JP2016009881A - Ip-based video transmission device and broadcast system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像伝送装置および映像監視用のモニターシステムに関し、より詳細には、ＩＰベースの放送システムにおける、映像伝送装置および映像監視用のモニターシステムに関する。 The present invention relates to a video transmission apparatus and a monitoring system for video monitoring, and more particularly to a video transmission apparatus and a video monitoring monitor system in an IP-based broadcasting system.
複数の映像を撮影し、編集し、配信する放送システムにおいては、外部ネットワークからの映像信号、あるいは収録スタジオ等からの映像信号等を切り替えて選択し、配信する映像配信システムと、映像配信システムが適切な画像を配信しているかを確認するためのモニターシステムが必要である。ここで、映像信号とはＳＭＰＴＥ ４２４Ｍで規定される３Ｇ−ＳＤＩ、ＳＭＰＴＥ ２９２Ｍで規定されるＨＤ−ＳＤＩあるいはＳＭＰＴＥ ２５９Ｍで規定されるＳＤ−ＳＤＩ等の非圧縮映像信号を指す。 In a broadcasting system that shoots, edits, and distributes a plurality of videos, a video distribution system that selects and distributes a video signal from an external network or a video signal from a recording studio, and the video distribution system include: There is a need for a monitor system to confirm that appropriate images are being distributed. Here, the video signal refers to an uncompressed video signal such as 3G-SDI defined by SMPTE 424M, HD-SDI defined by SMPTE 292M, or SD-SDI defined by SMPTE 259M.
放送システム内のモニターシステムは、外部ネットワーク、収録スタジオ等の各映像ソースから確認対象となる映像信号を受信して選択し、表示する機能を持つ。表示する機能は通常、複数のモニターで実現される。 The monitor system in the broadcast system has a function of receiving, selecting and displaying a video signal to be confirmed from each video source such as an external network or a recording studio. The display function is usually realized by a plurality of monitors.
モニターシステムの目的は、映像配信システムにより配信されている映像信号の正常性を確認することであり、画質に対してチェックすることではない。従って、映像の内容が確認できればよく、高い解像度は必要とされるものではない。また、映像配信システムにより配信されている映像とモニター上に表示される映像との間の遅延時間についても、数１００ｍｓ程度は許容される。 The purpose of the monitor system is to confirm the normality of the video signal distributed by the video distribution system, not to check the image quality. Therefore, it is sufficient that the content of the video can be confirmed, and high resolution is not required. Also, a delay time of about several hundreds of milliseconds is allowed for the delay time between the video distributed by the video distribution system and the video displayed on the monitor.
図１は、従来の放送システム１の構成例を示すブロック図である。図１の従来の放送システム１では、外部ネットワーク１０１からの映像信号は、光ファイバー１０１２を経由して光電気変換装置１０１３により電気信号であるＨＤ−ＳＤＩ信号１０１１に変換され、映像配信システム１１に入力される。映像配信システム１１内において、ＨＤ−ＳＤＩ信号１０１１は分配器１１１によりマトリックススイッチャ１１０とモニターシステム１２とに分配される。収録スタジオ１０２からのＨＤ−ＳＤＩ信号１０２１、及び編集システム１０３からのＨＤ−ＳＤＩ信号１０３１もそれぞれ映像配信システム１１に入力され、分配器１１２及び１１３によりマトリックススイッチャ１１０とモニターシステム１２とに分配される。映像配信システム１１内では、ＨＤ−ＳＤＩ信号１０１１、１０２１、及び１０３１の中から送出システム１０４、アーカイブシステム１０５、及び編集システム１０６に出力するＨＤ−ＳＤＩ信号１１０１、１１０２、及び１１０３がそれぞれマトリックススイッチャ１１０により選択される。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional broadcasting system 1. In the conventional broadcasting system 1 of FIG. 1, the video signal from the
一方、モニターシステム１２内では、映像信号１０１１、１０２１、及び１０３１の中から、専用のマトリックススイッチャ１２０によりモニター１２１〜１２８に表示する映像信号が選択される。
On the other hand, in the
一般的には、映像配信システム１１で扱う全ての信号がモニターシステム１２でのモニター表示の対象となる訳ではないので、モニターシステム１２内のマトリックススイッチャ１２０は映像配信システム１１内のマトリックススイッチャ１１０よりは小さい。
In general, since not all signals handled by the
図１に示す従来の放送システムは、同軸ケーブル上の映像信号をベースにしたシステムであり、単純な構成ながら、高価なマトリックススイッチャを用いており、ケーブル敷設コスト等も大きく、導入コストが高かった。 The conventional broadcasting system shown in FIG. 1 is a system based on a video signal on a coaxial cable, and uses an expensive matrix switcher with a simple configuration, has a high cable laying cost and the like, and has a high introduction cost. .
一方、近年のＩＴ技術の進歩に伴い、放送システムがＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベースへと移行してきている。その動向は例えば日本の映像情報メディア学会誌 ＶＯＬ．６７，ＮＯ．５（２０１３）の「放送現業の研究開発動向」に記されているが、映像配信システムにおいてもＩＰベースのシステムが用いられるようになってきている。これらのＩＰベースの放送システムでは映像信号をＩＰパケット化してＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて転送する。本明細書では一連のＩＰパケット化した映像信号をＩＰパケットストリームと呼ぶ。すなわち１本の映像信号をＩＰパケットすると、１つのＩＰパケットストリームが生成される。 On the other hand, with recent advances in IT technology, broadcasting systems are shifting to the IP (Internet Protocol) base. The trend is, for example, VOL. 67, NO. 5 (2013) “Research and Development Trends in Broadcasting Business”, IP-based systems have come to be used in video distribution systems. In these IP-based broadcasting systems, video signals are converted into IP packets and transferred using RTP (Real-time Transport Protocol). In the present specification, a series of IP packetized video signals is referred to as an IP packet stream. That is, when one video signal is IP packetized, one IP packet stream is generated.
