JP2016218403A - 送信装置、表示装置および表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の消費電力を低減しかつコストを削減することができる送信装置、表示装置および表示システムを提供する。【解決手段】映像送信装置１が、フレームメモリ１３、比較回路１４、リフレッシュレート設定部１５ａ、判定結果付加部１６を備える。フレームメモリ１３は、連続する画像データを順次記憶する。比較回路１４は、フレームメモリ１３に記憶された画像データとこの画像データに続く画像データとを比較し、両画像データで変化した部分と変化しない部分を判定する。リフレッシュレート設定部１５ａは、比較回路１４によって変化しないと判定された部分のリフレッシュレートを変化したと判定された部分よりも低く設定する。判定結果付加部１６は、リフレッシュレート設定部１５ａによって設定されたリフレッシュレートを画像データに付加して表示装置２に送信する。【選択図】図１

Description

この発明は、映像を構成する連続した画像データを表示装置に送信する送信装置、表示装置および表示システムに関する。

特許文献１に記載される表示駆動装置では、連続して入力された画像データの一致部分と不一致部分を判定し、一致部分のリフレッシュレートは低く設定し、不一致部分のリフレッシュレートは高く設定している。このように部分的に低周波駆動を行うことにより、表示駆動装置の消費電力の低減を図っている。

また、特許文献２に記載される画像表示システムにおいては、画像表示装置が、ヘッダデータに基づいて画像データを展開するフレームメモリを備えており、画像データ送信装置が、連続する画像データにおいて画面上に変化が発生した部分を含んだヘッダデータを画像表示装置に送信している。

特開２０１３−２１３９１３号公報 特開２００２−２７８５２６号公報

特許文献１に記載される表示駆動装置は、表示装置に内蔵される装置であり、例えば、専用のドライバＬＳＩ（大規模集積回路）として形成される。
また、この表示駆動装置には、ホストコントローラから連続して入力した画像データの一致部分と不一致部分を判定する画像比較部が設けられている。
すなわち、画像比較部が画像データの比較を行うため、画像データを逐次格納しておくフレームメモリが必要である。
このように、特許文献１に記載される表示駆動装置においては、フレームメモリが必須の構成要素であり、部品コストが常に高くなるという課題があった。
なお、表示駆動装置が表示装置に内蔵されている場合は、表示装置自体のコストも高くなる。

また、特許文献２に記載される画像表示システムでは、画像データ送信装置が、連続する画像データにおいて画面上に変化が発生した部分に関する情報を送信している。
これにより、画像データ送信装置から画像表示装置へ送信する情報が削減されるので、既存のシステムに対して小規模の変更を加えるだけで、大型高精細パネルを駆動することが可能となる。
しかしながら、特許文献２には、低周波駆動が可能な表示装置におけるリフレッシュレートの制御について言及されておらず、このような表示装置の画面で部分的に低周波駆動を行う技術に関する知見が得られない。
また、特許文献２に記載される画像表示システムにおいても、表示装置側にフレームメモリが設けられており、表示装置のコストが高くなることが否めない。

この発明は、上記の課題を解決するもので、表示装置の消費電力を低減しかつコストを削減することができる送信装置、表示装置および表示システムを得ることを目的とする。

この発明に係る送信装置は、記憶部、比較部、設定部および付加部を備える。記憶部は、連続する画像データを順次記憶する。比較部は、記憶部に記憶された画像データとこの画像データに続く画像データとを比較し、両画像データで変化した部分と変化しない部分を判定する。設定部は、比較部によって変化しないと判定された部分のリフレッシュレートを、変化したと判定された部分よりも低く設定する。付加部は、設定部によって設定されたリフレッシュレートを、画像データに付加して表示装置に送信する。

この発明によれば、連続する画像データで変化しない部分のリフレッシュレートを変化した部分よりも低く設定する。これにより、部分的に低周波駆動が可能となって表示装置の消費電力を低減することができる。さらに、連続する画像データを順次記憶する記憶部を送信装置が有するので、表示装置の部品コストを削減することができる。

