CN102801949A - 信号发送装置和方法、信号接收装置和方法及信号传送系统 - Google Patents

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Abstract

公开了信号发送装置和方法、信号接收装置和方法及信号传送系统。信号发送装置包括：垂直矩形区域抽出控制部，获得垂直矩形区域，反复执行把从类图像的每条线读出的像素样本映射到子图像的视频数据区域的每条线的处理，把像素样本映射到视频数据区域的每条线，并且反复地把像素样本映射到下一线；线抽出控制部，从映射了像素样本的子图像的每条线每隔一条线地抽出像素样本以生成隔行信号；字抽出控制部，按照每个字抽出已按照每条线抽出的像素样本以将其映射到SMPTE 435-2规定的HD-SDI的视频数据区域；以及读出控制部，输出HD-SDI。

Description

信号发送装置和方法、信号接收装置和方法及信号传送系统
技术领域
本公开涉及能够适合应用于串行传送一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的图像信号的情况的信号发送装置、信号发送方法、信号接收装置、信号接收方法和信号传送系统。
背景技术
在现有技术中，用于超过作为一帧具有1920样本×1080线的视频信号的现有高清晰度(HD)视频信号的超高清晰度视频信号的接收系统或成像系统的开发正在进行中。例如，作为具有等于现有HD的四倍或16倍的像素数目的下一代广播系统的UHDTV(超高清晰度TV)标准正被国际协会标准化。国际协会包括ITU(国际电信联盟)和SMPTE(运动图片和电视工程师协会)。
这里，JP-A-2005-328494公开了一种技术，用于以等于或高于10Gbps的比特率传送3840×2160/30P，30/1.001P/4:4:4/12比特信号，该信号是一种4k×2k(4k×2k的超高分辨率信号)。此外，由m样本×n线指示的视频信号被简写为“m×n”。此外，术语“3840×2160/30P”指示“水平方向上的像素数目”ד垂直方向上的线数目”/“每秒的帧数目”。此外，“4∶4∶4”在原色信号传送方法的情况下指示“红信号R∶绿信号G∶蓝信号B”的比率，并且在色差信号传送方法的情况下指示“亮度信号Y∶第一色差信号Cb∶第二色差信号Cr”的比率。
在以下描述中，指示逐行信号的帧速率的50P、59.94P、60P被简写为“50P-60P”，并且47.95P、48P、50P、59.94P、60P被简写为“48P-60P”。此外，、100P、119.88P、120P被简写为“100P-120P”，并且95.9P、96P、100P、119.88P、120P被简写为“96P-120P”。此外，指示隔行信号的帧速率的50I、59.94I和60I被简写为“50I至60I”，并且47.95I、48I、50I、59.94I和60I被简写为“48I至60I”。此外，3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号在一些情况下被简写为“3840×2160/100P-120P信号”。另外，数目为n的像素样本被简写为“n像素样本”。
发明内容
近年来，用于帧速率是23.98P-60P的3840×2160或7680×4320的视频信号标准或接口标准已由SMPTE或ITU标准化了。在使用模式D(参考后述的图6)的情况下，为了传送视频数据，可以利用一个通道的10G-SDI来传送3840×2160/23.98P-30P的视频信号。然而，关于用于传送具有等于或高于120P的帧速率的视频信号的兼容接口，尚未进行讨论或标准化。此外，由于与1920×1080或2048×1080兼容的视频信号标准只规定了60P的帧速率，所以即使使用JP-A-2005-328494中公开的技术，利用现有的接口也可能传送不了较大数目的像素样本。
此外，用于最高至4096×2160/23.98P-60P的视频信号标准被SMPTE标准化了，但关于信号发送装置或信号接收装置中提供的接口，尚未进行讨论或标准化。因此，假定4096×2160/23.98P-30P的视频信号，存储在视频数据区域中的像素样本的数目增大，从而像素样本不可通过模式D的线结构中的复用来传送。
在视频信号具有4096×2160的情况下，帧速率被规定在23.98P、24P、25P、29.97P、30P、47.95P、48P、50P、59.94P、60P的范围中。然而，要考虑将来传送具有等于当前使用的帧速率(例如30P)的三倍的90P的帧速率或90P以上的帧速率的视频信号。因此，必须确立用于利用现有的传送接口来传送具有各种帧速率的视频信号的标准。
因此，希望利用HD-SDI接口或10Gbps的串行接口来串行传送一帧具有超过HD-SDI格式规定的像素数目的像素数目并且具有高帧速率的视频信号。
本公开的一个实施例涉及传送一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的m×n(其中指示m样本和n线的m和n是正整数)/a-b(其中a和b是逐行信号的帧速率)/r:g:b(其中r、g和b是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率)/10比特，12比特信号规定的信号。
这里，在把从连续的第一和第二类图像抽出的像素样本映射到m′×n′(指示m′样本和n′线的m′和n′是正整数)/a′-b′(a′和b′是逐行信号的帧速率)/r′:g′:b′(r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率)/10比特，12比特信号规定的第1至第t(其中t是等于或大于8的整数)子图像的视频数据区域的情况下，执行以下处理。
最初，通过在水平方向上按p(其中p是等于或大于1的整数)个像素样本把第一和第二类图像分割成t份来获得第1至第t垂直矩形区域。
接下来，按第一类图像和第二类图像的顺序反复执行把从第一和第二类图像的第0线至第n-1线的每条线读出的像素样本对于第1至第t垂直矩形区域中的每一个在水平方向上以p个像素样本为单位映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线的处理。
此外，m′/p次地以p个像素样本为单位把像素样本映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线，并且反复地以p个像素样本为单位把像素样本映射到已映射了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线。
此外，从映射了像素样本的第1至第t子图像的每条线每隔一条线地抽出像素样本以生成隔行信号，按照每个字抽出已按照每条线抽出的像素样本以将其映射到SMPTE 435-2规定的HD-SDI的视频数据区域，并且输出HD-SDI。
在本公开的一个实施例中，将HD-SDI存储在存储部中，并且按照每条线对从自所述存储部读出的HD-SDI的视频数据区域提取的像素样本执行字复用。
接下来，把通过字复用获得的像素样本复用到m′×n′(指示m′样本和n′线的m′和n′是正整数)/a′-b′(a′和b′是逐行信号的帧速率)/r′∶g′∶b′(r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率)/10比特，12比特信号规定的第1至第t子图像中以生成逐行信号。
接下来，把从第1至第t子图像的视频数据区域读出的像素样本复用到一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的m×n(其中指示m样本和n线的m和n是正整数)/a-b(其中a和b是逐行信号的帧速率)/r:g:b(其中r、g和b是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率)/10比特，12比特信号规定的连续的第一和第二类图像中。
此时，通过在水平方向上按p(其是p是等于或大于1的整数)个像素样本把第一和第二类图像分割成t(t＝m/p)份来获得t个垂直矩形区域。
接下来，把以p个像素样本为单位在水平方向上从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出的像素样本复用到第一和第二类图像的从第0线至第n-1线的第1至第t垂直矩形区域中。
此外，m′/p次地以p个像素样本为单位从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线反复读出并复用像素样本，并且以p个像素样本为单位从第一和第二类图像中已被读出了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线读出并复用像素样本。
在本公开的一个实施例中，提供了一种发送视频信号并接收视频信号的信号传送系统。
在本公开的一个实施例中，以两个连续帧(或者两个或更多个帧)为单位对输入视频信号执行垂直矩形区域抽出、线抽出和字抽出，并且发送像素样本被复用到HD-SDI的视频数据区域中的信号。另一方面，从接收到的信号的HD-SDI的视频数据区域中提取像素样本，并且执行字复用、线复用和垂直矩形区域复用以再现视频信号。
根据本公开的实施例，在传送3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号的情况下，执行各种抽出处理。此外，将像素样本映射到10Gbps串行接口的模式D的HD-SDI的视频数据区域。另一方面，从HD-SDI的视频数据区域提取像素样本，并且对像素样本执行各种复用处理以再现3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号。因此，可以发送和接收一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目或者具有100P-120P的帧速率或更高的帧速率的视频信号。此外，由于能够在没有提供新传送标准的情况下使用现有技术中使用的传送标准，所以有增强便利性的效果。
附图说明
图1是示出根据本公开的第一实施例的电视广播站用的相机传送系统的整体配置的示图。
图2是示出根据本公开的第一实施例的广播相机的电路配置中的信号发送装置的内部配置示例的框图。
图3是示出根据本公开的第一实施例的映射部的内部配置示例的框图。
图4A至4C是示出3840×2160中的UHDTV标准的样本结构的示例的示图。
图5是示出在24P的情况下的10.692Gbps的串行数字数据的一条线的数据结构的示例的示图。
图6是示出模式D的示例的示图。
图7是示出根据本公开的第一实施例的映射部映射像素样本的处理示例的示图。
图8是示出根据本公开的第一实施例的垂直矩形区域抽出控制部在水平方向上按照每条线以480像素样本为单位从第一和第二类图像中抽出像素样本以将像素样本映射到第一至第八子图像的处理示例的示图。
图9是示出根据本公开的第一实施例的第一至第八子图像被按照每条线抽出并且随后被按照每个字抽出以被分割映射到根据SMPTE 372M的规定的链路A和链路B的示例的示图。
图10A和10B是示出SMPTE 372的链路A和链路B的数据结构的示例的示图。
图11A和11B是示出根据本公开的第一实施例的复用部执行的数据复用处理的示例的示图。
图12是示出根据本公开的第一实施例的CCU的电路配置中的信号接收装置的内部配置示例的框图。
图13是示出根据本公开的第一实施例的再现单元的内部配置示例的框图。
图14是示出根据本公开的第二实施例的映射部把UHDTV2类图像中包括的像素样本映射到UHDTV1类图像的处理示例的示图。
图15是示出根据本公开的第二实施例的映射部的内部配置示例的框图。
图16是示出根据本公开的第二实施例的再现单元的内部配置示例的框图。
图17是示出根据本公开的第三实施例的映射部把UHDTV1类图像中包括的像素样本映射到第1至第4N子图像的处理示例的示图。
图18是示出根据本公开的第四实施例的映射部把帧速率是50P-60P的N倍的UHDTV2类图像中包括的像素样本映射到帧速率是50P-60P的N倍的UHDTV1类图像的处理示例的示图。
图19是示出模式B的示例的示图。
图20是示出根据本公开的第五实施例的映射部把帧速率是96P-120P的4096×2160中包括的像素样本映射到第一至第八子图像的处理示例的示图。
图21是示出根据本公开的第五实施例的映射部按照每条线和按照每个字抽出第一至第八子图像以使之被映射到模式B的示例的示图。
