JP2017142339A - ディスプレイシステム及びディスプレイシステムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、ディスプレイ機器内に複数のディスプレイコントローラを搭載し、各ディスプレイコントローラで高解像度映像を分割して処理を行い、高解像度パネルへ出力し表示可能とするシステムが構築されている。
例えば、PCのグラフィックカード等で高解像度の画面を分割し、複数の映像出力端子から出力し、マルチディスプレイシステムや高解像度ディスプレイ機器に入力し、分割された高解像度映像を再形成して表示する手法がある。
特許文献1では、映像ソースからの出力映像をディスプレイ機器でカスケード接続してマルチディスプレイシステムを実現する構成が開示されている。
もし、色調整等を行うような場合、各ディスプレイ個別にメニューUIを介してユーザーが操作することは非常に煩雑である。
メニューやグラフィックスの表示位置に関しては、画面上の制約無く表示することが望まれる。
また、ルックアップテーブルを参照しての色調整等を行っている場合、ユーザーの色調整の指示に従いルックアップテーブルを更新する必要がある。
ユーザーからの単一操作で制御ができない場合、マルチディスプレイシステムにおけるユーザーの利便性を著しく阻害する要因となる。
この機器・コントローラ間の伝送を実現するためには、制御情報やグラフィックスデータを伝送する映像伝送路とは異なる伝送路が不可欠であった。
例えば画面全体にグラフィックスメニュー等を表示する場合には、ディスプレイ機器間やコントローラ間で大容量のデータ伝送が必要である。
本発明は前述の問題点に鑑み、システムコストの増加を抑制するとともに、高解像度ディスプレイ機器やマルチディスプレイシステムのユーザー操作の利便性向上を図ることを目的とする。
本発明の実施形態として、図4に記載のシステム構成を例に説明する。
本実施形態では、複数のディスプレイ機器やコントローラなどの複数の映像表示制御機器の映像伝送をカスケード接続にて実現する構成を成す。
映像ソース出力機器100からは高解像度映像1画面が出力され、ディスプレイコントローラ0(200)に入力される。
ディスプレイコントローラ1(300)では同様に自身が表示する映像領域を抽出し、入力された高解像度映像1画面を後段にカスケード接続されるディスプレイコントローラ2(300)に出力する。
各ディスプレイコントローラ0〜3で各々の映像領域に対して処理された映像は表示パネル400に出力され、高解像度1画面映像を表示する。
本実施形態では、4つのディスプレイコントローラ0〜3あるいはディスプレイ機器0〜3がカスケード接続される構成を例に説明しているが、本実施形態はカスケード接続される機器が4つに限定されるものではなく、種々変更可能である。
ディスプレイコントローラ0(200)は、映像出力ソース機器の映像を受信するカスケード接続されるディスプレイコントローラの最上流に配置されるディスプレイコントローラである。
映像データ入力部201は、映像ソース出力機器100から送出される映像データの入力インターフェース機構を有する。映像データの構成・プロトコルは任意であるが、一般的な形式として映像のブランキング領域と有効映像表示領域を有し、垂直同期信号・水平同期信号とともに映像が伝送されるものとする。
表示領域抽出部204では、映像ソース出力機器100から出力された高解像度の映像データのうち、ディスプレイコントローラ0(200)で表示を行う映像領域の抽出を行う。
ディスプレイコントローラ0(200)の表示制御領域が図7の左上のA領域とすると、表示領域抽出部204は、高解像度の映像データから左上のA領域のみを抽出し、有効画像データとして画像処理部207へ出力・伝送する。
表示制御情報生成部205は、ユーザーからのインタラクションを受けるユーザーインターフェース(図示せず)を有しており、メニュー操作等に基づき画面全体の制御に関する一連のコマンドやデータを生成する。
表示制御情報生成部205では、生成した映像表示制御情報を図12に示すようなパケット形式で生成し伝送するものとする。生成する映像表示制御情報は、前述したように複数種のコマンドやデータが存在しており、それを一連のパケットとして複数種まとめて伝送できる構成を成すことが可能である。
このSub Header(1202)とInformation Contents(1203)の組は、Total Header(1201)のInfoNum(1204)フィールドで指定された組数分続くものとする。
Information Contents(1203)フィールドは、Sub Header(1202)のInfoID(1205)毎に異なるデータ形式でデータが保持される。
