は、多重通信線を介して圧縮処理されたデータを受信すると、逆離散コサイン変換処理を行い、画像データを復元する。
【０００４】
このような技術により画像を圧縮する場合には、データ量を減らすことはできるが、色の境界（画像として表示される「物」の輪郭）が不明確になり易くなってしまう。このため、画像として表示される色の境界が不明確になることを防止するための装置（画像圧縮装置）が開発されている。
【０００５】
即ち、この画像圧縮装置は、画像を複数のブロックに分割し、分割した各ブロックに色の境界となるデータ（画像として表示される「物」の輪郭のデータ）が多く含まれているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、上記の量子化処理を行う際のデータの圧縮率（スケールファクタ）を変更する。このため、色の境界となるデータが多く含まれているブロックの圧縮率を下げれば、圧縮処理後のデータ量は多くなるが、色の境界の再現性はよくなる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３４６４３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カーナビゲーション装置から出力される映像や文字放送で伝送される映像などのように、１画素毎に色を使い分けている画像や色の境界が多い画像について、上記の技術を適用してデータを伝送しようとすると、画像の品質が悪くなるか、圧縮処理後のデータ量が大きくなってしまうという問題点がある。
【０００７】
例えば、画像の品質が悪くなると、画像が読み取り難くなり、画像を見る者に不快感を与える虞がある。
また、圧縮処理後のデータ量が大きくなると、データ伝送のために通信線を使用する時間が長くなるため、他のデータの伝送が遅延してしまう虞がある。特に、上記の技術を車両に適用する場合には、車両制御に影響が出る虞がある。
【０００８】
そこで、このような問題点を鑑み、他の通信機器を接続可能な通信線を介して映像データを伝送する装置において、画像品質が悪化すること、および通信線を伝送される他のデータの伝送に悪影響を与えることを防止できるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の映像信号伝送システムは、映像機器から出力された映像信号を、他の通信機器が接続可能な通信線に接続された映像データ送信装置および映像データ受信装置を介して伝送し、この伝送された映像信号を表示装置に対して出力するためのシステムである。
【００１０】
具体的には、映像データ送信装置の圧縮データ生成手段は、映像機器から取得した映像信号を映像デジタルデータに変換し、この映像デジタルデータに含まれる画像を構成する画素毎に、輝度データおよび色差データに変換し、このうち特定の画素に対する色差データを間引きすることにより圧縮映像データを生成する。その後、映像データ送信装置は圧縮データ生成手段により生成された圧縮映像データを通信線に送信する。
【００１１】
また、映像データ受信装置の復元手段は、通信線を介して受信した圧縮映像データにおける色差データが間引かれた画素に対して、間引かれた画素に近接する画素の色差データに基づいて色差データを補完しつつ、映像デジタルデータを生成し、この映像デジタルデータから表示装置により表示可能な映像信号を復元し、復元後の映像信号を表示装置に対して出力する。
【００１２】
つまり、人の目は、輝度成分よりも色差成分のほうが鈍感であるという特性があるため、圧縮データ生成手段は、特定の画素に対する色差データを間引きする処理を行っているのである。
【００１３】
従って、このような映像信号伝送システムによれば、画質を劣化させることなくデータ量を減少させることができるので、通信負荷を低減することができる。
また、特定の画素に対する色差データを間引きする処理を行うことによりデータ量を減少させるので、全てのデータを離散コサイン変換等の画像処理を行うことにより圧縮処理を行う場合と比べて、データの圧縮処理の際の負荷を低減することができる。
【００１４】
さらに、このような特定の画素に対する色差データを間引きする処理によれば、色の境界が曖昧になることがないので、例えば文字放送等の色の境界を多く含む映像信号も、画質を劣化させることなく圧縮することができる。
【００１５】
次に、請求項２に記載のように、圧縮データ生成手段は、映像機器からＲＧＢ映像信号を取得し、このＲＧＢ映像信号を映像デジタルデータに変換し、この映像デジタルデータからＹＵＶ映像データを生成し、さらにこのＹＵＶ映像データのうち特定の画素に対する色差データを間引きすることにより圧縮映像データを生成する。そして、復元手段は、圧縮映像データをＹＵＶ映像データに復元し、このＹＵＶ映像データをＲＧＢ映像信号に復元することが好ましい。
