特許 7076478 半導体装置、ディスプレイ装置、電子機器、画像処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-19

(45)【発行日】2022-05-27

(54)【発明の名称】半導体装置、ディスプレイ装置、電子機器、画像処理方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 17/04 20060101AFI20220520BHJP

   H04N 17/00 20060101ALI20220520BHJP

   H04N 5/66 20060101ALI20220520BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20220520BHJP

【ＦＩ】

H04N17/04 Z

H04N17/00 A

H04N5/66 Z

G09G3/20 633E

G09G3/20 670F

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2019567071

(86)(22)【出願日】2019-01-22

(86)【国際出願番号】 JP2019001771

(87)【国際公開番号】W WO2019146566

(87)【国際公開日】2019-08-01

【審査請求日】2020-06-10

(31)【優先権主張番号】P 2018009812

(32)【優先日】2018-01-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 洋治

【審査官】益戸 宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１０４３４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－３００５９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １７／００

Ｈ０４Ｎ ５／６６

Ｈ０４Ｎ ９／１２

Ｈ０４Ｎ ２１／００

Ｇ０９Ｇ ３／００－５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

デジタルビデオ信号を受信するビデオ入力インタフェースと、
前記デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドを抽出し、前記パケットコマンドをデコードするデコーダと、
前記パケットコマンドに応じた処理を実行する処理部と、
を備え、
前記処理部は、
前記デジタルビデオ信号に含まれうる所定画像を記述する基準図形データを保持するメモリと、
前記パケットコマンドが第２コマンドを含むとき、前記デジタルビデオ信号の所定領域、または前記第２コマンドに含まれるパラメータが指定する領域に含まれる画像を、前記所定画像と比較する第２比較部と、
を含むことを特徴とする半導体装置。

【請求項2】

前記処理部は、
前記パケットコマンドが第１コマンドを含むとき、前記デジタルビデオ信号の所定領域、または前記第１コマンドに含まれるパラメータが指定する領域に含まれるＲＧＢデータについて検査用の値を計算する計算部と、
前記計算部において得られた前記検査用の値を、前記第１コマンドに含まれる前記検査用の値の期待値と比較する第１比較器と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記検査用の値は、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checking）またはチェックサムにより計算されることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

所定のパラメータを格納するレジスタをさらに備え、
前記処理部は、前記パケットコマンドが第３コマンドを含むとき、前記レジスタの値を、前記第３コマンドに含まれる前記レジスタの値の期待値と比較する第３比較器を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項5】

デジタルビデオ信号を受信するビデオ入力インタフェースと、
前記デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドを抽出し、前記パケットコマンドをデコードするデコーダと、
前記パケットコマンドに応じた処理を実行する処理部と、
所定のパラメータを格納するレジスタと、
を備え、
前記処理部は、前記パケットコマンドが第３コマンドを含むとき、前記レジスタの値を、前記第３コマンドに含まれる前記レジスタの値の期待値と比較する第３比較器を含むことを特徴とする半導体装置。

【請求項6】

前記処理部における処理結果を、割り込み要求として外部に出力することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項7】

前記処理部における処理結果を、外部からアクセス可能なレジスタに書き込むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項8】

タイミングコントローラであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項9】

タイミングコントローラとソースドライバの機能を備えるワンチップドライバであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項10】

ブリッジ回路であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれかに記載の半導体装置を備えることを特徴とするディスプレイ装置。

【請求項12】

請求項１から１０のいずれかに記載の半導体装置を備えることを特徴とする電子機器。

【請求項13】

グラフィックプロセッサにおいて、デジタルビデオ信号を生成するステップと、
グラフィックプロセッサにおいて、前記デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットで、パケットコマンドをマッピングするステップと、
グラフィックプロセッサから前記デジタルビデオ信号を送信するステップと、
前記デジタルビデオ信号を受信するステップと、
前記デジタルビデオ信号に含まれうる所定画像を記述する基準図形データを保持しておくステップと、
前記デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドを抽出し、前記パケットコマンドをデコードするステップと、
前記パケットコマンドが第２コマンドを含むとき、前記デジタルビデオ信号の所定領域、または前記第２コマンドに含まれるパラメータが指定する領域に含まれる画像を、前記所定画像と比較するステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。