具体实施方式
以下，将描述本公开的实施例。此外，将按以下顺序进行描述。
1.第一实施例(像素样本的映射控制：3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特的示例)
2.第二实施例(像素样本的映射控制：UHDTV2 7680×4320/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特的示例)
3.第三实施例(像素样本的映射控制：3840×2160/(50P-60P)×N/4:4:4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特的示例)
4.第四实施例(像素样本的映射控制：UHDTV2 7680×4320/(50P-60P)×N/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特的示例)
5.第五实施例(像素样本的映射控制：4096×2160/96P-120P/4:4:4，4∶2∶2/10比特，12比特的示例)
6.修改例
<1.第一实施例>
[3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特的示例]
以下，将参考图1至13来描述本公开的第一实施例。
这里，在根据本公开的第一实施例的传送系统中描述抽出3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的像素样本的方法。此外，该信号具有是SMPTE S2036-1规定的3840×2160/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的两倍的帧速率。此外，假定即使比色法(colorimetry)不同，诸如禁止码之类的数字信号格式也是相同的。
图1是示出应用了本实施例的电视广播站所用的信号传送系统10的整体配置的示图。信号传送系统10包括多个具有相同配置的广播相机1和相机控制单元(CCU)2，并且广播相机1通过相应的光缆3连接到CCU 2。每个广播相机1被用作应用了用于发送串行数字信号(视频信号)的信号发送方法的信号发送装置，并CCU 2被用作应用了用于接收串行数字信号的信号接收方法的信号接收装置。此外，包括广播相机1和CCU 2的组合的信号传送系统10被用作用于发送和接收串行数字信号的信号传送系统。这些装置执行的处理不仅可以连同硬件执行，而且也可通过执行程序来实现。
广播相机1生成UHDTV1的超高分辨率4k×2k信号(3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号)并将该信号发送到CCU 2。
CCU 2控制广播相机1，接收来自广播相机1的视频信号，并且发送用于使得每个广播相机1的监视器显示由其他广播相机1拍摄的图像的视频信号(返回视频)。CCU 2充当用于从广播相机1接收视频信号的信号接收装置。
[下一代2k、4k、8k视频信号]
这里，将描述下一代2k、4k、8k视频信号。
作为用于发送和接收各种帧速率的视频信号的接口的被称为模式D(参考后述的图6)的传送标准已被添加到SMPTE 435-2并作为SMPTE435-2-2009被标准化。SMPTE 435-2公开了作为10比特并行流并由SMPTE 292规定的多个HD-SDI通道的数据被复用到10.692Gbps的串行接口中。通常，HD-SDI的场是由EAV、水平辅助数据空间(HANC数据，也称为水平消隐期间)、SAV和视频数据顺次形成的。在UHDTV标准中，利用两个通道的10Gbps的接口传送3840×2160/60P的视频信号以及利用八个通道的10Gbps的接口传送7680×4320/60P的视频信号的方法已被SMPTE提出作为SMPTE 2036-3。
ITU或SMPTE提出的视频标准涉及样本数目和线数目是1920×1080的视频信号的两倍或四倍的3840×2160或7680×4320的视频信号。由ITU标准化的视频信号之一被称为LSDI(大屏幕数字图像)并且被称为由SMPTE提出的UHDTV。关于UHDTV，规定了以下表1的信号。
表1
Figure BSA00000722555900081
此外，作为电影工业中的数字相机中采用的标准，2048×1080或4096×2160的信号标准被标准化为SMPTE 2048-1，2，如以下的表2和3中所示。
表2
  系统号   系统名称   帧速率(Hz)
  1   2048×1080/60/P   60
  2   2048×1080/59.94/P   60/1.001
  3   2048×1080/50/P   50
  4   2048×1080/48/P   48
  5   2048×1080/47.95/P   48/1.001
  6   2048×1080/30/P   30
  7   2048×1080/29.97/P   30/1.001
  8   2048×1080/25/P   25
  9   2048×1080/24/P   24
  10   2048×1080/23.98/P   24/1.001
表3
  系统号   系统名称   帧速率(Hz)
  1   4096×2160/60/P   60
  2   4096×2160/59.94/P   60/1.001
  3   4096×2160/50/P   50
  4   4096×2160/48/P   48
  5   4096×2160/47.95/P   48/1.001
  6   4096×2160/30/P   30
  7   4096×2160/29.97/P   30/1.001
  8   4096×2160/25/P   25
  9   4096×2160/24/P   24
  10   4096×2160/23.98/P   24/1.001
[DWDM/CWDM波长复用传送技术]
这里，描述DWDM/CWDM波长复用传送技术。
将多个波长的光复用到单条光纤中并且传送复用的光的方法被称为(波分复用)。WDM依据波长间隔被基本上划分成以下三种方法。
(1)两波长复用方法
在两波长复用方法中，诸如1.3μm或1.55μm的不同波长的信号被复用到两个或三个波中并且通过单条光纤传送。
(2)DWDM(密集波分复用)方法
DWDM是在25GHz、50GHz、100GHz、200GHz……的光频率中、尤其是在1.55μm波段中，以高密度复用和传送光的方法。该间隔是大约0.2nm、0.4nm、0.8nm……的波长间隔。中心频率等等的标准化已由ITU-T(国际电信联盟电信标准化部)执行。由于DWDM的波长间隔窄至100GHz，所以要复用的波的数目可以多至数十个到百个，从而可能实现很高容量的通信。然而，由于振荡波长宽度必须充分窄于100GHz的波长间隔并且必须控制半导体激光器的温度以使得中心频率与ITU-T标准一致，所以设备昂贵并且系统中的功率消耗增大。
(3)CWDM(粗疏波分复用)方法
CWDM是波长间隔被设定为10至20nm的波长复用方法，该波长间隔比DWDM中的大一位以上。由于波长间隔相对较大，所以不必将半导体激光器的振荡波长宽度设定得像DWDM中那样窄，并且也不必控制半导体激光器的温度。因此，可以以低成本和低功率消耗配置系统。此技术可有效地应用到不必有像DWDM那样的大容量的系统。关于中心频率，在4通道配置的情况下，当前应用例如1.511μm、1.531μm、1.551μm和1.571μm，并且在8通道配置的情况下，当前应用例如1.471μm、1.491μm、1.511μm、1.531μm、1.551μm、1.571μm、1.591μm和1.611μm。
本实施例中描述的3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号具有是SMPTE S2036-1规定的信号的两倍的帧速率。SMPTES2063-1规定的信号是3840×2160/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。此外，假定诸如禁止码之类的数字信号格式与S2036-1规定的现有技术中的信号相同。
图2是广播相机1的电路配置的根据本实施例的信号发送装置的框图。由广播相机1中的成像部和图像信号处理部(未示出)生成的3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号被发送到映射单元11。
3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号对应于UHDTV1类图像的一帧。此外，该信号具有30比特或36比特宽度，其中相互并行且同步地部署了都具有10比特或12比特的字长的G数据序列、B数据序列和R数据序列。信号的一帧期间是1/100、1/119.88或1/120秒并且包括2160有效线的期间。因此，视频信号的一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目。然后，音频信号被与视频信号同步地输入。
S2036-1规定的UHDTV1和2的活动线的样本数目是3840并且线数目是2160，并且G、B和R的视频数据分别被部署在G数据序列、B数据序列和R数据序列的活动线中。
映射单元11将3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号映射到HD-SDI格式规定的32通道的视频数据区域。
[映射部的内部配置和操作示例]
这里，将描述映射单元11的内部配置和操作示例。
图3示出了映射单元11的内部配置的示例。
映射单元11包括用于向映射单元11的组件提供时钟的时钟提供电路20和用于存储3840×2160/100P-120P视频信号的RAM 22。此外，映射单元11包括垂直矩形区域抽出控制部21，其控制用于从第一和第二UHDTV1类图像中在水平方向上按照每条线以p像素样本为单位读出像素样本的垂直矩形区域抽出(交织)。垂直矩形区域抽出控制部21从RAM22中从两个连续帧的第一和第二UHDTV1类图像中读出像素样本。在此示例中，p是480，以下将以“480像素样本”进行描述。
映射单元11包括RAM 23-1至23-8，它们分别把从UHDTV1类图像中在水平方向上抽出的480像素样本存储在第一至第八子图像的视频数据区域中。由垂直矩形区域抽出控制部21抽出的480像素样本是通过将“3840”除以“8”而获得的，其中“3840”是UHDTV1类图像中的水平方向上的像素样本的数目，并且“8”是像素样本被映射到的第一至第八子图像的数目。在以下描述中，通过将UHDTV1类图像以p像素样本为单位分割成t份(其中t是等于或大于8的整数)而获得的、长边在垂直方向上并且短边在水平方向上的矩形区域被称为“垂直矩形区域”。
此外，映射单元11包括控制RAM 23-1至23-8中存储的第一至第八子图像的线抽出的线抽出控制部24-1至24-8。映射单元11包括RAM 25-1至25-16，由线抽出控制部24-1至24-8抽出的线被写入在其中。
此外，映射单元11包括控制从RAM 25-1至25-16读出的数据的字抽出的字抽出控制部26-1至26-16。映射单元11还包括RAM 27-1至27-32，由字抽出控制部26-1至26-16抽出的字被写入在其中。
此外，映射单元11包括把从RAM 27-1至27-32读出的字作为32通道的HD-SDI输出的读出控制部28-1至28-32。
虽然图3示出了用于生成HD-SDI 1和2的块，但用于生成HD-SDI 3至32的块具有类似的配置，因此将省略对这些块的图示和详细描述。
接下来，将描述映射单元11的操作示例。
时钟提供电路20向垂直矩形区域抽出控制部21、线抽出控制部24-1至24-8、字抽出控制部26-1至26-16和读出控制部28-1至28-32提供时钟。时钟用于像素样本的读出或写入，并且映射单元11的块彼此同步地操作。
从图像传感器(未示出)输入并且一帧的像素数目超过一帧的像素数目最大为3840×2160的HD-SDI格式规定的像素数目的UHDTV1类图像所规定的视频信号被存储在RAM 22中。该UHDTV1类图像形成连续的第一和第二类图像。UHDTV1类图像指示3840×2160/100P-120P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号。这里，1920×1080/50P-60P/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号被称为“子图像”。在此示例中，从以两个连续帧为单位输入的UHDTV1类图像中按照每个垂直矩形区域在水平方向上每480像素样本地抽出的像素样本被映射到第1至第t子图像的视频数据区域。这里，t是等于或大于8的整数，并且在此示例中，将描述像素样本被映射到第一至第八子图像的视频数据区域的处理。