【００１６】
このような映像信号伝送システムによれば、圧縮データ生成手段および復元手段は、圧縮映像データの生成、および表示装置により表示可能な映像信号への復元の処理を行う際に、予め定められた演算式に従って処理するだけでよいので、これらの処理を容易に行うことができる。
【００１７】
また、上記何れかの映像信号伝送システムにおいて、映像信号と共に音声信号を伝送する場合には、映像信号と音声信号とを別々に送信してもよいが、より好ましくは、請求項３に記載のようにすることが望ましい。
【００１８】
即ち、圧縮データ生成手段は、映像機器から映像信号と共に音声信号も入力し、この音声信号を音声デジタルデータに変換する。そして、映像デジタルデータを圧縮映像データに変換する際に、圧縮データ生成手段は、圧縮映像データの色差データの下位ビットを音声デジタルデータと置換することにより音声デジタルデータを含む圧縮映像データを生成する。また、復元手段は、圧縮映像データの色差データの下位ビットから音声デジタルデータを抽出し、映像信号と音声信号とに復元する。
【００１９】
従って、このような映像信号伝送システムによれば、多重通信線を介して音声データを含む映像データを伝送するので、映像信号および音声信号を再生する際に、両者（映像信号および音声信号）の同期が取れなくなってしまうことを防止することができる。
【００２０】
さらに請求項３に記載の映像信号伝送システムにおいては、請求項４に記載のように、  圧縮データ生成手段により映像信号を圧縮映像データに変換する前に、音声デジタルデータの有無を判定する判定手段を備え、圧縮データ生成手段は、判定手段により音声デジタルデータが有ると判定された場合にのみ、圧縮映像データの色差データの一部を音声デジタルデータと置換した圧縮映像データを生成することが望ましい。
【００２１】
このような映像信号伝送システムによれば、音声データがあるときのみに圧縮映像データの一部と音声データとの置換を行なうので、音声データがないときは、音声データがあるときよりも映像データのデータ量を多くすることができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の映像信号伝送システムにおいて、復元手段は、圧縮映像データに音声データが含まれるか否かにより、異なる処理を実行することが望ましい。
即ち、請求項５に記載のように、映像データ送信装置は、１画面分の圧縮映像データを複数のパケットに分割し、判定手段による判定結果に基づいて前記音声デジタルデータが含まれるパケット内に前記音声デジタルデータを含む旨を表す音声フラグを立てて、通信線に送信する。そして、映像データ受信装置における復元手段は、圧縮映像データに含まれる各パケットに、音声フラグが立てられているか否かを判定し、音声フラグが立てられていれば、圧縮映像データを映像信号と音声信号とに復元する。一方、音声フラグが立てられていなければ、圧縮映像データを映像信号のみに復元する。
【００２３】
従って、このような映像信号通信装置によれば、受信したパケットに音声データが含まれているか否かの判定結果に基づいて、映像信号および音声信号を適切に復元することができる。
【００２４】
また、請求項１〜請求項５の何れかに記載の映像信号伝送システムにおいて、この映像信号伝送システムは、請求項６に記載のように、車両に搭載され、車両制御用の通信線を介して映像信号を伝送することが好ましい。
【００２５】
従って、このような映像信号伝送システムによれば、データ圧縮や通信の際の処理負荷が低減されるので、車両の制御に影響を与え難くすることができる。
さらに、請求項６に記載の映像信号伝送システムにおいて、映像機器は、地図情報が記憶された記憶手段から、車両の走行案内用の地図情報を取得し、該取得した地図情報に基づいて、映像信号を生成するナビゲーション装置である場合には、請求項７に記載のように、映像データ送信装置は、ナビゲーション装置から出力された映像信号を前記通信線に送信し、映像データ受信装置は、通信線を介してナビゲーション装置から出力された映像信号を受信し、表示装置に出力することが望ましい。
【００２６】
即ち、一般的に、カーナビゲーションシステムは、表示装置の画面上に地図画像を表示させるよう構成されており、特にこの地図画像は、１画素毎に色を使い分けて構成されていることが多い。このため、色の境界が非常に多い画像データを多重通信線を介して通信することとなる。
【００２７】