【請求項14】

グラフィックプロセッサにおいて、デジタルビデオ信号を生成するステップと、
グラフィックプロセッサにおいて、前記デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットで、パケットコマンドをマッピングするステップと、
グラフィックプロセッサから前記デジタルビデオ信号を送信するステップと、
前記デジタルビデオ信号を受信するステップと、
レジスタに所定のパラメータを格納するステップと、
前記デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドを抽出し、前記パケットコマンドをデコードするステップと、
前記パケットコマンドが第３コマンドを含むとき、前記レジスタの値を、前記第３コマンドに含まれる前記レジスタの値の期待値と比較するステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デジタルビデオ信号のインタフェースを有する半導体装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１は、画像表示システムのブロック図である。画像表示システム１００Ｒは、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのディスプレイパネル１０２と、ゲートドライバ１０４、ソースドライバ１０６、グラフィックプロセッサ１１０、マイクロコントローラ１１２およびタイミングコントローラ２００を備える。グラフィックプロセッサ１１０は、ディスプレイパネル１０２に表示すべきビデオデータを生成する。このビデオデータに含まれるピクセル（ＲＧＢ）データは、シリアル形式で、タイミングコントローラ２００に伝送される。

【0003】

タイミングコントローラ２００は、ビデオデータを受け、各種の制御／同期信号を生成する。ゲートドライバ１０４は、タイミングコントローラ２００からの信号と同期してディスプレイパネル１０２の走査線Ｌ_Ｓを順に選択する。またＲＧＢデータは、ソースドライバ１０６に供給される。

【0004】

タイミングコントローラ２００は、主として、受信回路２０２、送信回路２０４、ロジック回路２１０を備える。受信回路２０２は、グラフィックプロセッサ１１０からシリアル形式でビデオデータを受信する。ロジック回路２１０は、受信回路２０２が受信したビデオデータにもとづいて、制御／同期信号を生成する。送信回路２０４は、制御信号やビデオデータを、ゲートドライバ１０４およびソースドライバ１０６に出力する。

【0005】

インタフェース回路２１２は、タイミングコントローラ２００を外部から制御するために設けられる。たとえばインタフェース回路２１２は、Ｉ^２Ｃ（Inter IC）インタフェースやＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）であり、マイクロコントローラ１１２（あるいはグラフィックプロセッサ）からアクセス可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平６－３１７７８２号公報

【文献】特開２００２－１６９５２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図１の画像表示システム１００Ｒにおいて、タイミングコントローラ２００が正常に動作しているかをチェックしたいという要求がある。このチェックにインタフェース回路２１２を利用した場合、チェックの頻度を高めると、マイクロコントローラ１１２（あるいはグラフィックプロセッサ）の負荷が増大する。

【0008】

ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）規格やDisplayPort規格では、１フレームのうち、アクティブエリア外のブランク期間において、グラフィックプロセッサ１１０から受信回路２０２に対してコントロール信号を送信可能となっている。したがってこれらのコントロール信号を利用して、タイミングコントローラ２００の状態を外部からチェックできるように、タイミングコントローラ２００を設計することも可能である。

【0009】

ところが、コントロール信号に関して、ビデオインタフェースの規格（ＨＤＭＩ規格やDipslayPort規格）ごとに固有の仕様（プロトコル）が規定されている。一方で、タイミングコントローラ２００は、ビデオインタフェースの規格ごとに製品ラインナップを揃える必要がある。したがって、タイミングコントローラの設計に際しては、対応するビデオインタフェースの規格ごとに、プロトコルを変更する必要があり、タイミングコントローラ２００の汎用性、流用性が低下する。

【0010】

グラフィックプロセッサ１１０についても同様であり、ビデオインタフェースの規格ごとに、制御信号のプロトコルを変更する必要がある。

【0011】

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、タイミングコントローラなどのビデオインタフェースを有する半導体装置を、ビデオインタフェースの規格に依存せずに制御する技術の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のある態様は、半導体装置に関する。半導体装置は、デジタルビデオ信号を受信するビデオ入力インタフェースと、デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドを抽出し、パケットコマンドをデコードするデコーダと、パケットコマンドに応じた処理を実行する処理部と、を備える。

