JP6440509B2 - 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、データを効率的に伝送する送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法に関する。

ＤＶＤプレーヤ、セットトップボックス等の映像送信装置とＴＶ受像機・モニタ等の映像受信装置との間のマルチメディアインターフェースの一例としてＨＤＭＩ(登録商標）（High Definition Multimedia Interface）規格がある。ＨＤＭＩ出力端子を有する機器をソース機器と称し、ＨＤＭＩ入力端子を有する機器をシンク機器と称する。映像送信装置はソース機器であり、映像受信装置はシンク機器である。また、ＨＤＭＩ入力端子とＨＤＭＩ出力端子とを有し、ソース機器とシンク機器の両者の機能を有する機器をリピータ機器と称する。

上記したＨＤＭＩ規格に準じた通信を行うＨＤＭＩ通信装置では、映像、音声、補助情報を伝送するＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）伝送部と、ソース機器をシンク機器あるいはリピータ機器に接続した場合、ソースレディ状態をシンク側の機器に通知するための＋５Ｖ電源信号伝送部と、シンク機器あるいはリピータ機器において映像情報の受信準備が整ったことを示すシンクレディ状態をソース側機器に通知するためのＨＰＤ(Hot Plug Detect)信号を伝送するＨＰＤ信号伝送部と、接続されたシンク機器の製品情報や適合する映像フォーマット等のデータであるＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）を伝送するＥＤＩＤ伝送部とを有している。また、機器によっては、シンク機器を認証するためのＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）認証部と、制御・通知コマンドであるＣＥＣ（Consumer Electronics Control）を伝送するＣＥＣ伝送部とを有している。

特表２００５−５１４８７３号公報

ところで、高品質のコンテンツを送信するためには、伝送の効率を向上することが求められる。

そこで本発明の実施形態は、伝送効率を向上させることができる通信装置及び通信方法の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本実施形態の送信装置は、外部装置がサポートする付加情報の種類を示す情報を含む第１性能情報を受信した後に、第１フォーマットに従って、１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数が第１値である場合であって、前記１ピクセルクロックに対応する画素データのビット数が前記第１値よりも小さい第２値である場合に、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数を前記第２値とし、前記画素データとは異なるデータである付加情報の伝送に用いるビット数を前記第１値と前記第２値の差分に対応するビット数として外部装置に送信し、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数である前記第２値と前記付加情報の種類を示す情報とを含む第２性能情報を前記外部装置に送信する。また、本実施形態の受信装置は、第１のフォーマットに従って、１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数が第１値である場合であって、前記１ピクセルクロックに対応する画素データのビット数が前記第１値よりも小さい第２値である場合に、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能がビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数を前記第２値とし、前記画素データとは異なるデータである付加情報の伝送に用いるビット数を前記第１値と前記第２値の差分に対応するビット数とするフォーマットをサポートするか否かを示す情報とサポートする前記付加情報の種類を示す情報とを含む第１性能情報を出力した後に、前記第１値である前記１ピクセルクロックあたりのビット数に含まれる前記画素データと前記付加情報と、前記画素データのビット数である前記第２値と前記付加情報の種類を示す情報とを含む第２性能情報を受信し、
前記第２値に基づいて、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数における前記画素データの位置を特定し、前記画素データと前記付加情報とを抽出する。

実施形態の送信装置及び受信信装置の利用形態例を示す図。 実施形態の送信装置及び受信装置のシステム構成例を示す図。 実施形態の送信装置及び受信装置におけるＨＤＭＩ伝送に係るシステム構成例を示す図。 実施形態の通信装置が利用するビデオ伝送タイミングフォーマット例を示す図。 実施形態の通信装置が利用するピクセルエンコーディングフォーマット例を示す図。 実施形態の送信装置及び受信装置が出力するデータの構造例を示す図。 実施形態の送信装置による映像送信に係る処理フローを示す図。 実施形態の受信装置による映像受信に係る処理フローを示す図。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は、第１の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。

このデータ伝送システムでは、本実施の形態においてソース機器となる再生装置１００と、シンク機器となる表示装置２００とがＨＤＭＩケーブル３００により接続されている。

再生装置１００は、ディスクドライブ１０１を備え、光学ディスク等に記憶された符号化映像データを再生（デコード）し、デコードした映像データをＨＤＭＩケーブル３００を介して表示装置１００に出力する。表示装置２００は、表示部２０６を備え、受信した映像データを用いて映像を表示する。

図２は再生装置１００及び表示装置２００のハードウェア構成例を示す。

再生装置１００は、ディスクドライブ１０１、記憶部１０２、通信部１０３、デコード部１０４、ＨＤＭＩ送信部１０５を備える。１０１〜１０５の各構成はハードウェア回路として実現され、図中にて構成の間を繋ぐ線は、基板上の専用線や汎用通信バス等の電気配線を示す。なお、例えばデコード部１０４等の一部の機能はソフトウェアにより実現されることもあるが、機能がソフトウェアにより実現されていても、該機能がプログラム格納メモリとＣＰＵとを含むハードウェア回路により実現されているとして考えても良い。

ディスクドライブ１０１は光学ディスクに記録された符号化映像データを読み込んでデコード部１０３に出力する。また記憶部１０２は、ＨＤＤやＳＳＤ等の記憶モジュールであり、録画された符号化映像データやネットワークを介して受信した符号化映像データを記憶する。そして記憶部１０２は、記憶している符号化映像データをデコード部１０４に出力する。通信部１０３は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ及び移動体通信等のための送受信機であり、通信により符号化映像データを取得する。取得する符号化映像データは、例えばインターネットの公共のページ上に公開された符号化映像データや、ＶｏＤサービスのサーバが提供する符号化映像データである。即ち通信部１０３は、外部機器が記憶する符号化映像データを取得する。そして通信部１０３は、取得した符号化映像データをデコード部１０４に出力する。