従って、このような映像信号伝送システムによれば、色の境界が曖昧になることがないので、カーナビゲーション装置から出力される画像であっても画質を劣化させることなく圧縮することができる。
【００２８】
次に、請求項８に記載の映像データ送信装置は、請求項１に記載の映像信号伝送システムの構成要素の１つであって、前述の圧縮データ生成手段を備えている。
従って、このような映像データ送信装置によれば、画質を劣化させることなくデータ量を減少させることができるので、通信負荷を低減することができる。
【００２９】
また、特定の画素に対する色差データを間引きする処理を行うことによりデータ量を減少させるので、全てのデータを離散コサイン変換等の画像処理を行うことにより圧縮処理を行う場合と比べて、データの圧縮処理の際の負荷を低減することができる。
【００３０】
さらに、このような特定の画素に対する色差データを間引きする処理によれば、色の境界が曖昧になることがないので、例えば文字放送等の色の境界を多く含む映像信号も、画質を劣化させることなく圧縮することができる。
【００３１】
次に、請求項９に記載の映像データ受信装置は、請求項１に記載の映像信号伝送システムを構成要素の１つであって、請求項８に記載の映像データ送信装置により送信された圧縮映像データを受信可能な受信手段と、前述の復元手段とを備えている。
【００３２】
従って、このような映像信号受信手段によれば、通信負荷やデータの復元処理の際の負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用されたカーナビゲーションシステム１（本発明でいう映像信号伝送システム）を示すブロック図である。
【００３４】
カーナビゲーションシステム１は、車両に搭載され、音声案内データ（音声データ）を含む車両の走行案内用の地図情報を車両の乗員に報知する装置である。このカーナビゲーションシステム１は、図１に示すように、位置検出装置１０と、ナビゲーションユニット２０と、映像データ送信装置３０（本発明でいう映像データ送信装置および圧縮データ生成手段）と、多重通信線５０と、映像データ受信装置６０（本発明でいう映像データ受信装置および復元手段）と、表示装置８０と、スピーカ９０とを備えている。
【００３５】
位置検出装置１０は、例えば、ＧＰＳ受信機やジャイロ等からなり、車両の現在地を計測するために用いられる。
ナビゲーションユニット２０は、地図情報（画像データ）や音声データが予め記憶された記憶装置（図示省略）を備えており、位置検出装置１０により検出された車両の現在地や、乗員による操作等に基づいて、この記憶装置から表示装置８０に表示すべき画像データおよびスピーカ９０から出力すべき音声データを読み出す。そして、これらの画像データおよび音声データからＲＧＢ映像信号および音声信号を生成し、これらの信号を映像データ送信装置３０に対して出力する。
【００３６】
映像データ送信装置３０は、ナビゲーションユニット２０から出力されたＲＧＢ映像信号および音声信号を入力し、それぞれデジタル値に変換した後に、映像データおよび音声データを合成する。そして、映像データ送信装置３０は、映像データおよび音声データを合成したパケット（本発明でいう圧縮映像データ）を生成し、このパケットを多重通信線５０に送信する。
【００３７】
即ち、映像データ送信装置３０は、映像Ａ／Ｄ変換部２１ａと、音声Ａ／Ｄ変換部２１ｂと、ＹＵＶ変換部２２と、合成部２３と、通信部２４と、制御部２５とを備えている。
映像Ａ／Ｄ変換部２１ａは、ナビゲーションユニット２０から出力されたＲＧＢ映像信号（アナログ信号）を入力し、入力電圧に応じたデジタル値を出力するＡ／Ｄ変換を行うと共に、入力したＲＧＢ映像信号を光の３原色の成分にそれぞれ分解したＲＧＢ映像データ（本発明でいう映像デジタルデータ）を生成する。そして、このＲＧＢ映像データをＹＵＶ変換部２２に出力する。
【００３８】
音声Ａ／Ｄ変換部２１ｂは、ナビゲーションユニット２０から出力された音声信号（アナログ信号）を入力し、Ａ／Ｄ変換し、合成部２３に出力する。
なお、映像Ａ／Ｄ変換部２１ａおよび音声Ａ／Ｄ変換部２１ｂは、制御部２５から送られてくるクロック信号に基づいて、入力信号のサンプリングを行なうことによりＡ／Ｄ変換を行なう。
【００３９】
ここで、本実施例においては、ＶＧＡサイズ（横６４０ピクセル  ×  縦４８０ピクセル）の画像データを伝送するものとする。このため、例えば、映像Ａ／Ｄ変換部２１ａにおいては、１秒当たり３０７．２ｋｂｉｔ×２４ｂｉｔ×３０ｆｒａｍｅでＡ／Ｄ変換を行なう。音声Ａ／Ｄ変換部２１ｂにおいては、４８ｋＨｚ×１６ｂｉｔでＡ／Ｄ変換を行なう。