この発明の実施の形態１に係る表示システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る映像送信装置の詳細な構成を示すブロック図である。 判定データとリフレッシュレートとの対応データの一例を示す図である。 リフレッシュレート情報の送信方法の一例を示す図である。 リフレッシュレート情報の送信方法の他の例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る表示システムの構成を示すブロック図であり、図２は、実施の形態１に係る映像送信装置１の詳細な構成を示すブロック図である。
図１に示す表示システムは、映像送信装置１および表示装置２を備えており、映像送信装置１と表示装置２とは、モニタケーブルによって接続されている。モニタケーブルは、例えば、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブルなどの既存のデジタルモニタケーブルを用いてもよい。

映像送信装置１は、表示装置２へ画像データを送信するホスト側の装置であり、例えばパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記載する）などで実現される。
また、映像送信装置１は、一般的なＰＣの構成である、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２を備えており、この発明に特有な構成として、フレームメモリ１３、比較回路１４、リフレッシュコントローラ１５および判定結果付加部１６を備える。

ＣＰＵ１２は、ＶＲＡＭ１１への画像データの書き込みおよびＶＲＡＭ１１からの画像データの読み出しを制御する。
映像送信装置１に入力される画像データは、表示装置２に表示するために、アプリケーション処理で生成された映像あるいはテレビチューナによって受信された放送映像の画像データである。すなわち、映像送信装置１にはフレームごとの画像データが連続して入力され、表示装置２は、映像送信装置１から受信したフレームごとに連続する画像データを順次表示する。

フレームメモリ１３は、この発明における記憶部を具体化したものであって、連続する画像データを順次記憶する。フレームメモリ１３では、画像データが一旦記憶されてから読み出されるので、読み出された画像データとＣＰＵ１２から次に入力される画像データとの間には１フレーム分の遅延が生じている。
なお、フレームメモリ１３は、一般的なＰＣが備えるＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）あるいはＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）といったＲＡＭを用いて構成される。
このようにＰＣが標準的に備えるメモリを利用することで、部品コストの増加を抑えることができる。

比較回路１４は、この発明における比較部を具体化したものである。比較回路１４は、フレームメモリ１３に記憶された画像データと、この画像データに続いて入力された画像データとを比較し、表示装置２に両画像データが表示されたときに画面上で変化する部分と変化しない部分を判定する。判定する単位はライン単位が考えられるが、１画素単位、複数の画素単位、複数のライン単位、ブロック単位であってもよい。

例えば、ライン単位で判定をする場合、両画像データにおける１ライン目の画素データが全て一致していれば、１ライン目の判定結果を“０”としてリフレッシュコントローラ１５に出力する。このとき、比較回路１４は、判定結果が“０”となった回数をカウントする。すなわち、１ライン目で初めて判定結果が“０”となった場合、カウント数が１であり、次のフレームの画像データとさらに次のフレームの画像データとの間で１ライン目の判定結果が再び“０”になればカウント数が２となる。このカウント数も判定結果としてリフレッシュコントローラ１５に出力される。
また、２ライン目の画素データが全て一致していなければ、２ライン目の判定結果を“１”としてリフレッシュコントローラ１５に出力する。

リフレッシュコントローラ１５は、比較回路１４の判定結果に基づいて、表示装置２に画像データを表示するときのリフレッシュレートを設定するコントローラであり、図２に示すように、リフレッシュレート設定部１５ａを備える。
リフレッシュレート設定部１５ａは、この発明における設定部を具体化した構成要素であり、比較回路１４によって変化しないと判定された部分のリフレッシュレートを、変化したと判定された部分よりも低く設定する。

例えば、リフレッシュレート設定部１５ａは、比較回路１４から入力したラインの判定結果が“１”であり、このラインの画像データが画面上で変化している場合、このラインにおいて画像データが更新されたと判断する。
この場合、リフレッシュレート設定部１５ａは、図３に示すような対応表を参照して、このラインに対し最高のリフレッシュレートである６０Ｈｚを設定する。図３に示す判定データは、判定結果が“０”となった回数を２進数で示す３ｂｉｔのデータである。