【0013】

本発明の別の態様は、グラフィックプロセッサである。このグラフィックプロセッサは、デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットで、パケットコマンドをマッピングするエンコーダと、デジタルビデオ信号を送信するビデオ出力インタフェースと、を備える。

【0014】

本発明のさらに別の態様は、画像処理方法である。この方法は、グラフィックプロセッサにおいて、デジタルビデオ信号を生成するステップと、グラフィックプロセッサにおいて、デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットで、パケットコマンドをマッピングするステップと、グラフィックプロセッサからデジタルビデオ信号を送信するステップと、デジタルビデオ信号を受信するステップと、デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドを抽出し、パケットコマンドをデコードするステップと、パケットコマンドに応じた処理を実行するステップと、を備える。

【0015】

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【0016】

さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。

【発明の効果】

【0017】

本発明のある態様によれば、ビデオインタフェースを有する半導体装置を、ビデオインタフェースを用いて外部から制御可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】画像表示システムのブロック図である。

【図2】実施の形態に係る半導体装置を備える画像表示システムの基本構成を示すブロック図である。

【図3】１フレーム分のデジタルビデオ信号を説明する図である。

【図4】デジタルビデオ信号の伝送を説明する図である。

【図5】図５（ａ）～（ｄ）は、パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄのマッピングの一例を説明する図である。

【図6】図６（ａ）、（ｂ）は、パケットマッピングの具体例を示す図である。

【図7】ブラインドデータラインのフォーマットの一例を示す図である。

【図8】図８（ａ）は、エラーチェック用のコマンドに対応した半導体装置を示す図であり、図８（ｂ）は、エラーチェックを説明する図である。

【図9】画像比較用のコマンドに対応した半導体装置を示す図である。

【図10】ステータスチェック用のコマンドに対応した半導体装置を示す図である。

【図11】図１１（ａ）～（ｄ）は、半導体装置の具体的なアプリケーションを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（実施の形態の概要）
本明細書に開示される一実施の形態は、半導体装置に関する。半導体装置は、デジタルビデオ信号を受信するビデオ入力インタフェースと、デジタルビデオ信号のアクティブエリア内に含まれ、かつディスプレイパネルに表示されないブラインドエリアに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドを抽出し、パケットコマンドをデコードするデコーダと、パケットコマンドに応じた処理を実行する処理部と、を備える。これによると、ビデオフレームにブラインドエリアを設け、パケットコマンドを、ブラインドエリアに含まれるＲＧＢデータにマッピングすることにより、ビデオインタフェースの規格に依存しない共通のフォーマットで、半導体装置を制御することが可能となる。

【0020】

たとえば、パケットコマンドを利用して、エラーチェック、画像比較、ステータスチェックが可能となる。

【0021】

（エラーチェック）
処理部は、パケットコマンドが第１コマンドを含むとき、デジタルビデオ信号の所定領域、または第１コマンドに含まれるパラメータが指定する領域に含まれるＲＧＢデータについて検査用の値を計算する計算部と、計算部において得られた検査用の値を、第１コマンドに含まれる検査用の値の期待値と比較する第１比較器と、を含んでもよい。これによると、デジタルビデオ信号が正常に伝送されているかどうかをチェックできる。

【0022】

検査用の値は、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checking）またはチェックサムにより計算されてもよい。

【0023】

（画像比較）
処理部は、デジタルビデオ信号に含まれうる所定画像を記述する基準図形データを保持するメモリと、パケットコマンドが第２コマンドを含むとき、デジタルビデオ信号の所定領域、または第２コマンドに含まれるパラメータが指定する領域に含まれる画像を、所定画像と比較する第２比較部と、を含んでもよい。デジタルビデオ信号に、繰り返し同じ所定画像（図形、パターン、アイコン、文字）が含まれる場合には、所定画像の情報を予め半導体装置側に与えておき、半導体装置側で比較させることにより、デジタルビデオ信号が正常に伝送されているかどうかをチェックできる。