図２は、ＩＰベースの映像配信システムを用いた放送システム２の構成例を示すブロック図である。図２の放送システム２は、ＩＰベースの映像配信システム２１と、ＩＰベースの映像配信システム２１にＩＰパケットストリームを出力する外部ＩＰネットワーク２０１、収録スタジオ２０２、及び編集システム２０３と、ＩＰベースの映像配信システム２１からＩＰパケットストリームを入力する送出システム２０４、アーカイブシステム２０５、及び編集システム２０６と、ＩＰベースの映像配信システム２１からＩＰパケットストリームを入力するＩＰベースのモニターシステム２２を備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the broadcast system 2 using the IP-based video distribution system. 2 includes an IP-based
ＩＰベースの映像配信システム２１は、ＩＰ層あるいはＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）副層でのスイッチングを行うＬ２／Ｌ３スイッチ２１０を備える。ＩＰベースのモニターシステム２２は、Ｌ２／Ｌ３スイッチ２２０と、Ｌ２／Ｌ３スイッチ２２０とからの非圧縮映像のＩＰパケットストリームをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換する非パケット化装置２２２１〜２２２８と、非パケット化装置２２２１〜２２２８からの映像信号を表示するモニター群２２１〜２２８とを備える。収録スタジオ２０２及び編集システム２０３は、ＨＤ−ＳＤＩ信号をＩＰパケットストリームに変換するパケット化装置２０２２及び２０３２を備える。送出システム２０４、アーカイブシステム２０５、及び編集システム２０６は、ＩＰパケットストリームをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換する非パケット化装置２０４２、２０５２、及び２０６２を備える。なお、図３において、矢印に隣接している黒く塗りつぶした四角形は、非圧縮映像のＩＰパケットストリームを表す。
The IP-based
図２の中のパケット化装置２０２２、２０３２によりＨＤ−ＳＤＩ信号から変換されたＩＰパケット、および非パケット化装置２２２１〜２２２８、２０４２、２０５２、及び２０６２によりＨＤ−ＳＤＩ信号に戻されるＩＰパケットのフォーマットはＳＭＰＴＥ２０２２−６で規定されたパケットフォーマットである。
The format of the IP packet converted from the HD-SDI signal by the
ＨＤ−ＳＤＩとＳＭＰＴＥ２０２２−６規定のＩＰパケットの間でＩＰパケット化、非ＩＰパケット化を行う装置は２０１３年の時点で複数の装置が製品化されており、例えばメディアグローバルリンクス社製のＭＤ８０００がある。 As of 2013, multiple devices have been commercialized as IP packets and non-IP packets between HD-SDI and SMPTE 2022-6 IP packets. For example, MD8000 manufactured by Media Global Links Co., Ltd. is there.
図２の放送システムにおいては、外部ＩＰネットワーク２０１より１０ＧｂＥ（１０Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））２０１１を経由して入力した非圧縮映像のＩＰパケットストリーム２０１２はＩＰベースの映像配信システム２１内のＬ２／Ｌ３スイッチ２１０に入力する。収録スタジオ２０２および編集システム２０３内のＨＤ―ＳＤＩ信号２０２０及び２０３０はパケット化装置２０２２及び２０３２によりＩＰパケットストリーム２０２３及び２０３３に変換されてから１０ＧｂＥ ２０２１及び２０３１を経てＬ２／Ｌ３スイッチ２１０に入力する。Ｌ２／Ｌ３スイッチ２１０は１０ＧｂＥ ２０１１、２０２１、及び２０３１から入力されたＩＰパケットストリームのなかから送出システム２０４、アーカイブシステム２０５、及び編集システム２０６、及びＩＰベースのモニターシステム２２に出力するＩＰパケットを選択し、１０ＧｂＥ ２１０１〜２１０６に出力する。送出システム２０４、アーカイブシステム２０５、及び編集システム２０６においては、それぞれ１０ＧｂＥ ２１０１、２１０２、及び２１０３を経て受信したＩＰパケットストリーム２１１１、２１１２、及び２１１３が非パケット化装置２０４２、２０５２、及び２０６２によりＨＤ−ＳＤＩ信号２０４１、２０５１、及び２０６１に変換され各システム内で用いられる。
In the broadcasting system of FIG. 2, an
ＩＰベースのモニターシステム２２においては、Ｌ２／Ｌ３スイッチ２２０は１０ＧｂＥ２１０４〜２１０６から入力されたＩＰパケットストリーム２１１４〜２１１６のなかからモニター２２１〜２２８で表示する映像のＩＰパケットを選択し、１０ＧｂＥ ２２０１〜２２０８に出力する。１０ＧｂＥ ２２０１〜２２０８を経て受信したＩＰパケットストリームは非パケット化装置２２２１〜２２２８によりＨＤ−ＳＤＩ信号２２９１〜２２９８に変換されモニター２２１〜２２８で表示される。
In the IP-based
上記で説明したように、図２の放送システムは図１の従来の放送システムと同等の機能を有する。さらに、図２の放送システムはＥｔｈｅｒｎｅｔとＬ２／Ｌ３スイッチの技術を用いているため同軸ケーブルをベースとする図１のシステムに比べ、システム間の距離の拡大が容易であり、ケーブル本数、ケーブリングコストの削減も可能である。 As described above, the broadcasting system of FIG. 2 has the same function as the conventional broadcasting system of FIG. Furthermore, since the broadcasting system of FIG. 2 uses the technology of Ethernet and L2 / L3 switch, the distance between the systems can be easily expanded compared to the system of FIG. 1 based on the coaxial cable, and the number of cables and cabling can be increased. Cost reduction is also possible.