垂直矩形区域抽出控制部21从UHDTV1类图像中以两个连续帧为单位在水平方向上每480像素样本地抽出像素样本。此外，这些像素样本被映射到与SMPTE 435-1规定的1920×1080/50P-60P相对应的第一至第八子图像的视频数据区域。稍后将描述映射的详细处理示例。
接下来，线抽出控制部24-1至24-8将逐行信号转换成隔行信号。具体而言，线抽出控制部24-1至24-8从RAM 23-1至23-8中读出被映射到第一至第八子图像的视频数据区域的像素样本。此时，线抽出控制部24-1至24-8把一个子图像转换成两个通道的1920×1080/50I-60I/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。然后，线抽出控制部24-1至24-8从第一至第八子图像的视频数据区域中每隔一线地抽出以形成被存储在RAM 23-1至23-8中的隔行信号形式的1920×1080/50I-60I信号。
接下来，字抽出控制部26-1至26-16按照每个字抽出已被按照每条线抽出的像素样本，并且将像素样本映射到SMPTE 435-1规定的HD-SDI的视频数据区域。此时，字抽出控制部26-1至26-16把像素样本复用到SMPTE 435-1规定的与第一至第八子图像中的每一个相对应的四通道模式D所定义的10.692Gbps流的视频数据区域中。换言之，字抽出控制部26-1至26-16把1920×1080/50I-60I/4:4:4，4:2:2，4:2:0/10比特，12比特信号转换成32个HD-SDI。此外，第一至第八子图像中的每一个被映射到SMPTE435-1规定的四个HD-SDI的视频数据区域。
具体而言，字抽出控制部26-1至26-16通过按与SMPTE 372的图4A至4C、6、7、8和9相同的方法按照每个字抽出像素样本来分别从RAM23-1至23-8中读出像素样本。然后，字抽出控制部26-1至26-16把读出的像素样本各自转换成两个通道的1920×1080/50I-60I信号并将这些信号存储在RAM27-1至27-32中。
然后，读出控制部28-1至28-32输出从RAM 27-1至27-32中读出的32个HD-SDI的传送流。
具体而言，读出控制部28-1至28-32向应于从时钟提供电路20提供给它的基准时钟，分别从RAM 27-1至27-32中读出像素样本。然后，从两个链路A和B的16对形成的32个通道的HD-SDI 1至32被输出到后级中的S/P、加扰和8B/10B部12。
在此示例中，为了执行垂直矩形区域抽出、线抽出和字抽出，使用了三种存储器，即RAM 23-1至23-8、RAM 25-1至25-16和RAM 27-1至27-32，并且在三个阶段执行抽出处理。然而，可以使用单个存储器来存储通过执行垂直矩形区域抽出、线抽出和字抽出而获得的数据以使得该数据作为32个通道的HD-SDI输出。
[UHDTV信号标准的样本结构的示例]
这里，将参考图4A至4C来描述UHDTV信号标准的样本结构的示例。
图4A至4C是示出3840×2160的UHDTV信号标准的样本结构的示例的示图。作为参考图4A至4C的描述中使用的帧，一帧由3840×2160形成。
3840×2160的信号标准的样本结构包括以下三种样本结构。在SMPTE标准中，诸如R′  、G′或B′这样的被应用了撇号“′”的信号指示被应用了伽马校正的信号。
图4A示出了R′G′B′、Y′Cb′Cr′4∶4∶4系统的示例。在此系统中，在所有样本中包括RGB或YCbCr成分。
图4B示出了Y′Cb′Cr′4∶2∶2系统的示例。在此系统中，在偶数样本中包括YCbCr成分，并且在奇数样本中包括Y成分。
图4C示出了Y′Cb′Cr′4∶2∶0系统的示例。在此系统中，在偶数样本中包括YCbCr成分，并且在奇数样本中包括Y成分，并且其中还包括从中抽出奇数线中的CbCr成分的成分。
[10.692Gbps的串行数据的配置示例]
接下来，将参考图5来描述一条线的HD-SDI格式规定的10.692Gbps的串行数据的配置示例。
图5示出了在帧速率是24P的情况下10.692Gbps的串行数字数据的一条线的数据结构的示例。
在图5中，包括线号码LN和纠错码CRC的串行数字数据被指示为SAV、活动线和EAV，并且包括用于附加数据的区域的串行数字数据被指示为水平辅助数据空间。音频信号被映射到水平辅助数据空间，补充数据被添加到音频信号以形成水平辅助数据空间，从而音频信号可与输入HD-SDI同步。
[对模式D的描述]
接下来，将参考图6来描述复用多个通道的HD-SDI中包括的数据的示例。复用数据的方法被SMPTE 435-2规定为模式D。
图6是示出模式D的示图。
模式D是复用八个通道CH1至CH8的HD-SDI的方法，并且规定数据被复用到10.692Gbps流的视频数据区域和水平辅助数据空间中。此时，通道CH1、CH3、CH5和CH7的HD-SDI的视频/EAV/SAV数据被提取40比特并被加扰以被转换成40比特的数据。另一方面，通道CH2、CH4、CH6和CH8的HD-SDI的视频/EAV/SAV数据被提取32比特并通过8B/10B转换被转换成40比特的数据。这些数据被相加以形成80比特的数据。经编码的8字或80比特数据被复用到10.692Gbps流的视频数据区域中。
此时，通过8B/10B转换获得的偶数通道的40比特数据块可被分配到80比特数据块的前一半的40比特数据块。然后，奇数通道的经加扰的40比特数据块可被分配到后一半的40比特数据块。因此，例如，数据块被按例如通道CH2和CH1的顺序复用到一个数据块中。这样改变顺序的原因是用于标识要使用的模式的内容ID被包括在通过8B/10B转换获得的偶数通道的40比特数据块中。
同时，通道CH1的HD-SDI的水平辅助数据空间经历8B/10B转换并被编码成50比特的数据块。然后，该数据块被复用到10.692Gbps流的水平辅助数据空间中。然而，通道CH2至CH8的HD-SDI的水平辅助数据空间不被传送。
接下来，将描述映射单元11映射像素样本的步骤的详细处理示例。
图7是示出映射单元11将UHDTV1类图像的连续的第一和第二帧中包括的像素样本映射到第一至第八子图像并将像素样本映射到32个通道的HD-SDI的示例的示图。
垂直矩形区域抽出控制部21按照垂直方向宽度为480像素样本的每个垂直矩形区域将一帧(一个图像平面)分割成八个区域，从而获得第一至第八垂直矩形区域。基于垂直矩形区域，3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号被映射到第一至第八子图像。第一至第八子图像中的每一个是1920×1080/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
此时，一帧(一个图像平面)被从作为3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的第一帧的UHDTV1类图像中在水平方向上以480像素样本为单位顺次抽出。此外，以480像素样本为单位抽出的信号被分别映射到八个通道的1920×1080/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的视频数据区域的前半部分。这里，视频数据区域的第1至第540线被称为“视频数据区域的前半部分”。
然后，映射单元11从第二帧的UHDTV1类图像中在水平方向上以480像素样本为单位抽出像素样本。此外，以480像素样本为单位抽出的信号被分别映射到八个通道的1920×1080/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的视频数据区域的后半部分。这里，视频数据区域的第541至第1080线被称为“视频数据区域的后半部分”。此外，创建了第一至第八子图像，其中像素样本被映射到与HD图像格式的视频数据区域相对应的1920样本。在以下描述中，第一帧的UHDTV1类图像被称为“第一类图像”，并且第二帧的UHDTV1类图像被称为“第二类图像”。
接下来，线抽出控制部24-1至24-8执行线抽出，并且字抽出控制部26-1至26-16执行字抽出，从而生成32通道的1920×1080/23.98P-30P/4∶2∶2/10特信号。此外，读出控制部28-1至28-32读出HD-SDI 1至32，并将HD-SDI作为10Gbps的链路A、B、C和D的四重链路输出。
接下来，将参考图8至11来描述映射单元11中的每个处理块映射像素样本的详细处理示例。
图8示出了垂直矩形区域抽出控制部21从连续的第一和第二类图像中在水平方向上按照每条线以480像素样本为单位抽出像素样本并将像素样本映射到第一至第八子图像的示例。
垂直矩形区域抽出控制部21把被定义为UHDTV1类图像的3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的像素样本映射到第一至第八子图像。此时，映射单元11按照UHDTV1类图像的每条线在水平方向上以480像素样本为单位抽出像素样本并将像素样本映射到第一至第八子图像。
垂直矩形区域抽出控制部21在第一至第八垂直矩形区域的水平方向上每两帧地抽出3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的像素样本。抽出处理是以480像素样本为单位执行的，并且抽出的像素样本被复用到第一至第八子图像的视频数据区域中。第一至第八子图像由八个通道的1920×1080/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号规定。此外，3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号具有为S2036-1规定的3840×2160/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号两倍的帧速率。1920×1080/50P-60P由SMPTE 274M规定。3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的诸如禁止码之类的数字信号格式与1920×1080/50P-60P的相同。
这里，一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的UHDTV1类图像是如下来规定的。也就是说，UHDTV1类图像是按m×n(其中指示m个样本和n条线的m和n是正整数)/a-b(其中a和b是逐行信号的帧速率)/r∶g∶b(其中r、g和b是在预定信号传送方法的情况下的信号比率)/10比特，12比特，12比特信号来规定的。在此示例中，在UHDTV1类图像中，m×n是3840×2160，a-b是100P、119.88P、120P，r∶g∶b是4∶4∶4、4∶4∶2、4∶2∶0。在UHDTV1类图像中，像素样本被存储在第0线至第2159线上。
此外，在UHDTV1类图像中，线是按连续的第0线、第1线、第2线、第3线、……、以及第2159线来定义的，并且第一至第八垂直矩形区域的水平方向上的每个宽度由每480像素样本定义。垂直矩形区域抽出控制部21从连续的第一和第二UHDTV1类图像中抽出像素样本。此外，垂直矩形区域抽出控制部21把像素样本映射到按m′×n′/a′-b′/r′∶g′∶b′/10比特，12比特信号规定的第一至第八子图像的视频数据区域。这里，指示m′个样本和n′条线的m′和n′是正整数，a′和b′是逐行信号的帧速率，并且r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率。