【0024】

（ステータスチェック）
半導体装置は、所定のパラメータを格納するレジスタを備えてもよい。処理部は、パケットコマンドが第３コマンド（ステータスチェック）を含むとき、レジスタの値を、第３コマンドに含まれるレジスタの値の期待値と比較する第３比較器と、を含んでもよい。これにより、半導体装置の状態が、デジタルビデオ信号を生成するプロセッサが期待する状態と一致するか否かを判定することができる。

【0025】

処理部における処理結果を、割り込み要求（ＩＲＱ：Interrupt Request）として外部に出力してもよい。この場合、レジスタアクセスに比べて、ハードウェアの負荷を低減できる。

【0026】

処理部における処理結果を、外部からアクセス可能なレジスタに書き込んでもよい。

【0027】

半導体装置は、タイミングコントローラであってもよい。あるいは半導体装置は、タイミングコントローラとソースドライバの機能を備えるワンチップドライバであってもよい。あるいは半導体装置は、ブリッジ回路であってもよい。ブリッジ回路は、あるビデオインタフェース規格のビデオ信号を、別のビデオインタフェース規格のビデオ信号に変換する機能、ビデオ信号を複数の系統に分配する機能、複数系統のビデオ信号からひとつのビデオ信号を選択する機能の少なくともひとつを有してもよい。

【0028】

（実施の形態）
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0029】

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさず、あるいは機能を阻害しない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさず、あるいは機能を阻害しない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0030】

図２は、実施の形態に係る半導体装置３００を備える画像表示システム１００の基本構成を示すブロック図である。画像表示システム１００は、半導体装置３００およびグラフィックプロセッサ４００を備える。

【0031】

グラフィックプロセッサ４００は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などであり、ビデオデータを生成する。グラフィックプロセッサ４００は、画像処理部４０２、ビデオ出力インタフェース４０４、エンコーダ４０６を備える。画像処理部４０２は、ディスプレイパネル（不図示）に表示すべきビデオデータＳ_１を生成する。ビデオ出力インタフェース４０４は、ＨＤＭＩ規格やDisplayPort規格あるいはＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格に準拠したトランスミッタを含み、ビデオデータＳ_１を含むデジタルビデオ信号Ｓ_２をシリアル形式で半導体装置３００に送信する。

【0032】

本実施の形態では、グラフィックプロセッサ４００から半導体装置３００に対して、ビデオデータＳ_１に加えて、パケットコマンドＳ_３を、デジタルビデオ信号Ｓ_２に含まれる形で送信可能となっている。

【0033】

図３は、１フレーム分のデジタルビデオ信号５００を説明する図である。デジタルビデオ信号５００は、アクティブエリア（Active Video Region）５１０とそれ以外のブランキングエリア（Blanking Region）５２０を含む。ブランキングエリア５２０は、垂直ブランキングエリア５２２と、水平ブランキングエリア５２４を含む。

【0034】

垂直ブランキングエリア５２２は、１フレームの総ライン数のうち、先頭の数ライン分に相当する。水平ブランキングエリア５２４は、１ラインの総ピクセル数のうち、先頭の数ピクセル分に相当する。

【0035】

本実施の形態において、アクティブエリア５１０は、ディスプレイパネルに表示すべき（言い換えればユーザに提示すべき）表示エリア５１２と、ディスプレイには表示されない（言い換えればユーザには提示されない）領域（ブラインドエリア）５１４を含む。図３では、アクティブエリア５１０のうち、先頭の２ライン分が、ブラインドエリア５１４に割り当てられる。この２ラインをブラインドデータライン５１６と称する。

【0036】

表示エリア５１２には、ビデオデータＳ_１がＲＧＢフォーマットでマッピングされる。これと同様に、ブラインドエリア５１４には、パケットコマンドＳ_３がＲＧＢフォーマットにてマッピングされる。