しかしながら、図２のシステムにおいては、システム内での同軸ケーブルを除くすべての映像配信インタフェース、モニター用インタフェースとして１０ＧｂＥを用いている。これは非圧縮の映像信号であるＨＤ−ＳＤＩのビットレートが高く（１．４８５Ｇｂｐｓ）、ＨＤ−ＳＤＩをＩＰパケット化した場合に、ＩＰパケットストリームは１ＧｂＥで転送することができないからである。そのため、Ｌ２／Ｌ３スイッチ２１０及び２２０は１０ＧｂＥを多ポート持つ必要があり、コストの高いスイッチを用いる必要がある。また、モニター毎に非パケット化装置が必要となるが、非パケット化装置も１０ＧｂＥをサポートしなくてはならないため、コスト高となる。
However, in the system of FIG. 2, 10 GbE is used as all video distribution interfaces and monitor interfaces except the coaxial cable in the system. This is because the HD-SDI bit rate, which is an uncompressed video signal, is high (1.485 Gbps), and when the HD-SDI is converted into an IP packet, the IP packet stream cannot be transferred at 1 GbE. Therefore, the L2 /
ここで、モニターシステムにおいては、映像の内容が確認できればよく、高い解像度は必要とされるものではなく、また、映像の遅延時間についても、数１００ｍｓ程度の遅延時間は許容される。したがって、本発明は、上述の問題を解決するために、非圧縮映像のＩＰパケットストリームとその非圧縮映像を圧縮した映像のＩＰパケットストリームを同時に映像配信システムに入力し、モニターシステムに対しては低ビットレートの圧縮映像のＩＰパケットストリームを与える事により、安価なモニターシステムを提供することを目的とする。ここで、圧縮に用いる符号化技術により圧縮映像のＩＰパケットストリームのビットレートは異なるが、例えばＪＰＥＧ２０００では７５Ｍｂｐｓから４００Ｍｂｐｓ程度がＨＤ−ＳＤＩの圧縮後のビットレートとして一般に用いられている。 Here, in the monitor system, it is sufficient that the content of the video can be confirmed, and a high resolution is not required, and a delay time of about several hundreds ms is allowed for the delay time of the video. Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention simultaneously inputs an IP packet stream of uncompressed video and an IP packet stream of video obtained by compressing the uncompressed video to a video distribution system. An object of the present invention is to provide an inexpensive monitor system by providing a low bit rate compressed video IP packet stream. Here, although the bit rate of the IP packet stream of the compressed video varies depending on the encoding technique used for compression, for example, in JPEG2000, about 75 Mbps to 400 Mbps is generally used as the bit rate after compression of HD-SDI.
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非圧縮映像信号を受信する受信部と、前記非圧縮映像信号を圧縮し圧縮映像データを作成する信号圧縮部と、前記非圧縮映像信号、および前記圧縮映像データをＩＰパケット化して複数のＩＰパケットストリームを送信するＩＰ変換部を備える映像伝送装置であって、前記非圧縮映像信号より、非圧縮映像データのＩＰパケットストリームと圧縮映像データのＩＰパケットストリームを生成し両方のＩＰパケットストリームを送信することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a receiving unit that receives an uncompressed video signal and a signal compression that compresses the uncompressed video signal to create compressed video data. A non-compressed video signal from the non-compressed video signal, wherein the non-compressed video signal includes an IP conversion unit that converts the uncompressed video signal and the compressed video data into IP packets and transmits a plurality of IP packet streams. And an IP packet stream of compressed video data are generated and both IP packet streams are transmitted.
また、請求項２に記載の発明は、複数の請求項１に記載の映像伝送装置と、前記複数の請求項１に記載の映像伝送装置が送信する非圧縮映像データのＩＰパケットストリームと圧縮映像データのＩＰパケットストリームとをそれぞれ受信し、前記非圧縮映像データのＩＰパケットストリームを高品質映像として配信すると同時に、前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームを映像の監視用にモニターシステムに配信する第１のＩＰパケットスイッチを有する映像配信システムと、前記ＩＰパケットスイッチにより取りだされた複数の前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームのなかからモニターに表示するＩＰパケットを選択する第２のＩＰパケットスイッチと、前記モニターに表示するＩＰパケットストリームを復号化する復号化装置と、前記復号化されたＩＰパケットストリームを表示するモニター群とを有するモニターシステムとを備えることを特徴とする放送システムである。 The invention according to claim 2 is a plurality of video transmission apparatuses according to claim 1, an IP packet stream of uncompressed video data and a compressed video transmitted by the video transmission apparatuses according to claim 1. A first IP packet stream of data is received, and the IP packet stream of uncompressed video data is distributed as high quality video, and at the same time, the IP packet stream of compressed video data is distributed to a monitor system for video monitoring. A second IP packet switch for selecting an IP packet to be displayed on a monitor from a plurality of IP packet streams of the compressed video data extracted by the IP packet switch; Decoding for decoding an IP packet stream to be displayed on the monitor And location, is a broadcasting system, characterized in that it comprises a monitoring system and a monitoring group for displaying the decoded IP packet stream.
