专利名称：视频信息显示系统和介质信息传输方法
技术领域：
本发明涉及视频信息、音频信息等各种信息(下面称为“介质信息”)的传输技术，尤其涉及传输和显示/再现视频信息(包括与视频信息相关联的音频信息)的视频信息显示系统和传输介质信息的介质信息传输方法。
背景技术：
作为传输和显示视频信息的装置，近来在作为机场或公共设施等的业务用显示装置、或公众用或家庭用大型TV装置中，PDP(Plasma DisplayPanel，等离子显示面板)装置的需求十分惊人。该PDP装置是具有PDP显示画面的显示装置，利用了如下的等离子体发光的原理，即当向在两块玻璃板之间封入的氦或氖等高压气体施加预定电压时发光。与液晶显示装置或布朗管等相比，容易大型化，对比度和视场角好，并且不需要背投灯光源，所以兼具有容易薄型化的优点等，因而可期待今后进一步的需求扩大。
图1是表示使用PDP装置构成的视频信息显示系统的一般结构的图。图1所示的视频信息显示系统具有输入介质信息等的介质接收器2和显示/再现介质信息等的PDP装置4各构成部，同时，利用例如作为传输电缆的传输路径6连接这些构成部。
介质接收器2根据从DVD(Digital Versatile Disc，数字视频光盘)播放器或个人电脑、BS数字广播的接收机等输入的视频信号，生成R(红)、G(绿)、B(蓝)的亮度信息等显示视频信号，发送给PDP装置4。PDP装置4根据接收到的显示视频信号，在自身的显示画面中显示视频等。
PDP装置4以往的主流是根据8位的信息来执行灰度显示(即128灰度)。但是，近来，伴随着画面的大型化和显示画面的精细化、高亮度化等，也出现了根据10位的信息来执行灰度显示(即1024灰度)的装置。
另一方面，就对介质接收器2与PDP装置4之间进行连接的传输路径6的传输容量(位宽度)而言，倾向于原样使用以往的8位的传输路径。这是因为传输路径6中将介质信息作为基带信息来传输，所以对应于电缆的长度，传输信号的衰减变大。因此，在将PDP装置用作上述的机场或公共设施等的业务用显示装置的情况下，存在为了增加传输容量而必须使用新的高质量的电缆等成本增加的问题。
另外，作为对介质接收器2与PDP装置4之间进行连接的传输路径6，除电缆连接以外，也进行利用网络线路等的数据传输等。但是，更新网络线路需要大量的时间与成本，另外，不可能将网络线路一下子更新为新的高速线路。在这种情况下，由于必定在网络线路的一部分中存在位宽度窄的成为瓶颈的路径，所以为了确实地执行数据传输而不得不采用舍弃传输信号的低位数位的传输处理方式，难以充分利用10位的高质量位宽度。
这样，在现有的PDP装置中，由于连接作为数据传输装置的介质接收器2与作为显示装置的PDP装置4的传输路径的制约，存在不能充分利用装置的性能的问题。
就希望解决这种问题的现有技术而言，例如作为公开了上述的舍弃低位的技术的方案，有如下的信息处理技术(信息处理装置和信息处理方法)，即去除包含于数字数据中的噪声分量，可以得到更高品质的数字信息(例如参照专利文献1)。另外，在该专利文献1中，低位舍弃电路对重叠有噪声的数字数据的预定的低位进行舍弃处理，根据通过该舍弃处理而残留的高位，再现最初的位数的数字数据(或比最初的位数多的数字数据)，由此执行从数字数据中去除噪声分量的处理。
专利文献1日本特开2000-91916号公报但是，上述专利文献1中所示的现有技术公开了用于去除数字数据中包含的噪声分量来获得高品质的数字信息的技术，未公开再现最初的数据的技术。因此，上述现有技术无法作为解决传输路径的传输容量所涉及的上述问题的技术来应用。
发明内容
本发明将上述课题作为一例来解决，其目的在于提供一种在受到传输容量制约的情况下也能传输期望容量的视频信息的视频信息显示系统，和即便在这种制约下也能传输还包含有音频信息等的介质信息的介质信息传输方法。