垂直矩形区域抽出控制部21把像素样本映射到第一至第八子图像的视频数据区域，其中m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P-60P，r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0。此时，垂直矩形区域抽出控制部21映射按照第一和第二类图像中的第0线至第n-1线的每条线读出的像素样本。映射处理是对于第1至第t垂直矩形区域中的每一个在第1至第t子图像的视频数据区域的每条线的水平方向上以p像素样本为单位执行的。此外，映射处理按第一类图像和第二类图像的顺序反复执行。此外，像素样本被m′/p次地以p像素样本为单位映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线。此外，像素样本被以p像素样本为单位反复映射到已映射了像素样本的线的垂直方向上随后的下一条线。
具体而言，例如，UHDTV1类图像的线0中的第0至第479像素样本被映射到第一子图像的视频数据区域中的第一线的第0至第479位置。此外，从同一条线中读出的UHDTV1类图像的线0中的第480至第959像素样本被映射到第二子图像的视频数据区域中的第一线的第0至第479位置。
此映射处理被反复执行，直到UHDTV1类图像的线0中的第3360至第3839像素样本被映射到第八子图像的视频数据区域中的第一线的第0至第479位置为止。
接下来，从UHDTV1类图像的线1读出的像素样本被映射到第一至第八子图像的视频数据区域。这样，从各条线读出的像素样本被映射到第一至第八子图像的视频数据区域的处理被反复执行，直到第2159线为止。
映射处理是具体如下执行的。
(1)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本0至479被复用到第一子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(2)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本480至959被复用到第二子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(3)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本960至1439被复用到第三子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(4)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本1440至1919被复用到第四子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(5)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本1920至2399被复用到第五子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(6)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本2400至2879被复用到第六子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(7)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本2880至3359被复用到第七子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(8)第一帧的3840×2160/120P的线0的样本3360至3839被复用到第八子图像1920×1080的线0的样本0至479中。
(9)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本0至479被复用到第一子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(10)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本480至959被复用到第二子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(11)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本960至1439被复用到第三子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(12)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本1440至1919被复用到第四子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(13)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本1920至2399被复用到第五子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(14)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本2400至2789被复用到第六子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(15)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本2880至3359被复用到第七子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(16)第一帧的3840×2160/120P的线1的样本3360至3839被复用到第八子图像1920×1080的线0的样本480至959中。
(17)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本0至479被复用到第一子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(18)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本480至959被复用到第二子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(19)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本960至1439被复用到第三子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(20)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本1440至1919被复用到第四子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(21)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本1920至2399被复用到第五子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(22)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本2400至2879被复用到第六子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(23)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本2880至3359被复用到第七子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(24)第一帧的3840×2160/120P的线2的样本3360至3839被复用到第八子图像1920×1080的线0的样本960至1439中。
(25)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本0至479被复用到第一子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
(26)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本480至959被复用到第二子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
(27)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本960至1439被复用到第三子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
(28)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本1440至1919被复用到第四子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
(29)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本1920至2399被复用到第五子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
(30)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本2400至2789被复用到第六子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
(31)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本2880至3359被复用到第七子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
(32)第一帧的3840×2160/120P的线3的样本3360至3839被复用到第八子图像1920×1080的线0的样本1440至1919中。
这样，垂直矩形区域抽出控制部21把在水平方向上以480像素样本为单位从第一 UHDTV1类图像的每条线读出的像素样本映射到第一至第八子图像的前半部分的视频数据区域。此外，像素样本按UHDTV1类图像中垂直矩形区域的布置顺序被映射到第一至第八子图像的视频数据区域。
类似地，垂直矩形区域抽出控制部21把在水平方向上以480像素样本为单位从第二UHDTV1类图像的每条线读出的像素样本映射到第一至第八子图像的后半部分的视频数据区域。此外，在4∶2∶0的信号的情况下，向0信号分配默认值。此外，在10比特的情况下，分别200h作为默认值，而在12特的情况下，分配800h作为默认值。
此外，如果每两个连续帧以480像素样本为单位在水平方向上按四条线抽出像素样本，则在被复用到子图像中之后像素样本的数目是3840/8×4＝1920样本。在每两个帧在水平方向上抽出垂直矩形区域之后线的数目是2160/4×2＝1080线。因此，1920×1080的视频数据区域与被从第一和第二类图像中抽出并且随后被复用到第一至第八子图像中的像素样本的数目和线的数目一致。
接下来，线抽出控制部24-1至24-8从映射了像素样本的第一至第八子图像的每一个中每隔一条线地抽出像素样本以生成隔行信号。
这里，映射单元11把作为C通道的默认值的200h(10比特系统)或800h(12比特系统)映射到4∶2∶0的0以把4∶2∶0的信号作为与4∶2∶2的信号等同的信号来对待。然后，第一至第八子图像分别被存储到RAM 23-1至23-8中。
图9示出了第一至第八子图像经历线抽出、然后经历字抽出并且根据SMPTE 372M的规定被分割到链路A或链路B中的示例。
SMPTE 435是10G接口的标准。此标准定义了多个通道的HD-SDI信号以两个像素(40比特)为单位通过8B/10B编码被转换成50比特的信号，并且被每个通道地复用。此外，该标准定义了信号被以10.692Gbps或10.692Gbps/1.001(以下简称为10.692Gbps)的比特率串行传送。用于将4k×2k信号映射到HD-SDI信号的技术在SMPTE 435 Part 1的6.4 Octalink 1.5Gbps Class的图3和4中示出。