【0037】

図４は、デジタルビデオ信号５００の伝送を説明する図である。デジタルビデオ信号５００を伝送する１フレーム期間のうち、垂直ブランキングエリア５２２に対応する期間中、垂直ブランキング信号ＶＢｌａｎｋがアサート（ハイ）される。垂直ブランキング信号ＶＢｌａｎｋがネゲート（ロー）されると、アクティブエリア５１０に相当するアクティブラインの伝送が開始する。

【0038】

垂直ブランキング信号ＶＢｌａｎｋがネゲート（ロー）されると、アクティブエリア５１０の先頭に位置するブラインドエリア５１４に含まれるブラインドデータライン５１６が伝送される。続いて、表示エリア５１２に含まれる表示ライン５１８が伝送される。アクティブピクセルが伝送される期間、データイネーブル信号ＤＥ（またはＶＤＥ）がアサート（ハイ）される。各ライン５１６、５１８には、複数のピクセルデータ５３０が含まれ、各ピクセルデータはＲＧＢデータを含む。

【0039】

図２に戻る。エンコーダ４０６は、ブラインドエリアに対応するブラインドデータライン５１６に、パケットコマンドＳ_３を、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングする。ビデオ出力インタフェース４０４は、ビデオデータＳ_１とパケットコマンドＳ_３を含むデジタルビデオ信号Ｓ_２を、半導体装置３００に送信する。

【0040】

半導体装置３００は、グラフィックプロセッサ４００からのデジタルビデオ信号Ｓ_２を受信可能なビデオ入力インタフェースを有するさまざまなデバイスであり、その種類は特に限定されない。

【0041】

半導体装置３００は、ビデオ入力インタフェース３０２、デコーダ３０４、処理部３０６を備える。ビデオ入力インタフェース３０２は、デジタルビデオ信号Ｓ_２を受信する。デコーダ３０４は、デジタルビデオ信号Ｓ_２のブラインドデータラインに、ＲＧＢデータのフォーマットでマッピングされたパケットコマンドＳ_３を抽出し、パケットコマンドＳ_３をデコードする。処理部３０６は、デコーダ３０４が抽出したパケットコマンドＳ_３に応じた処理を実行する。ビデオ入力インタフェース３０２が受信したデジタルビデオ信号Ｓ_２のうちビデオデータＳ_１は、画像処理部３０８に供給される。画像処理部３０８は、ビデオデータＳ_１に対して、半導体装置３００に要求される処理を実行する。

【0042】

図５（ａ）～（ｄ）は、パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄのマッピングの一例を説明する図である。図５（ａ）には、パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄの基本フォーマットが示される。パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄは、ヘッダ（ＨＥＡＤＥＲ）とデータ（ＤＡＴＡ）を含む。ヘッダには、コマンドの種類を示す制御識別子（ＣＴＬ－ＩＤ）およびコマンド長（ＣＴＬ－ＬＥＮＧ）が含まれる。データには、制御データ（ＣＴＬ－ＤＡＴＡ）が含まれる。たとえば制御識別子、コマンド長には８ビットが割り当てられる。制御データ（ＣＴＬ－ＤＡＴ）は、コマンド長（ＣＴＬ－ＬＥＮＧ）が示す値に応じたビット数を有し、たとえば１６×（ＣＴＬ－ＬＥＮＧ＋１）である。

【0043】

図５（ａ）のパケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄは、図５（ｂ）に示すように、ＲＧＢデータとしてマッピングされる。たとえば１ピクセル目のＲＧＢデータ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）には、パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄのヘッダに含まれるビットがマッピングされる。２ピクセル目のＲＧＢデータ（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）および３ピクセル目のＲＧＢデータ（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）には、パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄのデータに含まれるビットがマッピングされる。

【0044】

受信側において、パケットコマンドを正しく受信したかを検証するために、ＣＲＣビットが付加される。図５（ｃ）は、ＣＲＣ（巡回冗長検査）用のデータが付加されたピクセルデータ（ＢＤＰピクセルという）を示す。ＢＤＰピクセルの４ピクセル目以降のＲＧＢデータ（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）には、ＣＲＣデータがマッピングされる。なお、ＣＲＣデータは、パケットコマンドＳ_３が正しく伝送されたか否かをチェックするためのデータであり、後述するパケットコマンドを利用したチェックと混同してはならない。