【００４０】
ＹＵＶ変換部２２は、映像Ａ／Ｄ変換部２１ａから出力されたＲＧＢ映像データを入力し、ＹＵＶ映像データ（Ｙ：輝度成分、Ｕ：輝度成分と赤色成分の差、Ｖ：輝度成分と青色成分の差。各８ｂｉｔ）に変換し、このＹＵＶ映像データを合成部２３に出力する。
【００４１】
ここで、ＲＧＢ映像データをＹＵＶ映像データに変換する処理は、制御部２５により次式に示す演算が行われることにより実行される。
Ｙ ＝    ０．２９９ ｘ Ｒ ＋ ０．５８７    ｘ Ｇ ＋   ０．１１４  ｘ Ｂ
Ｕ ＝ −０．１６９ ｘ Ｒ − ０．３３１６ ｘ Ｇ ＋   ０．５００  ｘ Ｂ
Ｖ ＝   ０．５００ ｘ Ｒ − ０．４１８６ ｘ Ｇ − ０．０８１３ ｘ Ｂ
合成部２３は、ＹＵＶ変換部２２から出力されるＹＵＶ映像データおよび音声Ａ／Ｄ変換部２１ｂから出力される音声データを入力し、ＹＵＶ映像データの色差データ（Ｕ，Ｖ）を間引きし、間引き後のＹＵＶデータに音声データを合成したパケットを生成し、通信部２４に出力する。
【００４２】
なお、本実施形態において、１パケットは１画面分（１ｆｒａｍｅ分）の画像データのうち２ライン分のデータ量と定義する。本実施形態のようにＶＧＡサイズの映像データを伝送する場合には、１パケットは１２８０ピクセル（６２０ピクセル  ×  ２ライン）分の映像データが含まれることになる。そして、１画面は４８０ラインであるので、１画面分の映像データを伝送するには、２４０パケットの映像データを伝送する必要がある。このように合成部２３によりパケットを生成する処理の詳細については後に述べることとする。
【００４３】
通信部２４は、合成部２３から出力されたパケットを多重通信線５０に送信する。
制御部２５は、ナビゲーションユニット２０の動作状態（映像信号および音声信号の読出動作等）に応じて、映像データ送信装置３０全体の制御を行う。
【００４４】
即ち、制御部２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる公知のマイクロコンピュータとして構成されており、クロック信号を生成するクロック生成部（図示省略）も備えている。この制御部２５は、映像データ送信装置３０を構成する各部に対して、クロック生成部により生成されたクロック信号を送信し、これらの各部をクロック信号に基づいて作動させる。また、制御部２５は、ＹＵＶ変換部２２においてＹＵＶ映像データを生成する際の演算、合成部２３においてパケットを生成する制御、さらに通信部２４による通信制御等を実行する。
【００４５】
次に、多重通信線５０は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４規格の通信ケーブルであって、多数の通信機器が接続可能に構成されている。この多重通信線５０に接続可能な機器の具体例としては、例えば、車両の前方や後方を撮像するためのＣＣＤカメラや、このＣＣＤカメラによる撮像画像に基づいて車両の停止制御をする機器等が挙げられる。
【００４６】
そして、映像データ受信装置６０は、映像データ送信装置３０から多重通信線５０を介して圧縮映像データを受信し、この圧縮映像データを、表示装置８０により表示可能な映像信号およびスピーカ９０により再生可能な音声信号に復元する。
【００４７】
ここで、この映像データ受信装置６０は、通信部６１（本発明でいう受信手段）と、分離部６２と、ＲＧＢ変換部６３と、映像Ｄ／Ａ変換部６４ａと、音声Ｄ／Ａ変換部６４ｂと、制御部６５とを備えている。
【００４８】
通信部６１は、多重通信線５０を伝送されてくるパケットを受信する。そして、このパケットが当該通信部６１宛のものであるか否かを判定し、通信部６１宛のものであればこのパケットを分離部６２に出力する。
【００４９】
分離部６２は、通信部６１により出力されたパケットを入力し、このパケットからＹＵＶ映像データおよび音声データを抽出する。そして、ＹＵＶ映像データのうち、間引きされた画素の色差データについては、近接する画素の色差データに基づいて補完することによりＹＵＶ映像データを復元する。そして、ＹＵＶ映像データをＲＧＢ変換部６３に出力し、音声データを音声Ｄ／Ａ変換部６４ｂに出力する。なお、この分離部６２については後に詳述する。
【００５０】
ＲＧＢ変換部６３は、分離部６２から出力されたＹＵＶ映像データをＲＧＢ映像データに変換する。ここでは、映像データ送信装置３０のＹＵＶ変換部２２にて行なったＲＧＢ映像データをＹＵＶ映像データに変換する演算の逆演算を行なうことにより、ＲＧＢ映像データを生成する。そして、このＲＧＢ映像データを映像Ｄ／Ａ変換部６４ａに出力する。