InfoID(1205)=0000、すなわちグラフィックデータであった場合には、Infomation Contentsの先頭にはグラフィックスデータの原点座標、グラフィックスデータの水平及び垂直サイズの情報が固定長で格納されている。前述の固定長の情報に引き続き、グラフィックスデータが格納されているものとする。
InfoID(1205)=0010、すなわち画面静止を示すFreeze Commandであった場合には、Infomation Contentsには何も格納されず、Sub Header(1202)のみが格納される。
InfoID(1205)=0011、すなわち画面Muteコマンドであった場合には、Mute色すなわちR,G,Bの画素値がInformation Contentsに格納される。
ユーザーインタラクションを受けると表示制御情報生成部205は、その内容を解析してメニュー表示を行うことを決定する。
メニュー表示を行う場合に、表示制御情報生成部205は、アプリケーション等からの指定に応じて表示画面全体あるいはその一部に表示するメニュー表示映像データのレンダリングを行う。レンダリングし生成されたメニュー画面はビットマップの形式で生成されても、あるいはメニュー画面データを圧縮した形式で生成されても構わない。
例えば、表示画面全面にメニュー表示を行う場合には、メニュー画面の水平・垂直サイズは表示画面の水平サイズ・垂直サイズと等しく、また位置情報である原点座標は(X,Y)=(0,0)として表すことができる。
この場合、画面制御としてはメニュー表示のみであったとすると、Total Header(1201)のInfoNum(1204)には1が指定される。そして、Sub Header(1202)のInfoID(1205)には0000が指定される。
Info Length(1206)には、Sub Header(1202)とグラフィックス情報及びデータが格納されるInformation Contents(1203)の合計データ長が格納される。
Information Contents(1203)の先頭にはメニュー画像の原点座標と、メニュー画像の水平・垂直サイズが格納され、それに引き続きメニュー画像データが格納されることとなる。
ここでは、メニューを表示しつつ色変換を行うケースを例示する。メニューの表示に関する動作については先に記載しており、以下その追加及び差分項目について記載する。
ユーザーインタラクションを受けると表示制御情報生成部205は、その内容を解析して色変換を行うことを決定し、色変換パラメータを生成する。ここでは、色変換パラメータとしてLUTのテーブルデータを生成するものとする。この時、例えば画像処理部207に複数のLUTが存在している場合、そのLUTのIDを合わせて生成する。
Info Length(1206)には、Sub Header(1202)とLUTのIDとLUTデータが格納されるInformation Contents(1203)の合計データ長が格納される。
本Information Contents(1203)の先頭には固定長フィールドとして定義されるLUT IDが格納され、それに引き続きLUTデータが格納されることとなる。
このようなパケット形式を用いることにより、表示制御情報生成部205は複数の映像表示制御情報を取扱い、伝送することが可能となる。
このように表示制御情報生成部205で生成された映像表示制御情報は表示制御情報解析部206と出力映像選択部203に出力・伝送される。
先に示した通り、本実施形態では映像表示制御情報はパケット形式で伝送される。
表示制御情報解析部206では、まずTotal Header(1201)を解析し、伝送された映像表示制御情報の個数を識別する。
伝送された映像表示制御情報の個数に従い、各Sub Header(1202)を検出し、伝送された映像表示制御情報の種別を解析するとともに、その解析結果に基づきInformation Contents(1203)のデータを取得・解析する。
表示制御情報解析部206では、伝送された順にSub Header(1202)の解析を行い、InfoID(1205)より、メニュー表示に関わる映像表示制御情報が伝送されたことを検出する。
メニュー表示に関わる映像表示制御情報であることから、メニュー表示する原点座標及びメニュー表示データを取得する。
表示制御情報解析部206は、メニュー表示の原点座標とサイズより自ディスプレイコントローラで表示する領域のメニュー表示データを抽出し、画像処理部207にメニュー合成座標とデータを送出する。
機器IDを用いる場合、当該機器においては原点座標とサイズの参照のみが必要であり、メニュー表示データの抽出は不要となる。
さらに、表示制御情報解析部206は、メニュー表示の映像表示制御情報に続いて伝送されるSub Headerの解析を行い、InfoID(1205)より、色変換のLUTデータが伝送されたことを検出する。