本发明的第一方面的视频信息显示系统具有传输视频信息信号的视频信息传输装置；和视频信息显示装置，其接收从该视频信息传输装置发送的视频信息信号来进行显示，其特征在于，所述视频信息传输装置具备编码部，其将输入的N位(N为自然数)的视频信号变换为R位(R为满足R＜N的自然数)的视频信息信号，所述视频信息显示装置具备解码部，其根据从所述视频信息传输装置发送的R位的视频信息信号，生成N位的显示视频信号。
另外，本发明的第六方面的介质信息传输方法使用具有R位(R为满足R＜N的自然数)的传输容量的传输路径来传输N位(N为自然数)的介质信息，其特征在于，具有发送步骤，该发送步骤包括发送第1步骤，将(N-R)位的噪声信号与所述N位的介质信息相加；和发送第2步骤，生成从所述发送第1步骤的输出中舍弃了低位(N-R)位后的R位的介质信息。
图1是表示使用PDP装置来构成的视频信息显示系统的一般结构的图。
图2是表示图1所示的PDP装置中的数据传输原理的图。
图3是表示图1所示的介质接收器的结构的框图。
图4是表示图1所示的PDP装置的结构的框图。
图5是表示图3所示的编码部的详细结构的框图。
图6是表示图4所示的解码部的详细结构的框图。
图7是表示从暂时保持视频信息信号的存储器输入到解码部的输入数据的概念的图。
图8是表示滤波器的滤波特性的一例的图。
图9是表示与图8不同的滤波特性的一例的图。
标号说明2介质接收器；4PDP装置；6传输路径；21图像信号处理部；22编码部；24噪声生成部；26、26R、26G、26B加法电路；28限幅电路；41解码部；42发光脉冲发生部；43显示部；51、511、512、513、514平均运算部；52、521、522、523、524差分运算部；53滤波器；54、541、542、543、544移位电路；55加法电路。
具体实施例方式
下面，参照附图来详细说明用于实施本发明的最佳实施方式。另外，以下示出的内容表示本发明的一例，并不是利用其内容来限定本发明。
首先，说明本发明的概要和特征。本发明的视频信息显示系统具有传输视频信息信号的视频信息传输装置；和视频信息显示装置，其接收从视频信息传输装置发送的视频信息信号来进行显示，视频信息传输装置具备的编码部进行将输入的N位(N为自然数)的视频信号变换为R位(R为满足R＜N的自然数)的视频信息信号的处理。另一方面，视频信息显示装置具备的解码部根据从视频信息传输装置发送的R位的视频信息信号，生成N位的显示视频信号。
另外，本发明的视频信息显示系统在编码部中具备噪声生成单元、加法电路和限幅电路等。在噪声生成单元中生成预定的噪声(例如随机噪声)，在加法电路中，将(N-R)位的噪声信号与N位的视频信息信号相加，在限幅电路中，对加法电路的加法输出执行舍弃低位(N-R)位的处理。
另外，本发明的视频信息显示系统在解码部中具备平均运算部、差分运算部、滤波器和移位电路等。在平均运算部中，运算时间上或空间上连续的预定数量的视频信息信号中、相互相邻的视频信息信号的平均值，在差分运算部中，运算平均运算部输出的平均运算信号与预定数量的视频信息信号中作为处理对象的视频信息信号之间的差分值，在滤波器中，对差分运算部输出的差分运算信号执行预定的滤波处理，在移位电路中，执行将滤波器的滤波输出向低位侧移位(N-R)位的处理。
另外，本发明的视频信息显示系统中，优选解码部中具备的滤波器的滤波特性具有限制为预定值以下的输出的限幅特性。
另外，本发明的视频信息显示系统中，可针对RGB的每种颜色来设置上述编码部和解码部。
接着，本发明的介质信息传输方法使用具有R位(R为满足R＜N的自然数)的传输容量的传输路径来传输N位(N为自然数)的介质信息，其中，作为发送步骤，包含以下的发送第1步骤和发送第2步骤。即，在发送第1步骤中，将(N-R)位的噪声信号与N位的介质信息相加，在发送第2步骤中，生成从发送第1步骤的输出中舍弃了低位(N-R)位后的R位的介质信息进行发送。
