УСТРОЙСТВО СВЯЗИ, СПОСОБ СВЯЗИ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА
COMMUNICATION DEVICE, METHOD FOR COMMUNICATION AND COMPUTER PROGRAM

Область техники, к которой относится изобретение
Технология, раскрытая в настоящем описании, относится к устройству связи, способу связи и компьютерной программе для передачи/приема данных, а также, относится, например, к устройству связи, способу связи и компьютерной программе для передачи/приема несжатых данных изображения, передаваемых цифровым интерфейсом, таким как HDMI.
Уровень техники
С недавнего времени мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI) (ТМ) завоевал популярность в качестве интерфейса связи, передающего с высокой скоростью несжатый (в основной полосе) сигнал изображения (данные изображения) и цифровой аудиосигнал (аудиоданные), сопровождающий сигнал изображения. Исходное устройство HDMI на стороне передачи данных соединяется с приемным устройством HDMI на стороне приема данных через интерфейс HDMI. Например, возможна AV-система, в которой рекордер дисков Blu-ray (BD), телевизионная приставка (STB) и другой аудиовизуальный (AV) источник в качестве исходного устройства HDMI и телевизионный приемник, проектор и другой дисплей в качестве приемного устройства HDMI соединяются друг с другом через интерфейс HDMI.
Также известна конфигурация системы, в которой повторитель HDMI, снабженный входом HDMI и выходом HDMI вставляется между исходным устройством HDMI и приемным устройством HDMI (например, смотрите патентные документы 1 и 2).
2
Устройство повторителя HDMI может выполнять процесс наложения графики, такой как меню, используемое пользователем, на несжатые данные изображения, которые вводятся HDMI в дополнение к коррекции характеристик сигнала передачи, такой как выравнивание в диапазоне длин волн. В то же время, обычной операцией считается, когда повторитель HDMI управляет динамическим диапазоном блока формирования графики в помещении просмотра с помощью монитора стандартной яркости (100 кд/м)
Несжатые данные изображения с выхода исходного устройства HDMI могут передаваться после того, как первоначальное изображение, имеющее стандартный или повышенный динамический диапазон яркости, подвергается преобразованию динамического диапазона для сжатия до стандартного динамического диапазона яркости.
2
Также, с недавнего времени, с развитием технологии отображения, коммерчески доступным является такое устройство отображения, как органический электролюминесцентный дисплей и жидкокристаллический дисплей (LCD), которые могут отображать изображение более ярким, чем, например, стандартная яркость приблизительно 1000 кд/м. Когда приемным устройством HDMI является устройство отображения, имеющее такой широкий динамический диапазон, становится возможным отображение изображения с использованием его возможностей, выполняя обратное преобразование динамического диапазона для данных изображения, для которых преобразование динамического диапазона выполняется на стороне исходного устройства HDMI, чтобы вернуться к данным изображения, имеющим первоначальный высокий динамический диапазон яркости.
Однако, когда изображение графики со стандартным динамическим диапазоном яркости накладывается повторителем HDMI, расположенным между исходным устройством HDMI и приемным устройством HDMI, возможен случай, когда динамический диапазон изображения графики, отображаемой на мониторе, превышает динамический диапазон, предполагаемый при выполнении на приемном устройстве HDMI обратного преобразования динамического диапазона.
Раскрытие сущности изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Задача технологии, раскрытой в настоящем описании, заключается в обеспечении улучшенных устройства связи, способа связи и компьютерной программы, предпочтительно способных накладывать на несжатые данные изображения графику от внешнего источника для передачи другому внешнему устройству.
Решения проблем
Настоящая заявка составлена с учетом рассмотрения описанной выше проблемы и технология, изложенная в п. 1 формулы изобретения, содержит
устройство связи, содержащее:
блок приема данных для приема несжатых данных изображения, переданных первым внешним устройством по первому маршруту передачи;
блок приема информации для приема информации определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения по первому маршруту передачи;
графический процессор для регулировки яркости графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона, принятой блоком приема информации, для объединения ее с несжатыми данными изображения, принятыми блоком приема данных; и
блок передачи данных для передачи несжатых данных изображения, с которыми объединена графика, второму внешнему устройству.
В соответствии с технологией, изложенной в п. 2 формулы изобретения настоящей заявки, блок приема информации устройства связи, соответствующего п. 1 формулы изобретения, выполнен с возможностью приема информации определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, вставленной в период гашения несжатых данных изображения, принятых блоком приема данных от первого внешнего устройства.
В соответствии с технологией, изложенной в п. 3 формулы изобретения настоящей заявки, блок приема информации устройства связи, соответствующего п. 1 формулы изобретения, выполнен с возможностью приема информации определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения по двунаправленному маршруту связи, образованному заданной линией первого маршрута передачи.
В соответствии с технологией, изложенной в п. 4 формулы изобретения настоящей заявки, блок передачи данных устройства связи, соответствующего любому из пп. 1-3 формулы изобретения, выполнен с возможностью передачи несжатых данных изображения, с которыми объединяется графика, второму внешнему устройству по второму маршруту передачи.
В соответствии с технологией, изложенной в п. 5 настоящей заявки, в устройстве связи, соответствующем любому из пп. 1-4 формулы изобретения, заданная линия первого маршрута передачи образуется парой дифференциальных маршрутов передачи и по меньшей мере одна пара из дифференциальных маршрутов передачи имеет функцию уведомления о состоянии подключения внешнего устройства.
В соответствии с технологией, изложенной в п. 6 формулы изобретения настоящей заявки, блок приема информации устройства связи, соответствующего п. 4 формулы изобретения, выполнен с возможностью приема пакета управления, в котором хранится информация определения преобразования динамического диапазона, от первого внешнего устройства, соответствующего информации системы передачи, принятой от второго внешнего устройства по второму маршруту передачи.
В соответствии с технологией, изложенной в п. 7 формулы изобретения настоящей заявки, блок приема информации, соответствующий п. 4 формулы изобретения, выполнен с возможностью приема соответствующей информации из информации определения преобразования динамического диапазона, которую второе внешнее устройство поддерживает через заданную линию второго маршрута передачи, и графический процессор выполнен с возможностью выполнения обработки графики для несжатых данных изображения, принятых блоком приема данных, на основе принятой соответствующей информации.
В соответствии с технологией, изложенной в п. 8 настоящей заявки, в устройстве связи, соответствующем п. 7 формулы изобретения, заданная линия второго маршрута передачи образуется парой дифференциальных маршрутов передачи и по меньшей мере одна пара из дифференциальных маршрутов передачи имеет функцию уведомления о состоянии подключения внешнего устройства.
Кроме того, технология, изложенная в п. 9 формулы изобретения настоящей заявки, является
способом связи, содержащим этапы, на которых:
принимают информацию о передающей системе из информации определения преобразования динамического диапазона от второго внешнего устройства по второму маршруту передачи;
принимают по первому маршруту передачи информацию определения преобразования динамического диапазона от первого внешнего устройства на основе информации о системе передачи;
регулируют яркость графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона и объединяют графику с несжатыми данными изображения, переданными от первого внешнего устройства по первому маршруту передачи; и
передают несжатые данные изображения, с которыми объединяется графика, второму внешнему устройству по второму маршруту передачи.
Кроме того, технология, изложенная в п. 10 формулы изобретения настоящей заявки, является
компьютерной программой, описанной в считываемом компьютером формате, обеспечивающей функционирование компьютера в качестве:
блока приема данных для приема несжатых данных изображения, переданных от первого внешнего устройства по первому маршруту передачи;
блока приема информации для приема информации определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения по первому маршруту передачи;
графического процессора для регулировки яркости графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона, принятой блоком приема информации, для объединения с насжатыми данными изображения, принятыми блоком приема данных; и
блока передачи данных для передачи второму внешнему устройству несжатых данных изображения, с которыми объединяется графика.
Компьютерная программа по п. 10 формулы изобретения настоящей заявки получается посредством определения компьютерной программы в считываемом компьютером формате, с тем, чтобы реализовать заданный процесс на компьютере. Другими словами, устанавливая на компьютер компьютерную программу по п. 10 формулы изобретения настоящей заявки, на компьютере создается объединенный эффект и функциональный эффект, подобные тем, которые могут быть получены устройством связи, соответствующим п. 1 формулы изобретения настоящей заявки.
Предпочтительные результаты изобретения
В соответствии с технологией, раскрытой в настоящем описании, можно обеспечить уточненные устройство связи, способ связи и компьютерную программу, способные, предпочтительно, накладывать графику на несжатые данные изображения, принятые от внешнего устройства, для передачи другому внешнему устройству.