デコード部１０４は、入力された符号化映像データ（圧縮映像データ）をデコードし、非圧縮の映像データを生成する。デコード部は、ハードウェアデコーダであっても良いし、あるいは再生装置１００がＣＰＵを有する場合はＣＰＵがメモリからデコードプログラムを読み込んで実行しても良い。なお、ここで得られる映像データのフォーマットは様々である。例えば色空間のフォーマットとしては、ＲＧＢ（ＲＧＢ４：４：４）、ＹＣｂＣｒ４：４：４、ＹＣｂＣｒ４：２：２、ＹＣｒＣｂ４：２：０等のフォーマットが想定される。なお、ＨＤＭＩ規格において将来的にＹＣｂＣｒ４：１：１が規定されれば、該フォーマットが用いられても良い。ＲＧＢフォーマットとしては、Ｒ，Ｇ，Ｂ各要素のデータ量が８ビットのフォーマット、１０ビットのフォーマット、１２ビットのフォーマット、１６ビットのフォーマット等がある。ＹＣｂＣｒ４：４：４、ＹＣｂＣｒ４：２：２及びＹＣｒＣｂ４：２：０のフォーマットとしては、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ各要素のデータ量が８ビットのフォーマット、１０ビットのフォーマット、１２ビットのフォーマット、１６ビットのフォーマット等がある。解像度のフォーマットとしては、６４０×４８０、１２８０×７２０、１９８０×１０８０、３８４０×２１６０、４０９６×２１６０、７６８０×４３２０等が考えられ、フレームレートのフォーマットは、３０Ｈｚ、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ等が考えられる。そしてデコード部１０４は、生成した映像データをＨＤＭＩ送信部１０５に出力する。

ＨＤＭＩ送信部１０５は、デコード部１０４から入力された映像データを所定の伝送フォーマットの映像信号に変換し、ＨＤＭＩケーブル３００を介して表示装置２００に出力する。

表示装置２００は、ＨＤＭＩ受信部２０１、通信部２０２、チューナ２０３、信号処理部２０４、表示処理部２０５、表示部２０６を備える。ＨＤＭＩ受信部２０１は、再生装置１００からの映像信号を受信し、受信した映像信号を、表示処理部２０５が処理可能な形式の映像データに変換して表示処理部２０５に出力する。通信部２０２は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ及び移動体通信等のための送受信機であり、通信により符号化映像データを取得する。取得する符号化映像データは、例えばインターネットの公共のページ上に公開された符号化映像データや、ＶｏＤサービスのサーバが提供する符号化映像データである。そして通信部２０２は、取得した符号化映像データを図示せぬデコード部にデコードさせ、デコードされた映像は表示処理部２０５に出力される。

チューナ２０３は、テレビ放送の放送信号を受信する。信号処理部２０４は、受信された放送信号を処理して映像データに変換し、表示処理部２０５に出力する。そして表示処理部２０５は、ＨＤＭＩ受信部２０１及び信号処理部２０４から入力された映像データを、表示部２０６が表示可能な形式の映像信号に変換し、当該映像信号を表示部２０６に出力する。表示部２０６は入力された映像信号を用いて映像を表示する。

なお表示処理部２０５は、セレクタを含み、ＨＤＭＩ受信部２０１、通信部２０２、チューナ２０３で受信した映像のうち、ユーザ操作に応じた１つの映像を選択して表示部２０６に出力しても良い。あるいはセレクタは、ユーザ操作に応じて複数の映像を選択し、表示部２０６に所謂マルチ画面表示として複数映像を表示させても良い。このときユーザ操作は、例えばリモートコントローラからの操作に応じて映像を選択する。或いは、図示せぬスマートフォンやタブレットにインストールされたリモートコントローラアプリケーションに対するユーザ操作に応じた操作信号を、無線／有線ＬＡＮ経由で通信部２０２が受信し、当該操作信号に応じてセレクタが映像を選択しても良い。

また表示処理部２０５は、表示部２０６に出力する映像データと同じ映像データを通信部２０２に出力しても良い。この場合に通信部２０２は、入力された映像データを外部装置に送信する。なお表示処理部２０５は、図示せぬエンコード部に映像データを出力してエンコードさせ、通信部２０２は、エンコードされた映像を外部装置に送信しても良い。

図３は再生装置１００のＨＤＭＩ送信部１０５と、表示装置２００のＨＤＭＩ受信部２０１のシステム構成を示す図である。

ＨＤＭＩ送信部１０４は、ＴＭＤＳエンコーダ１５１、マイクロコンピュータ（マイコン）１５２、通信部１５３等を備える。また、ＨＤＭＩ受信部２０１は、ＴＭＤＳデコーダ２５１、マイクロコンピュータ（マイコン）２５２、ＥＤＩＤ格納メモリ２５３等を備える。