另外，本发明的介质信息传输方法，作为接收步骤，包含以下的接收第1步骤～接收第4步骤。即，在接收第1步骤中，运算接收到的R位的介质信息的时间上或空间上连续的预定数量的视频信息信号中、相互相邻的视频信息信号的平均值，在接收第2步骤中，运算接收第1步骤的输出与预定数量的视频信息信号中成为处理对象的视频信息信号之间的差分值，在接收第3步骤中，对接收第2步骤的输出执行预定的滤波处理，在接收第4步骤中，对接收第3步骤的输出执行向低位侧移位(N-R)位的移位处理。
另外，本发明的介质信息传输方法不仅适用于视频信息信号，还适用于音频信息信号等。
下面，参照图1和图2来说明本发明的原理。图2是表示图1所示的PDP装置中的数据传输原理的图。
首先，如图2(A)所示，设显示于视频信息显示系统的显示画面中的数据(显示视频信号数据)的位宽度为10位，传输路径6的位宽度(传输容量)为8位来进行说明。另外，这些位宽度为一例，可一般化为数据的位宽度为N(N为自然数)，传输路径6的位宽度为R(R为自然数)。另外，此时，数据的位宽度N与传输路径6的位宽度R之间存在N＞R的关系。
介质接收器2中，生成噪声加法数据，该噪声加法数据是向数据的低位2位附加了与数据的位宽度和传输路径的位宽度之差相当的2位(10-8＝2)随机噪声而得到的(图2(B))。另外，该噪声加法数据中，产生根据所附加的随机噪声的值、而进位到从LSB(Least Significant Bit，最低有效位)起的第3位起(以上)的位。这意味着根据随机噪声，将包含于数据的低位2位中的信息反映到第3位起的高位侧。对该噪声加法数据舍弃低位2位后，送出到传输路径6(图2(C))。
PDP装置4接收从介质接收器2发送的发送数据(图2(D))。PDP装置4接收到的接收数据被变换为实施了后述的预定处理(滤波、移位、加法处理等)后的10位显示用数据后输出(图2(E))。
这样，本发明的特征在于，在所具有的位宽度(传输位宽度)比显示用数据的位宽度(数据位宽度)小的传输路径中，通过将预定的噪声重叠在以往在送出侧(编码侧)舍弃的低位几位的信息上，从而附加到传输信息中，在接收侧(解码侧)执行预定的解码处理，来恢复数据。
根据本发明，在编码侧利用基于噪声重叠的进位将低位的信息附加于发送数据上，在解码侧去除在编码侧所重叠的噪声分量，同时，执行将通过重叠的噪声分量所进位的位附加于低位上的(恢复)处理。通过该处理，例如以往通过舍弃低位数位的信息来执行数据传输，所以使视频信号的显示精度恶化，但在本发明中，由于在接收侧执行恢复低位数位的信息的处理，所以可获得相对于现有技术、视频信号的显示精度不会降低的效果。另外，在本发明的处理中，虽然利用处理数据与附加的随机数据的组合，在数据恢复时有时会产生若干误差，但若是视频信息或音频信息等介质信息，则这些低位侧存在的恢复误差在允许的范围内。
另外，虽然最好使用随机噪声来作为发送侧(编码侧)附加的噪声，但也可以不是完全的随机噪声。即，即便不是完全的随机噪声，也产生低位的进位，另外，如后述的处理那样，因为根据显示装置上想发光的位置(像素)处的视频信号数据(下面称为“处理对象像素数据”)的前后几个像素数据来执行恢复处理，所以可限制恢复数据中的恢复误差，抑制视频信号中的显示精度下降。
下面，说明本发明的实施例。首先，图3是表示图1所示的介质接收器2的结构的框图。介质接收器2具备图像信号处理部21、和编码部22。
图像信号处理部21生成对视频信号实施了IP(interlaceprogressive，交错渐进)变换处理或调整大小处理后得到的变换数据，输出给编码部22。编码部22根据所传递的变换数据，生成用于输出给PDP装置4的视频信息信号(R、G、B的各亮度信号、场同步信号等)。另外，在生成视频信息信号时执行上述的噪声附加处理和位变换处理(例如10位→8位)，但该处理细节将在后面叙述。