また、請求項３に記載の発明は、複数の請求項１に記載の映像伝送装置と、前記複数の請求項１に記載の映像伝送装置が送信する非圧縮映像データのＩＰパケットストリームと圧縮映像データのＩＰパケットストリームとをそれぞれ受信し、前記非圧縮映像データのＩＰパケットストリームを高品質映像として配信すると同時に、前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームを映像の監視用にモニターシステムに配信するＩＰパケットスイッチとを有する映像配信システムと、前記ＩＰパケットスイッチにより取りだされた複数の前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームを復号化する復号化装置と、復号化されたＩＰパケットストリームを表示するモニター群とを有するモニターシステムとを備えることを特徴とする放送システムである。 The invention according to claim 3 is a plurality of video transmission apparatuses according to claim 1, an IP packet stream of uncompressed video data transmitted by the plurality of video transmission apparatuses according to claim 1, and a compressed video. An IP packet that receives each IP packet stream of data and distributes the IP packet stream of uncompressed video data as high-quality video and simultaneously delivers the IP packet stream of compressed video data to a monitor system for video monitoring A video distribution system having a switch, a decoding device for decoding a plurality of IP packet streams of the compressed video data taken out by the IP packet switch, and a monitor group for displaying the decoded IP packet streams A broadcast system characterized by comprising a monitor system having That.
本発明によれば、非圧縮映像に比べて低ビットレートの圧縮映像のＩＰパケットストリームを用いた低コストのモニターシステムを実現することができる。また、光ファイバーの替わりにツイストペアケーブルを用いる事が可能となり、ケーブルコスト及びワイヤリングコストの低減が行える。 According to the present invention, a low-cost monitoring system using an IP packet stream of a compressed video having a lower bit rate than that of an uncompressed video can be realized. In addition, a twisted pair cable can be used instead of the optical fiber, and the cable cost and the wiring cost can be reduced.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図３は、本発明の一実施形態であるモニターシステムを利用したＩＰベースの放送システムの構成例を示すブロック図である。図３の放送システム３は、ＩＰベースの映像配信システム３１と、ＩＰベースの映像配信システム３１にＩＰパケットストリームを出力する外部ＩＰネットワーク３０１、収録スタジオ３０２、及び編集システム３０３と、ＩＰベースの映像配信システム３１からＩＰパケットストリームを受信する送出システム３０４、アーカイブシステム３０５、及び編集システム３０６と、ＩＰベースの映像配信システム３１からＩＰパケットストリームを受信するＩＰベースのモニターシステム３２とを備える。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of an IP-based broadcast system using the monitor system according to an embodiment of the present invention. 3 includes an IP-based
ＩＰベースの映像配信システム３１は、ＩＰ層あるいはＭＡＣ副層でのスイッチングを行うＬ２／Ｌ３スイッチ３１０と、外部ＩＰネットワーク３０１よりＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠したＩＰパケットストリーム３０１２を受信しＨＤ−ＳＤＩ信号３１２１に変換する非パケット化装置３１２と、非パケット化装置３１２が出力するＨＤ−ＳＤＩ信号３１２１をＪＰＥＧ２０００でエンコードしＳＭＰＴＥ２０２２−２に準拠した圧縮映像のＩＰパケットストリームを１ＧｂＥ ３１１１に出力するエンコーダ装置３１１とを備える。非パケット化装置３１２の機能を持つ装置とエンコーダ装置３１１の機能を持つ装置は２０１３年の時点で複数の装置が製品化されており、例えばメディアグローバルリンクス社製のＭＤ８０００がある。
The IP-based
なお、ＳＭＰＴＥ２０２２−２はＭＰＥＧ−ＴＳ上の圧縮映像を含むストリームをＩＰパケット化するための仕様である。図４にＳＭＰＴＥ２０２２−６規定のパケットフォーマットを示す。非圧縮映像は図４のＩＰパケットのＭｅｄｉａ Ｐａｙｌｏａｄのフィールドに乗せられ伝送される。Ｍｅｄｉａ Ｐａｙｌｏａｄは１３７６オクテットの固定長である。また、図５にＳＭＰＴＥ２０２２−２で規定されたパケットフォーマットを示す。圧縮映像は図５のＩＰパケットのＭＰＥＧ２−ＴＳ Ｐａｙｌｏａｄのフィールドに乗せられ伝送される。このフィールドには最大７個までのＭＰＥＧ２−ＴＳを乗せることができる。 SMPTE 2022-2 is a specification for converting a stream including a compressed video on MPEG-TS into an IP packet. FIG. 4 shows a packet format defined by SMPTE 2022-6. The uncompressed video is transmitted by being placed on the Media Payload field of the IP packet of FIG. Media Payload is a fixed length of 1376 octets. FIG. 5 shows a packet format defined by SMPTE 2022-2. The compressed video is transmitted in the MPEG2-TS Payload field of the IP packet of FIG. Up to seven MPEG2-TSs can be placed in this field.