ＴＭＤＳエンコーダ１５１には、ＲＧＢ、ＹＣｂＣｒ４：４：４、ＹＣｂＣｒ４：２：２、ＹＣｂＣｒ４：２：０及びＹＣｂＣｒ４：１：１等のフォーマットの映像データが入力される。そしてＴＭＤＳエンコーダ１５１は、入力された映像データを用い、映像データが所定の位置に配置されたデータを生成する。なおＴＭＤＳエンコーダ１５１は、映像データを所定のピクセルエンコーディングフォーマットでエンコードする。そしてＴＭＤＳエンコーダ１５１は、生成したデータを、ＨＤＭＩインターフェースのチャンネル０（ＣＨ０）、チャンネル１（ＣＨ１）、チャンネル２（ＣＨ２）の夫々に出力する。そして不図示の差動アンプが、ＴＭＤＳエンコーダ１５１から出力されたデータを差動信号に変換し、チャンネル０〜２の伝送ラインに出力する。なお差動アンプはチャンネル０〜２の伝送ラインの夫々に対応するように設けられる。そして当該差動信号は、チャンネル０〜２の伝送ラインを介してＨＤＭＩ受信部２０１に伝送される。また差動アンプは、クロックチャンネル（ＣＫ）にＴＭＤＳクロックを出力する。なおＴＭＤＳデコーダ２５１は、ＴＭＤＳクロックと同期したタイミングで映像の画素データを出力する。

ＨＤＭＩ受信部２０３には、チャンネル０〜２の夫々に対して差動アンプ（不図示）が設けられている。そして当該差動アンプは、チャンネル０〜２からの差動信号を受信すると、当該差動信号をデータに変換してＴＭＤＳデコーダ２５１に出力する。そしてＴＭＤＳデコーダ２５１は、これらデータをデコードして、表示処理部２０５に出力する。

再生装置１００のマイコン１５２は、ＣＥＣ（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）線及びＨＰＤ（Ｈｏｔ Ｐｌｕｇ Ｄｅｔｅｃｔ）線によりシンク機器のマイコン２５２と接続される。そしてマイコン１５２及びマイコン２５２は、機器間の相互制御を行うための情報をＣＥＣ線を介して伝送する。またマイコン２５２は、ＰＷ＋５Ｖ線を介してＨＤＭＩ送信部１０５の電源ＯＮの通知を受け、ＨＤＭＩ受信部２０１でのＨＤＭＩ信号の受信の準備が完了すると、信号伝送準備完了の旨をＨＰＤ線を介してＨＤＭＩ送信部１０５に通知する。

マイコン１５２の通信部１５３は、ＤＤＣ線を介してシンク機器のＥＤＩＤ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）格納メモリ２５３と接続される。そして通信部１５３は、ＥＤＩＤ格納メモリ２５３からＥＤＩＤデータを読み出す。

図４は、ＨＤＭＩ送信部１０５が送信するデータにおけるデータ配置例を示す。ここでは、縦横の画素数が３８４０×２１６０の映像を伝送する際の例を示している。ＨＤＭＩ送信部１０５は、映像領域とブランキング領域とを含むデータを送信する。映像領域には、図５で後述するピクセルエンコーディングフォーマットの映像データ（画素データ）が配置される。なお後述するように、映像領域には付加情報も配置される。垂直ブランキング領域ＶＢ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｂｌａｎｋｉｎｇ）及び水平ブランキング領域ＨＢ（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｂｌａｎｋｉｎｇ）には、表示装置２００を制御するための情報、音声データ、及び伝送中の映像のフォーマットを通知するためのＩｎｆｏＦｒａｍｅ等が配置される。

図５（Ａ）は、１枚の映像フレームの各画素に対して概念的な番号を付与した図である。これは、図５（Ｂ）及び（Ｃ）での説明のための例示である。

図５（Ｂ）は、ＲＧＢ４：４：４の映像を伝送するためのピクセルエンコーディングフォーマットの例を示す。図４の映像領域には、このようなピクセルエンコーディングフォーマットにより映像の画素データが格納される。このフォーマットでは、ＴＭＤＳクロック１．５個（１．５周期）毎に、１チャンネルで１つのピクセルクロックが伝送される。そしてチャンネル１〜３の最初のピクセルクロックは、画素Ｐ０のＲＧＢ要素であるＲ００、Ｇ００、Ｂ００の情報を含んでいる。同様に、次のピクセルクロックは、画素Ｐ１の要素Ｒ０１、Ｇ０１、Ｂ０１を含む。

この例で挙げるピクセルクロックの格納領域には１２ビットの情報が格納可能であり、３チャンネルで３６ビット／ピクセルクロックの情報が伝送される。なお、１ピクセルクロックのビット長（ビット数）はこれに限るものではなく、例えば、ＴＭＤＳクロック１個（１周期）毎に１つのピクセルクロックを伝送すれば８ビット／ピクセルクロック（３チャンネルで２４ビット／ピクセルクロック）となり、ＴＭＤＳクロック２個（２周期）毎に１つのピクセルクロックを伝送すれば１６ビット／ピクセルクロック（３チャンネルで４８ビット／ピクセルクロック）となる。即ち、ＨＤＭＩ送信部１０５は、ＴＭＤＳクロックのクロック速度（クロック周波数）を変更することにより、１ピクセルクロックあたりに伝送できる情報量を変更することができる。なお、１ピクセルクロックあたりの格納領域のビット長（サイズ）を示す情報は、例えばＩｎｆｏＦｒａｍｅに含まれる。

なお１ピクセルクロックあたりの画素データのビット長が大きくなっても、１ピクセルクロックで伝送される画素数は変わらない。例えばＲＧＢ４：４：４フォーマットの映像を１２ビット／ピクセルクロックでなく１６ビット／ピクセルクロックで伝送する場合、１ピクセルクロック毎に伝送されるＲＧＢ要素の数は図５（Ｂ）の例と同様である。即ち、１６ビット／ピクセルクロックの場合にも、最初のピクセルクロックにはＲ００、Ｇ００、Ｂ００の情報が格納され、次のピクセルクロックには、画素Ｐ１の要素Ｒ０１、Ｇ０１、Ｂ０１の情報が格納される。