另外，图4是表示图1所示的PDP装置4的结构的框图。PDP装置4具备解码部41、发光脉冲发生部42和显示部43。解码部41接收从介质接收器2发送的视频信息信号，生成用于在显示部43中显示的显示视频信号后输出。另外，在生成显示视频信号时，执行利用了上述进位位的数据恢复处理和位变换处理(例如8位→10位)，但该处理细节将在后面叙述。发光脉冲发生部42根据从解码部41传递的显示视频信号，生成施加给显示部43的发光脉冲。具体而言，根据R、G、B的显示视频信号所表示的灰度而生成使R、G、B的荧光体发光用的发光脉冲。显示部43例如由PDP构成，利用被发光脉冲发生部42生成的R、G、B发光脉冲驱动的多个单元(R、G、B的荧光体的组，对应于一个像素)来执行彩色显示。
图5是表示图3所示的编码部22的详细结构的框图。图5所示的编码部22具备输出例如随机噪声的噪声生成部24；将噪声生成部24的输出与从图像信号处理部21输出的R、G、B各视频信号相加的加法电路26(26R、26G、26B)；和被输入加法电路26的各输出信号(加法信号)的限幅电路28(28R、28G、28B)。另外，在以下的图5的说明中，将从图像信号处理部21输出后输入到编码部22的数据分别表述或称为“输入数据(R)”、“输入数据(G)”和“输入数据(B)”，或将它们统称为“输入数据”。
下面，说明图5所示的编码部22的处理。图5中，在分别输入了输入数据(R)、输入数据(G)和输入数据(B)的加法电路26R、26G、26B中，对从噪声生成部24输出的随机噪声进行加法运算。另外，此时进行加法运算的随机噪声如上所述，是与输入数据的数据位宽度(例如10位)和传输路径的传输位宽度(例如8位)的位差相当的2位随机噪声数据。即，向输入数据的低位2位附加随机噪声数据。限幅电路28中，对从加法电路26输出的加法输出数据执行舍弃低位2位的数据的处理。另外，舍弃的低位2位与随机噪声数据的位宽度一样，与输入数据的数据位宽度(10位)和传输路径的传输位宽度(8位)的位差相当。另外，由该处理生成的8位数据分别作为视频信息信号(R)、视频信息信号(G)和视频信息信号(B)发送到PDP装置4。
这里，有时通过该编码部22的处理，在发送给PDP装置4的数据(在本实施例中为8位的视频信息信号)中包含通过编码部22的位舍弃处理而失去的低位2位的信息。例如，在从加法电路26输出的加法输出数据的低位2位为“11”的情况下，当随机噪声数据为“11”、“10”和“01”时，产生进位，当随机噪声数据为“00”时，不产生进位。另外，加法输出数据的低位2位为“01”的情况下，当随机噪声数据为“11”时，产生进位，当随机噪声数据为“10”、“01”和“00”时，不产生进位。因此，存在根据加法输出数据与随机噪声数据的组合产生退位的情况和不产生进位的情况，在发送给PDP装置4的8位的视频信息信号中产生关于进位信息的若干不明确性。但是，通过后述的解码部41的处理可将该不明确性降低到实用上不成问题的等级以下。
图6是表示图4所示的解码部41的详细结构的框图。图6所示的解码部41具备平均运算部51(511、512、513、514)，被输入后述的输入数据(t-2)、输入数据(t-1)、输入数据(t)、输入数据(t+1)和输入数据(t+2)中的预定信号；差分运算部52(521、522、523、524)，分别运算被输入了输入数据(t)的信号线(下面称为“主线线路”或单称“主线”)和平均运算部51的各平均输出的差分；滤波器53(531、532、533、534)，对差分运算部52的各差分输出执行后述的预定的滤波处理；移位电路54(541、542、543、544)，对滤波器53的滤波输出执行预定的移位处理；和加法电路55，将移位电路54的各移位输出和主线的数据(即输入数据(t))相加。