表示制御情報解析部206は、Sub Header(1202)に続いて伝送されるInformation Contents(1203)を参照し、LUTの識別により更新するLUTを特定する。
表示制御情報解析部206は、さらにLUTデータを取得し、画像処理部207内に実装される指定されたLUTに対するLUT更新データを送出する。
画像処理部207は、グラフィックス表示に関わる映像表示制御情報に対しては、入力されたグラフィックス表示データと映像データを合成してメニュー合成映像を生成する。また、画像処理部207は、色変換テーブルデータに関わる映像表示制御情報に対しては、そのデータに基づきテーブルデータの書き換えを行い画像処理に反映させる。
出力映像選択部203は、映像データ入力部201からの映像データと表示制御情報生成部205からの映像表示制御情報の入力を有し、映像領域を判別してどちらか何れかのデータを出力するか選択する機能を有する。すなわち、映像データ内の一部を映像表示制御情報に入れ替えて出力する機能を有するものである。
図8は、映像ソース出力機器100から出力される映像データのフレーム座標系を示すタイミング図である。ここで、破線で囲まれた座標系はブランキング期間を含めて映像データとして伝送される映像データ領域であり、ピクセルクロック毎1ピクセル単位で映像データとして伝送される。
ここで、出力映像選択部203が下流のディスプレイコントローラで使用されない映像領域のうち、映像表示制御情報を選択出力する領域は任意である。本実施形態ではディスプレイコントローラ0(200)で表示する有効画像領域Aの領域に選択出力するものとする。
さらに、入力される映像データの座標系のうち領域Aと判別された場合にはセレクタ選択信号を1とし、それ以外の領域として判別された場合にはセレクタ選択信号を0とする機能を有する。本選択信号に基づいて、映像データ入力部201からの映像データを出力するか、あるいは表示制御情報生成部205から入力される映像表示制御情報を出力するかを選択することが可能となる。
出力映像選択部203には映像データ入力部201から少なくとも図9の上から3つの信号、すなわちVsync、Hsync、映像データが入力される。さらに有効画像期間を示すDE信号が入力されても構わない。
出力映像選択部203からの映像データ出力は、生成されたセレクタ信号に基づいてセレクトされ出力される。すなわち、セレクタ信号が1にAssertされている期間は表示制御情報生成部205から入力される映像表示制御情報が出力され、セレクタ信号がAssertされていない0の期間は映像データ入力部201からの映像データがそのまま出力される。
出力映像選択部203の入力は、先に示した映像データ入力部201からの映像データ及び表示制御情報生成部205からの映像表示制御情報である。それらの入力に加え、自表示領域座標系情報を入力として有する。
この入力値の決定は任意であるが、様々なフォーマット・座標系の入力に対応するためプログラミングレジスタ等、変更可能なインターフェースを介して決定されるのが望ましい。
映像データ解析部1001では入力される映像データの座標系を監視し、先に示した自表示領域座標系情報に基づき、現在進行形で入力されている映像データが自身の表示領域のものであるか否かを解析・判定する機能を有する。自身の表示領域であれば映像データ解析部1001は出力であるセレクタ信号1002を1にアサートし、自身の表示領域以外であればセレクタ信号1002を0として出力するものとする。
本実施形態のセレクタ1003は、2入力1出力のセレクタとして構成されており、入力は映像データの他、表示制御情報生成部205より入力される映像表示制御情報を有している。セレクタ1003は、セレクタ信号1002が1を示す場合は映像表示制御情報を出力し、セレクタ信号1002が0を示す場合は映像データをそのまま出力する構成を取る。
図10に示した出力映像選択部203の構成により、図9に示した本ブロックの入出力タイミングチャートの動作が可能となる。
本ディスプレイコントローラ0(200)構成により、映像ソース出力機器100より入力された映像データより自表示領域のデータ取り込みを行うとともに、自表示領域に映像表示制御情報への入替を行いカスケード下流への出力が可能となる。
ディスプレイコントローラ1〜3は、カスケード接続されるシステムにおいて下流に配置されるディスプレイコントローラであり、同一の構成を成すものとする。
下流のディスプレイコントローラ300の主要ブロック構成は図2で示したディスプレイコントローラ200と同一構成で実現することが可能である。
上流のディスプレイコントローラ200から映像表示制御情報に一部入れ替られて入力された映像データは映像データ入力部201で取り込まれる。