なお、図５（Ｂ）ではＲＧＢ４：４：４フォーマットを図示しているが、他のフォーマットでは、１ピクセルクロックあたりで伝送される画素データは、例えば特許文献１の図１１及び図１２の通りとなる。ＹＣｂＣｒ４：４：４では、１画素分の画素データが１ピクセルクロックで伝送される。つまり、１つ目のピクセルクロックでは、図５（Ａ）の画素Ｐ０の画素データ即ちＹ００、Ｃｂ００、Ｃｒ００が伝送され、２つ目のピクセルクロックでは、画素Ｐ１の画素データが伝送される。ＹＣｂＣｒ４：２：２では、２画素分の画素データが２ピクセルクロックで伝送される。１つめのピクセルクロックでは、Ｙ００とＣｂ００が伝送され、２つ目のピクセルクロックではＹ０１とＣｒ００が伝送される。なお３つ目のピクセルクロックではＹ０２とＣｂ０２が伝送され、４つ目のピクセルクロックではＹ０３とＣｒ０２が伝送される。また、ＹＣｂＣｒ４：２：０やＹＣｂＣｒ４：１：１については特許文献１に図示が無いが、例えば、各ピクセルクロックにおいて、２画素分の画素データ即ち２つのＹと１つのＣｂ（又はＣｒ）を伝送することが考えられる。

図５（Ｃ）は、各ピクセルクロックに実際の映像の画素データと付加情報とを含めたピクセルエンコーディングフォーマットを示す例である。なお図５（Ｃ）のフォーマットは、各ピクセルクロックに画素データと付加情報とが格納されること以外は、図５（Ｂ）のフォーマットと同様である。このピクセルエンコーディングフォーマットでは、各ピクセルクロックのビット長は１２ビットであるが、各ピクセルクロックに格納されるＲ，Ｇ，Ｂ要素のビット長は１０ビットである。即ちこの場合、デコード部１０４から出力されるＲＧＢ４：４：４の映像データのＲ，Ｇ，Ｂ要素のビット長は１０ビットである。そして、ＴＭＤＳエンコーダ１５１は、ＲＧＢ４：４：４フォーマットの映像の伝送のための格納領域として１２ビットを用意して伝送するが、ＲＧＢ４：４：４の映像の実データ（画素データ）として１０ビットのみを格納領域に格納している。残りの２ビット分の領域には付加情報が格納されている。なお、付加情報の先頭に、付加情報であることを示す特定のビットパターンが含まれていても良い。なお、当該ビットパターンは、画素データビットと付加情報ビットとの境界に埋め込まれるとともに境界を示すビットパターンだと考えても良い。

また、ＴＭＤＳエンコーダ１５１は、各ピクセルクロックの格納領域に格納される実データ（画素データ）のビット長を示す情報を伝送データに含めるが、これについては図６で説明する。また、付加情報の例としては、映像のコントラスト比等を向上させるためのＨｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ処理に用いられるＨＤＲ付加情報、音声の高音質化に用いられるオーディオ付加情報、各ベンダーが独自に定義するベンダー定義付加情報、図４で述べたブランキング領域に格納される補助情報（表示装置２００を制御するための情報や音声データ）のうちブランキング領域に収まらないサイズの情報（補助情報用の付加情報）、等が挙げられる。

なお図５（Ｂ）及び（Ｃ）の説明においては、ＲＧＢ４：４：４フォーマットを例に挙げたが、この説明は、ＹＣｂＣｒ４：４：４、ＹＣｂＣｒ４：２：２、ＹＣｂＣｒ４：２：０及びＹＣｂＣｒ４：１：１フォーマットにも適用される。例えばＹＣｂＣｒ４：２：２を考えると、ＨＥＶＣ等の符号化方式においては１０ビットカラーのＭａｉｎ１０プロファイルが定義されているが、本実施形態の方式を用いれば、この符号化データのデコードにより得られるＹＣｂＣｒ４：２：２ １０ビット／Ｙ要素、１０ビット／ＣｂＣｒ要素の映像データを、例えば８ビット／ピクセルクロック・チャンネルで伝送できる。チャンネル１のピクセルクロックにＹを８ビット分格納し、チャンネル２のピクセルクロックにＣｂ／Ｃｒを８ビット分格納し、チャンネル０のピクセルクロックにＹを２ビット分、Ｃｂ／Ｃｒを２ビット分格納すれば、該ピクセルクロックには４ビット分の空き領域ができ、１ピクセルクロック・３チャンネルあたり４ビットの付加情報を伝送可能である。この場合にＨＤＭＩ送信部１０５は、ＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットで実映像データ長（実画素データ長）が１０ビットの画素データを送信するとＨＤＭＩ受信部２０１に通知する。なお、ＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットの伝送において８ビット／ピクセルクロック・チャンネルでの伝送がデフォルトとして予めＨＤＭＩ送信部１０５及びＨＤＭＩ受信部２０１に設定されているならば、ＨＤＭＩ送信部１０５は、８ビット／ピクセルクロック・チャンネルで伝送する旨をＨＤＭＩ受信部２０１に明示的に通知しなくとも良い（但し通知しても良い）。ＨＤＭＩ受信部２０１は、該通知に基づいて、チャンネル１からＹ８ビット分を抽出し、チャンネル２からＣｂ／Ｃｒ８ビット分を抽出し、チャンネル０からＹ２ビット分とＣｂ／Ｃｒ２ビット分と付加情報４ビット分を抽出する。