另外，图7是表示从暂时保持视频信息信号的存储器(图6中省略图示)输入到解码部41的输入数据的概念的图。图7中，格线所包围的存储区域对应于显示画面上的一个单元。如图6所示，输入到解码部41的输入数据为5个。首先，在图7所示的保持于存储器中的视频信息信号的时序数据中，图中的“黑圈”标记表示的数据是处理对象像素的输入数据(t)，即主线数据。另外，在“阴影线”表示的4个信号中，比输入数据(t)早1个时刻和早2个时刻的存储在存储器中的数据分别是输入数据(t-1)和输入数据(t-2)，比输入数据(t)晚1个时刻和晚2个时刻的存储在存储器中的数据分别是输入数据(t+1)和输入数据(t+2)。另外，就“t-2”和“t-1”的输入数据而言，虽然也存在已执行了上述恢复处理后的数据，但本处理中的输入数据(t-1)和输入数据(t-2)不是执行了恢复处理后的数据，而使用执行恢复处理前的数据。
这里，将包含处理对象像素的输入数据(t)的两侧直接相邻的数据(输入数据(t-1)和输入数据(t+1))在内的相邻数据(例如输入数据(t-2)和输入数据(t+2)等)定义为“附近数据”。另外，作为该附近数据，在图7所示的示例中，使用处理对象像素的输入数据(t)的时间上连续的数据(即图7的存储器映射图上的连续的横向数据)，但也可将空间上连续的数据(即图7的存储器映射图上以输入数据(t)为中心相邻的纵、横、斜向的数据)定义为附近数据，执行使用该附近数据的处理。
下面，说明图6所示的解码部41的处理。图中，在平均运算部51中，以作为主线数据(处理对象数据)的输入数据(t)为中心，与相邻的输入数据之间执行平均运算。即，在平均运算部511中执行输入数据(t-2)与输入数据(t-1)的平均运算，在平均运算部512中执行输入数据(t-1)与输入数据(t)的平均运算，在平均运算部513中执行输入数据(t)与输入数据(t+1)的平均运算，在平均运算部514中执行输入数据(t+1)与输入数据(t+2)的平均运算。差分运算部52中，执行分别从平均运算部51输出的各平均运算输出与主线数据的差分运算。即，差分运算部521中执行平均运算部511的平均运算输出与输入数据(t)的差分运算，差分运算部522中执行平均运算部512的平均运算输出与输入数据(t)的差分运算，差分运算部523中执行平均运算部513的平均运算输出与输入数据(t)的差分运算，差分运算部524中执行平均运算部514的平均运算输出与输入数据(t)的差分运算。滤波器53中，对差分运算部52的各差分输出执行后述的预定的滤波处理。移位电路54中对滤波器53的各滤波输出执行向低位侧的预定位数的移位。另外，移位的位数对应于在发送侧舍弃的位数，在本实施例中为2位(右移位)。加法电路55中，将主线输出与移位电路54的各移位输出相加。即，在加法电路55中进行相加，使得移位电路54的2位输出附加到8位的主线输出的LSB侧，得到10位的输出。
图8是表示滤波器53的滤波特性的一例的图。在图8所示的滤波特性中，在输入小的情况下，将输入数据原样作为输出数据，在输入大的情况下，根据预定的限幅器阈值，对输出进行限幅。另外，图9是表示与图8不同的滤波特性的一例的图。在图8所示的滤波特性中，在限幅器阈值附近，输出值不连续，在该不连续点处有可能进入噪声分量。图9所示的滤波特性是消除了限幅器阈值附近的不连续点的滤波特性。另外，就包含限幅器阈值、使用哪个滤波特性而言，只要根据传输的信息的性质或传输路径的噪声特性等来确定即可。
这里，如下所述概念性地说明上述解码部41的处理。例如，若作为主线数据的输入数据(t)具有比作为附近数据之一的输入数据(t-2)大的值，则输入数据(t)中产生进位位的可能性高。此时，图6的差分运算部521中产生差分输出(负的输出)。当该差分输出最终经移位电路541附加到8位的主线输出的LSB侧时，使主线输出位产生退位。这样，在接收侧执行数据恢复处理。另外，上述中，描述了是否产生进位取决于处理对象数据与随机噪声数据的组合，但在本实施例中，由于根据4个差分运算部的输出来执行恢复处理，所以可降低恢复处理数据内在的不明确程度。另外，在本实施例中，利用4个平均运算部以主线数据为中心在与相邻的输入数据之间执行平均运算，同时，利用滤波器去除过大输入的影响，所以对噪声等的稳定性得以增加。