通过SMPTE 435-1的图2中定义的方法，从1920×1080/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号设定的第一至第八子图像中执行线抽出。在此示例中，线抽出控制部24-1至24-8按照每条线抽出形成第一至第八子图像的1920×1080/50P-60P信号，从而生成两个通道的隔行信号(1920×1080/50I-60I信号)。1920×1080/50I-60I/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号是由SMPTE 274M定义的信号。
然后，字抽出控制部26-1至26-16在经历了线抽出的信号是4∶4∶4的10比特或12比特的信号或者4∶2∶2的12比特的信号的情况下进一步按照每个字抽出信号，并且分别利用四个通道的1.5Gbps的HD-SDI传送信号。这里，字抽出控制部26-1至26-16把包括1920×1080/50I-60I信号的通道1和2映射到如下的链路A和B。
图10A和10B示出了SMPTE 372的链路A和B的数据结构的示例。
如图10A中所示，在链路A中，一个样本具有20比特，并且所有比特指示RGB值。
如图10B中所示，在链路B中，一个样本也具有20比特，但只有10比特的R′G′B′n：0至1的比特号2至7的六个比特指示RGB值。因此，一个样本中指示RGB值的比特的数目是16比特。
在4∶4∶4的情况下，字抽出控制部26-1至26-16通过SMPTE S372的图4A至4C(10比特)或图6(12比特)中描述的方法来执行到链路A和B(两个HD-SDI通道)的映射。
在4∶2∶2的情况下，字抽出控制部26-1至26-16不使用链路B，只使用通道CH1、CH3、CH5和CH7。
然后，读出控制部28-1至28-32把3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号复用到四个通道的模式D规定的10.692Gbps的传送流中并且传送信号。使用JP-A-2008-099189中公开的方法作为复用方法。
这样，映射单元11从第一至第八子图像生成32通道的HD-SDI。换言之，可以利用总共32通道的HD-SDI来传送3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。此外，在4∶2∶2/10比特信号的情况下，利用16通道的HD-SDI来传送信号。
由映射单元11映射的通道CH1至CH32的HD-SDI信号被发送到如图2中所示的S/P、加扰和8B/10B部12。此外，被应用了8比特/10比特编码的50比特宽度的并行数字数据响应于从PLL 13接收的37.125MHz的时钟被写入到FIFO存储器(未示出)中。然后，50比特宽度的数据响应于从PLL 13接收的83.5312MHz的时钟上被从FIFO存储器中读出并且随后被发送到复用部14。
图11A和11B示出了复用单元14执行数据复用处理的示例。
图11A示出了CH1至CH8的每条40比特的经加扰数据按通道CH1和CH2、通道CH3和CH4、通道CH5和CH6和通道CH7和CH8的每一对的变化了的顺序被复用到320比特宽度的数据中的形式。
图11B示出了通过8B/10B转换获得的50比特样本数据被复用到200比特宽度的四个样本中的形式。
这样，经历了8比特/10比特编码的数据被每40比特地插入在被应用了自同步加扰的数据之间。从而，可以通过解决由加扰方法引起的标记比率(0和1的比率)的变动或者0到1或1到0的转变不稳定来防止病态模式的发生。
此外，复用单元14把从S/P、加扰和8B/10B部12中的FIFO存储器读出的仅在水平消隐期间中具有50比特宽度的CH1的并行数字数据复用到四个样本中以生成200比特宽度的数据。
被复用单元14复用的320比特宽度的并行数字数据和200比特宽度的并行数字数据被发送到数据长度转换单元15。数据长度转换单元15是利用移位寄存器形成的。数据长度转换单元15把320比特宽度的并行数字数据转换成256比特宽度的数据，把200比特宽度的并行数字数据转换成256比特宽度的数据，并且利用这些数据形成256比特宽度的并行数字数据。此外，数据长度转换单元15把256比特宽度的并行数字数据转换成128比特宽度的数据。
从数据长度转换单元15经由FIFO存储器16发送来的64比特宽度的并行数字数据被多通道数据形成单元17形成为16通道的串行数字数据，其中每个通道具有668.25Mbps的比特率。多通道数据形成单元17例如是XSBI(千兆比特十六比特接口：10千兆比特以太网(注册商标)系统使用的16比特接口)。由多通道数据形成单元17形成的16通道的串行数字数据被发送到复用和P/S转换单元18。
复用和P/S转换单元18具有作为并行/串行转换部的功能，复用从多通道数据形成单元17接收的16通道的串行数字数据，并且对复用的并行数字数据执行并行/串行转换。从而，生成了668.25Mbps×16＝10.692Gbps的串行数字数据。
由复用和P/S转换单元18生成的具有10.692Gbps的比特率的串行数字数据被发送到光电转换单元19。光电转换单元19充当把具有10.692Gbps的比特率的串行数字数据输出到CCU 2的输出部。光电转换单元19输出由复用单元14复用的10.692Gbps的传送流。被光电转换单元19转换成光信号的具有10.692Gbps的比特率的串行数字数据被从广播相机1经由光缆3传送到CCU 2。
通过使用此示例中的广播相机1，从图像传感器输入的3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号可作为串行数字数据被发送。在此示例中的信号发送装置和信号发送方法中，3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号被转换成CH1至CH32的HD-SDI信号。然后，这些信号作为10.692Gbps的串行数字数据被输出。
此外，不仅3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号被发送到CCU 2，而且上述的返回视频(用于使得每个广播相机1的监视器显示由其他广播相机1拍摄的图像的视频信号)也从CCU 2经由光缆3被发送到每个广播相机1。返回视频是利用公知的技术生成的(例如，两个通道的HD-SDI信号分别经历8比特/10比特编码，并且通过复用被转换成串行数字数据)，因此将省略对其的电路配置的描述。
[CCU的内部配置和操作示例]
接下来，将描述CCU 2的内部配置示例。
图12是示出CCU 2的电路配置中的与本实施例有关的部分的框图。
CCU 2包括与广播相机1有一一对应关系的多个这样的电路。
从广播相机1通过光缆3传送来的具有10.692Gbps的比特率的串行数字数据被光电转换单元31转换成电信号，然后被发送到S/P转换多通道数据形成单元32。S/P转换多通道数据形成单元32例如是XSBI。S/P转换多通道数据形成单元32接收具有10.692Gbps的比特率的串行数字数据。
S/P转换多通道数据形成单元32对于具有10.692Gbps的比特率的串行数字数据执行串行/并行转换。然后，S/P转换多通道数据形成单元32形成各自具有668.25Mbsp的比特率的16通道的串行数字数据并且从通过串行/并行转换获得的并行数字数据中提取668.25MHz的时钟。
由S/P转换多通道数据形成单元32形成的16通道的并行数字数据被发送到复用单元33。由S/P转换多通道数据形成单元32提取的668.25MHz的时钟被发送到PLL 34。
复用单元33复用来自S/P转换多通道数据形成单元32的16通道的串行数字数据以生成64比特宽度的并行数字数据并将并行数字数据发送到FIFO存储器35。
PLL 34对从S/P转换多通道数据形成单元32接收的668.25MHz的时钟进行四分频以生成167.0625MHz的时钟并把该167.0625MHz的时钟作为写时钟发送到FIFO存储器35。
此外，PLL 34对来自S/P转换多通道数据形成单元32的668.25MHz的时钟进行八分频以生成83.5312MHz的时钟并把该83.5312MHz的时钟作为读时钟发送到FIFO存储器35。此外，PLL 34把83.5312MHz的时钟作为写时钟发送到后述的解扰、8B/10B和P/S单元38中的FIFO存储器。
此外，PLL 34对从S/P转换多通道数据形成单元32接收的668.25MHz的时钟进行十八分频以生成37.125MHz的时钟并把该37.125MHz的时钟作为读时钟发送到解扰、8B/10B和P/S单元38中的FIFO存储器。此外，PLL 34把37.125MHz的时钟作为写时钟发送到解扰、8B/10B和P/S单元38中的FIFO存储器。
此外，PLL 34对从S/P转换多通道数据形成单元32接收的668.25MHz的时钟进行九分频以生成74.25MHz的时钟并把该74.25MHz的时钟作为读时钟发送到解扰、8B/10B和P/S单元38中的FIFO存储器。
在FIFO存储器35中，响应于来自PLL 34的167.0625MHz的时钟写入从复用单元33接收的64比特宽度的并行数字数据。写入在FIFO存储器35中的并行数字数据响应于从PLL 34接收的83.5312MHz的时钟被作为128比特宽度的并行数字数据读出并被发送到数据长度转换单元36。
数据长度转换单元36是利用移位寄存器形成的并且把128比特宽度的并行数字数据转换成256比特宽度的并行数字数据。然后，数据长度转换单元36检测插入在定时基准信号SAV或EAV中的K28.5。从而，数据长度转换单元36判定每个线期间并且把定时基准信号SAV、活动线、定时基准信号EAV、线号码LN和检错码CRC的数据转换成320比特宽度的数据。此外，数据长度转换单元36把水平辅助数据空间的数据(通过8B/10B编码获得的通道CH1的水平辅助数据空间的数据)转换成200比特宽度的数据。由数据长度转换单元36通过数据长度转换获得的320比特宽度的并行数字数据和200比特宽度的并行数字数据被发送到解复用单元37。
解复用单元37把来自数据长度转换单元36的320比特宽度的并行数字数据解复用成在被广播相机1中的复用单元14复用前的各自具有40比特的通道CH1至CH32的数据。该并行数字数据包括定时基准信号SAV、活动线、定时基准信号EAV、线号码LN和检错码CRC的数据。通道CH1至CH32的40比特宽度的并行数字数据被发送到解扰、8B/10B和P/S单元38。
此外，解复用单元37把从数据长度转换单元36接收的200比特宽度的并行数字数据解复用成被复用单元14复用前的50比特的数据。该并行数字数据包括经8B/10B编码的形式的通道CH1的水平辅助数据空间的数据。然后，解复用单元37把50比特宽度的并行数字数据发送到解扰、8B/10B和P/S单元38。
解扰、8B/10B和P/S单元38是由与通道CH1至CH32具有一一对应关系的32个块形成的。此示例中的解扰、8B/10B和P/S单元38充当用于接收第一至第八子图像的接收部，视频信号被映射到该第一至第八子图像，并且该第一至第八子图像中的每一个被分割成第一链路通道和第二链路通道并被进一步分割成两条线。
解扰、8B/10B和P/S单元38包括用于链路A的通道CH1、CH3、CH5、CH7、……、和CH31的块，并且对输入到其中的并行数字数据解扰以将它们转换成串行数字数据并输出该串行数字数据。
解扰、8B/10B和P/S单元38还包括用于链路B的通道CH2、CH4、CH6、CH8、……、和CH32的块，并且通过8B/10B解码对输入到其中的并行数字数据解码。然后，解扰、8B/10B和P/S单元38把所得到的数据转换成串行数字数据并输出该串行数字数据。
再现单元39对从解扰、8B/10B和P/S单元38发送来的通道CH1至CH32(链路A和链路B)的HD-SDI信号，根据SMPTE 435执行与广播相机1中的映射单元11的处理相逆的处理。通过此处理，再现单元39再现3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
此时，再现单元39通过顺次执行字复用、线复用和垂直矩形区域复用处理来从由S/P转换多通道数据形成单元32接收的HD-SDI 1至32再现第一至第八子图像。然后，再现单元39以480像素样本为单位按照每条线读出布置在第一至第八子图像的视频数据区域中的像素样本，并且在线方向上把读出的像素样本顺次复用到作为两个连续帧的第一和第二UHDTV1类图像中。