Повторитель HDMI, к которому применяется технология, раскрытая в настоящем описании, накладывает графику на несжатые данные изображения, первоначально имеющие широкий динамический диапазон яркости, передаваемые от исходного устройства HDMI с соответствующей яркостью, для ретрансляции, с тем, чтобы можно было отображать изображение с соответственно яркой графикой на стороне приемного устройства HDMI, такого как устройство отображения.
В то же время, результат, описанный в настоящем описании, является всего лишь иллюстративным и действие настоящего изобретения этим не ограничивается. Существует также случай, в котором настоящее изобретение обладает другим дополнительным результатом в дополнение к описанному выше результату.
Другие задачи, признаки и преимущества технологии, раскрытой в настоящем описании, станут понятны при дополнительном рассмотрении подробного описания со ссылкой на вариант осуществления, который будет описан далее, и прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - примерная конфигурация AV-системы 10, к которой применяется технология, раскрытая в настоящем описании.
Фиг. 2 - пример синтаксиса "knee_function_info supplemental enhancement information (SEI)".
Фиг. 3 - информация определения преобразования динамического диапазона.
Фиг. 4 - примерная функциональная конфигурация блока 11b HDMI на стороне плеера 11 BD и приемного блока 12е HDMI на стороне AV-усилителя 12.
Фиг. 5 - период различных данных передачи, когда данные изображения с разрешающей способностью 1920 пикселей × 1080 строк (в горизонтальном и вертикальном направлениях) передаются по каналам №0, №1 и №2 TDMS.
Фиг. 6 - пример структуры данных E-EDID.
Фиг. 7 - пример структуры данных области блока конкретных данных поставщика (Vendor Specific Data Block).
Фиг. 8 - пример структуры данных (первый пример) пакета VSIF, передающего информацию определения преобразования динамического диапазона.
Фиг. 9 - пример структуры данных (второй пример) пакета VSIF, передающего информацию определения преобразования динамического диапазона.
Фиг. 10 - пример структуры данных пакета DRIF.
Фиг. 11А - пример структуры данных пакета IP, используемого в интерфейсе двунаправленной высокоскоростной шины.
Фиг. 11В - пример структуры данных пакета IP, используемого в интерфейсе двунаправленной высокоскоростной шины.
Фиг. 12 - блок схема последовательности выполнения операций процедуры обработки графики, выполняемой AV-усилителем.
Осуществление изобретения
Вариант осуществления технологии, раскрытый в этом описании, здесь далее описывается подробно со ссылкой на чертежи.
Конфигурация AV-системы
На фиг. 1 представлена примерная конфигурация аудиовизуальной (AV) системы 10, к которой применяется технология, раскрытая в настоящем описании. Показанная AV-система 10 снабжена BD-плеером 11 в качестве исходного устройства HDMI, AV-усилителем 12 в качестве устройства повторителя HDMI и телевизионным приемником в качестве приемного устройства HDMI. BD-плеер 11 и AV-усилитель 12 соединяются друг с другом кабелем 14-1 HDMI в качестве пути передачи. Кроме того, AV-усилитель 12 и телевизионный приемник 13 соединяются друг с другом кабелем 14-2 HDMI в качестве маршрута передачи.
BD-плеер 11 содержит носитель 11f запоминающего устройства, на котором хранятся кодированные сжатые данные изображения, блок 11d декодирования, считывающий кодированные данные с носителя 11f запоминающего устройства, чтобы декодировать несжатое изображение, блок 11e передачи информации, который получает информацию определения преобразования динамического диапазона (которая будет описана позже) из данных, декодированных блоком 11d декодирования, чтобы передать их AV-усилителю 12 по маршруту 14-1 передачи (кабель HDMI), и терминал 11а HDMI, с которым соединены блок 11b передачи HDMI (HDMI ТХ) и интерфейс 11с высокоскоростной шины (I/F высокоскоростной шины).
Один конец кабеля 14-1 HDMI соединяется с терминалом 11а HDMI BD-плеера 11, а другой конец кабеля 14-1 HDMI соединяется с терминалом 12d HDMI AV-усилителя 12.
AV-усилитель 12 содержит терминал 12d HDMI, с которым соединяются приемный блок 12е HDMI (HDMI RX), принимающий несжатые данные изображения от BD-плеера 11, и интерфейс 12с высокоскоростной шины (I/F высокоскоростной шины), блок 12f приема информации, который получает информацию определения преобразования динамического диапазона по маршруту 14-1 передачи, процессор 12g графического интерфейса пользователя (GUI), который формирует графику по команде пользователя и накладывает ее на несжатые данные изображения, переданные от BD-плеера 11, и терминал 12а HDMI, к которому подключаются блок 12 передачи HDMI (HDMI ТХ), передающий несжатые данные изображения, на которые накладывается графика, на телевизионный приемник 13 по маршруту 14-2 передачи, и интерфейс 12с высокоскоростной шины (I/F высокоскоростной шины).
Один конец кабеля 14-2 HDMI соединяется с терминалом 12а HDMI AV-усилителя 12, а другой конец кабеля 14-2 HDMI соединяется с терминалом 13а HDMI телевизионного приемника 13.
Телевизионный приемник 13 содержит терминал 13а HDMI, с которым соединяются блок 13b приема HDMI (HDMI RX) и интерфейс 13с высокоскоростной шины (I/F высокоскоростной шины), блок 13е передачи/приема информации, принимающий информацию определения преобразования динамического диапазона несжатого изображения, переданную от BD-плеера 11, и передает информацию о системе передачи информации определения преобразования динамического диапазона, которую телевизионный приемник 13 может поддерживать, BD-плееру 11, преобразователь 13d, который преобразует динамический диапазон несжатого изображения, принятого блоком 13b приема HDMI, на основе принятой информации определения преобразования динамического диапазона, и блок 13f запоминающего устройства, который хранит систему передачи информации определения преобразования динамического диапазона.
Несжатые данные изображения, считанные с носителя 11f запоминающего устройства в BD-плеере 11, которые должны декодироваться блоком 11d декодирования, являются первоначально несжатыми данными изображения, имеющими широкий динамический диапазон яркости, но они преобразуются таким образом, чтобы иметь стандартный динамический диапазон яркости. Другими словами, первоначальное изображение, имеющее стандартный или повышенный динамический диапазон яркости, передается от BD-плеера 11, как исходного устройства HDMI, после того как оно сжимается, чтобы иметь стандартный динамический диапазон яркости.
2
В отличии от этого, телевизионный приемник 13 содержит дисплей, такой как органический дисплей и LCD, которые могут отображать изображение более ярким, чем, например, стандартная яркость приблизительно 1000 кд/м. В таком случае, желательно, чтобы сторона телевизионного приемника 13 в качестве приемного устройства HDMI выполняла обратное преобразование динамического диапазона данных изображения, преобразованных, чтобы иметь стандартный динамический диапазон яркости, и вернула динамический диапазон данных изображения к первоначальным данным изображения, имеющим высокий динамический диапазон яркости, заставляя, тем самым, дисплей использовать его собственные возможности.
В AV-системе 10, соответствующей этому варианту осуществления, исходное устройство HDMI передает данные несжатого изображения, для которых выполняется преобразование динамического диапазона, вместе с информацией определения преобразования динамического диапазона. В таком случае, сторона приемного устройства HDMI может отображать на своем экране первоначальное изображение, имеющее стандартный или повышенный динамический диапазон яркости, выполняя обратное преобразование динамического диапазона на основе информации определения преобразования для принятых несжатых данных изображения.
В качестве способа выполнения преобразования динамического диапазона данных изображения хорошо известно ступенчатое преобразование (например, смотрите патентный документ 3). При сжатии динамического диапазона выполняется ступенчатое сжатие и при восстановлении до первоначального высокого динамического диапазона выполняется ступенчатое расширение. Во время ступенчатого сжатия наклон характеристики "вход/выход" для сигнала яркости делается тем меньше, чем больше заданный уровень яркости, упоминаемый как точка перегиба для сжатия динамического диапазона. Точка перегиба устанавливается ниже, чем желаемый максимальный уровень яркости. Кроме того, наклон характеристики "вход/выход", который делается меньше, упоминается как наклон перегиба. Во время ступенчатого расширения может быть выполнен процесс, противоположный описанному выше. Информация определения преобразования динамического диапазона является информацией, содержащей параметр, требуемый для преобразования динамического диапазона посредством ступенчатого преобразования, и т.д.
Например, описание японской выложенной патентной заявки с №2013-246876, уже присвоенным настоящему заявителю, раскрывает AV-систему, передающую от исходного устройства HDMI к приемному устройству HDMI несжатые данные изображения, для которых выполняется сжатие динамического диапазона, вместе с информацией определения преобразования динамического диапазона.