図５の説明を言い換えると以下のようになる。ＨＤＭＩ規格においては、所定単位の画素データ（ピクセルクロック）毎に所定のビット長の格納領域（各ピクセルクロックの格納領域）に格納したピクセルエンコーディングフォーマットを用いて伝送することが定められている。即ち、図５（Ｃ）のＲＧＢ４：４：４の例では、１つのＲ要素，１つのＧ要素及び１つのＢ要素を所定単位として、所定のビット長（１２ビット／１ピクセルクロック・１チャンネル）の格納領域に格納したピクセルエンコーディングフォーマットを用いている。また、ＹＣｂＣｒ４：４：４では１つのＹ要素、１つのＣｂ要素及び１つのＣ要素が所定単位となり、ＹＣｂＣｒ４：２：２では１つのＹ要素及び１つのＣｂ要素（又は１つのＣｒ要素）が所定単位となり、ＹＣｂＣｒ４：２：０及びＹＣｂＣｒ４：１：１では２つのＹ要素及び１つのＣｂ要素（又は１つのＣｒ要素）が所定単位となる。そしてＨＤＭＩ送信部１０５は、伝送する画素データの色空間フォーマットを示す情報を例えばＩｎｆｏＦｒａｍｅに含めて送信することにより、ＨＤＭＩ受信部２０１に色空間フォーマットを通知できる。

なお格納領域のビット長は、伝送時のＨＤＭＩ送信部１０５及びＨＤＭＩ受信部２０１の調整により変更されうるが、この点は前述の通りである。ＨＤＭＩ送信部１０５は、格納領域のビット長を示す情報をＩｎｆｏＦｒａｍｅに含めて送信することにより、ＨＤＭＩ受信部２０１に格納領域のビット長を通知しても良い。あるいは、格納領域のビット長とＴＭＤＳクロックの速度（周波数）には比例関係があるので、ＨＤＭＩ受信部２０１は、ＴＭＤＳクロックの速度に基づいて格納領域のビット長を認識しても良い。あるいは、ＨＤＭＩ受信部２０１は、格納領域のビット長を示す情報がＩｎｆｏＦｒａｍｅに含まれない場合、格納領域のビット長が予め定められた通常のビット長であると認識しても良い。

そして本実施形態においてＨＤＭＩ送信部１０５は、所定単位の画素データの実際のビット長（図５（Ｃ）の例ではＲ，Ｇ，Ｂ要素毎に１０ビット）よりもビット長の大きな格納領域（図５（Ｃ）の例では１２ビット／１ピクセルクロック・１チャンネル）となるピクセルエンコーディングフォーマットを用い、各格納領域には実際の画素データだけでなく付加情報（図５（Ｃ）の例では２ビット／１チャンネル）を格納する。そしてＨＤＭＩ送信部１０５は、画素データの各要素（図５（Ｃ）の例ではＲ要素、Ｇ要素、Ｂ要素）のビット長を示す情報をＨＤＭＩ受信部２０１に送信する。

図６は、本実施形態において利用するＥＤＩＤ及びＩｎｆｏＦｒａｍｅの例を示す。図６（Ａ）はＥＤＩＤのデータ構造例である。

バイト１の０ビット目には、ビット長情報対応フラグ６０が格納されている。このフラグ６０は、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１が、ＨＤＭＩ送信部１０５から送信されるビット長情報６３（後述）をサポートしているか否かを示す。このフラグが「対応」を示す場合、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１は、ＨＤＭＩ送信部１０５から送信されるビット長情報６３を解釈し、各ピクセルクロックに格納された画素データビットのビット長（ビット長）を認識し、各ピクセルクロックから当該ビット分を抽出して画素データとしてデコードできる。このフラグが「非対応」の場合、ＨＤＭＩ受信部２０１は、各ピクセルクロックの全てのビットを画素データとしてデコードする。

バイト１の１ビット目には、付加情報対応フラグ６１が格納される。フラグ６１は、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１が、各ピクセルクロック内の付加情報用領域に格納される付加情報をサポートしているか否かを示す。フラグ６１が「対応」を示す場合、即ち、フラグ６０とフラグ６１が「対応」を示す場合、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１は、ビット長情報６３が示すビット長に基づいて、各ピクセルクロックの格納領域のうち付加情報が格納された領域を認識し、当該付加情報を付加情報としてデコードすることができる。フラグ６０が「対応」かつフラグ６１が「非対応」の場合、ＨＤＭＩ受信部２０１は、付加情報をデコードしない或いは付加情報をデコードして破棄する。

バイト２には対応付加情報識別子６２が格納される。識別子６２は、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１が何れのタイプの付加情報をサポートしているかを示す。付加情報のタイプとしては前述したとおり、ＨＤＲ付加情報、オーディオ付加情報、ベンダー定義付加情報、補助情報用の付加情報、等が挙げられる。そして識別子６２として、例えば図６（Ｃ）の識別子が格納される。識別子６２として識別子６５が格納されていると、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１は付加情報をサポートしない。