先にディスプレイコントローラ200で記載した通り、本実施形態においてはディスプレイコントローラ200で表示する領域、すなわち図8では領域Aに該当する座標に映像表示制御情報が付加されて入力される。
表示制御情報抽出部301は映像データのうち、図8の領域Aに該当する座標のデータを抽出してディスプレイコントローラ200で生成された映像表示制御情報に再構成し、表示制御情報解析部206に出力する。
表示制御情報解析部206では、入力された映像表示制御情報を解析し、解析結果を画像処理部207で取り扱い可能な形式に変換し、画像処理部207へ出力する。
また、映像表示制御情報が色変換テーブルデータであった場合には、画像処理部207は、そのデータに基づきテーブルデータの書き換えを行い画像処理に反映させる。
画像処理部207で画像処理が施された映像データは、最終的にパネル出力インターフェース部208へと伝送され、任意のパネル表示データ形式に変換され表示パネル400へと出力される。
図1は、図4に記載の構成図を先に説明した各ディスプレイコントローラの構成を明示したシステム構成図の詳細である。
本システムは、高解像度映像データを出力する映像ソース出力機器100と、カスケード接続の上流に配置されるディスプレイコントローラ200と、カスケード下流に配置される3つの下流のディスプレイコントローラ300で構成される。
映像ソース出力機器100は図8に示すような高解像度の映像データを上流に配置されるディスプレイコントローラ200に入力する。
ディスプレイコントローラ200では、自領域(本実施形態では図7における領域A)の映像処理を行うとともに、表示制御情報生成部205で画面全体の表示制御データやコマンドを生成する。
図11中、点線で示された領域はブランキングを含む映像データ全体で、点線内に4つに区切られた領域が有効画像領域の映像データである。
ここで、グレーに塗りつぶされた領域は有効な映像データを示し、グレーの塗りつぶしが無い領域は映像表示制御情報がデータとして存在していることを示している。
ここで、最上流のディスプレイコントローラ0(200)は画面全体の映像表示制御情報を生成し、ディスプレイコントローラ0(200)の有効画像領域の映像データを映像表示制御情報に入れ替えて伝送を行う。
ディスプレイコントローラ0(200)は、グラフィックスメニューデータを生成し自領域に対してグラフィックスの合成処理を行い表示するとともに、映像表示制御情報としてグラフィックスデータを下流のディスプレイコントローラ300群に伝送する。
この時、グラフィックスデータとともに、表示画面内の表示位置情報も映像表示制御情報として伝送するものとする。
最上流のディスプレイコントローラ200と同様、図11中に示されるようにグラフィックスメニューデータを自領域に合成した映像を形成して出力を行う。
例えば、色変換処理のテーブルデータといった画像処理制御パラメータデータや全画面ミュートを指定するといった画像処理制御コマンド等でも構わない。
例えば、映像データ内のブランキング期間のデータを映像表示制御情報に入れ替えて出力・伝送する構成を成すことも可能である。
さらにブランキング期間に加えて、下流のディスプレイコントローラが使用しない映像データ領域の映像データを映像表示制御情報に入れ替えて出力・伝送する構成を成すことも可能である。
さらに、映像伝送路を介して映像表示制御情報の伝送が可能となるため、簡便な構成で映像表示制御情報の授受が可能となる。
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
200 カスケード最上流のディスプレイコントローラ
201 映像データ入力部
202 カスケード映像データ出力部
203 出力映像選択部
204 表示領域抽出部
205 表示制御情報生成部
206 表示制御情報解析部
207 画像処理部
208 パネル出力インターフェース部
300 カスケード下流ディスプレイコントローラ
301 表示制御情報抽出部
400 表示パネル
1001 出力映像選択部ブロック内映像データ解析部
1002 セレクタ信号
1003 セレクタ
Claims (9)
- 映像ソース出力機器から複数の映像表示制御機器にカスケード接続して映像伝送し映像表示を行うディスプレイシステムであって、
前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器は、
前記映像ソース出力機器から出力される映像データを受信する映像データ受信手段と、
ディスプレイシステムの映像表示に関わる映像表示制御情報を生成する生成手段と、