Пример синтаксиса knee_function_info SEI
В AV-системе 10, показанной на фиг. 1, информация определения преобразования динамического диапазона для несжатых данных изображения считывается с носителя 11f запоминающего устройства BD-плеера 11. На фиг. 2 представлен пример 200 синтаксиса "knee_function_info supplemental enhancement information (SEI)", являющегося информацией определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения.
В примере 200 knee_function_info устанавливаются идентификатор ID 201 ступенчатого преобразования (knee_function_id) и флаг 202 отмены ступенчатого преобразования (knee_function_cancel_flag).
Идентификатор ID 201 ступенчатого преобразования является ID, специально предназначенным для задачи ступенчатого преобразования, являющегося ступенчатым сжатием или ступенчатым расширением. Кроме того, флаг 202 отмены ступенчатого преобразования является флагом, указывающим, отменять ли непрерывность непосредственно предшествующей информации knee_function_info. Флаг 202 отмены ступенчатого преобразования устанавливается на высокий уровень "1", когда непрерывность предшествующей информации knee_function_info отменяется, и устанавливается на низкий уровень "0", когда она не отменяется.
Кроме того, когда флаг 202 отмены ступенчатого преобразования устанавливается на низкий уровень "0", в knee_function_info 200 устанавливается информация определения преобразования динамического диапазона. В информации определения преобразования динамического диапазона устанавливаются флаг 203 персистенции (knee_function_persistence_flag), флаг 204 сжатия/расширения (mapping_flag), информация 205 о динамическом диапазоне входного изображения (input_d_range), информация 206 о максимальной яркости отображения входного изображения (input_disp_luminance), информация 207 о динамическом диапазоне выходного изображения (output_d_range), информация 208 о максимальной яркости выходного изображения (output_disp_luminance) и информация 209 о количестве точек перегиба (num_knee_point_minusl). Дополнительно, организуются циклы 210 информации для соответствующих точек перегиба, которых столько же, сколько указано в информации 209 о количестве точек перегиба, и информация 211 о точке, предшествующей преобразованию (input_knee_point) и информация 212 о точке после преобразования (output_knee_point) для каждой точки перегиба устанавливаются для каждой точки перегиба в каждом цикле.
Флаг 203 персистенции указывает, передается ли knee_function_info один раз, а также остается ли эта функция активной после этого или является активной только один раз. Когда функция knee_function_info 200 активна только для картинки, к которой она добавляется, флаг 203 персистенции устанавливается на низком уровне "0", а когда она активна до тех пор, пока не переключится поток или пока не появится новый идентификатор ID 201 ступенчатого преобразования, флаг 203 персистенции устанавливается на высоком уровне "1".
Флаг 204 сжатия/расширения является флагом, указывающим, является ли ступенчатое преобразование ступенчатым сжатием. Другими словами, в случае, когда количество точек перегиба равно единице, ступенчатое преобразование может быть определено как ступенчатое расширение, когда информация о точке, предшествующей преобразованию, не меньше, чем информация о точке после преобразования, и ступенчатое преобразование может быть определено как ступенчатое сжатие, когда информация о точке, предшествующей преобразованию, меньше, чем информация о точке после преобразования.
Однако, когда существует множество точек перегиба, невозможно правильно определить, является ли ступенчатое преобразование ступенчатым расширением или ступенчатым сжатием, используя соотношение размеров между информацией о точке, предшествующей преобразованию, и информацией о точке после преобразования, с тем, чтобы установить флаг 204 сжатия/расширения. В то же время, также возможно, чтобы флаг 204 сжатия/расширения устанавливался, даже когда количество точек перегиба равно единице. Флаг 204 сжатия/расширения устанавливается на высокий уровень "1", ступенчатое преобразование является ступенчатым сжатием, и устанавливается на низкий уровень "0", когда оно является ступенчатым расширением.
Информация 209 о количестве точек перегиба является значением, полученным вычитанием единицы из количества точек перегиба. В каждом из циклов целое число точек перегиба, следующее за ней, информация 211 о точке перед преобразованием, информация 212 о точке после преобразования в точке i перегиба сохраняются. При этом, порядок i (i - целое число, не меньше нуля), в котором информация 211 о точке перед преобразованием и информация 212 о точке после преобразования для точки перегиба устанавливаются в восходящем порядке информации 211 о точке перед преобразованием.
Информация 211 о точке перед преобразованием является информацией, указывающей точку перегиба изображения, которое должно кодироваться перед преобразованием динамического диапазона, предшествующую точке перегиба, когда максимальное значение яркости изображения, которое должно кодироваться, составляет 1000‰. Точка перегиба соответствует яркости, отличной от нуля начальной точки диапазона яркости, для которого ступенчатое преобразование выполняется с тем же самым коэффициентом преобразования, что и для динамического диапазона яркости изображения, подлежащего кодированию.
Информация 212 о точке после преобразования является информацией, указывающей начальную точку диапазона яркости, соответствующего диапазону яркости, для которого выполняется ступенчатое преобразование, начиная с точки перегиба изображения после преобразования посредством преобразования динамического диапазона. Конкретно, информация о точке после преобразования (output_knee_point) является предшественницей яркости преобразованного изображения, соответствующего точке перегиба, когда максимальное значение яркости преобразованного изображения составляет .
На фиг. 3 показан пример информации определения преобразования динамического диапазона. На чертеже динамический диапазон перед преобразованием и динамический диапазон после преобразования вычерчены вдоль абсциссы и ординаты, соответственно. Пользователь создает второе изображение динамического диапазона, полученное у результате ступенчатого преобразования яркости изображения с высоким динамическим диапазоном 0-40%, 40-100%, 100-180% и 180-400%, 0-60%, 60-80%, 80-90% и 90-100%, соответственно, желаемого преобразованного изображения.
В этом случае, 100 устанавливается как информация о точке перед преобразованием (input_knee_point[0]) первой точки 301 перегиба и 600 устанавливается как информация о точке после преобразования (output_knee_point[0]) в knee_function_info_SEI. Кроме того, 250 устанавливается как информация о точке перед преобразованием (input_knee_point[1]) второй точки 302 перегиба и 800 устанавливается как информация о точке после преобразования (output_knee_point[1]). Кроме того, 450 устанавливается как информация о точке перед преобразованием (input_knee_point[2]) третьей точки 303 перегиба и 900 устанавливается как информация о точке после преобразования (output_knee_point[2]).
2
Кроме того, в примере, показанном на фиг. 3, в качестве другого параметра knee_function_info SEI предполагается, что информация о динамическом диапазоне входного изображения (input_d_range) равна 4000, информация о максимальной яркости отображения входного изображения (input_disp_luminance) равна 800 (кд/м) и флаг сжатия (mapping_flag) равен 1.
Следовательно, при приеме информации определения преобразования динамического диапазона, показанной на фиг. 3, телевизионный приемник 13 распознает, что яркость output_knee_point в первой-третьей точках перегиба составляет 60%, 80% и 90%, соответственно. Кроме того, телевизионный приемник 13 из информации о динамическом диапазоне входного изображения распознает, что максимальное значение яркости изображения, подлежащего кодированию, равно 400%.
Затем телевизионный приемник 13 соединяет точки перегиба в установленном порядке, выполняя, тем самым, ступенчатое преобразование для яркости 0-40%, 40-100%, 100-180% и 180-400% изображения с высоким динамическим диапазоном, полученного в результате декодирования для получения 0-60%, 60-80%, 80-90% и 90-100%), соответственно. В результате, телевизионный приемник 13 может преобразовать изображение с высоким динамическим диапазоном, полученное декодированием, в желаемое изображение со вторым динамическим диапазоном.
В AV-системе 10, показанной на фиг. 1, когда AV-усилитель 12 вводится в тракт передачи HDMI между BD-плеером 11 и телевизионным приемником 13, AV-усилитель 12 также может накладывать графику. В этом случае, когда AV-усилитель 12 устанавливает яркость графики без учета характеристики преобразования динамического диапазона, выполняемого телевизионным приемником 13, отображение графики с яркостью, которая нежелательна, реализуется посредством преобразования динамического диапазона телевизионного приемника 13. Чтобы получить отображение графики с желаемой яркостью также посредством преобразования динамического диапазона телевизионным приемником 13, AV-усилитель 12 также принимает информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, переданную по пути передачи HDMI, и формирует данные изображения графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона для наложения.
Пример конфигурации пути передачи HDMI
На фиг. 4 представлена примерная функциональная конфигурация передающего блока 11b HDMI на стороне плеера 11 BD и приемного блока 12е HDMI на стороне AV-усилителя 12 в AV-системе, показанной на фиг. 1. При этом, хотя конфигурация описывается в примере передающего блока 11b HDMI и приемного блока 12е HDMI между BD-плеером 11 и AV-усилителем 12, как показано на фиг. 4, внутренняя конфигурация передающего блока 12b HDMI AV-усилителя 12 и приемного блока 12е HDMI телевизионного приемника 13, являющаяся другой комбинацией исходного устройства HDMI и приемного устройства HDMI, является подобной этой.