識別子６２として識別子６６が格納されていると、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１はＨＤＲ付加情報をサポートする。つまりこの場合、ＨＤＭＩ受信部２０１は、ＨＤＲ付加情報を含む映像データを受信すると、画素データとＨＤＲ付加情報とをデコードして表示処理部１０４に出力し、表示処理部１０４は、入力された画素データとＨＤＲ付加情報とを用いて、該付加情報を用いない場合よりもコントラスト比が高い映像を生成する。

識別子６２として識別子６７が格納されていると、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１はオーディオ付加情報をサポートする。つまりこの場合、ＨＤＭＩ受信部２０１は、オーディオ付加情報を含む映像データを受信すると、補助情報内のオーディオデータとオーディオ付加情報をデコードして不図示の音声処理部に出力し、音声処理部は、入力されたオーディオデータとオーディオ付加情報を用いて、高音質の音声を生成する。

同様に、識別子６２として識別子６８が格納されていると、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１は補助情報用の付加情報をサポートし、識別子６２として識別子６９が格納されていると、表示装置２００又はＨＤＭＩ受信部２０１はベンダー定義の付加情報をサポートする。

図６（Ｂ）はＨＤＭＩ送信部１０５が送信するＩｎｆｏＦｒａｍｅのデータ構造例を示す。バイト１の０−３ビット目には、ビット長情報６３が格納される。情報６３は、図５（Ｃ）で説明した画素データビットのビット長を示す。即ち図５（Ｃ）のフォーマットでデータを伝送する場合、情報６３には１０ビットを示す情報が格納される。なおビット長情報６３には、画素データビットのビット長ではなく付加情報ビットのビット長を示す情報が格納されても良い。また、ビット長情報６３には、画素データビットのビット長を示す情報と付加情報ビットのビット長を示す情報の両方が格納されても良い。

バイト２の０−２ビット目には、付加情報識別子６４が格納される。識別子６４は、図５（Ｃ）に示す付加情報ビットに格納された情報の種類を示す。識別子６４としては、例えば図５（Ｃ）の識別子６５乃至６９が格納される。ＨＤＭＩ送信部１０５が付加情報ビットに有意な情報を格納しない場合、識別子６４として識別子６５がＩｎｆｏＦｒａｍｅに格納される。この場合、付加情報ビットは例えば０でパディングされる。ＨＤＭＩ送信部１０５が付加情報ビットにＨＤＲ付加情報を格納する場合、識別子６４として識別子６６がＩｎｆｏＦｒａｍｅに格納される。ＨＤＭＩ送信部１０５が付加情報ビットにオーディオ付加情報を格納する場合、識別子６４として識別子６７がＩｎｆｏＦｒａｍｅに格納される。ＨＤＭＩ送信部１０５が付加情報ビットに補助情報用の付加情報を格納する場合、識別子６４として識別子６８がＩｎｆｏＦｒａｍｅに格納される。ＨＤＭＩ送信部１０５が付加情報ビットにベンダー定義付加情報を格納する場合、識別子６４として識別子６９がＩｎｆｏＦｒａｍｅに格納される。また、ＩｎｆｏＦｒａｍｅには、伝送する映像の色空間フォーマットを示す情報と各ピクセルクロックの格納領域のサイズ（ビット長）を示す情報も格納される。例えば図５（Ｃ）のピクセルエンコーディングフォーマットでのデータ伝送においては、ＩｎｆｏＦｒａｍｅには、ＲＧＢ４：４：４フォーマットである旨と、各ピクセルクロックのビット長が１２ビットである旨を示す情報が格納される。なおＩｎｆｏＦｒａｍｅには、１チャンネルあたりのピクセルクロックのビット長でなく、３チャンネル合計のビット長が格納されても良い。この場合ＩｎｆｏＦｒａｍｅには、ビット長が３６ビットである旨を示す情報が格納される。また、各ピクセルクロックのビット長を示す情報が格納されない場合もある。この場合、情報が無ければ各ピクセルクロックの格納領域は例えば１０ビットであるとのルールが、再生装置１００と表示装置２００とで予め共有・設定される。

なお図６（Ａ）においては、ＥＤＩＤにフラグ６０、フラグ６１、識別子６２が格納される例を示したが、ＥＤＩＤはフラグ６１と識別子６２を省略してフラグ６０のみを格納しても良い。そして同様に、ＩｎｆｏＦｒａｍｅの付加情報識別子６４も省略されてよい。このケースにおいては、フラグ６０の「有効」が、ビット長情報のサポート有りの旨だけでなく、付加情報のサポート有りの旨とＨＤＲ付加情報のサポート有りの旨とを示すと定義し、ＩｎｆｏＦｒａｍｅにビット長情報６３に有効な値が格納されていれば、伝送対象の付加情報はＨＤＲ付加情報であると定義しても良い。そしてこの定義は再生装置１００と表示装置２００とで予め共有・設定されている。設定が行われるタイミングとしては、例えば工場出荷時、ファームウェアアップデート時、ユーザ設定時、等が挙げられるが、少なくとも、映像の伝送前のタイミングに予め設定される。なお、ここでは、フラグ６０の「有効」がＨＤＲ付加情報のサポート有りを示し、ビット長情報６３がＨＤＲ付加情報の伝送を示すとして説明したが、フラグ６０及び情報６３は図６（Ｃ）の他の付加情報を示しても良い。