如上所述，根据本实施例，在编码部中利用基于噪声重叠的进位将低位的信息附加到视频信息信号上，在解码部执行将在编码部中因重叠的噪声分量而进位的位附加(恢复)到低位上的处理，所以获得相对于现有技术，视频信号的显示精度不会降低的效果。
权利要求
1.一种视频信息显示系统，具有传输视频信息信号的视频信息传输装置；和视频信息显示装置，其接收从该视频信息传输装置发送的视频信息信号来进行显示，其特征在于，所述视频信息传输装置具备编码部，其将输入的N位(N为自然数)的视频信号变换为R位(R为满足R＜N的自然数)的视频信息信号，所述视频信息显示装置具备解码部，其根据从所述视频信息传输装置发送的R位的视频信息信号，生成N位的显示视频信号。
2.根据权利要求1所述的视频信息显示系统，其特征在于，所述编码部具备产生预定噪声的噪声生成单元；加法电路，其将所述噪声生成单元生成的(N-R)位的噪声信号与所述N位的视频信息信号相加；和限幅电路，其对所述加法电路的加法输出舍弃低位(N-R)位。
3.根据权利要求2所述的视频信息显示系统，其特征在于，所述解码部具备平均运算部，其运算时间上或空间上连续的预定数量的视频信息信号中、相互相邻的视频信息信号的平均值；差分运算部，其运算所述平均运算部输出的平均运算信号与所述预定数量的视频信息信号中作为处理对象的视频信息信号之间的差分值；滤波器，其对所述差分运算部输出的差分运算信号执行预定的滤波处理；和移位电路，其将所述滤波器的滤波输出向低位侧移位(N-R)位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的视频信息显示系统，其特征在于所述滤波器的特性具有限制为预定值以下的输出的限幅特性。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的视频信息显示系统，其特征在于针对RGB的每种颜色设置有所述编码部和解码部。
6.一种介质信息传输方法，使用具有R位(R为满足R＜N的自然数)的传输容量的传输路径来传输N位(N为自然数)的介质信息，其特征在于，具有发送步骤，该发送步骤包括发送第1步骤，将(N-R)位的噪声信号与所述N位的介质信息相加；和发送第2步骤，生成从所述发送第1步骤的输出中舍弃了低位(N-R)位后的R位的介质信息。
7.根据权利要求6所述的介质信息传输方法，其特征在于，具有接收步骤，该接收步骤包括接收第1步骤，接收通过所述发送步骤发送的R位的介质信息，并运算该接收到的R位的介质信息的时间上或空间上连续的预定数量的视频信息信号中、相互相邻的视频信息信号的平均值；接收第2步骤，运算所述接收第1步骤的输出与所述预定数量的视频信息信号中作为处理对象的视频信息信号之间的差分值；接收第3步骤，对所述接收第2步骤的输出执行预定的滤波处理；和接收第4步骤，将所述接收第3步骤的输出向低位侧移位(N-R)位。
全文摘要
视频信息显示系统和介质信息传输方法。本发明的课题是，提供在受到传输容量制约的情况下也能传输期望容量的视频信息的技术。作为解决手段，一种视频信息显示系统，具有被输入介质信息等的介质接收器(2)、和显示/再现介质信息等的PDP装置(4)，其中，介质接收器(2)的编码部(22)将输入的N位(N为自然数)的视频信号变换为R位(R为满足R＜N的自然数)的视频信息信号。将该R位的视频信息信号从介质接收器(2)发送给PDP装置(4)。PDP装置(4)的解码部(41)根据从介质接收器(2)发送的R位的视频信息信号，生成N位的显示视频信号。
文档编号H04N7/24GK1842132SQ200610066979
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者松野笃, 小口富弘, 重田哲也, 安藤洋史 申请人:日本先锋公司