【0045】

図５（ｃ）のＢＤＰピクセルは、図５（ｄ）に示すように、スロット（Ｓｌｏｔ）に格納される。スロットには、同期ピクセル（Ｓｙｎｃ－ｐｉｘｅｌ）、ＢＤＰピクセルおよびブランクデータ（Ｂｌａｎｋ）が含まれる。

【0046】

図６（ａ）、（ｂ）は、パケットマッピングの具体例を示す図である。ヘッダの制御識別子（ＣＴＬ－ＩＤ）、コマンド長（ＣＴＬ－ＬＥＮＧ）はそれぞれ８ビットであり、合計１６ビットである。

【0047】

またデータには、ＤＡＴ０（４ビット），ＤＡＴ１（１３ビット），ＤＡＴ２（１３ビット）、ＲＳＶ（２ビット）、合計３２ビットが含まれる。ＤＡＴ０，ＤＡＴ１，ＤＡＴ１，ＲＳＶに割り当てられるパラメータは、コマンドの種類ごとに決めればよい。

【0048】

図６（ａ）は、１８ｂｐｐ（bit per pixel）、すなわちＲＧＢそれぞれが６ビットの場合を示す。ヘッダに含まれる１６ビットは、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０の１８ビットに、左詰めで割り当てられる。もちろん右詰で割り当ててもよい。

【0049】

またデータに含まれる３２ビットは、２，３ピクセル目のＲ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２の３６ビットに、左詰で割り当てられる。

【0050】

たとえばＣＲＣ用のデータは、ヘッダとデータをマッピングした後、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれに分けて計算してもよい。この例ではＣＲＣ１６を用いるものとする。Ｒ（Ｇ，Ｂ）について計算されたＣＲＣ値を、ＣＲＣ１６－Ｒ（ＣＲＣ１６－Ｇ，ＣＲＣ１６－Ｂ）とする。Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれのＣＲＣデータは１６ビットであり、合計４８ビットを含む。これらは、４番目から６番目のピクセル（５４ピクセル）にマッピングされる。

【0051】

図６（ｂ）は、２４ｂｐｐの例を示す。ＣＲＣ用のデータは、４番目のピクセル（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）および５番目のピクセル（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）に割り当てられる。

【0052】

図７は、ブラインドデータラインのフォーマットの一例を示す図である。ブラインドデータラインの本数は、たとえば、最大で７本まで拡張可能としてもよい。同一ライン、あるいは複数のラインに、同じコマンドを格納することも可能であり、この場合、冗長性を高めることができる。

【0053】

ブラインドデータラインには、定期的に同期ピクセル（Ｓｙｎｃ－ｐｉｘｅｌ）が挿入される。たとえば同期ピクセルは、１ピクセルの固定長を有する。

【0054】

最初の同期ピクセルは、ブラインドデータラインの先頭に配置し、それ以降、所定周期（たとえば３２ピクセル周期）で挿入してもよい。同期ピクセルから次の同期ピクセルまでをスロットと定義する。スロット数が、１フレーム中の最大パケット数となる。ＢＤＰピクセルは、同期ピクセルの次のピクセルから開始する。なお、ラインの途中で、ＢＤＰピクセルが格納されないスロットが存在してもよい。先頭の同期ピクセルが検出できない場合、受信側では、そのフレームのブラインドデータラインのデコードを破棄してもよい。それ以降の中間の同期ピクセルが検出できない場合、そのスロットのデコードを破棄してもよい。

【0055】

受信側のデコーダは、同期ピクセルの検出を失敗したスロット番号を、グラフィックプロセッサ４００からアクセス可能なレジスタに格納してもよい。これにより、グラフィックプロセッサ４００は、レジスタリードにより、エラーの生じたスロット番号を知ることができる。