一方、判定結果が“０”であって、このラインの画像データが画面上で変化していない場合、リフレッシュレート設定部１５ａは、このラインにおいて画像データは更新されていないと判断する。このとき、リフレッシュレート設定部１５ａは、比較回路１４により変化しないと判定されたラインが連続して変化しないと判定されるごとに、このラインのリフレッシュレートを徐々に低くする。
例えば、判定結果が“０”となったカウント数に基づいて、図３に示す対応表を参照する。カウント数が１である場合、判定データ＝００１に該当するので、このラインに対して最高のリフレッシュレートより低い３０Ｈｚが設定される。
また、カウント数が２であると、判定データ＝０１０に該当するので、このラインに対してさらに低い１５Ｈｚが設定される。
同様に連続して変化しないと判定されるごとに徐々に低いリフレッシュレートが設定され、カウント数が６になると、判定データ＝１１０に該当するので、このラインには最低のリフレッシュレートである１Ｈｚが設定される。
このように対応表を用いることで、リフレッシュレート設定部１５ａの演算負荷を低減することができる。

比較回路１４がライン単位で判定すると、リフレッシュレート設定部１５ａは、ラインごとの判定結果に応じて、ラインごとにリフレッシュレートを設定する。
図２の例では、１ライン目に１５Ｈｚのリフレッシュレート、２ライン目には４Ｈｚ、３ライン目には６０Ｈｚ、４ライン目には２Ｈｚ、ｎ−１ライン目は１Ｈｚ、ｎライン目には８Ｈｚのリフレッシュレートが設定されている。

判定結果付加部１６は、この発明における付加部を具体化した構成要素であって、リフレッシュレート設定部１５ａによって設定されたリフレッシュレートを、ＣＰＵ１２から入力した画像データに付加して表示装置２に送信する。
例えば、比較回路１４がライン単位で判定する場合、判定結果付加部１６は、リフレッシュレート設定部１５ａによって設定された各ラインのリフレッシュレート情報を、画像データの水平ブランキング期間に付加して表示装置２に送信する。

図４はリフレッシュレート情報の送信方法の一例を示す図であり、リフレッシュレート情報をライン単位で表示装置２に送信する場合を示している。図４において、水平同期信号ＨＳＹＮＣがＬレベルである間、ＲＧＢの映像信号が存在する期間を示す信号Ｄａｔａ ＥｎａｂｌｅがＨレベルになる。このとき、１ライン分の画像データが映像送信装置１から表示装置２に送信される。
判定結果付加部１６は、図４に示すように、各ラインのリフレッシュレート情報を画像データの水平ブランキング期間に付加する。

例えば、１，２，４，８，１５，３０，６０Ｈｚのいずれのリフレッシュレートとするかを示すリフレッシュレート情報は、図３に示した３ｂｉｔの判定データである。
この３ｂｉｔの判定データを、映像信号のＲＧＢの２４ｂｉｔデータの信号線における水平ブランキング期間に付加する。なお、設定するリフレッシュレートの値を細かくする場合、４ｂｉｔ、５ｂｉｔ、６ｂｉｔ・・・というようにｂｉｔ数を増やせばよい。
このようにリフレッシュレート情報を水平ブランキング期間に付加することによって、映像送信装置１と表示装置２との間の既存のインタフェースを大きく変更せずに、リフレッシュレート情報を付加した画像データを表示装置２に送信することが可能である。