HDMI является высокоскоростным цифровым интерфейсом передачи данных, в котором переходная минимизированная дифференциальная сигнализация (TMDS) используется на физическом уровне. В примере, показанном на фиг. 4, кабель 14 HDMI формируется из совокупности четырех каналов, которыми являются три канала №0, №1 и №2 TDMS для передачи трех типов сигналов изображения, а именно, красного (R)/зеленого (G)/синего (В), и одного канала тактового сигнала TMDS для передачи опорного тактового сигнала. Кроме того, на фиг. 5 показаны периоды различных данных передачи, когда данные изображения с разрешающей способностью 1920 пикселей × 1080 строк (в горизонтальном и вертикальном направлениях) передаются по каналам №0, №1 и №2 TDMS.
Передающий блок 11b HDMI передает различные сигналы, соответствующие пиксельным данным несжатого изображения одного экрана, приемному блоку 12е HDMI 12е в одном направлении по множеству каналов №0-№2 TMDS в активном периоде 21 изображения (здесь далее соответственно упоминается как активный видеопериод), являющемся периодом, полученным удалением горизонтального периода 22 гашения и вертикального периода 23 гашения из периода от одного сигнала вертикальной синхронизации (VSYNC) до следующего сигнала вертикальной синхронизации. Кроме того, передающий блок 11b HDMI передает различные сигналы, соответствующие, по меньшей мере, аудиоданным и управляющим данным, сопровождаемым данными изображения и другими вспомогательными данными, приемному блоку 12е HDMI в одном направлении по множеству каналов №0-№2 TMDS в периоде 22 гашения по горизонтали или в периоде 23 гашения по вертикали.
Передающий блок 11b HDMI снабжен передатчиком 31 HDMI. Передатчик 31 HDMI преобразует пиксельные данные несжатого изображения в соответствующие дифференциальные сигналы и последовательно передает эти сигналы в одном направлении на приемный блок 12е HDMI, например, по трем каналам №0, №1 и №2 TMDS, образующим множество каналов.
Кроме того, передатчик 31 HDMI преобразует аудиоданные, сопровождаемые несжатым изображением, дополнительно, требуемыми управляющими данными и другими вспомогательными данными, в соответствующие дифференциальные сигналы и последовательно передает эти сигналы приемному блоку 12е HDMI в одном направлении по трем каналам №0, №1 и №2 TMDS. Дополнительно, передатчик 31 HDMI передает пиксельный тактовый сигнал, синхронизированный с пиксельными данными, передаваемыми по трем каналам №0, №1 и №2 TMDS, на приемный блок 12е HDMI по каналу тактового сигнала TMDS. Здесь 10-тибитовые данные передаются во время одного такта пиксельного тактового сигнала по одному каналу №i (i=0, 1 или 2).
Приемный блок 12е HDMI принимает дифференциальные сигналы, соответствующие пиксельным данным, передаваемым в одном направлении от передающего блока 11b HDMI по множеству каналов в активном видеопериоде 21. Кроме того, приемный блок 12е HDMI принимает дифференциальные сигналы, соответствующие аудиоданным и управляющим данным, передаваемым в одном направлении от передающего блока 11b HDMI по множеству каналов в периоде 22 гашения по горизонтали или в периоде 23 гашения по вертикали.
То есть, приемный блок 12е HDMI содержит приемник 32 HDMI. Приемник 32 HDMI принимает дифференциальные сигналы, соответствующие пиксельным данным, и дифференциальные сигналы, соответствующие аудиоданным и управляющим данным, передаваемым в одном направлении, от передающего блока 11b HDMI, подключенного к нему по кабелю 15 HDMI по каналам №0, №1 и №2 TMDS. При этом, прием происходит синхронно с пиксельным тактовым сигналом, также передаваемым от передающего блока 11b HDMI по каналу тактового сигнала TMDS.
Существуют каналы передачи, упоминаемые как канал 33 данных отображения (Display Data Channel, DDC) и линия 34 электронного управления потребителя (Consumer Electronics Control, СЕС) в дополнение к трем каналам №0, №1 и №2 TMDS в качестве передающих каналов для передачи пиксельных данных и аудиоданных, и каналу тактового сигнала TMDS в качестве передающего канала, чтобы передавать пиксельный тактовый сигнал, в качестве передающего канала системы HDMI, образованного передающим блоком 11b HDMI и приемным блоком 12е HDMI. Это похоже на передающий канал системы HDMI, образованный передающим блоком 12b HDMI и приемным блоком 13b HDMI.
DDC 33 формируется двумя сигнальными линиями, содержащимися в кабеле 14-1 HDMI, и используется передающим блоком 11b HDMI для считывания идентификационных данных улучшенного расширенного дисплея (Enhanced Extended Display Identification Data, E-EDID) от приемного блока 12e HDMI, подключенного к нему через кабель 14-1 HDMI. Другими словами, приемный блок 12е HDMI снабжен постоянным запоминающим устройством (ROM) EDID, которое хранит данные E-EDID, являющиеся информацией о возможностях, относящейся к его собственным возможностям (возможностям конфигурации) в дополнение к HDMI приемнику 32.
Передающий блок 11b HDMI считывает данные E-EDID приемного блока 12е HDMI, полученные от приемного блока 12е HDMI, подключенного к нему по кабелю 14-1 HDMI через DDC 33. Затем передающий блок 11b HDMI распознает установку возможностей приемного блока 12е HDMI, другими словами, например, поддерживает формат (профиль) изображения, который приемному устройству 12 HDMI предоставляет приемный блок 12е HDMI, например, RGB, YCbCr4:4:4, YCbCr4:2:2 и т.п. на основе Е-EDID.
Линия 34 СЕС, сформированная одной сигнальной линией, содержащейся в кабеле 14-1 HDMI, используется для выполнения двунаправленной передачи данных для управления между передающим блоком 11b HDMI и приемным блоком 12е HDMI.
Линия 35 HPD/Ether+, подключенная в выводу 19, упоминаемая как обнаружение "горячего" подключения (hot plug detect, HPD), также содержится в кабеле 14-1 HDMI. BD-плеер 11 (исходное устройство HDMI) может обнаруживать подключение приемного устройства HDMI, такого как AV-усилитель 12 и телевизионный приемник 13, посредством потенциала смещения постоянного тока, используя линию 35 HPD/Ether+. В этом случае, линия 35 HPD/Ether+ имеет функцию приема уведомления о состоянии подключения от приемного устройства HDMI посредством потенциала смещения постоянного тока, как видно со стороны исходного устройства HDMI. С другой стороны, как видно со стороны приемного устройства HDMI, линия 35 HPD/Ether+ имеет функцию уведомления исходного устройства HDMI о состоянии соединения посредством потенциала смещения постоянного тока.
Кабель 14-1 HDMI также содержит линию 36 источника электропитания, используемую для подачи электропитания от исходного устройства HDMI приемному устройству HDMI.
Дополнительно, кабель 14-1 HDMI содержит резервную линию 37/линию 37 Ether-, соединенную с резервным выводом 14. Существует также случай, в котором пара дифференциальных путей передачи формируется линией 35 HPD/Ether+ и резервной линией 37 /линией 37 Ether-, которая должна использоваться в качестве двунаправленной линии передачи, через которую может осуществлять связь высокоскоростная локальная сеть (LAN), другими словами, высокоскоростная шина (высокоскоростной канал Ether: НЕС). Можно выполнять высокоскоростную передачу данных через такую высокоскоростную шину (линия НЕС) между интерфейсом 11с высокоскоростной шины на стороне BD-плеера 11 и интерфейсом 12с высокоскоростной шины на стороне AV-усилителя 12. Аналогично, можно выполнять высокоскоростную передачу данных через высокоскоростную шину (линия НЕС) также между интерфейсом 12с высокоскоростной шины на стороне AV-усилителя 12 и интерфейсом 13с высокоскоростной шины на стороне телевизионного приемника 13.
Примерная конфигурация канала TMDS
Здесь период данных передачи TDMS, показанный на фиг. 5, описывается подробно. Видеополе, в котором данные передачи передаются по трем каналим №0, №1 и №2 TMDS HDMI, содержит три типа периодов: период 24 видеоданных, заполненный на чертеже диагональными линиями слева сверху вниз вправо, период 25 острова данных, заполненный диагональными линиями сверху справа вниз, и период 26 управления, заполненный точками, соответствующими типам данных передачи.