図７は再生装置１００による処理フロー例を示す。まずＨＤＭＩ送信部１０５はＥＤＩＤを読み込み、図６（Ａ）のビット長情報対応フラグ６０を確認する（Ｓ７０１）。そしてＨＤＭＩ送信部１０５は、フラグ６０が「対応」を示す場合（Ｓ７０２）、図６（Ｂ）のようにビット長情報６３と付加情報識別子６４とをＩｎｆｏＦｒａｍｅに格納し（Ｓ７０３）、図５（Ｃ）のように画素データと付加情報とをピクセルクロックの格納領域に格納する（Ｓ７０４）。なお図６でも説明したとおり、伝送対象の付加情報をＨＤＭＩ送信部１０５とＨＤＭＩ受信部２０１とで予め特定している場合には付加情報識別子を省略しても良い。そしてＨＤＭＩ送信部１０５は、ＩｎｆｏＦｒａｍｅを図４のブランキング領域に配置し、画素データと付加情報とを含むピクセルクロックのデータを図４の映像領域に配置して、データを出力する（Ｓ７０５）。一方Ｓ８０２においてフラグ６０が「非対応」を示す場合、ＨＤＭＩ送信部１０５は、例えば図５の付加情報ビットに該当する領域に付加情報を含めることなくデータを出力する（Ｓ７０６，Ｓ７０５）。

なお図７においては、付加情報対応フラグ６１、対応付加情報識別子６２の読み込みと処理が省略されている場合の処理例を説明している。ＨＤＭＩ送信部１０５及びＨＤＭＩ受信部２０１で付加情報対応フラグ６１を用いる場合、ＨＤＭＩ送信部１０５は、Ｓ７０２のＹｅｓの後、更に付加情報対応フラグ６１を確認し、「対応」であればＳ７０３の処理を行い、「非対応」であれば、各ピクセルクロックに付加情報は付加せず、ＩｎｆｏＦｒａｍｅにビット長情報６３を付加してデータ出力する。また、ＨＤＭＩ送信部１０５及びＨＤＭＩ受信部２０１で対応付加情報識別子６２を用いる場合、ＨＤＭＩ送信部１０５は、Ｓ７０２のＹｅｓの後、更に対応付加情報識別子６２を確認し、Ｓ７０４においてはＨＤＭＩ受信部２０１がサポートする付加情報を付加する。

また、ＨＤＭＩ送信部１０５は、Ｓ７０２での判別結果に応じて、ピクセルクロックあたりのビット長を変更しても良い。即ち、伝送対象の映像のビット長が１０ビットの場合を例に挙げて説明すると、ＨＤＭＩ送信部１０５は、Ｓ７０２がＹｅｓであれば、ピクセルクロックあたりのビット長が１２ビットや１６ビットのピクセルエンコーディングフォーマットを用いて２ビットや６ビットの付加情報を含むデータを出力し、Ｓ７０２がＮｏであれば、１０ビットのピクセルクロックのピクセルエンコーディングフォーマットを用いて、各ピクセルクロックに空きの無いデータを出力しても良い。

図８は、表示装置２００における処理フロー例を示す。まずＨＤＭＩ受信部２０１は、自装置がビット長情報６３をサポートするならばビット長情報対応フラグ６０を「対応」とし、付加情報をサポートするならば付加情報対応フラグ６１を「有効」とし、また自装置がサポートする付加情報の情報を対応付加情報識別子６２に格納する。そして、ＨＤＭＩ送信部１０５が、これらの情報を格納したＥＤＩＤを読み込み、該ＥＤＩＤに従って送信したデータを受信すると、ＨＤＭＩ受信部２０１は、まずＩｎｆｏＦｒａｍｅを受信して解析する（Ｓ８０１）。そしてＨＤＭＩ受信部２０１は、ＩｎｆｏＦｒａｍｅにビット長情報と付加情報識別子とが含まれると（Ｓ８０２のＹｅｓ）、ビット長情報に基づいて各ピクセルクロック内の画素データの位置を特定し、付加情報識別子に基づいて付加情報の内容を特定する（Ｓ８０３）。なお図６で前述したとおり、伝送対象の付加情報をＨＤＭＩ送信部１０５とＨＤＭＩ受信部２０１とで予め特定している場合には付加情報識別子が省略されていても良く、その場合、ＨＤＭＩ受信部２０１は、ビット長情報の有無に基づいてＳ８０２又はＳ８０５の処理を実行する。

Ｓ８０３の処理の例を挙げると、ピクセルクロックの格納領域サイズが１２ビットであり、ビット長情報が例えば１０ビットを示す場合、ＨＤＭＩ受信部２０１は、各ピクセルクロックのＭＳＢ１０ビットを画素データとして特定し、ＭＬＢ２ビットを付加情報として特定する。

そしてＨＤＭＩ受信部２０１は画素データ及び付加情報を抽出してデコードし、ＨＤＭＩ受信部２０１及び又は他モジュールは、デコードにより得られたデータを用いて映像や音声等を処理する（Ｓ８０４）。例えば付加情報がＨＤＲ付加情報であれば、表示処理部２０５が、デコードされた画素データとデコードされたＨＤＲ付加情報とを用いてハイコントラストの映像を生成する。

一方、ＩｎｆｏＦｒａｍｅにビット長情報及び付加情報識別子が無い場合（Ｓ８０２のＮｏ）、ＨＤＭＩ受信部２０１は、図４の映像領域に配置されたピクセルクロックの格納領域に格納された情報を、全て画素データとして処理する（Ｓ８０５）。