また、判定結果付加部１６は、比較回路１４が画素単位で判定する場合、リフレッシュレート設定部１５ａによって設定された各画素のリフレッシュレートを、専用の信号線を介して画像データに付加して表示装置２に送信してもよい。
図５は、リフレッシュレート情報の送信方法の他の例を示す図である。リフレッシュレート情報を画素単位で表示装置２に送信する場合は、リフレッシュレート情報を送信する専用の信号線をモニタケーブルに追加する。図５に示す例では、３ｂｉｔの判定データである画素ごとの判定結果が上記信号線で送信される。
このようにしても映像送信装置１と表示装置２との間の既存のインタフェースを大きく変更せずに、リフレッシュレート情報を付加した画像データを表示装置２に送信することが可能である。
なお、設定するリフレッシュレートの値を細かくする場合は、図４と同様にｂｉｔ数を増やせばよい。

表示装置２は、映像送信装置１から受信した画像データを表示する表示装置であって、図２に示すように、タイミングジェネレータ２１、ゲートドライバ２２、ソースドライバ２３および液晶パネル２４を備える。
タイミングジェネレータ２１は、この発明におけるタイミング生成部を具体化した構成要素であり、映像送信装置１から受信された画像データを入力し、この画像データに付加されているリフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成する。例えば、各ラインで特定された画像データの更新の有無とこれに設定されたリフレッシュレートに基づいてフレーム単位で液晶パネル２４の駆動の有無を決定する。

ゲートドライバ２２およびソースドライバ２３は、この発明における駆動部を具体化したものであり、動タイミングに同期してタイミングジェネレータ２１から入力される画像データを液晶パネル２４に表示させる。
液晶パネル２４は、この発明における表示部を具体化したものであり、映像送信装置１から受信した画像データを表示する。例えば、互いに交差したソースラインとゲートラインを有し、ゲートラインに沿ってＲＧＢに対応する画素電極が配置され、両ラインの交差部分に画素電極に対応するトランジスタが配置されたマトリクス基板を有している。

ゲートドライバ２２は、ゲートラインにゲート信号を出力して上記トランジスタを駆動する。また、ソースドライバ２３は、画像データの階調電圧をソースラインに出力する。
これらのドライバの動作によって、映像送信装置１から受信されたフレームごとの画像データが表示装置２に表示される。

この発明における表示装置２の特徴は、前述のように低周波駆動が可能な構成であるにもかかわらず、リフレッシュレートを設定するために必要なフレームメモリを備えない点にある。すなわち、この発明では、ホスト機器の映像送信装置が、フレームメモリとなり得るメモリを標準的に有したＰＣである点に着目し、表示装置側で必須であったフレームメモリを映像送信装置のメモリで代替している。
さらに、映像送信装置と表示装置との間の既存のインタフェースを大きく変更せずに、リフレッシュレート情報および画像データの送信を可能としている。
これにより、表示装置２のコストが削減されて、ひいては表示システム全体のコストを抑えることができる。

以上のように、実施の形態１に係る映像送信装置１は、フレームメモリ１３、比較回路１４、リフレッシュレート設定部１５ａおよび判定結果付加部１６を備える。
フレームメモリ１３は、連続する画像データを順次記憶する。比較回路１４は、フレームメモリ１３に記憶された画像データとこの画像データに続く画像データとを比較して、両画像データで変化した部分と変化しない部分を判定する。リフレッシュレート設定部１５ａは、比較回路１４によって変化しないと判定された部分のリフレッシュレートを変化したと判定された部分よりも低く設定する。判定結果付加部１６は、リフレッシュレート設定部１５ａによって設定されたリフレッシュレートを画像データに付加して表示装置２に送信する。このように連続する画像データで変化しない部分のリフレッシュレートを、変化した部分よりも低く設定する。これにより、部分的に低周波駆動が可能となって表示装置の消費電力を低減することができる。さらに、連続する画像データを順次記憶するフレームメモリ１３を映像送信装置１が有するので、表示装置２の部品コストを削減することができる。

また、実施の形態１に係る映像送信装置１において、比較回路１４が、表示装置２に両画像データが表示されたときに画面上で変化する部分と変化しない部分をライン単位で判定する。そして、判定結果付加部１６は、リフレッシュレート設定部１５ａによって設定された各ラインのリフレッシュレートを、画像データの水平ブランキング期間に付加して表示装置２に送信する。このように構成することで、映像送信装置１と表示装置２との間の既存のインタフェースを大きく変更せずに、リフレッシュレート情報を付加した画像データを表示装置２に送信することが可能である。