由再现单元39再现的3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号被从CCU 2输出并且被发送到例如VTR(未示出)等等。
在此示例中，CCU 2执行接收由广播相机1生成的串行数字数据一侧的信号处理。在该信号接收装置和信号接收方法中，从具有10.692Gbps的比特率的串行数字数据生成并行数字数据，并且将并行数字数据解复用成链路A和链路B的各个通道的数据。
自同步解扰可被应用到链路A的解复用数据，但就在定时基准信号SAV之前，解扰器中的寄存器的值全都被设定到0以开始解码。此外，自同步解扰也可被应用到检错码CRC之后的至少几个比特的数据。从而，自同步加扰可以仅应用到定时基准信号SAV、活动线、定时基准信号EAV、线号码LN和检错码CRC的数据。因此，虽然自同步加扰未被应用到水平辅助数据空间的数据，但也可以执行考虑到了作为乘法电路的解扰器的进位的准确计算以再现原始数据。
同时，关于链路B的解复用数据，链路B的样本数据是从通过8比特/10比特解码获得的RGB的比特形成的。然后，被应用了自同步解扰的链路A的并行数字数据和用来形成样本的链路B的并行数字数据分别经历并行/串行转换。然后，映射的通道CH1至CH32的HD-SDI信号被再现。
图13示出了再现单元39的内部配置的示例。
再现单元39是用于执行与映射单元11对像素样本执行的处理相逆的转换的块。
再现单元39包括时钟提供电路41，用于向相关联的块提供时钟。时钟提供电路41向垂直矩形区域复用控制部42、线复用控制部45-1至45-8、字复用控制部47-1至47-16和写入控制部49-1至49-32提供时钟。各个部件利用时钟相互同步，以便控制像素样本的读出或写入。
再现单元39还包括RAM 48-1至48-32，分别用于存储SMPTE 435-2规定的模式D的32个HD-SDI 1至32。HD-SDI 1至32形成上述的1920×1080/50I-60I信号。对于HD-SDI 1至32，使用从解扰、8B/10B和P/S单元38输入的链路A的通道CH1、CH3、CH5、CH7、……、和CH31和解扰、8B/10B和P/S单元38的链路B的通道CH2、CH4、CH6、CH8、……、和CH32。
写入控制部49-1至49-32响应于从时钟提供电路41提供来的时钟执行用于将输入的32个HD-SDI 1至32存储在RAM 48-1至48-32中的写入控制。
再现单元39还包括控制字复用(解交织)的字复用控制部47-1至47-16，以及其中写入了由字复用控制部47-1至47-16复用的数据的RAM 46-1至46-16。此外，再现单元39包括控制线复用的线复用控制部45-1至45-8，以及其中写入了由线复用控制部45-1至45-8复用的数据的RAM44-1至44-8。
字复用控制部47-1至47-16按照每条线复用从由SMPTE 435-2规定的与第一至第八子图像中的每一个相对应的四个通道的模式D所定义的10.692Gbps流的视频数据区域中提取的像素样本。字复用控制部47-1至47-16按照根据SMPTE 372的图4A至4C、6、7、8和9逆转换了字的每条线复用从自RAM 48-1至48-32读出的HD-SDI的视频数据区域提取的像素样本。具体而言，字复用控制部47-1至47-16按照RAM 48-1和48-2、RAM 48-3和48-4、……、和RAM 48-31和48-32中的每一个控制定时，从而复用像素样本。然后，字复用控制部47-1至47-16生成并在RAM 46-1至46-16中存储1920×1080/50I-60I/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
线复用控制部45-1至45-8按照每个子图像复用从RAM 46-1至46-16读出的按照每条线复用的像素样本以生成逐行信号。然后，线复用控制部45-1至45-8生成并分别在RAM 44-1至44-8中存储1920×1080/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。存储在RAM 44-1至44-8中的信号构成第一至第八子图像。
垂直矩形区域复用控制部42把从第一至第八子图像的视频数据区域提取的像素样本映射到连续的第一和第二UHDTV1类图像。在第一至第八子图像中，m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P、59.94P、60P，r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0。此时，垂直矩形区域复用控制部42把按照每条线从RAM 44-1至44-8读出的480个像素样本复用到UHDTV1类图像中。此外，垂直矩形区域复用控制部42首先从第一至第八子图像的前半部分按照每条线读出像素样本，从前半部分读出所有像素样本，然后从第一至第八子图像的后半部分按照每条线读出像素样本。这些像素样本被一起复用到UHDTV1类图像中。类图像是3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
此外，垂直矩形区域复用控制部42通过在水平方向上按p个(其中p是等于或大于1的整数)像素样本将第一和第二类图像分割成t份(t＝m/p)来获取t个垂直矩形区域。然后，垂直矩形区域复用控制部42把以p个像素样本为单位在水平方向上从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出的像素样本复用到第一和第二类图像的第0线至第n-1线的第1至第t视频数据区域中。此外，垂直矩形区域复用控制部42m′/p次地以p个像素样本为单位从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出像素样本并且复用这些像素样本。此时，以p个像素样本为单位反复地从第一和第二类图像中已从中读出了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线中读出像素样本，并且复用这些像素样本。
此时，垂直矩形区域复用控制部42利用连续的第0线、第1线、第2线和第3线来定义UHDTV1类图像的线，并且对于连续的第一和第二类图像执行以下处理。换言之，垂直矩形区域复用控制部42把在线方向上从第一子图像的视频数据区域读出的480个像素样本顺次复用到第一类图像的第一垂直矩形区域的第0至第3线中。复用480个像素样本，直到在第一垂直矩形区域中的第四线之后从第一子图像的视频数据区域的所有线中读出了像素样本为止。在第一类图像中的第一垂直矩形区域在复用像素样本的过程中被填满像素样本的情况下，像素样本被复用到第二类图像中的第一垂直矩形区域中。
然后，垂直矩形区域复用控制部42把在线方向上从第二子图像的视频数据区域读出的480个像素样本顺次复用到第一类图像的第二垂直矩形区域的第0至第3线中。对于从第二子图像的视频数据区域读出的像素样本执行与在复用第一子图像的像素样本的情况中相同的处理。之后，像素样本被顺次复用到第一和第二类图像中，直到第八子图像为止。3840×2160/100P-120P信号被保存在RAM 43中的UHDTV1类图像规定的连续的第一和第二帧中，并且此信号被适当地再现。
此外，图13示出了利用三种不同的RAM在三个不同的阶段执行垂直矩形区域复用、线复用和字复用的示例。然而，可以使用单个RAM来再现3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
上述根据第一实施例的广播相机1的映射单元11把UHDTV1类图像规定的具有很大像素数目的3840×2160/100P-120P信号映射到第一至第八子图像。映射处理是通过每两个连续帧以480像素样本为单位抽出像素样本来执行的。抽出的像素样本被映射到第一至第八子图像。然后，通过线抽出和字抽出输出HD-SDI。抽出处理是使映射信号所必需的存储器容量达到最低限度的处理，并且因为存储器容量达到了最低限度，所以可将信号传送延迟抑制到最低限度。
另一方面，CCU 2的再现单元39接收32个通道的HD-SDI，执行字抽出和线抽出，并且把像素样本复用到第一至第八子图像中。然后，从第一至第八子图像中提取的480个像素样本被复用到两个连续帧的UHDTV1类图像规定的具有大像素数目的3840×2160中。这样，可以利用现有技术中的HD-SDI格式来发送和接收UHDTV1类图像规定的像素样本。
<2.第二实施例>
[UHDTV2 7680×4320/100P，119.88，120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特的示例]
接下来，将参考图14至16来描述根据本公开的第二实施例的映射单元11和再现单元39的操作的示例。
这里，描述抽出7680×4320/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的像素样本的方法。
图14示出了映射单元11将UHDTV2类图像中包括的像素样本映射到UHDTV1类图像的处理示例。
在此示例中，重复第0至第3线的被规定为UHDTV2类图像的7680×4320/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号被输入到映射单元11。7680×4320/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号具有等于S2036-1规定的信号两倍的帧速率。S2036-1规定的信号是7680×4320/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。此外，7680×4320/100P-120P信号和7680×4320/50P-60P信号在诸如禁止码之类的数字信号格式上是相同的。
映射单元11把7680×4320/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号映射到UHDTV1规定的类图像。此类图像是3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
映射单元11如S2036-3中规定的从UHDTV2类图像中以两条线为单位每两个像素样本地映射像素样本到第一至第四UHDTV1类图像。也就是说，在水平方向上以两条线为单位每两个像素样本地抽出7680×4320/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。此外，像素样本被映射到四个通道的3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。可通过如第一实施例中所述的那种方法在四个通道的10.692Gbps的模式D中传送四个通道的3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。因此，可在总共16(＝4×4)个通道的10.692Gbps的模式D中传送信号。
图15示出了映射单元11的内部配置示例。
映射单元11包括用于向映射单元11的组件提供时钟的时钟提供电路61和存储7680×4320/100P-120P视频信号的RAM 63。另外，映射单元11包括两像素抽出(交织)控制部62，其控制用于从存储在RAM 63中的作为UHDTV2类图像的7680×4320/100P-120P视频信号读出两个像素样本的两像素抽出(交织)。此外，通过到UHDTV1类图像的两像素抽出而获得的像素样本被存储在RAM 64-1至64-4中。这些像素样本被存储为UHDTV1规定的3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的第一至第四类图像。
映射单元11包括垂直矩形区域抽出部65-1至65-4，它们分别控制从自RAM 64-1至64-4读出的第一至第四类图像读出像素样本的垂直矩形区域抽出。垂直矩形区域抽出部65-1至65-4以480像素样本为单位按照每条线每两个连续帧地读出像素样本。垂直矩形区域抽出部65-1至65-4将像素样本映射到子图像的操作与根据上述第一实施例的垂直矩形区域抽出控制部21的操作类似。通过垂直矩形区域抽出获得的像素样本对于第一至第四类图像中的每一个作为第一至第八子图像被存储在RAM 66-1至66-32中。
映射单元11还包括控制从RAM 66-1至66-32读出的数据的线抽出的线抽出控制部67-1至67-32，以及其中写入了由线抽出控制部67-1至67-32抽出的数据的RAM 68-1至68-64。