再び図３に戻り、収録スタジオ３０２は、ＨＤ−ＳＤＩ信号３０２０からＭＰＴＥ２０２２−６に準拠した非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０２３及びＭＰＴＥ２０２２−２に準拠した圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０２４を生成し、１０ＧｂＥ ３０２１に送信する映像伝送装置３０２２を備える。編集システム３０３も、ＨＤ−ＳＤＩ信号３０３０から、非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０３３及び圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０３４を生成し、１０ＧｂＥ ３０３１に送信する映像伝送装置３０３２を備える。
Returning to FIG. 3 again, the
ＩＰベースのモニターシステム３２は、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０からのＩＰパケットストリームを入力して選択するＬ２／Ｌ３スイッチ３２０と、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３２０から出力されたＭＰＴＥ２０２２−２に準拠した圧縮映像のＩＰパケットストリーム内の映像データをデコードし、ＨＤ−ＳＤＩ信号に変換するデコーダ装置３２２１〜３２２８と、デコーダ装置３２２１〜３２２８から出力された映像信号をそれぞれ表示するモニター群３２１〜３２８を備える。
The IP-based monitor system 32 receives an IP packet stream from the L2 /
送出システム３０４、アーカイブシステム３０５、及び編集システム３０６は１０ＧｂＥ ３１０１、３１０２、及び３１０３よりＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠したＩＰパケットストリーム３１２３〜３１２５を受信し、ＨＤ−ＳＤＩ信号３０４１、３０５１、及び３０６１に変換する非パケット化装置３０４２、３０５２、及び３０６２を備える。
The
なお、図３において、矢印に隣接している黒く塗りつぶした四角形は、非圧縮映像のＩＰパケットストリームを表し、矢印に隣接している塗りつぶしていない（白い）四角形は、圧縮映像のＩＰパケットストリームを表す。 In FIG. 3, a black square adjacent to the arrow represents an IP packet stream of uncompressed video, and an unfilled (white) square adjacent to the arrow represents an IP packet stream of compressed video. Represent.
ＩＰベースの映像配信システム３１において、外部ネットワーク３０１より１０ＧｂＥ ３０１１を経由して入力した非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０１２は、光スプリッタ３１３を経て、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０及び非パケット化装置３１２に入力される。非パケット化装置３１２は、入力された非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０１２をＨＤ−ＳＤＩ信号３１２１に変換してエンコーダ装置３１１に送る。エンコーダ装置３１１は、ＨＤ−ＳＤＩ信号３１２１の中の映像を、ＪＰＥＧ２０００符号化を用いて１００Ｍｂｐｓに圧縮し、ＳＭＰＴＥ３０２２−２準拠のＩＰパケットストリーム３１２２を生成し、１ＧｂＥ ３１１１を経由してＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に出力する。すなわち、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０は非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０１２と、圧縮映像のＩＰパケットストリーム３１２２の両方を受信する。
In the IP-based
収録スタジオ３０２内のＨＤ―ＳＤＩ信号３０２０は、映像伝送装置３０２２によりＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠した非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０２３に変換され、１０ＧｂＥ ３０２１を経てＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に送信される。それと並行して、ＨＤ―ＳＤＩ信号３０２０内の映像は、映像伝送装置３０２２によりＪＰＥＧ２０００符号化を用いて１００Ｍｂｐｓに圧縮され、ＳＭＰＴＥ３０２２−２準拠の圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０２４に変換され、１０ＧｂＥ ３０２１を経てＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に送信される。すなわち、外部ＩＰネットワークからの映像の場合と同様に、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０は収録スタジオ３０２から非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０２３と、それらを圧縮した１００Ｍｂｐｓの圧縮信号のＩＰパケットストリーム３０２４の両方を受け取る。
The HD-
編集システム３０３内のＨＤ―ＳＤＩ信号３０３０も映像伝送装置３０３２によりＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠した非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０３３に変換され、１０ＧｂＥ ３０３１を経てＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に送信される。それと並行して、ＨＤ―ＳＤＩ信号３０３０内の映像は、映像伝送装置３０３２によりＪＰＥＧ２０００符号化を用いて１００Ｍｂｐｓに圧縮され、ＳＭＰＴＥ２０２２−２準拠の圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０３４に変換され、１０ＧｂＥ ３０３１を経てＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に送信される。すなわち、外部ＩＰネットワーク３０１からの映像の場合と同様に、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０は収録スタジオ３０２、編集システム３０３から非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３０３２と、それらを圧縮した１００Ｍｂｐｓの圧縮信号のＩＰパケットストリーム３０４４の両方を受け取る。
The HD-
ここで、非圧縮映像のＩＰパケットストリームと圧縮映像のＩＰパケットストリームは各々別々の宛先ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、あるいはＶＬＡＮ ＩＤを持つ。宛先ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレスがユニキャストアドレスではなくマルチキャストアドレスの場合でも各ＩＰパケットストリームは異なるアドレスあるいはＶＬＡＮ ＩＤを持つ様に設定されている。 Here, the IP packet stream of uncompressed video and the IP packet stream of compressed video each have different destination IP addresses, destination MAC addresses, or VLAN IDs. Even when the destination IP address and the destination MAC address are not unicast addresses but multicast addresses, each IP packet stream is set to have a different address or VLAN ID.
Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０は、受信した各ＩＰパケットストリーム内の宛先ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、あるいはＶＬＡＮ ＩＤを識別し、送出システム３０４、アーカイブシステム３０５、編集システム３０６及びＩＰベースのモニターシステム３２のいずれかを選択して、ＩＰパケットストリームを出力する。Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０は、送出システム３０４、アーカイブシステム３０５、編集システム３０６に対しては非圧縮映像のＩＰパケットストリーム３１２３〜３１２５を選択し、各システムにそれぞれ対応する１０ＧｂＥ ３１０１〜３１０３に出力する。またＩＰベースのモニターシステム３２に対しては圧縮映像のＩＰパケットストリーム３１２６を選択し対応する１０ＧｂＥ ３１０４に出力する。
The L2 /
すなわち、送出システム３０４、アーカイブシステム３０５、及び編集システム３０６に対しては、図３のシステムは図２のシステムと同等の画質の映像を配信し、ＩＰベースのモニターシステム３２に対しては、圧縮しビットレートを低減した映像を配信する。
That is, for the
１０ＧｂＥ ３１０１、３１０２、及び３１０３を経て受信したＩＰパケットストリームは、それぞれ非パケット化装置３０４２、３０５２、及び３０６２によりＨＤ−ＳＤＩ信号３０４１、３０５１、及び３０６１に変換され各システム内で用いられる。
IP packet streams received via 10
ＩＰベースのモニターシステム３２において、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３２０は、１０ＧｂＥ ３１０４から入力された圧縮映像のＩＰパケットストリームのなかからモニター３２１〜３２８で表示する映像のＩＰパケットを選択し、１ＧｂＥ ３２０１〜３２０８に出力する。Ｌ２／Ｌ３スイッチ３２０が１ＧｂＥ ３２０１〜３２０８に出力したＩＰパケットストリームは、デコーダ装置３２２１〜３２２８によりＪＰＥＧ２０００符号で復号化され、ＨＤ−ＳＤＩ信号３２３１〜３２３８に変換されモニター３２１〜３２８で表示される。デコーダ装置３２２１〜３２２８の機能を持つ装置は２０１３年の時点で複数の装置が製品化されており、例えばメディアグローバルリンクス社製のＭＤ８０００がある。
In the IP-based monitor system 32, the L2 /
上記説明した様に、図３の放送システムにおいては、高い品質の映像を必要とする各システムに対しては非圧縮映像を配信しながら、モニターシステムについては低ビットレートの圧縮映像を用いて、安価なＧｂＥ（本実施形態では１ＧｂＥ）を用いたシステムを実現している。そのため、図２のシステムと比べてモニターシステム内で使用するＬ２／Ｌ３スイッチのコスト、ケーブルコスト、及びワイヤリングコストを低減することが可能である。 As described above, in the broadcasting system of FIG. 3, while using uncompressed video for each system that requires high quality video, the monitor system uses low bit rate compressed video, A system using inexpensive GbE (1 GbE in this embodiment) is realized. Therefore, it is possible to reduce the cost, cable cost, and wiring cost of the L2 / L3 switch used in the monitor system as compared with the system of FIG.
図６は、図３に記載のモニターシステムに使用する映像伝送装置の構成例を示すブロック図である。図６に記載の映像伝送装置６１は、ＨＤ−ＳＤＩ信号６０を受信するＨＤ−ＳＤＩインタフェース部６１１と、ＨＤ−ＳＤＩ信号６０を符号化するＪＰＥＧ２０００エンコーダ６１２と、ＩＰパケット生成送信部６３とを備える。ＩＰパケット生成送信部６３は、ＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠した非圧縮映像のＩＰパケットストリームを生成する非圧縮ＩＰパケット生成部６３１と、ＳＭＰＴＥ２０２２−２に準拠したＪＰＥＧ２０００圧縮映像のＩＰパケットストリームを生成するＪＰＥＧ２０００圧縮ＩＰパケット生成部６３２と、１０ＧｂＥのＭＡＣ副層の制御回路である１０ＧｂＥ ＭＡＣ部６３３と、ＰＨＹ層の制御回路である１０ＧｂＥ ＰＨＹ部６３４と、１０ＧｂＥ ６２と接続されるＳＦＰ＋光モジュール６３５とを備える。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a video transmission device used in the monitor system illustrated in FIG. The
映像伝送装置６１に入力されたＨＤ−ＳＤＩ信号６０は、ＨＤ−ＳＤＩインタフェース部６１１により受信される。ＨＤ−ＳＤＩインタフェース部６１１が受信したデータは非圧縮ＩＰパケット生成部６３１とＪＰＥＧ２０００エンコーダ６１２に送信される。非圧縮ＩＰパケット生成部６３１はＨＤ−ＳＤＩインタフェース部６１１よりのデータをＩＰパケット化し、図４に示すＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠したフォーマットのＩＰパケットストリームを作成し、１０ＧｂＥ ＭＡＣ６３３に送信する。ＪＰＥＧ２０００エンコーダ６１２は、ＨＤ−ＳＤＩインタフェース部６１１よりの映像データをＪＰＥＧ２０００符号で圧縮し、圧縮した結果としての圧縮映像のストリームをＪＰＥＧ２０００圧縮ＩＰパケット生成部６３２に送信する。ＪＰＥＧ２０００圧縮ＩＰパケット生成部６３２は、ＪＰＥＧエンコーダ６１２よりの圧縮映像のストリームをＩＰパケット化し、図５に示すＳＭＰＴＥ２０２２−２に準拠したフォーマットのＩＰパケットストリームを作成し、１０ＧｂＥ ＭＡＣ６３３に送信する。１０ＧｂＥ ＭＡＣ６３３は、非圧縮ＩＰパケット生成部６３１、ＪＰＥＧ２０００圧縮ＩＰパケット生成部６３２から受信したＩＰパケットストリームを１０ＧｂＥ ＰＨＹ部６３４、ＳＦＰ＋光モジュール６３５を用いて１０ＧｂＥ ６２へ送信する。
The HD-
以上述べた様に図６に記載の実施形態によれば、ＨＤ−ＳＤＩ信号からＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠した非圧縮映像のＩＰパケットストリームとＳＭＰＴＥ２０２２−２に準拠した圧縮映像のＩＰパケットストリームとを並行して作成し、１０ＧｂＥに送信することができる。すなわち、図３における映像伝送装置３０２２及び３０３２を実現する事が可能となる。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 6, an IP packet stream of uncompressed video conforming to SMPTE 2022-6 and an IP packet stream of compressed video conforming to SMPTE 2022-2 are parallelized from an HD-SDI signal. Can be created and sent to 10 GbE. That is, the
なお、本実施形態においては、圧縮符号としてＪＰＥＧ２０００、圧縮映像のビットレートとして１００Ｍｂｐｓを用いているが、Ｈ．２６４、ＨＥＶＣ等の他の符号化方式、あるいは異なったビットレートを使用することもできる。さらに上記の実施例においては非圧縮の映像信号としてＨＤ−ＳＤＩ信号を用いているが、３Ｇ−ＳＤＩ及びＳＤ−ＳＤＩ等の他のフォーマットの映像信号についても本発明の適用が可能である。 In this embodiment, JPEG2000 is used as the compression code and 100 Mbps is used as the bit rate of the compressed video. Other encoding schemes such as H.264, HEVC, or different bit rates may be used. Furthermore, in the above embodiment, an HD-SDI signal is used as an uncompressed video signal, but the present invention can be applied to video signals of other formats such as 3G-SDI and SD-SDI.