さらに、実施の形態１に係る映像送信装置１において、比較回路１４が、表示装置２に両画像データが表示されたときに画面上で変化する部分と変化しない部分を画素単位で判定する。そして、判定結果付加部１６は、リフレッシュレート設定部１５ａによって設定された各画素のリフレッシュレートを、専用の信号線を介して画像データに付加して表示装置２に送信する。このように構成することでも、映像送信装置１と表示装置２との間の既存のインタフェースを大きく変更することなく、画像データへのリフレッシュレート情報の付加と送信が可能となる。

さらに、実施の形態１に係る表示装置２は、液晶パネル２４、タイミングジェネレータ２１、ゲートドライバ２２およびソースドライバ２３を備える。液晶パネル２４は、画像データを表示する。タイミングジェネレータ２１は、映像送信装置１から受信された画像データを入力して、この画像データに付加されているリフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成する。ゲートドライバ２２およびソースドライバ２３は、駆動タイミングに同期してタイミングジェネレータ２１から入力される画像データを液晶パネル２４に表示させる。このように構成することで、フレームメモリ１３を映像送信装置１が有するので、表示装置２の部品コストを削減することができる。

さらに、実施の形態１に係る表示システムは、表示装置２と、リフレッシュレートを付加した画像データを表示装置２に送信する映像送信装置１を備える。このように構成することで、表示装置２の部品コストを削減しつつ、表示装置２の部分的な低周波駆動による省電力化を図ることができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 映像送信装置、２ 表示装置、１１ ＶＲＡＭ、１２ ＣＰＵ、１３ フレームメモリ、１４ 比較回路、１５ リフレッシュコントローラ、１５ａ リフレッシュレート設定部、１６ 判定結果付加部、２１ タイミングジェネレータ、２２ ゲートドライバ、２３ ソースドライバ、２４ 液晶パネル。

Claims (5)

1. リフレッシュレートに応じて画像データを表示する表示装置と接続して、当該表示装置に画像データを送信する送信装置であって、
   連続する画像データを順次記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された画像データとこの画像データに続く画像データとを比較して、両画像データで変化した部分と変化しない部分を判定する比較部と、
   前記比較部によって変化しないと判定された部分のリフレッシュレートを、変化したと判定された部分よりも低く設定する設定部と、
   前記設定部によって設定されたリフレッシュレートを、画像データに付加して前記表示装置に送信する付加部と
   を備えたことを特徴とする送信装置。
2. 前記比較部は、前記記憶部に記憶された画像データとこの画像データに続く画像データとを比較して、両画像データで変化した部分と変化しない部分をライン単位で判定し、
   前記付加部は、前記設定部によって設定された各ラインのリフレッシュレートを、画像データの水平ブランキング期間に付加して前記表示装置に送信することを特徴とする請求項１記載の送信装置。
3. 前記比較部は、前記記憶部に記憶された画像データとこの画像データに続く画像データとを比較して、両画像データで変化した部分と変化しない部分を画素単位で判定し、
   前記付加部は、前記設定部によって設定された各画素のリフレッシュレートを、専用の信号線を介して画像データに付加して前記表示装置に送信することを特徴とする請求項１記載の送信装置。
4. 送信装置から受信した画像データを表示する表示装置であって、
   画像データを表示する表示部と、
   前記送信装置から受信された画像データを入力して、この画像データに付加されているリフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成するタイミング生成部と、
   前記駆動タイミングに同期して前記タイミング生成部から入力される画像データを前記表示部に表示させる駆動部と
   を備えたことを特徴とする表示装置。
5. 請求項４記載の表示装置と、
   リフレッシュレートを付加した画像データを前記表示装置に送信する請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の送信装置と
   を備えたことを特徴とする表示システム。

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