なお図８のフローにおいては、付加情報に特定ビットパターンが含まれない場合を説明しているが、付加情報に特定ビットパターンが含まれる場合、ＨＤＭＩ受信部２０１は、各ピクセルクロックの格納領域のうち当該ビットパターン以降の領域を付加情報ビットとして特定し、該ビットより前の領域を画素データビットとして特定し、画素データ及び付加情報を抽出しても良い。なお、ＨＤＭＩ受信部２０１は、付加情報に特定ビットパターンが含まれる場合であっても、ＩｎｆｏＦｒａｍｅに含まれるビット長情報に基づいて付加情報ビットを特定しても良い。即ち、例えば、表示装置２００がＩｎｆｏＦｒａｍｅを解析し当該解析結果を受信処理に反映させるまでに時間を要するような装置であるケースでは、ＨＤＭＩ受信部２０１は、ＩｎｆｏＦｒａｍｅの解析結果が反映されるまではビットパターンに基づき付加情報ビットを特定し、ＩｎｆｏＦｒａｍｅの解析結果が反映されてからはビット長情報に基づき付加情報ビットを特定すれば良い。

上記の実施形態のおいては、ＨＤＭＩでの伝送を中心に説明したが、本実施形態の方式は、ＲＧＢ：４：４：４、ＹＣｂＣｒ４：４：４、ＹＣｂＣｒ４：２：２、ＹＣｂＣｒ４：２：０及びＹＣｂＣｒ４：１：１等の符号化映像データのデコード等により得られる映像データを伝送する規格に対し、本実施形態の方式を適用できる。即ち本実施形態の方式は、例えば、ＭＨＬ規格、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ規格、及び、非圧縮で映像を伝送する他の伝送規格に適用可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…再生装置、１０１…読み込み部、１０２…記憶部、１０３…通信部、１０４…デコード部、１０５…ＨＤＭＩ送信部、１５１…ＴＭＤＳエンコーダ、１５２…マイクロコンピュータ、１５３…通信部、２００…表示装置、２０１…ＨＤＭＩ受信部、２０２…通信部、２０３…チューナ、２０４…信号処理部、２０５…表示処理部、２０６…表示部、２５１…ＴＭＤＳデコーダ、２５２…マイクロコンピュータ、２５３…ＥＤＩＤ格納メモリ、３００…ＨＤＭＩケーブル

Claims (6)

1. 外部装置がサポートする付加情報の種類を示す情報を含む第１性能情報を受信した後に、
   第１フォーマットに従って、１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数が第１値である場合であって、前記１ピクセルクロックに対応する画素データのビット数が前記第１値よりも小さい第２値である場合に、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数を前記第２値とし、前記画素データとは異なるデータである付加情報の伝送に用いるビット数を前記第１値と前記第２値の差分に対応するビット数として外部装置へ送信し、
   前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数である前記第２値と前記付加情報の種類を示す情報とを含む第２性能情報を前記外部装置に送信する送信手段を備える送信装置。
2. １ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数が第１値である場合であって、前記１ピクセルクロックに対応する画素データのビット数が前記第１値よりも小さい第２値である場合に、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能がビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数を前記第２値とし、前記画素データとは異なるデータである付加情報の伝送に用いるビット数を前記第１値と前記第２値の差分に対応するビット数とする第１フォーマットをサポートするか否かを示す情報とサポートする前記付加情報の種類を示す情報とを含む第１性能情報を出力する出力手段と、
   前記第１値である前記１ピクセルクロックあたりのビット数に含まれる前記画素データと前記付加情報と、前記１ピクセルクロックあたりの前記画素データのビット数である前記第２値と前記付加情報の種類を示す情報とを含む第２性能情報を受信する受信部と、
   前記第２値に基づいて、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数における前記画素データの位置を特定し、前記画素データと前記付加情報とを抽出する抽出部と、を備える受信装置。
3. 前記出力手段は、ＥＤＩＤメモリに格納された情報を出力する、請求項２に記載の受信装置。
4. 前記受信部は、送信装置から所定間隔で伝送クロックを受信し、前記送信装置から所定数の前記伝送クロックと対応して送信された前記１ピクセルクロックあたりのデータを受信する、請求項２乃至３の何れかに記載の受信装置。
5. 送信装置における送信方法であって、
   外部装置がサポートする付加情報の種類を示す情報を含む第１性能情報を受信した後に、
   第１フォーマットに従って、１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数が第１値である場合であって、前記１ピクセルクロックに対応する画素データのビット数が前記第１値よりも小さい第２値である場合に、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数を前記第２値とし、前記画素データとは異なるデータである付加情報の伝送に用いるビット数を前記第１値と前記第２値の差分に対応するビット数として外部装置に送信し、
   前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数である前記第２値と前記付加情報の種類を示す情報とを含む第２性能情報を前記外部装置に送信する、送信方法。
6. 受信装置における受信方法であって、
   第１のフォーマットに従って、１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数が第１値である場合であって、前記１ピクセルクロックに対応する画素データのビット数が前記第１値よりも小さい第２値である場合に、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能がビット数のうち、前記画素データの伝送に用いるビット数を前記第２値とし、前記画素データとは異なるデータである付加情報の伝送に用いるビット数を前記第１値と前記第２値の差分に対応するビット数とするフォーマットをサポートするか否かを示す情報とサポートする前記付加情報の種類を示す情報とを含む第１性能情報を出力した後に、
   前記第１値である前記１ピクセルクロックあたりのビット数に含まれる前記画素データと前記付加情報と、前記画素データのビット数である前記第２値と前記付加情報の種類を示す情報とを含む第２性能情報を受信し、
   前記第２値に基づいて、前記１ピクセルクロックあたりに伝送可能なビット数における前記画素データの位置を特定し、前記画素データと前記付加情報とを抽出する、
   受信方法。

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