【0056】

なお、同期ピクセルを２種類（あるいはそれ以上）用意することにより、複数のスロットに跨がって、長いＢＤＰピクセルを格納することも可能となる。

【0057】

実施の形態によれば、ビデオフレームにブラインドエリアを設け、パケットコマンドを、ブラインドエリアに含まれるＲＧＢデータにマッピングすることにより、ビデオインタフェースの規格に依存しない共通のフォーマットで、半導体装置３００を制御することが可能となる。

【0058】

続いて、パケットコマンドの例を具体的に説明する。

【0059】

（エラーチェック）
図８（ａ）は、エラーチェック用のコマンドに対応した半導体装置３００Ａを示す図である。図８（ａ）の処理部３０６Ａは、エラーチェック用の第１コマンドに対応する。処理部３０６Ａは、計算部３１０、第１比較器３１２を含む。パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄが第１コマンド（エラーチェックコマンド）を含むとき、計算部３１０は、デジタルビデオ信号（ビデオデータＳ_１）の所定領域、または第１コマンドに含まれるパラメータが指定する領域に含まれるＲＧＢデータについて、検査用の値を計算する。この例では、ＣＲＣを用いるものとする。第１コマンドのデータ部分には、検査用の値の期待値が含まれている。第１比較器３１２は、計算部３１０による計算値ＣＡＬＣと、第１コマンドに含まれる期待値ＥＸＰを比較する。

【0060】

図８（ｂ）は、エラーチェックを説明する図である。この例では、ブラインドデータライン５１６に、３個の第１コマンドＲＸ＿ＩＣＲＣ０～ＲＸ＿ＩＣＲＣ２が含まれており、３つのエリアがチェック対象として指定される。各コマンドＲＸ＿ＩＣＲＣ＃（＃＝０，１，２）のデータ部分には、それぞれが対象とするエリアＲＧＮ＃を指定するパラメータと、ＣＲＣの期待値ＥＸＰ＃が含まれる。

【0061】

このエラーチェックのコマンドをサポートすることにより、フレームが正しく伝送されたか否かを判定することができる。処理部３０６Ａは、比較結果を、割り込み要求ＩＲＱとして外部に出力する。たとえばエラーが検出されたときにグラフィックプロセッサ４００に割り込みをかけることにより、チェックごと（フレームごと）のレジスタアクセスの発生を防止でき、負荷を軽減できる。

【0062】

なお検査用の値の計算には、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checking）に代えて、チェックサムなど、他の方式を用いてもよい。また、１個の第１コマンドで、複数のエリアを指定可能としてもよい。

【0063】

（画像比較）
図９は、画像比較用のコマンドに対応した半導体装置３００Ｂを示す図である。図９の処理部３０６Ｂは、画像比較用の第２コマンドに対応する。処理部３０６Ｂは、メモリ３２０および第２比較部３２２を含む。

【0064】

映像には、同じ画像（図形、パターン、アイコン、文字）が繰り返し発生する。そこで、繰り返し用いられる所定画像を標準図形として規定し、所定画像を記述する基準図形データを、予めメモリ３２０に格納しておく。基準図形データは、半導体装置３００の起動時に、外部から読み込んでもよいし、半導体装置３００が不揮発的に保持してもよい。

【0065】

第２比較部３２２は、パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄが第２コマンドを含むとき、デジタルビデオ信号（ビデオデータＳ_１）の所定領域に含まれる画像を、メモリ３２０の基準図形データから再生された所定画像（すなわち期待値）と比較する。比較結果は、割り込み要求ＩＲＱとして出力される。

【0066】

所定画像が発生する位置が、フレーム毎に異なる場合には、第２コマンドのデータ部分に、発生箇所を指定するパラメータを含めればよい。

【0067】

このように、デジタルビデオ信号に、繰り返し同じ所定画像（図形、パターン、アイコン、文字）が含まれる場合には、所定画像の情報を予め半導体装置側に与えておき、半導体装置側で比較させることにより、デジタルビデオ信号が正常に伝送されているかどうかをチェックできる。

【0068】

（ステータスチェック）
図１０は、ステータスチェック用のコマンドに対応した半導体装置３００Ｃを示す図である。処理部３０６Ｃは、ステータスチェック用の第３コマンドに対応する。処理部３０６Ｃは、レジスタ３３０および第３比較部３３２を含む。