【００５１】
映像Ｄ／Ａ変換部６４ａは、ＲＧＢ変換部６３から出力されたＲＧＢ映像データ（デジタル信号）を入力し、表示装置８０により表示可能なＲＧＢ映像信号（アナログ信号）に変換する。
【００５２】
音声Ｄ／Ａ変換部６４ｂは、分離部６２から出力された音声データ（デジタル信号）をスピーカにより再生可能な音声信号（アナログ信号）に変換する。
次に、表示装置８０は、例えば、解像度が、横６４０ピクセル、縦４８０ピクセルである液晶カラーディスプレイからなり、映像データ受信装置６０から出力されたＲＧＢ映像信号を受信し、画像として表示させる。
【００５３】
そして、スピーカ９０は、映像データ受信装置６０から出力された音声信号を増幅し、音として出力する。
次に、合成部２３について図２（ａ）を用いて詳しく説明する。図２（ａ）は合成部２３を模式的に示す説明図である。
【００５４】
合成部２３は、図２（ａ）に示すように、画像バッファ７１ｙ、７１ｕ、７１ｖと、音声バッファ７２と、パケット生成部７３と、画像カウンタ７４ａと、音声カウンタ７４ｂとを備えている。
【００５５】
画像バッファ７１ｙ、７１ｕ、７１ｖや音声バッファ７２は、コンポジット信号として入力されるＹＵＶ映像データや音声データをそれぞれ入力し、一時的に記憶する。そして、これらのバッファに記憶された各データは、パケット生成部７３により記憶した順に読み出される（ＦＩＦＯ）。
【００５６】
画像カウンタ７４ａおよび音声カウンタ７４ｂは、画像バッファ７１ｙおよび音声バッファ７２に記憶されたデータ量をそれぞれ監視し、各バッファに記憶されたデータ量が予め設定されたデータ量になると、制御部２５に対してトリガパルスを送信する。
【００５７】
なお、本実施形態では、例えば、画像カウンタ７４ａは、１２８０Ｂｙｔｅ（１０２４０ｂｉｔ）分（１パケットに必要なデータ量）、音声カウンタ７４ｂは１２８０ｂｉｔ分のデータが蓄積される度に、それぞれトリガパルスを発生する。
【００５８】
また、画像バッファ７１ｙに１２８０Ｂｙｔｅのデータが蓄積されたときには、他の画像バッファ７１ｕ、７１ｖにも同量のデータが蓄積されるため、画像カウンタ７４ａは輝度成分（Ｙ）のみデータ量をカウントするよう設定されている。
【００５９】
パケット生成部７３は、制御部２５により制御され、各バッファに記憶された各データを読み出しつつ、パケットを生成する。パケット生成部７３によりパケットを生成する処理について、図３を用いて説明する。図３は制御部２５がパケット生成部７３を用いて行なうパケット合成処理を示すフローチャートである。
【００６０】
図３に示すパケット合成処理は、まず、Ｓ１１０にて画像カウンタ７４ａからのトリガパルスを受信したか否かを判定する。トリガパルスを受信していればＳ１２０に移行し、トリガパルスを受信していなければトリガパルスを受信するまでＳ１１０の処理を繰り返す。
【００６１】
そして、Ｓ１２０では、色差データが記憶された画像バッファ７１ｕ、７１ｖに記憶された１２８０Ｂｙｔｅ分のデータを先に記憶されたものから読み出し、２画素に１画素の割合で色差データを間引く処理を行う。この処理により、色差データのデータ量を半分にすることができる。ただし、輝度データのデータ量を減少させる処理は行わないので、ＹＵＶ映像データの全体のデータ量は、元のデータ量の３分の２になる。
【００６２】
次に、Ｓ１３０では、音声カウンタ７４ｂからのトリガパルスを受信したか否かを判定する。トリガパルスを受信していればＳ１４０に移行し、トリガパルスを受信していなければＳ１６０に移行する。
【００６３】
Ｓ１４０では、音声バッファ７２から１２８０ｂｉｔ分の音声データを読み出し、先に読み出した各色差データ（１データ＝８ｂｉｔ）の最下位ビットと、音声データとを順次置換する。このように、色差データの最下位ビットを音声データに置換すると、後述する復元処理にて映像信号を復元しても、元の色に再現することはできなくなる可能性がある。しかしながら、色差成分の変化は人間の目には鈍感であり、下位ビットが異なる値に置換されたとしても人間には違和感を与えないため、このような処理を行っているのである。
【００６４】
次に、Ｓ１５０では、輝度データが記憶された画像バッファ７１ｙから１２８０Ｂｙｔｅ分のデータを先に記憶されたものから読み出し、輝度データと、色差データとが１Ｂｙｔｅずつ交互に組み合わせものにヘッダデータおよびフッタデータを付加したパケットを生成し、パケット合成処理を終了する。ここで、Ｓ１５０の処理にて生成するパケットのヘッダ部分には、音声データがあることを示すフラグを立てておく（ｔｇ＝１）。このフラグは、後述する復元処理の際に、パケット内に音声データが含まれているか否かの判定をする際に使用される。