Здесь период видеополя, являющийся периодом от активного края определенного сигнала вертикальной синхронизации до активного края следующего сигнала вертикальной синхронизации, делится на период 22 гашения по горизонтали и период 23 гашения по вертикали и активный пиксельный период 21 (активный видеопериод), период, полученный удалением периода гашения по горизонтами и периода гашения по вертикали из периода видеополя.
Период 24 видеоданных назначается активному пиксельному периоду 21. В периоде 24 видеоданных передаются данные активных пикселей 1920 пикселей на 1080 строк, формирующие несжатые данные изображения одного экрана. С другой стороны, период 25 острова данных и период 26 управления назначаются периоду 22 гашения по горизонтали и периоду 23 гашения по вертикали. В периоде 25 острова данных и в периоде управления передаются вспомогательные данные.
Другими словами, период 25 острова данных назначается части периода 22 гашения по горизонтали и периода 23 гашения по вертикали. В периоде 23 острова данных передаются пакеты данных, не относящиеся к управлению, например, аудиоданные вспомогательных данных. Кроме того, период 26 управления назначается другой части периода 22 гашения по горизонтали и периода 23 гашения по вертикали. В периоде 26 управления передаются данные, относящиеся к управлению, такие как сигнал вертикальной синхронизации, сигнал вертикальной синхронизации (HSYNC) и пакет управления вспомогательных данных.
Примерная структура данных EDID
Уже было описано, что приемный блок HDMI в приемном устройстве HDMI сохраняет данные E-EDID, являющиеся его собственными возможностями, в EDID ROM. На фиг. 6 показан пример 600 структуры данных E-EDID, хранящихся в ROM EDID приемного блока 13b HDMI телевизионного приемника 13 в качестве приемного устройства HDMI. Данные 600 E-EDID состоят из базового блока 610 и расширенного блока 620.
Данные 611, определенные в стандарте 1.3 E-EDID, представленные в документе "E-EDID 1.3 Basic Structure", располагаются в верхней части базового блока 610 и затем располагаются временная информация 612 для поддержания совместимости с традиционными EDID, представленные как "предпочтительная синхронизация", и временная информация 613, отличная от "предпочтительной синхронизации" для поддержания совместимости с традиционными данными EDID, представленными "2-ой синхронизацией".
Кроме того, в базовом блоке 610, следующем за "2-ой синхронизацией", по порядку располагаются информация 614, указывающая название устройства отображения, представленная как "Monitor NAME" (название монитора), и информация 615, указывающая количество пикселей, которое может отображаться, когда отношение сторон кадра равно 4:3 и 16:9 и представляется как "Monitor Range Limits" (ограничения диапазона монитора).
Данные, в которых может отображаться 621 размер изображения (разрешающая способность), информация о частоте кадров, информация, указывающая, является ли развертка чересстрочной или прогрессивной, и такая информация, как отношение сторон кадра, описываются представленными как "Short Video Descriptor" (короткий видеодескриптор), данные, в которых может воспроизводиться информация 622 аудиосистемы CODEC, частота выборки, частота среза полосы, число битов CODEC и т.п. описываются как "Short Audio Descriptor" (короткий аудиодескриптор) и информация 623 в отношении правого и левого громкоговорителей представляется как "Speaker Allocation" (расположение громкоговорителей), располагаются по порядку в верхней части расширенного блока 620.
Кроме того, в расширенном блоке 620, следующем за "Speaker Allocation", располагаются блок 624 данных (VSDB), специально определенный для каждого производителя, представленного как "Vender Specific" (конкретный поставщик), информация 625 синхронизации для поддержания совместимости с традиционными данными EDID, представленная "3-ей синхронизацией", и информация 626 синхронизации для поддержания совместимости с традициоными данными EDID, представленная "4-ой синхронизацией".
Пример структуры данных области блока данных конкретного поставщика (VSDB)
В этом варианте осуществления область данных, расширенная для хранения информации о точках перегиба, которые телевизионный приемник 13 может поддерживать, определяется в области VSDB. На фиг. 7 показан пример 700 структуры данных области VSDB. В области 700 VSDB обеспечиваются нулевой-N-ый блоки, являющиеся однобайтовыми блоками.
В четвертом бите восьмого байта определяется флаг, индицирующий, существует ли сопутствующая информация информации определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, а в девятом байте определяется область данных сопутствующей информации в информации определения преобразования динамического диапазона, которую должен хранить телевизионный приемник 13.
Сначала определяются нулевой-восьмой байты. В нулевом байте, расположенном в верхней части данных, представленных как "Vender Specific", располагаются заголовок, указывающий область данных, представленную как "Vendor-Specific tag code (=3)", и информация, указывающая длину данных VSDB, представленную как "Length (=N)" Кроме того, в первом-третьем байтах располагается информация, указывающая число "0х000C03", зарегистрированное для HDMI, представленного как "24bit IEEE Registration Identifier (0х000C03) LSB first".
Дополнительно, в четвертом и пятом байтах располагается информация, указывающая физический адрес 24-битового приемного устройства HDMI, представленного каждой из позиций "А", "В", "С" и "D". В шестом байте располагаются флаг, указывающий функцию, которую поддерживет приемное устройство HDMI, представленное как "Supports-AI", каждый флаг, указывающий информацию для указания количества битов на каждый пиксель, каждый из которых представлен как "DC-48bit", "DC-36bit" и "DC-30bit", флаг, указывающий, поддерживает ли приемное устройство передачу изображения YCbCr4:4:4, представленного как "DC-Y444", и флаг, указывающий, поддерживает ли приемное устройство HDMI двойной цифровой визуальный интерфейс (Digital Visual Interface, DVI), представленный как "DVI-Dual".
Кроме того, в седьмом байте располагается информация, указывающая максимальную частоту пиксельного тактового сигнала TMDS, представленного как "Мах-TMDS-Clock". В третьем-нулевом битах восьмого байта соответственно располагаются три типа флагов CNC3-CNC0 информации, указывающих поддержку функции типа содержания (CNC). В четвертом бите восьмого байта вновь располагается флаг, указывающий, существует ли соответствующая информация об информации определения преобразования динамического диапазона, которую поддерживает приемное устройство HDMI, представленная как "knee_Extension". Когда флаг установлен на высокий уровень "1", это указывает, что в девятом байте существует сопутствующая информация для информации определения преобразования динамического диапазона.
В седьмом-пятом битах девятого байта флаги приема передающих систем, посредством которых телевизионный приемник 13 осуществляет поддержку, устанавливаются как передающие системы информации определения преобразования динамического диапазона. Когда флаг "DRIF" седьмого бита установлен на высокий уровень "1", это указывает, что прием информации определения преобразования динамического диапазона посредством пакета "DRIF" (смотрите фиг. 10), вставленного в период гашения (период 25 острова данных или период 26 управления) несжатых данных изображения, поддерживается. Кроме того, когда флаг "VSIF" в шестом бите установлен на высокий уровень "1", это указывает, что прием информации определения преобразования динамического диапазона посредством пакета "VSIF" (смотрите фиг. 8 и 9), вставленного в период гашения (период 25 острова данных или период 26 управления) несжатых данных изображения, поддерживается. Дополнительно, когда флаг "НЕС" в пятом бите установлен на высокий уровень "1", это указывает, что прием информации определения преобразования динамического диапазона поддерживается посредством пакета IP по двунаправленному тракту связи, используя интерфейс высокоскоростной шины (линия НЕС line), образованный линией 35 HPD/Ether+ и резервной линией 37/линией 37 Ether- (смотрите фиг. 4).
В десятом байте устанавливается информация о количестве точек перегиба (целое число не меньше единицы) информации определения преобразования динамического диапазона, которую поддерживает телевизионный приемник 13.
В AV-системе 10, показанной на фиг. 1, BD-плеер 11 в качестве исходного устройства HDMI подтверждает, подключен ли телевизионный приемник 13, являющийся приемным устройством HDMI, к линии 35 HPD/Ether+ (смотрите фиг. 4). После того, как подключение телевизионного приемника 13 подтверждено, BD-плеер 11 считывает Е-EDID из приемного блока 13b HDMI в телевизионной приемнике 13, используя DDC 33 (смотрите фиг. 4), и распознает сопутствующую информацию в информации определения преобразования динамического диапазона, которую поддерживает телевизионный приемник 13. Однако, при подтверждении подключения телевизионного приемника 13 и получении сопутствующей информации в информации определения преобразования динамического диапазона BD-плеером 11, AV-усилитель 12 в качестве повторителя HDMI подключается между ними.