【0069】

レジスタ３３０には、半導体装置３００の状態を示すパラメータが格納されている。パラメータが示す状態は特に限定されない。

【0070】

第３比較部３３２は、パケットコマンドＢＤＰ－ｃｍｄが第３コマンド（ステータスチェック）を含むとき、レジスタ３２０の値を、第３コマンドに含まれるレジスタの値の期待値と比較する。第３コマンドのデータ部分は、チェック対象とするレジスタのアドレスを含んでもよく、第３比較部３３２は、指定されたアドレスにアクセスし、その値を、期待値と比較することができる。

【0071】

これにより、半導体装置３００Ｃの状態が、グラフィックプロセッサ４００が期待する状態となっているかどうかをチェックすることができる。

【0072】

図１１（ａ）～（ｄ）は、半導体装置３００の具体的なアプリケーションを示す図である。図１１（ａ）において、半導体装置３００は、タイミングコントローラ２００である。タイミングコントローラ２００は、グラフィックプロセッサ４００からのデジタルビデオ信号Ｓ_２を受け、ゲートドライバ１０４およびソースドライバ１０６を制御する。

【0073】

図１１（ｂ）において、半導体装置３００は、ブリッジチップ１２０である。ブリッジチップ１２０は、グラフィックプロセッサ４００とタイミングコントローラ２００の間に設けられ、グラフィックプロセッサ４００の出力インタフェースと、タイミングコントローラの入力インタフェースの橋渡しをする。

【0074】

図１１（ｃ）において、半導体装置３００は、ブリッジチップ１３０である。ブリッジチップ１３０は、グラフィックプロセッサ４００からのビデオ信号を、複数系統に分岐する。ブリッジチップ１３０は、複数の系統に、入力されたビデオ信号と同じビデオ信号を分配してもよい。あるいは、ブリッジチップ１３０は、入力されたビデオ信号を複数の領域（画面）に分割して、複数の系統に分配してもよい。

【0075】

図１１（ｄ）において、半導体装置３００は、ワンチップドライバ１４０である。ワンチップドライバ１４０は、タイミングコントローラの機能とディスプレイドライバ（ソースドライバ）の機能を備える。

【0076】

図１１（ａ）～（ｄ）の画像表示システムは、車載用ディスプレイや医療用ディスプレイ、テレビ、ＰＣ用のディスプレイを初めとするさまざまなディスプレイ装置に用いることができる。あるいは、画像表示システムは、ノートコンピュータやタブレット端末、スマートフォン、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの電子機器に内蔵することもできる。

【0077】

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

【0078】

図８～図１０では、処理部３０６における処理結果を、割り込み要求として出力したが、その限りでない。処理結果を外部からアクセス可能なレジスタに格納してもよい。

【0079】

半導体装置３００は、実施の形態で説明した３つのコマンドのうち、２つ以上をサポートするように実装してもよい。またコマンドの種類は、例示したものに限定されず、さまざまな命令や処理を定義することができる。

【0080】

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0081】

１００ 画像表示システム
１０２ ディスプレイパネル
１０４ ゲートドライバ
１０６ ソースドライバ
３００ 半導体装置
３０２ ビデオ入力インタフェース
３０４ デコーダ
３０６ 処理部
３１０ 計算部
３１２ 第１比較器
３２０ メモリ
３２２ 第２比較部
３３０ レジスタ
３３２ 第３比較部
４００ グラフィックプロセッサ
４０２ 画像処理部
４０４ ビデオ出力インタフェース
４０６ エンコーダ
５００ デジタルビデオ信号
５１０ アクティブエリア
５１２ 表示エリア
５１４ ブラインドエリア
５１６ ブラインドデータライン
５１８ 表示ライン
５２０ ブランキングエリア
５２２ 垂直ブランキングエリア
５２４ 水平ブランキングエリア
５３０ ピクセルデータ
Ｓ_１ ビデオデータ
Ｓ_２ デジタルビデオ信号
Ｓ_３ パケットコマンド

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明は、デジタルビデオ信号のインタフェースを有する半導体装置に関する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】