【００６５】
次に、パケット送信処理におけるＳ１６０では、音声バッファ７２から音声データを読み出すことなく、Ｓ１５０と同様の処理を行い、パケット合成処理を終了する。ただし、Ｓ１６０の処理において生成されるパケットには、音声データが含まれていないので、音声データがあることを示すフラグは立てない（ｔｇ＝０）。
【００６６】
ここで、上述のパケット合成処理により生成されるパケットについて図４を用いて説明する。
図４（ａ）に示すように、パケット合成処理により生成される各パケットは、ヘッダデータと、データペイロードと、フッタデータとから構成されている。なお、図４に示すデータは、通信部２４により送信される際には、上段の左側から下段の右側に向かって連続的に送信される。
【００６７】
ヘッダデータは、データの長さや、パケットの送信先のアドレス等の情報を含み、そのデータ量は、例えば６４ｂｉｔである。このヘッダデータの１７ｂｉｔ目にタグ（ｔｇ）と呼ばれる部分があり、このタグを「１」にするか「０」にするかにより、音声信号の有無を判定している。
【００６８】
フッタデータは、データペイロードのデータを巡回冗長検査（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）するためのデータが含まれている。また、フッタデータのデータ量は、例えば３２ｂｉｔである。
【００６９】
データペイロードは、色差信号成分（Ｕ０、Ｖ０、Ｕ２、Ｖ２、Ｕ４…）と、輝度信号成分（Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２…）が交互に１２８０個ずつ組み込まれており、データ量は２５６０Ｂｙｔｅである。なお、ヘッダデータのタグが１である場合は、色差信号成分の最下位ビットは音声信号に置換されている。
【００７０】
なお、１フレーム分の画像データを伝送するためには、１パケットは２ライン分であるため、このパケットは２４０個必要となる。
次に、分離部６２について図２（ｂ）を用いて詳しく説明する。図２（ｂ）は分離部６２を模式的に示す説明図である。
【００７１】
分離部６２は、図２（ｂ）に示すように、信号抽出部７６と、画像バッファ７７ｙ、７７ｕ、７７ｖと、音声バッファ７８とを備えている。
信号抽出部７６は、制御部６５により制御され、通信部６１から出力されたパケットを受信し、パケットからＹＵＶ映像データと音声データとを抽出する処理を行う。そして、これらのデータを、画像バッファ７７ｙ、７７ｕ、７７ｖ、および音声バッファ７８に送る。
【００７２】
画像バッファ７７ｙ、７７ｕ、７７ｖ、および音声バッファ７８は、信号抽出部７６から送られてきた信号を一時的に記憶するためのものであり、制御部６５から出力されるクロック信号に基づいて、先に記憶されたデータから順次ＲＧＢ変換部６３または音声Ｄ／Ａ変換部６４ｂに送信される。
【００７３】
次に、信号抽出部７６によりパケットからＹＵＶ映像データおよび音声データを抽出する処理について、図５を用いて説明する。図５は制御部６５が信号抽出部７６を用いて行なう復元処理を示すフローチャートである。
【００７４】
図５に示す復元処理は、まず、Ｓ２１０にて通信部６１が受信したパケットがあるか否かを判定する。受信したパケットがあればＳ２２０に移行し、受信したパケットがなければ、通信部６１がパケットを受信するまでＳ２１０の処理を繰り返す。
【００７５】
Ｓ２２０では、パケットのヘッダに音声データが含まれる旨を示すフラグが立てられているか（ｔｇ＝１であるか）否かを判定する。このフラグが立てられていればＳ２３０に移行し、このフラグが立てられていなければＳ２４０に移行する。
【００７６】
Ｓ２３０では、ヘッダおよびフッタを除去したデータペイロードのみを抽出し、このデータを、データの種類（Ｙ，Ｕ，Ｖ）に応じて１Ｂｙｔｅ毎に画像バッファ７７ｙ、７７ｕ、７７ｖに振り分けて、復元処理を終了する。
【００７７】
ここで、色差データを画像バッファ７７ｕ、７７ｖに振り分けるときには、その最下位ビットを音声データとして抽出し、音声バッファ７８にも送信する。即ち、Ｓ２３０の処理においては、色差データの最下位ビットを、映像データとして使用すると共に、音声データとしても使用する。
【００７８】
一方、Ｓ２４０では、ヘッダおよびフッタを除去したデータペイロードのみを抽出し、このデータを、データの種類（Ｙ，Ｕ，Ｖ）に応じて１Ｂｙｔｅ毎に画像バッファ７７ｙ、７７ｕ、７７ｖに振り分けて、復元処理を終了する。ここでは、Ｓ２３０の処理とは異なり、音声データの抽出は行なわない。