BD-плеер 11 устанавливает информацию о количестве точек перегиба, которую телевизионный приемник 13 может поддерживать, в SEI knee_function_info, основываясь на сопутствующей информации в информации определения преобразования динамического диапазона, считываемой с телевизионного приемника 13, как описано выше, при передаче телевизионному приемнику 13 несжатых данных изображения. Затем BD-плеер 11 выбирает форму пакета и путь передачи, указанные флагами, установленными в седьмом-пятом битах девятого байта, и вставляет информацию определения преобразования динамического диапазона в полезную нагрузку пакета, чтобы передать ее телевизионному приемнику 13.
Примерная структура данных пакета VSIF
BD-плеер 11 может вставлять информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, передаваемых в данный момент, в период гашения (период 25 острова данных или период 26 управления) несжатых данных изображения, чтобы передать ее вместе с несжатыми данными изображения, для которых преобразование динамического диапазона выполняется, используя пакет HDMI Vendor Specific InfoFrame (здесь далее упоминается как "VSIF").
На фиг. 8 представлен пример 800 структуры данных (первый пример) пакета VSIF, передающего информацию определения преобразования динамического диапазона. HDMI может передавать добавочную информацию, касающуюся несжатых данных изображения, от исходного устройства HDMI приемному устройству HDMI посредством пакета VSIF.
В нулевом байте определяется "Packet Туре (0×81)", указывающий тип пакета VSIF. Когда содержание данных в пакете VSIF отличается от содержания данных пакета VSIF, переданного непосредственно перед ним, в первом байте первого байта устанавливается уровень, противоположный уровню, установленному для флага "СВ flag" в непосредственно предшествующем пакете VSIF. Другими словами, когда флаг "СВ flag" устанавливается на низком уровне "0" в непосредственно предшествующем пакете VSIF и содержание данных в последующем пакете VSIF отличается, флаг "СВ flag" устанавливается на высоком уровне. "Version (0×02)" устанавливается в шестом-нулевом битах первого байта.
Данные "Length" определяются в четвертом-нулевом битах второго байта, чтобы установить длину третьего и последующих байтов. "Check Sum" (контрольная сумма) определяется в третьем байте. В четвертом-шестом байтах располагается информация, указывающая число "0х000C03", зарегистрированное для HDMI, представленного как "24bit IEEE Registration Identifier (0х000C03) LSB first".
В первом и третьем битах седьмого байта указывается флаг "HDR_flag", указывающий, существует ли в восьмом и последующих байтах информация определения преобразования динамического диапазона. Когда в четвертом и третьем битах указывается "0b00", это означает, что не существует никакой информации определения преобразования динамического диапазона. Когда в четвертом и третьем битах указывается "0b01", то в последующих восьмом-23-ем байтах указываются информация о динамическом диапазоне входного изображения (input_d_range), информация о максимальной яркости входного изображения (input_disp_luminance), информация о динамическом диапазоне выходного изображения (output_d_range) и информация о максимальной яркости выходного изображения (output_disp_luminance) из информации определения преобразования динамического диапазона.
Поскольку максимальная длина данных пакета VSIF, показанного на фиг. 8, составляет только 31 байт, то когда количество точек перегиба большое, невозможно передать всю информацию для информации определения преобразования динамического диапазона посредством одного пакета VSIF. Поэтому различные пакеты VSIF располагаются в одном и том же кадре изображения, чтобы передать оставшуюся информацию определения преобразования динамического диапазона. На фиг. 9 представлен пример 900 структуры данных (второй пример) пакета VSIF, передающего информацию определения преобразования динамического диапазона.
В нулевом байте определяется "Packet Туре (0×81)", указывающий тип пакета VSIF. В первом байте устанавливается "Version (0×01)", указывающий второй пакет VSIF. Данные "Length" определяются в четвертом-нулевом битах второго байта, чтобы установить длину третьего и последующих байтов. "Check Sum" (контрольная сумма) определяется в третьем байте. В четвертом-шестом байтах располагается информация, указывающая число "0х000С03", зарегистрированное для HDMI, представленного как "24bit IEEE Registration Identifier (0х000С03) LSB first".
В четвертом и третьем битах седьмого байта указывается флаг "HDR_flag", указывающий, существует ли в восьмом и последующих байтах информация определения преобразования динамического диапазона. Когда в четвертом и третьем битах указывается "0b00", это означает, что не существует никакой информации определения преобразования динамического диапазона. Когда в четвертом и третьем битах указывается "0b11", информация о точках перегиба указывается в восьмом и последующих байтах.
В восьмом байте указывается количество фрагментов информации о точках перегиба, переданной в пакете VSIF "knee_point_Number (i)". В девятом и последующих байтах информация о точках перед преобразованием (input_knee_point) и информация о точках после преобразования (output_knee_point) в каждой точке перегиба устанавливаются повторно для каждых трех байтов. Аналогично, поскольку максимальная длина данных пакета VSIF равно только 31 байту, максимальное количество фрагментов информации о точках перегиба, которое может передаваться, равно девяти.
При передаче информации определения преобразования динамического диапазона, используя пакет VSIF, показанный на фиг. 9, требуется получить два пакета VSIF и, дополнительно, количество фрагментов информации о точках перегиба, которая может быть передана, ограничивается до девяти, так что, эта обработка, выполняемая телевизионным приемником 13, усложняется. Также возможно определить новую структуру данных информационного кадра InfoFrame, который может передавать информацию определения преобразования динамического диапазона в блоке для использования, с тем, чтобы уменьшить обработку на стороне телевизионного приемника 13.
AV-усилитель 12 в качестве повторителя HDMI считывает данные E-EDID (смотрите фиг. 6 и 7) из телевизионного приемника 13, используя DDC 33, и распознает флаг "VSIF" (в 67-ом бите девятого байта области VSDB) из сопутствующей информации в информации определения преобразования динамического преобразования, которую поддерживает телевизионный приемник 13. Затем, когда несжатые данные изображения передаются от BD-плеера 11 как исходного HDMI, он принимает пакет управления (пакет VSIF, показанный на фиг. 9), в который информация определения преобразования динамического диапазона вставляется на основании флага "VSIF", и регулирует яркость графики, в соответствии с содержанием пакета VSIF, тем самым, формируя экран с графикой, когда накладывается экран графики.
Примерная структура данных пакета DRIF
BD-плеер 11 может вставлять информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, передаваемых в данный момент в периоде гашения (период 25 острова данных или период 26 управления) несжатых данных изображения, чтобы передать ее вместе с несжатыми данными изображения, для которых выполняется преобразование динамического диапазона, используя пакет Dynamic Range InfoFrame (здесь далее упоминаемый как "DRIF".
На фиг. 10 представлен пример структуры данных вновь определенного пакета DRIF. В нулевом байте определяется "Packet Туре (0×83)", указывающий тип пакета. В первом байте устанавливается "Version (0×01)", указывающий версию пакета DRIF. Данные "Length" определяются во втором байте, чтобы установить длину третьего и последующих байтов (до 255). "Check Sum" (контрольная сумма) определяется в третьем байте.
Флаг "CF" отмены ступенчатого преобразования устанавливается в седьмом бите четвертого байта. Флаг "CF" отмены ступенчатого преобразования является флагом, указывающим, отменять ли непрерывность непосредственно предшествующих данных пакета DRIF. Когда непрерывность отменяется, устанавливается высокий уровень "1", а когда непрерывность не отменяется, устанавливается низкий уровень "0".
Флаг персистентности "PF" устанавливается в седьмом бите четвертого байта. Флаг "PF" персистентности указывает, продолжают ли однажды переданные данные пакета DRIF оставаться также активными постоянно или они активируются только однажды; низкий уровень "0" устанавливается, когда данные пакета DRIF активны только для картинки, в которую они вставлены, и высокий уровень "1" устанавливается, когда они активны до тех пор, пока поток не переключится или пока не появится новый пакет DRIF.
Информация о динамическом диапазоне входного изображения (input_d_range), информация о максимальной яркости входного изображения (input_disp_luminance), информация о динамическом диапазоне выходного изображения (output_d_range) и информация о максимальной яркости выходного изображения (output_disp_luminance) указываются в четвертом-восьмом байтах, девятом-12-ом байтах, 13-ом-16-ом байтах и в 17-20-ом байтах, соответственно.
В 21-ом байте указывается количество фрагментов информации о точках перегиба, переданных посредством пакета DRIF "Number of knee-point(i)". В 22-ом и последующих байтах информация о точках перед преобразованием (input_knee_point) и информация о точках после преобразования (output_knee_point) в каждой точке перегиба устанавливаются повторно для каждых трех байтов.
Посредством передачи информации о преобразовании динамического диапазона, используя таким образом пакет DRIF, можно решить проблему усложнения обработки с помощью телевизионного приемника 13 при использовании пакета VSIF.