また、図２及び図３におけるＬ２／Ｌ３スイッチでの切り替えを行うプロトコルについては、ＩＧＭＰとＰＩＭを用いて行うことも可能であり、スイッチ内のＭＡＣアドレステーブル、ルーティングテーブル、あるいはＶＬＡＮテーブルにスタティックなエントリを生成し制御することも可能なのは明白である。 2 and 3 can also be performed using IGMP and PIM, and the MAC address table, routing table, or VLAN table in the switch is static. Obviously, it is possible to create and control entries.
また、図３に記載の本実施形態おいて、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０にＩＰパケットストリームを送信するシステムとして、外部ＩＰネットワーク３０１、収録スタジオ３０２、及び編集システム３０３がＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に接続されている。しかし、図３に記載の外部ＩＰネットワーク３０１、収録スタジオ３０２、及び編集システム３０３はあくまでも一例である。本発明においては、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０に圧縮映像のＩＰパケットストリームと非圧縮映像のＩＰパケットストリームとを送信するシステムであれば、図３に記載のシステムに限定されるものではない。例えば、競技場内に図６に記載の映像伝送装置６１を設置してカメラ等を接続し、映像伝送装置６１とＬ２／Ｌ３スイッチ３１０とを１０ＧｂＥにより接続してもよい。また、例えば、ＩＰベースの映像配信システム３１を設置した放送局以外の外部の他の放送局に図６に記載の映像伝送装置６１を設置して、映像伝送装置６１とＬ２／Ｌ３スイッチ３１０とを１０ＧｂＥにより接続してもよい。
In the present embodiment shown in FIG. 3, an
また、図３に記載の本実施形態おいて、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０から非圧縮映像のＩＰパケットストリームを送信するシステムとして、送出システム３０４、アーカイブシステム３０５、及び編集システム３０６がＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に接続されている。しかし、図３に記載の送出システム３０４、アーカイブシステム３０５、及び編集システム３０６はあくまでも一例である。本発明においては、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０から非圧縮映像のＩＰパケットストリームを送信するシステムであれば、図３に記載のシステムに限定されるものではない。例えば、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０が、１０ＧｂＥにより直接外部ＩＰネットワークに接続されていてもよい。
In the present embodiment illustrated in FIG. 3, as a system for transmitting an IP packet stream of uncompressed video from the L2 /
この場合、映像伝送装置６１からＬ２／Ｌ３スイッチ３１０に圧縮映像のＩＰパケットストリーム及び非圧縮映像のＩＰパケットストリームが送信されることになる。Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０において、ＩＰベースのモニターシステム３１に圧縮映像のＩＰパケットストリームを送信し、送出システム、編集システム等のシステムまたは外部ＩＰネットワークに非圧縮映像のＩＰパケットストリームを送信する。
In this case, the compressed video IP packet stream and the uncompressed video IP packet stream are transmitted from the
また、図３に記載の本実施形態において、ＩＰベースのモニターシステム３２は、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３２０において、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０からの圧縮映像のＩＰパケットストリームのなかからモニター３２１〜３２８で表示する映像のＩＰパケットストリームを選択し、１ＧｂＥ ３２０１〜３２０８に出力している。しかし、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３２０を省略し、Ｌ２／Ｌ３スイッチ３１０において圧縮映像のＩＰパケットストリームのなかからモニター２２１〜２２８で表示する映像のストリームを直接選択し、１ＧｂＥ ３２０１〜３２０８に出力する構成としてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 3, the IP-based monitor system 32 displays on the
さらに、本実施形態においては映像のみについて述べたが、非圧縮映像信号内のオーディオデータについても映像伝送装置内でＡＡＣ及びＡＣ３等の圧縮を行ったＩＰパケットストリームを生成しモニターシステムに送信することにより、映像データの場合と同様にモニターシステムのコストを低減する事ができる。 Furthermore, although only the video has been described in the present embodiment, an IP packet stream in which AAC, AC3, etc. are compressed in the video transmission apparatus for the audio data in the uncompressed video signal is generated and transmitted to the monitor system. As a result, the cost of the monitor system can be reduced as in the case of video data.