【００７９】
なお、Ｓ２３０およびＳ２４０の処理において、パケットに含まれる色差データは間引きされているため、２画素に１画素の割合でしか存在しないが、間引きされた画素の色差データにおいては、近接する色差信号成分の値に基づいて、例えばそれらの平均値を間引きされた画素の色差データとして補完することによりＹＵＶ映像データとして復元される。
【００８０】
以上のように詳述したカーナビゲーションシステム１においては、ナビゲーションユニット２０は、地図情報が記憶された記憶手段から、車両の走行案内用の地図情報を取得し、取得した地図情報に基づいて、ＲＧＢ映像信号を生成する。そして、映像データ送信装置３０にて、ナビゲーションユニット２０から取得したＲＧＢ映像信号をＲＧＢ映像データに変換し、このＲＧＢ映像データに含まれる画像を構成する画素毎に、輝度データおよび色差データからなるＹＵＶ映像データに変換し、このうち特定の画素に対する色差データを間引きすることにより圧縮映像データ（パケット）を生成する。その後、映像データ送信装置３０の送信部２４は、生成された圧縮映像データを多重通信線５０に送信する。
【００８１】
また、映像データ受信装置６０は、このパケットを多重通信線５０を介して受信する。そして、復元処理（図５）にて、受信した圧縮映像データにおける色差データが間引かれた画素に対して、間引かれた画素に近接する画素の色差データに基づいて色差データを補完する。そして、このデータから映像デジタルデータを生成し、この映像デジタルデータから表示装置により表示可能な映像信号を復元し、復元後の映像信号を表示装置８０に対して出力する。
【００８２】
従って、このようなカーナビゲーションシステム１によれば、画質を劣化させることなくデータ量を減少させることができるので、通信負荷を低減することができる。
また、特定の画素に対する色差データを間引きする処理を行うことによりデータ量を減少させるので、全てのデータを離散コサイン変換等の画像処理を行い圧縮処理を行う場合と比べて、制御部２５によるデータの圧縮処理の際の負荷を低減することができる。
【００８３】
さらに、特定の画素に対する色差データを間引きする処理によれば、色の境界が曖昧になることがないので、例えば文字放送等の色の境界を多く含む映像信号も、画質を劣化させることなく圧縮することができる。
【００８４】
また、映像信号が伝送される多重通信線５０は、車両の制御（カメラ等の制御）に必要な信号が伝送されることが考えられるので、上記のように映像信号のデータ量を減少させることにより、車両制御等の他の通信に与える影響を少なくすることができる。
【００８５】
加えて、ナビゲーションユニット２０と表示装置８０とは、映像データ送信装置３０および映像データ受信装置６０を介して、多重通信線５０により接続されているので、専用線を引き回すためのスペースを気にすることなく両者を接続することができる。また、ナビゲーションユニット２０と表示装置８０との距離を気にする必要もなくなる。
【００８６】
次に、ＹＵＶ変換部２２は、ナビゲーションユニット２０からＲＧＢ映像信号を取得し、このＲＧＢ映像信号を映像デジタルデータに変換し、この映像デジタルデータからＹＵＶ映像データを生成し、さらにこのＹＵＶ映像データのうち特定の画素に対する色差データを間引きすることにより圧縮映像データを生成する。また、ＲＧＢ変換部６３は、特定の画素の色差データを間引きしたＹＵＶ映像データを伸長することによりＲＧＢ映像データに復元する。
【００８７】
従って、制御部２５および制御部６５は、ＹＵＶ変換部２２およびＲＧＢ変換部６３を用いて、パケットの生成、およびＲＧＢ映像データへの復元の処理を行う際に、予め定められた演算式に従って処理するだけでよいので、これらの処理を容易に行うことができる。
【００８８】
また、合成部２３は、ナビゲーションユニット２０から映像信号と共に音声信号も入力し、制御部２５が合成部２３を用いて映像データをパケットに変換する際に、パケットの色差データの下位ビットを音声データと置換し、音声データを含むパケットを生成する。そして、制御部６５は、分離部６２を用いてパケットの色差データの下位ビットから音声データを抽出し、ＹＵＶ映像データと音声データとを復元する。
【００８９】
従って、多重通信線５０を介して音声データを含むパケットを送信するので、ＹＵＶ映像データおよび音声データを再生する際に、同期が取れなくなってしまうことを防止することができる。
【００９０】
さらに、パケット合成処理のＳ１３０では、音声データの有無（音声カウンタ７４ｂからのトリガパルス）を判定する。そして、制御部２５は、合成部２３を用いて、音声データが有ると判定された場合にのみ、色差データの一部を音声データと置換したパケットを生成する。