AV-усилитель 12 в качестве повторителя HDMI считывает данные E-EDID (смотрите фиг. 6 и 7) из телевизионного приемника 13, используя DDC 33, и распознает флаг "DRIF" (в седьмом бите девятого байта области VSDB) из сопутствующей информации в информации определения преобразования динамического преобразования, которую поддерживает телевизионный приемник 13. Затем, когда несжатые данные изображения передаются от BD-плеера 11 как исходного HDMI, он принимает пакет управления (пакет DRIF, показанный на фиг. 10), в который информация определения преобразования динамического диапазона вставляется на основании флага "DRIF", и регулирует яркость графики, в соответствии с содержанием пакета DRIF, тем самым, формируя экран с графикой, когда накладывается экран графики.
Примерная структура данных пакета IP
На фиг. 11А и 11В показан пример 1100 структуры данных пакета IP, используемого в двунаправленном интерфейсе высокоскоростной шины (линия НЕС line), сформированном линией 35 HPD/Ether+ и резервной линией 37/линией 37 Ether- (смотрите фиг. 4). В HDMI можно передавать информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, передаваемых в текущий момент посредством пакета IР, используемого в двунаправленном интерфейсе высокоскоростной шины.
Как показано на фиг. 11А, пакет 1100 IP образован 26-тиоктетным заголовком 1110 MAC и областью 1120 данных переменной длины. Заголовок 1110 MAC формируется семиоктетной преамбулой 1111, однооктетным начальным кадровым разделителем (SFD) 1112, шестиоктетным адресом места назначения (адрес места назначения MAC) 1113, шестиоктетным адресом источника (адрес источника MAC) 1114, двухоктетным теговым идентификатором протокола (TPID) 1115, двухоктетной теговой информацией 1116 управления (ТСI) и двухоктетным типом 1117 длины данных (Len Туре). Вслед за заголовком 1110 MAC область 1120 данных формируется из 42-1100-октетной полезной нагрузки 1121 и четырехоктетной последовательности 1122 проверки кадра (FCS).
Информация определения преобразования динамического диапазона вставляется в полезную нагрузку 1121 пакета 1100 IP. На фиг. 1В представлен пример 1130 структуры данных информации определения преобразования динамического диапазона, вставленной в полезную нагрузку. В показанном примере информация определения преобразования динамического диапазона является такой же, как структура данных "knee_function_info SEI", показанная на фиг. 2. Пожалуйста, обратитесь к описанию фиг. 2 за подробностями по каждым данным, содержащимся в "knee_function_info SEI".
AV-усилитель 12 в качестве повторителя HDMI считывает данные E-EDID (смотрите фиг. 6 и 7) из телевизионного приемника 13, используя DDC 33, и распознает флаг "НЕС" (в пятом бите девятого байта области VSDB) из сопутствующей информации в информации определения преобразования динамического преобразования, которую поддерживает телевизионный приемник 13. Затем, когда несжатые данные изображения передаются от BD-плеера 11 как исходного HDMI, он принимает пакет управления (IP-пакет, показанный на фиг. 11А и 11В), в который информация определения преобразования динамического диапазона вставляется на основании флага "НЕС", и регулирует яркость графики, в соответствии с "knee_function_info_SEI", хранящимся в полезной нагрузке пакета IP, чтобы сформировать экран с графикой, когда накладывается экран графики.
Обработка графики в АV-усилителе
На фиг. 12 представлена процедура, которую AV-усилитель 12 в качестве повторителя HDMI выполняет при ретрансляции несжатых данных изображения, переданных от BD-плеера 11 как исходного устройства HDMI телевизионному приемнику 13 как приемному устройству HDMI.
AV-усилитель 12 начинает процесс на этапе ST1 и затем переходит к процессу на этапе ST2. На этапе ST2 AV-усилитель 12 определяет, установлен ли сигнал HPD терминала 12а HDMI на выходной стороне на высокий уровень "1". Когда сигнал HPD устанавливается на низкий уровень "0", это определяет, что телевизионный приемник 13 неподключен к AV-усилителю 12 и AV-усилитель 12 немедленно переходит к этапу ST11, чтобы закончить это программу обработки без выполнения обработки графики.
Когда сигнал HPD установлен на высокий уровень "1", AV-усилитель 12 определяет, что телевизионный приемник 13 подключен к AV-усилителю и на этапе ST3 считывает Е-EDID телевизионного приемника 13. Затем AV-усилитель 12 определяет, поддерживает ли телевизионный приемник 13 процесс преобразования динамического диапазона на этапе ST4. Конкретно, это предоставляет доступ E-EDID в приемном блоке 13b HDMI телевизионного приемника 13 по линии 33 DDC, содержащейся в кабеле 14-2 HDMI 14-2 и упоминается как флаг "knee_Extension", установленный в четвертом бите восьмого байта области VSDB (смотрите фиг. 7), чтобы проверить, существует ли сопутствующая информация в информации определения преобразования динамического диапазона, которую поддерживает телевизионный приемник 13.
На этапе ST4, когда телевизионный приемник 13 не поддерживает процесс преобразования динамического диапазона, AV-усилитель 12 немедленно переходит к этапу ST11, чтобы закончить эту программу обработки без выполнения обработки графики.
На этапе ST4, когда телевизионный приемник 13 поддерживает процесс преобразования динамического диапазона, AV-усилитель 12 определяет, поддерживает ли телевизионный приемник 13 пакет DRIF на этапе ST5.
Далее, на этапе ST5 AV-усилитель 12 обращается к каждому флагу DRIF, VSIF и НЕС в седьмом-пятом битах девятого байта области VSDB E-EDID, считанных на этапе ST3, чтобы определить систему передачи, которую поддерживает телевизионный приемник 13.
На этапе ST5, когда становится ясно, что телевизионный приемник 13 поддерживает прием посредством передающей системы с помощью пакета DRIF, на этапе ST6 AV-усилитель 12 переходит к этапу ST6, устанавливает блок 12f приема информации на извлечение пакета DRIF и извлекает информацию определения преобразования динамического диапазона из пакета DRIF, вставленного в период гашения (период 25 острова данных или период 26 управления) несжатых данных изображения, переданных от BD-плеера 11.
Кроме того, на этапе ST5, когда становится ясно, что телевизионный приемник 13 поддерживает прием посредством передающей системы с помощью пакета VSIF, процедура переходит к этапу ST7 и блок 12f приема информации на извлечение пакета VSIF информация определения преобразования динамического диапазона извлекается из пакета DRIF, вставленного в период гашения несжатых данных изображения, переданных от BD-плеера 11.
Кроме того, когда на этапе ST5 становится ясно, что телевизионный приемник 13 поддерживает прием посредством передающей системы с помощью пакета VSIF, процедура переходит к этапу ST7 и блок 12f приема информации на извлечение пакета VSIF информация определения преобразования динамического диапазона извлекается из пакета DRIF, вставленного в период гашения несжатых данных изображения, переданных от BD-плеера 11.
Далее, на этапе ST9 AV-усилитель 12 определяет, указывает ли команда пользователя наложение графического экрана. Если не указывает, процедура возвращается к этапу ST9, чтобы повторить определение команды пользователя. Когда наложение графического экрана указывается, процедура переходит к этапу ST10.
На этапе ST10, когда процессор 12g GUI формирует экран графики по команде пользователя, этот процессор регулирует яркость экрана графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона, принятой блоком 12f приема информации, и накладывает экран графики на несжатые данные изображения, поступающие от BD-плеера 11, на HDMI, выводимый на телевизионный приемник 13, и затем процедура переходит к этапу ST11 для ее окончания.
Таким образом, AV-усилитель 12 в качестве повторителя HDMI накладывает графику на несжатые данные изображения, первоначально имеющие широкий динамический диапазон яркости, переданные от исходного устройства HDMI, такого как BD-плеер 11, с соответствующей яркостью для ретрансляции. Следовательно, телевизионный приемник 13, подключенный к выходной стороне AV-усилителя 12, может отображать графику с соответствующей яркостью.
Литература
Патентные документы
Патентный документ 1: Японская выложенная патентная заявка №2010-135957
Патентный документ 2: Японская выложенная патентная заявка №2012-138757
Патентный документ 3: Японская выложенная патентная заявка №2006-211095
Промышленная применимость
Технология, раскрытая в этом описании, описана подробно здесь выше со ссылкой на конкретный вариант осуществления. Однако, очевидно, что специалист в данной области техники может модифицировать или предложить другой вариант осуществления, не отступая от объема технологии, раскрытого в настоящем описании.
Хотя в описанном выше варианте осуществления используется способ хранения сопутствующей информации информации определения преобразования динамического уровня, используя область VSDB данных E-EDID телевизионного приемника 13, технология, раскрытая в этом описании не ограничивается этим способом. В структуре данных E-EDID это может быть реализовано только в другой области данных, такой, как, например, блок данных видеовозможностей (Video Capability Data Block, VCDB). Структура данных, отличная от E-EDID, также может использоваться.