前記映像データ受信手段が受信した映像データの一部であって前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域を、前記生成手段で生成された映像表示制御情報に入れ替える出力映像選択手段と、
前記出力映像選択手段により前記映像データ受信手段が受信した映像データの一部が映像表示制御情報に入れ替えられた映像データを、前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器に出力する映像データ出力手段とを有し、
前記カスケード接続の下流に配置される映像表示制御機器は、
前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器から出力される映像データを受信する映像データ受信手段と、
前記映像データ受信手段により受信される映像データ内に入れ替えて出力された映像表示制御情報を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された映像表示制御情報を解析する情報解析手段と、
前記情報解析手段から入力される映像表示制御情報に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とするディスプレイシステム。 - 前記下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域は、前記映像ソース出力機器から出力される映像データのブランキング領域であることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイシステム。
- 前記下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域は、前記上流に配置される映像表示制御機器が表示する有効映像表示領域を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のディスプレイシステム。
- 前記映像表示制御情報は、グラフィックス表示データであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のディスプレイシステム。
- 前記グラフィックス表示データは、表示画面内の表示位置情報を含むことを特徴とする請求項4に記載のディスプレイシステム。
- 前記映像表示制御情報は、画像処理制御パラメータデータであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のディスプレイシステム。
- 前記映像表示制御情報は、画像処理制御コマンドであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のディスプレイシステム。
- 前記映像表示制御情報は、複数の表示制御情報を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のディスプレイシステム。
- 映像ソース出力機器から複数の映像表示制御機器にカスケード接続して映像伝送し映像表示を行うディスプレイシステムの制御方法であって、
前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器において、
前記映像ソース出力機器から出力される映像データを受信する映像データ受信工程と、
ディスプレイシステムの映像表示に関わる映像表示制御情報を生成する生成工程と、
前記映像データ受信工程において受信した映像データの一部であって前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器が使用しない映像データ領域を、前記生成工程において生成された映像表示制御情報に入れ替える出力映像選択工程と、
前記出力映像選択工程により前記映像データ受信工程において受信した映像データの一部が映像表示制御情報に入れ替えられた映像データを、前記カスケード接続の下流に接続される映像表示制御機器に出力する映像データ出力工程とを有し、
前記カスケード接続の下流に配置される映像表示制御機器において、
前記カスケード接続の上流に配置される映像表示制御機器から出力される映像データを受信する映像データ受信工程と、
前記映像データ受信工程において受信される映像データ内に入れ替えて出力された映像表示制御情報を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程において抽出された映像表示制御情報を解析する情報解析工程と、
前記情報解析工程から入力される映像表示制御情報に基づいて画像処理を行う画像処理工程とを有することを特徴とするディスプレイシステムの制御方法。
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