【００９１】
従って、音声データがあるときのみにパケットの一部と音声データとの置換を行なうので、音声データがないときは、映像データのデータ量を多くすることができる。
また、送信部２４は、１画面分のパケットを複数のパケットに分割し、パケット合成処理のＳ１３０による判定結果に基づいて音声データが含まれるパケット内に音声データを含む旨を表す音声フラグを立てて、多重通信線５０に送信する。そして、復元処理のＳ２２０にて、パケットに含まれる各パケットに、音声フラグが立てられているか否かを判定し、音声フラグが立てられていれば、パケットからＹＵＶ映像データと音声データとを抽出し（Ｓ２３０）、音声フラグが立てられていなければ、パケットから映像信号のみを抽出する（Ｓ２４０）。
【００９２】
従って、受信したパケットに音声が含まれているか否かの判定結果に基づいて、映像データおよび音声データを適切に復元することができる。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００９３】
例えば、本実施形態におけるパケット合成処理のＳ１２０では、ＹＵＶ映像データのうち、色差データが記憶された画像バッファ７１ｕ、７１ｖから、２画素に１画素の割合で色差データを取得するよう構成したが、例えば、４画素に１画素の割合で色差データを取得するよう構成してもよい。このようにすれば、多重通信線５０を伝送すべき映像データの量をさらに減少させることができる。
【００９４】
また、本実施形態においては、映像データと音声データとを１つのパケット内に合成する処理を行ったが、特にこのように構成する必要はなく、映像データと音声データとは別々のパケットとしてもよい。
【００９５】
さらに、本実施形態においては、ＲＧＢ映像信号をＹＵＶ映像データに変換するよう構成したが、例えば、ＹＩＱ映像信号や、Ｌａｂ映像信号等に変換してもよい。
また、本実施形態における多重通信線５０は、ＩＥＥＥ１３９４規格のケーブルとしたが、例えば、通常のＬＡＮケーブルや、ＵＳＢケーブル等であってもよい。
【００９６】
さらに、本実施形態において、ＹＵＶ変換部２２は、コンポーネント信号のＲＧＢ映像データを入力したが、コンポジット信号のＲＧＢ映像データを入力してもよい。
また、本実施形態においては、ＹＵＶ映像データの一部を音声データに置換する際に、色差データの最下位ビットのみを音声データに置換するよう構成したが、特に構成に限らず、例えば、色差成分信号の下位３ビットを音声データに置換するよう構成してもよい。特に、カーナビゲーションユニット２０から出力される画像は、元々８ビット未満の諧調が使用されていることが多いため、色差データの下位３ビット程度の置換は問題にはならない。従って、このようにすれば、音声データが高品質な場合（データ量が多い）であっても、良好にパケットを生成することができる。
【００９７】
さらに、本実施形態では、圧縮処理後のＹＵＶ映像データと音声データとを合成するよう構成したが、例えば、圧縮処理前のＲＧＢ映像データと音声データとを合成するよう構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】カーナビゲーションシステムを示すブロック図である。
【図２】合成部を模式的に示す説明図（ａ）、および分離部を模式的に示す説明図（ｂ）である。
【図３】パケット合成処理を示すフローチャートである。
【図４】パケット合成処理により生成されるパケットを示す説明図である。
【図５】復元処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１…カーナビゲーションシステム、２０…ナビゲーションユニット、２１ａ…映像Ａ／Ｄ変換部、２１ｂ…音声Ａ／Ｄ変換部、２２…ＹＵＶ変換部、２３…合成部、２４…通信部、２５…制御部、３０…映像データ送信装置、５０…多重通信線、６０…映像データ受信装置、６１…通信部、６２…分離部、６３…ＲＧＢ変換部、６４ａ…映像Ｄ／Ａ変換部、６４ｂ…音声Ｄ／Ａ変換部、６５…制御部、７１ｙ，７１ｕ，７１ｖ…画像バッファ、７２…音声バッファ、７３…パケット生成部、７４ａ…画像カウンタ、７４ｂ…音声カウンタ、７６…信号抽出部、７７ｙ，７７ｕ，７７ｖ…画像バッファ、７８…音声バッファ、８０…表示装置、９０…スピーカ。
【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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