映射单元11还包括控制从RAM 68-1至68-64读出的数据的字抽出的字抽出控制部69-1至69-64。映射单元11还包括其中写入了由字抽出控制部69-1至69-64抽出的数据的RAM 70-1至70-128。映射单元11还包括把从RAM 70-1至70-128读出的数据的像素样本作为128个通道的HD-SDI输出的读出控制部71-1至71-128。
虽然图15示出了用于生成HD-SDI 1的块，但用于生成HD-SDI 2至128的块具有类似的配置，因此将省略对这些块的图示和详细描述。
接下来，将描述映射单元11的操作示例。
时钟提供电路61向两像素抽出控制部62、垂直矩形区域抽出部65-1至65-4、线抽出控制部67-1至67-32、字抽出控制部68-1至68-64和读出控制部71-1至71-128提供时钟。此时钟用于像素样本的读出或写入，并且块利用时钟与彼此同步。
从图像传感器(未示出)输入的UHDTV2的7680×4320/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号规定的类图像被存储在RAM63中。
两像素抽出控制部62从UHDTV2类图像按照四条连续线的每条线把同一线上相邻的两个像素样本映射到第一至第四UHDTV1类图像。此时，UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线包括的各个像素样本被按照每条线每隔两个像素样本映射到第一UHDTV1类图像的同一线。接下来，UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线包括的与映射到第一UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本被映射。此映射处理是每隔两个像素样本对第二UHDTV1类图像的同一线执行的。接下来，UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线包括的各个像素样本被按照每条线每隔两个像素样本映射到第三UHDTV1类图像的同一线。接下来，UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线包括的与映射到第三UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本被映射。此映射处理是每隔两个像素样本对第四UHDTV1类图像的同一线执行的。反复执行该映射处理，直到提取了UHDTV2类图像的所有像素样本为止。
此外，图14示出了一次从UHDTV2类图像读出四条连续线并将它们映射到第一至第四UHDTV1类图像的示例。然而，可从UHDTV2类图像读出两条连续线，并且可将每条线中包括的像素样本映射到第一和第二UHDTV1类图像，或者第三和第四UHDTV1类图像。
垂直矩形区域抽出部65-1至65-4将像素样本映射到第一至第八子图像的处理、线抽出处理和字抽出处理与根据第一实施例的像素样本的抽出处理类似，因此将省略对其的详细描述。
图16示出了再现单元39的内部配置示例。
再现单元39是用于执行与映射单元11对像素样本执行的处理相逆的转换的块。
再现单元39包括时钟提供电路81，其向再现单元39的组件提供时钟。再现单元39还包括RAM 90-1至90-128，它们分别存储构成1920×1080/50I-60I信号的128个HD-SDI 1至128。对于HD-SDI 1至128，使用从解扰、8B/10B和P/S单元38输入的链路A的通道CH1、CH3、CH5、CH7、……、和CH127和链路B的通道CH2、CH4、CH6、CH8、……、和CH128。写入控制部91-1至91-128响应于从时钟提供电路81提供来的时钟执行用于将输入其中的由SMPTE 435-2规定的128个HD-SDI 1至128存储在RAM 90-1至90-128中的控制。
再现单元39还包括用于控制字复用(解交织)的字复用控制部89-1至89-64，以及其中写入了由字复用控制部89-1至89-64复用的数据的RAM 88-1至88-64。再现单元39还包括用于控制线复用的线复用控制部87-1至87-32，以及其中写入了由线复用控制部87-1至87-32复用的数据的RAM 86-1至86-32。
此外，再现单元39包括控制从RAM 86-1至86-32提取的480个像素样本的复用的垂直矩形区域复用控制部85-1至85-4。再现单元39还包括RAM 84-1至84-4，它们存储已被垂直矩形区域复用控制部85-1至85-4映射到UHDTV1类图像中的像素样本。此外，再现单元39包括两像素复用控制部82，其把从RAM 84-1至84-4提取的UHDTV1类图像的像素样本复用到UHDTV2类图像中。再现单元39还包括存储已被复用到UHDTV2类图像中的像素样本的RAM 83。
接下来，将描述再现单元39的操作示例。
时钟提供电路81向两像素复用控制部82、垂直矩形区域复用控制部85-1至85-4、线复用控制部87-1至87-32、字复用控制部89-1至89-64和写入控制部91-1至91-128提供时钟。利用此时钟，像素样本的读出和写入被彼此同步的块控制。
从第一至第八子图像提取的像素样本被映射到UHDTV1类图像的处理、线复用处理和字复用处理与根据第一实施例的像素样本的复用处理类似，因此将省略对其的详细描述。
两像素复用控制部82通过以下处理每两像素样本地复用来自RAM84-1至84-4的像素样本。也就是说，两像素复用控制部82把从第一至第四UHDTV1类图像提取的像素样本按照UHDTV2类图像的四条连续线的每条线复用到同一线上相邻的两个像素样本的位置中。此时，从第一UHDTV1类图像的同一条线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被复用到UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线的线中以及同一条线上的每隔两个像素样本中。接下来，从第UHDTV1类图像的同一条线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被复用。此复用处理是从UHDTV2类图像的第0线起每隔一条线并且在同一条线上每隔两个像素样本在与从第一UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处执行的。接下来，从第三UHDTV1类图像的同一条线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被复用到UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线的线中以及同一条线上的每隔两个像素样本中。接下来，从第四UHDTV1类图像的同一条线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被复用。此复用处理是从UHDTV2类图像的第一线起每隔一条线并且在同一条线上每隔两个像素样本在与从第三UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处执行的。此外，反复执行此复用处理，直到提取了UHDTV1类图像的所有像素样本为止。
结果，作为由UHDTV2规定的类图像的7680×4320/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号被存储在RAM 83中，并且此信号被适当地发送到VTR等等以便被再现。
图16示出了利用四种不同的RAM在四个阶段执行两像素复用、垂直矩形区域复用、线复用和字复用的示例。然而，可以使用单个RAM来再现7680×4320/100P，119.88P，120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
上述根据第二实施例的广播相机1执行以下抽出处理。也就是说，以两个像素样本为单位两次抽出具有大像素数目的7680×4320信号以将其映射到多个1920×1080信号，然后执行线抽出。此抽出处理使映射信号所必需的存储器容量达到最低限度，并且因为存储器容量达到了最低限度，所以可将信号传送延迟抑制到最低水平。
此外，根据第二实施例的CCU 2基于从广播相机1接收的128个HD-SDI执行字复用、线复用、垂直矩形区域复用、两像素复用，从而生成UHDTV1类图像。此外，从UHDTV1类图像生成UHDTV2类图像，从而可利用现有的传送接口将UHDTV2类图像发送到广播相机1。
此外，当通过单条光纤传送16个通道的10G信号时，可以使用CWDM/DWDM波长复用技术。
<3.第三实施例>
[3840×2160/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特的示例]
接下来，将参考图17来描述根据本公开的第三实施例的映射单元11和再现单元39的操作示例。
图17示出了映射单元11把连续的第1至第N UHDTV1类图像中包括的像素样本映射到第1至第4N(其中N是等于或大于2的整数)子图像的处理示例。包括第一和第二类图像的连续的第1至第N UHDTV1类图像(连续的第1至第N帧)的m×n为3840×2160。此外，a-b是(50P，59.94P，60P)×N，并且r∶g∶b是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0。此外，第1至第N UHDTV1类图像的线数目被规定为0、1、……、2L-4、2L-3、2L-2、2L-1、……、以及2159(其中L是整数)。由于N是等于或大于2的整数，所以(50P-60P)×N指示实质上具有等于或高于100P-120P的帧速率的视频信号。
此时，映射单元11每n′/2N个像素样本地把UHDTV1类图像中规定的垂直矩形区域中包括的像素样本映射到第1至第t子图像的视频数据区域，其中t＝4N。此外，在以下描述中，第1至第t子图像将被描述为第1至第4N子图像。在第1至第4N视频数据区域中，m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P、59.94P、60P，r′∶b′∶g′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0。
3840×2160/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号具有等于S2036-1规定的3840×2160/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号N倍的帧速率。然而，两者的比色法是不同的，但诸如禁止码之类的数字信号格式是相同的。
在映射的1920×1080/50P-60P的视频数据区域中，3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的第一帧的信号被映射在1/N部分中。此外，下一帧的信号被映射到接下来的1/N部分，然后映射处理被反复执行，直到第1至第4N子图像的视频数据区域被填满像素样本为止。
这里，映射单元11如下抽出3840×2160/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号的像素样本。也就是说，映射单元11从N个连续帧单位的UHDTV1类图像中的视频数据区域的每条线中每960/N个像素样本地顺次提取像素样本。然后，3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号被复用到2N条线中。此映射处理是每n′/2N个像素样本(在此示例中是960/N个像素样本)地对从第1至第4N子图像的上方起的1/N、下一1/N……视频数据区域执行的。从而，像素样本可被映射到SMPTE 274定义的4N个通道的1920×1080/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
指示使用哪条线的960/N样本来生成一条线的1920样本的折叠次数、通过垂直矩形区域抽出获得的样本数和通过每N帧的垂直矩形区域抽出获得的线数是根据以下表达式获得的。
折叠次数＝2160×n/1080＝2N
通过垂直矩形区域抽出获得的样本数＝960/N(样本数)×2N(折叠次数)＝1920样本