Кроме того, описанный выше вариант осуществления BD-плеер 11 передает информацию определения преобразования динамического диапазона на телевизионный приемник 13, вставляя ее в период гашения несжатых данных изображения, использовав пакет VSIF или пакет DRIF. Альтернативно, BD-плеер 11 может также передавать IP-пакет, в котором информация определения преобразования динамического диапазона сохраняется в телевизионном приемнике 13, по двунаправленному пути передачи, образованному резервной линией 37/линией 37 Ether- и линией 35 HPD/линией 35 Ether+ кабеля 14-1/14-2 HDMI. При любом способе возможно передавать информацию определения преобразования динамического диапазона синхронно с несжатыми данными изображения.
Кроме того, в описанном выше варианте осуществления данные E-EDID телевизионного приемника 13 содержат по меньшей мере один из числа фрагментов информации о точках перегиба или информации о системе передачи, которые поддерживает телевизионный приемник 13. Следовательно, BD-плеер 11 может получить множество фрагментов информации о точках перегиба или информации о системе передачи, которые телевизионный приемник 13 поддерживает, считывая данные E-EDID через DDC 33 кабеля 14-1/14-2 HDMI. Альтернативно, BD-плеер 11 может также принимать множество фрагментов информации о точках перегиба или информации о системе передачи, которые поддерживает телевизионный приемник 13, от телевизионного приемника 13 по линии 34 СЕС, являющейся линией данных управления кабеля 14-1/14-2 HDMI, или по двунаправленному тракту передачи, образованному резервной линией 37/линией 37 Ehter- и линией 35 HPD/линией 35 Ether+ кабеля 14-1/14-2 HDMI.
В настоящем описании описывается, главным образом, вариант осуществления, в котором технология, раскрытая в настоящем описании, применяется к AV-системе, использующей тракт передачи HDMI. Однако, цифровой интерфейс, работающий в основной полосе, содержит мобильное звено связи высокого разрешения (Mobile High-definition Link, MHL), оптоволоконный интерфейс, цифровой визуальный интерфейс (Digital Visual Interface, DVI), интерфейс порта дисплея (Display Port, DP), беспроводной интерфейс, использующий сигнал миллиметрового диапазона с частотой 60 ГГц, и т.п. в дополнение к HDMI. Технология, раскрытая в настоящем описании, может подобным образом применяться к случаю, в котором сопутствующая информация аудиоданных несжатого изображения и информация о системе передачи передаются цифровыми интерфейсами.
Кроме того, хотя вариант осуществления, в котором технология, раскрытая в настоящем описании, применяется к AV-системе, в которой BD-плеер 11 используется в качестве передающего устройства (исходного устройства HDMI), AV-усилитель 12 используется в качестве устройства повторителя (устройства повторителя HDMI) и телевизионный приемник 13 используется в качестве приемного устройства (приемного устройства HDMI), в основном, описана выше, само собой разумеется, что технология, раскрытая в настоящем описании, может также аналогичным образом применяться к системе, в которой используются передающее устройство, устройство повторителя и приемное устройство, отличные от описанных выше.
Короче говоря, технология, раскрытая в настоящем описании здесь ранее была описана в качестве примера и содержание, приведенное в настоящем описании, не должно интерпретироваться ограничивающим образом. Чтобы определить объем технологии, раскрытой в настоящем описании, должна учитываться формула изобретения.
В то же время, технология, раскрытая в настоящем описании, может также иметь нижеследующую конфигурацию.
(1) Устройство связи, содержащее:
блок приема данных для приема несжатых данных изображения, переданных от первого внешнего устройства по первому маршруту передачи;
блок приема информации для приема информации определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения по первому маршруту передачи;
графический процессор для регулировки яркости графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона, принятой блоком приема информации для объединения с насжатыми данными изображения, принятыми блоком приема данных; и
блок передачи данных для передачи второму внешнему устройству несжатых данных изображения, с которыми объединяется графика.
(1-1) Устройство связи по (1), описанному выше,
в котором блок приема информации принимает информацию определения преобразования динамического диапазона от первого внешнего устройства в соответствии с системой передачи, указанной вторым внешним устройством.
(2) Устройство связи по (1), описанному выше,
в котором блок приема информации принимает информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, вставленную в период гашения несжатых данных изображения, принятых блоком приема данных от первого внешнего устройства.
(3) Устройство связи по (1), описанному выше,
в котором блок приема информации принимает информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения по двунаправленному маршруту передачи, образованному заданной линией первого маршрута передачи.
(4) Устройство связи по любому из (1)-(3), описанному выше,
в котором блок передачи данных передает несжатые данные изображения, с которыми объединяется графика, второму внешнему устройству по второму маршруту передачи.
(5) Устройство связи по любому из (1)-(4), описанных выше,
в котором заданная линия первого маршрута передачи образуется парой дифференциальных маршрутов передачи и по меньшей мере одна пара дифференциальных маршрутов передачи обладает функцией уведомления о состоянии подключения внешнего устройства.
(6) Устройство связи по (4), описанному выше,
в котором блок приема информации принимает пакет управления, в котором хранится информация определения преобразования динамического диапазона, полученная от первого внешнего устройства в соответствии с информацией о системе передачи, принятой от второго внешнего устройства по второму маршруту передачи.
(7) Устройство связи по (4), описанному выше,
в котором блок приема информации принимает сопутствующую информацию информации определения преобразования динамического диапазона, которую второе внешнее устройство поддерживает по заданной линии второго маршрута передачи, и
графический процессор выполняет обработку графики несжатых данных изображения, принятых блоком приема данных на основе принятой сопутствующей информации.
(8) Устройство связи по (7), описанному выше,
в котором заданная линия второго пути передачи образуется парой дифференциальных путей передачи и по меньшей мере одна пара дифференциальных маршрутов передачи обладает функцией уведомления о состоянии подключения внешнего устройства.
(9) Способ связи, содержащий этапы, на которых:
принимают информацию о системе передачи из информации определения преобразования динамического диапазона от второго внешнего устройства по второму маршруту передачи;
принимают информацию определения преобразования динамического диапазона от первого внешнего устройства на основе информации о системе передачи по первому маршруту передачи;
регулируют яркость графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона и объединяют графику с несжатыми данными изображения, переданными от первого внешнего устройства по первому маршруту передачи; и
передают несжатые данные изображения, с которыми объединяется графика, второму внешнему устройству по второму маршруту передачи.
(10) Компьютерная программа, описанная в считываемом компьютером формате, вызывающая функционирование компьютера в качестве:
блока приема данных, принимающего несжатые данные изображения, переданные от первого внешнего устройства по первому маршруту передачи;
блока приема информации, принимающего информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения по первому маршруту передачи;
графического процессора, регулирующего яркость графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона, принятой блоком приема информации для объединения с насжатыми данными изображения, принятыми блоком приема данных; и
блока передачи данных, передающего второму внешнему устройству несжатые данные изображения, с которыми объединяется графика.
(11) Система связи, содержащая:
исходное устройство, передающее несжатые данные изображения;
приемное устройство, принимающее несжатые данные изображения; и
устройство повторителя, которое подключается к исходному устройству по первому маршруту передачи, и подключается к приемному устройству по второму маршруту передачи, при этом
устройство повторителя принимает несжатые данные изображения и информацию определения преобразования динамического диапазона несжатых данных изображения, переданные от исходного устройства по первому маршруту передачи, регулирует яркость графики на основе информации определения преобразования динамического диапазона для объединения с несжатыми данными изображения и передает их приемному устройству по второму маршруту передачи.
Список ссылочных позиций
10 AV-система
11 BD-плеер
11а Терминал HDMI
11b Передающий блок HDMI
11с Интерфейс высокоскоростной шины
11d Блок декодирования
11е Блок передачи информации
11f Носитель запоминающего устройства
12 AV-усилитель
12а, 12d Терминал HDMI
12b Передающий блок HDMI
12с Интерфейс высокоскоростной шины
12е Приемный блок HDMI
12f Блок приема информации
12g Процессор GUI
13 Телевизионный приемник
13а Терминал HDMI
13b Приемный блок HDMI
13с Интерфейс высокоскоростной шины
13d Преобразователь
13е Блок передачи/приема информации
13f Блок запоминающего устройства
14-1,14-2 Кабель HDMI
31 Передатчик HDMI
32 Приемник HDMI
33 Линия DDC
34 Линия СЕС
35 Линия HPD/Ether+
36 Линия источника электропитания
37 Резервная линия/линия Ether-