１、２、３ 放送システム
１０１ 外部ネットワーク
１０１２ 光ファイバー
１１ 映像配信システム
１０１１、１０２１、１０３１、１１０１、１１０２、１１０３、２０２０、２０３０、２０４１、２０５１、２０６１、２２９１〜２２９８、３０２０、３０３０、３０４１、３０５１、３０６１、３１２１、３２３１〜３２３８、６０ ＨＤ−ＳＤＩ信号
１０１３ 光電気変換装置
１０２、２０２、３０２ 収録スタジオ
１０３、１０６、２０３、２０６、３０３、３０６ 編集システム
１１１、１１２、１１３ 映像信号分配装置
１１０、１２０ マトリックススイッチャ
１２ モニターシステム
１２１〜１２８、２２１〜２２８、３２１〜３２８ モニター
１０４、２０４、３０４ 送出システム
１０５、２０５、３０５ アーカイブシステム
２０１、３０１ 外部ＩＰネットワーク
２０１１、２０２１、２０３１、２１０１〜２１０６、２２０１〜２２０８、３０２１、３０３１、３１０１〜３１０４、３０１１、６２ １０ＧｂＥ
２０１２、２０２３、２０３３、２１１１、２１１６、３０１２、３０２３、３０３３、３１２３〜３１２５ 非圧縮映像のＩＰパケットストリーム
２０２２、２０３２ パケット化装置
２０４２、２０５２、２０６２、２２２１〜２２２８、３０４２、３０５２、３０６２、３１２ 非パケット化装置
２１、３１ ＩＰベースの映像配信システム
２１０、２２０、３１０、３２０ Ｌ２／Ｌ３スイッチ
２２、３２ ＩＰベースのモニターシステム
３０２４、３０３４、３１２２、３１２６ 圧縮映像のＩＰパケットストリーム
３０２２、３０３２、６１ 映像伝送装置
３１１ エンコーダ装置
３１３ 光スプリッタ
３１１１、３２０１〜３２０８ ＧｂＥ
３２２１〜３２２８ デコーダ装置
６１１ ＨＤ−ＳＤＩインタフェース部
６１２ ＪＰＥＧ２０００エンコーダ
６３ ＩＰパケット生成送信部
６３１ 非圧縮ＩＰパケット生成部
６３２ ＪＰＥＧ２０００圧縮ＩＰパケット生成部
６３３ １０ＧｂＥ ＭＡＣ部
６３４ １０ＧｂＥ ＰＨＹ部
６３５ ＳＦＰ＋光モジュール
1, 2, 3
2012, 2023, 2033, 2111, 2116, 3012, 3023, 3033, 3123-3125 Uncompressed video
3221 to 228 Decoder device 611 HD-
Claims (3)
前記非圧縮映像信号を圧縮し圧縮映像データを作成する信号圧縮部と、
前記非圧縮映像信号、および前記圧縮映像データをＩＰパケット化して複数のＩＰパケットストリームを送信するＩＰ変換部を備え、
前記非圧縮映像信号より、非圧縮映像データのＩＰパケットストリームと圧縮映像データのＩＰパケットストリームを生成し両方のストリームを送信することを特徴とする映像伝送装置。 A receiver for receiving an uncompressed video signal;
A signal compression unit that compresses the uncompressed video signal and creates compressed video data;
An IP converter that converts the uncompressed video signal and the compressed video data into IP packets and transmits a plurality of IP packet streams;
A video transmission apparatus, wherein an IP packet stream of uncompressed video data and an IP packet stream of compressed video data are generated from the uncompressed video signal, and both streams are transmitted.
前記複数の請求項１に記載の映像伝送装置が送信する非圧縮映像データのＩＰパケットストリームと圧縮映像データのＩＰパケットストリームとをそれぞれ受信し、前記非圧縮映像データのＩＰパケットストリームを高品質映像として配信すると同時に、前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームを映像の監視用にモニターシステムに配信する第１のパケットスイッチを有する映像配信システムと、
前記パケットスイッチにより取りだされた複数の前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームのなかからモニターに表示するＩＰパケットストリームを選択する第２のパケットスイッチと、前記モニターに表示するＩＰパケットストリームを復号化する復号化装置と、前記復号化されたＩＰパケットストリームを表示するモニター群とを有するモニターシステムと
を備えることを特徴とする放送システム。 A plurality of video transmission devices according to claim 1;
The IP packet stream of uncompressed video data and the IP packet stream of compressed video data respectively transmitted by the plurality of video transmission apparatuses according to claim 1 are received, and the IP packet stream of uncompressed video data is received as a high-quality video. A video distribution system having a first packet switch that distributes the IP packet stream of the compressed video data to a monitor system for video monitoring,
A second packet switch for selecting an IP packet stream to be displayed on the monitor from among the plurality of IP packet streams of the compressed video data taken out by the packet switch, and decoding the IP packet stream to be displayed on the monitor A broadcast system comprising: a decoding device; and a monitor system having a monitor group for displaying the decoded IP packet stream.
前記複数の請求項１に記載の映像伝送装置が送信する非圧縮映像データのＩＰパケットストリームと圧縮映像データのＩＰパケットストリームとをそれぞれ受信し、前記非圧縮映像データのＩＰパケットストリームを高品質映像として配信すると同時に、前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームを映像の監視用にモニターシステムに配信するパケットスイッチとを有する映像配信システムと、
前記パケットスイッチにより取りだされた複数の前記圧縮映像データのＩＰパケットストリームを復号化する復号化装置と、復号化されたＩＰパケットストリームを表示するモニター群とを有するモニターシステムと
を備えることを特徴とする放送システム。 A plurality of video transmission devices according to claim 1;
The IP packet stream of uncompressed video data and the IP packet stream of compressed video data respectively transmitted by the plurality of video transmission apparatuses according to claim 1 are received, and the IP packet stream of uncompressed video data is received as a high-quality video. A video distribution system having a packet switch for distributing the IP packet stream of the compressed video data to a monitor system for video monitoring,
A decoding system that decodes a plurality of IP packet streams of the compressed video data taken out by the packet switch, and a monitor system that includes a monitor group that displays the decoded IP packet streams. Broadcast system.
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