通过每N帧的垂直矩形区域抽出获得的线数＝2160/2N×N＝1080线
此结果表明从第1至第N UHDTV1类图像抽出的像素样本与作为第1至第4N子图像的1920×1080视频信号的视频数据区域一致。
映射的4N个通道的1920×1080/50P-60P信号首先经历线抽出以被分割成由SMPTE 435-1的图2规定的两个1920×1080/50I，59.94I，60I信号。在4∶4∶4的10比特、12比特信号或者4∶2∶2的12比特信号的情况下，进一步执行字抽出。此时，字抽出控制部由SMPTE 435-1规定。此外，读出控制部利用从RAM读出的四个通道的1.5Gbps的HD-SDI传送信号。因此，可利用总共16N个通道的HD-SDI传送3840×2160/100P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。此外，在4∶2∶2/10比特信号的情况下，可利用16个通道的HD-SDI传送信号。
这样，3840×2160/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号可被映射到16N个通道的HD-SDI。此外，3840×2160/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号可在2N个通道的10G的模式D中按10.692Gbps被复用并被传送。使用JP-A-2008-099189中公开的方法作为此复用方法。此外，在4∶2∶2的情况下，不使用链路B，只使用CH1、CH3、CH5和CH7。到10G-SDI的映射处理的示例或者发送电路或接收电路的处理块的配置示例与根据上述实施例的配置示例类似。
当接收HD-SDI时，根据第三实施例的再现单元39执行复用处理。此时，再现单元39执行与映射单元11执行的处理相逆的处理。也就是说，垂直矩形区域复用控制部把从第1至第4N子图像的视频数据区域中每n′/2N个像素样本地读出的像素样本复用到第1至第N类图像中。从而，再现单元39可将像素样本复用到第1至第N UHDTV1类图像中。
再现单元39中的字复用控制部和垂直矩形区域复用控制部具体执行以下处理。
首先，根据本公开的第三实施例的字复用控制部复用从与第1至第4N子图像中的每一个相对应的四通道模式D定义的10.692Gbps流的视频数据区域提取的像素样本。在第1至第4N视频数据区域中，m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P、59.94P、60P，并且r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0，这些是SMPTE 435-1规定的。在线复用之后，垂直矩形区域复用控制部把从第1至第4N子图像的视频数据区域提取的像素样本复用到第1至第N类图像中。此时，从第1至第4N子图像的视频数据区域中提取的数目与UHDTV1类图像中规定的像素样本的位置相同的像素样本被复用。
上述根据第三实施例的广播相机1执行以下抽出处理。也就是说，作为具有较大像素数目并且具有是50P-60P的N倍那么高的帧速率的3840×2160信号的视频信号被以960/N像素样本为单位每N个帧地抽出以被映射到第1至第4N 1920×1080信号。然后，执行线抽出和字抽出。此抽出处理使映射信号所必需的存储器容量达到最低限度，并且因为存储器容量达到了最低限度，所以可将信号传送延迟抑制到最低水平。
此外，根据第三实施例的CCU 2基于从广播相机1接收的16N个HD-SDI执行字复用、线复用、垂直矩形区域复用、两像素复用，从而生成UHDTV1类图像。此时，从连续的第1至第4N 1920×1080信号的视频数据区域中读出的像素样本被复用到第1至第N UHDTV1类图像中。
<4.第四实施例>
[UHDTV2，7680×4320/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特的示例]
接下来，将参考图18来描述根据本公开的第四实施例的映射单元11和再现单元39的操作示例。
图18是映射单元11映射具有为50P-60P的N倍那么高的帧速率并且重复第0至第3线的UHDTV2类图像中包括的像素样本的处理示例。此映射处理是对具有为50P-60P的N倍那么高的帧速率的UHDTV1类图像执行的。由于N是等于或大于2的整数，所以(50P-60P)×N指示实质上具有等于或高于100P-120P的帧速率的视频信号。
7680×4320/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号具有等于S2036-1规定的7680×4320/50P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号N倍的帧速率。然而，两者的比色法是不同的，但诸如禁止码之类的数字信号格式是相同的。
映射单元11中包括的两像素抽出控制部62从UHDTV2类图像按照四条连续线中的每条线把同一条线上相邻的两个像素样本映射到第一至第四UHDTV1类图像。此时，从UHDTV2类图像的第0线起每隔一条线包括的各个像素样本被按照每条线每隔两个像素样本地映射到第一UHDTV1类图像的同一线。接下来，从UHDTV2类图像的第0线起每隔一条线包括的与映射到第一UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本被映射。此映射处理是每隔两个像素样本对第二UHDTV1类图像的同一线执行的。接下来，从UHDTV2类图像的第一线起每隔一条线包括的各个像素样本被按照每条线每隔两个像素样本地映射到第三UHDTV1类图像的同一线。接下来，从UHDTV2类图像的第一线起每隔一条线包括的与映射到第三UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本被映射。此映射处理是每隔两个像素样本对第四UHDTV1类图像的同一线执行的。这样，在水平方向上以两条线为单位每两个像素样本地抽出7680×4320/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。然后，像素样本可被映射到四个通道的3840×2160/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
此外，图18示出了一次从UHDTV2类图像读出四条连续线并将它们映射到第一至第四UHDTV1类图像的示例。然而，可从UHDTV2类图像读出两条连续线，并且可将每条线中包括的像素样本映射到第一和第二UHDTV1类图像，或者第三和第四UHDTV1类图像。
四个通道的3840×2160/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号经历垂直矩形区域抽出、线抽出和字抽出，并且通过第三实施例中描述的方法在2N个通道的10Gbps的模式D中被传送。因此，广播相机1可在总共8N个通道的10Gbps的模式D中传送7680×4320/(50P-60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号。
另一方面，再现单元39接收在8N个通道的10Gbps的模式D中传送的视频信号。此外，再现单元39对像素样本执行字抽出、线抽出和两像素抽出，从而生成第1至第4N子图像。此时，从每个子图像提取的像素样本被从第1帧到第N帧地复用到UHDTV1类图像中。此外，从第一至第四UHDTV1类图像读出的像素样本通过第二实施例中描述的方法被复用到UHDTV2类图像中。
再现单元39中包括的两像素复用控制部82通过以下处理每两个像素样本地复用来自RAM 84-1至84-4的像素样本。也就是说，两像素复用控制部82把从第一至第四UHDTV1类图像提取的像素样本按照UHDTV2类图像的四条连续线的每条线复用到同一线上相邻的两个像素样本的位置。此时，从第一UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被从第0线起每隔一条线地并且在同一线上每隔两个像素样本地复用到UHDTV2类图像中。接下来，从第UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被复用。此复用处理是从UHDTV2类图像的第0线起每隔一条线地并且在同一线上每隔两个像素样本地在与从第一UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处执行的。接下来，从第三UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被从第一线起每隔一条线地并且在同一线上每隔两个像素样本地复用到UHDTV2类图像中。接下来，从第四UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本被复用。此复用处理是从UHDTV2类图像的第一线起每隔一条线地并且在同一线上每隔两个像素样本地在与从第三UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处执行的。
从而，再现单元39可从UHDTV1类图像再现UHDTV2类图像。
根据上述第四实施例的映射单元11把视频信号从具有为50P-60P的N倍那么高的帧速率的N帧的UHDTV2类图像映射到4N帧的UHDTV1类图像。然后，映射单元11可对视频信号执行线抽出和字抽出，然后将视频信号作为现有HD的视频信号发送。
另一方面，根据第四实施例的再现单元39可对接收到的现有HD的视频信号执行字复用和线复用，生成4N帧的UHDTV1类图像，并且把像素样本复用到N帧的UHDTV2类图像中。这样，可以利用现有接口迅速传送具有为50P-60P的N倍那么高的帧速率的N帧的UHDTV2类图像。
<5.第五实施例>
[4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特的示例]
接下来，将参考图19至21来描述根据本公开的第五实施例的映射单元11和再现单元39的操作示例。
首先，将参考图19来描述复用多个通道的HD-SDI中包括的数据的方法的示例。该复用数据的方法被规定为SMPTE 435-2的模式B。
图19是示出模式B的示图。
模式B是复用六个通道CH1至CH6的HD-SDI的方法。
在模式B中，数据被复用到10.692Gbps流的视频数据区域和水平辅助数据空间中。六个通道CH1至CH6的HD-SDI中包括的四个字的视频/EAV/SAV的数据经历8B/10B转换，然后被编码成五个字(50比特)的数据块。此外，数据按通道顺序从SAV的开头开始被复用到10.692Gbps流的视频数据区域中。
另一方面，四个通道CH1至CH4的HD-SDI的水平辅助数据空间经历8B/10B转换，被编码成50比特的数据块，并且按通道顺序被复用到10.692Gbps流的水平辅助数据空间中。然而，CH5和CH6的HD-SDI的水平辅助数据空间不被传送。
接下来，将描述4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号的像素样本被映射到第1至第t子图像(在此示例中t＝8并且以下描述为第一至第八子图像)的示例。
图20示出了映射单元11把具有96P-120P的帧速率的4096×2160类图像中包括的像素样本映射到第一至第八子图像的处理示例。这里，在4096×2160类图像中，m×n是4096×2160，a-b是(47.95P，48P，50P，59.94P，60P)×N(其中N是等于或大于2的整数)，并且r∶g∶b是4∶4∶4、4∶4∶2。此外，将描述第一和第二类图像是4096×2160类图像的情况。
4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号具有等于S2048-1规定的4096×2160/48P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号的两倍的帧速率。然而，两者的比色法是不同的，但诸如禁止码之类的数字信号格式是相同的。
这里，4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号的像素样本被以两个连续帧为单位每512个像素样本地抽出并被映射到2048×1080/48P-60P的视频数据区域。此时，垂直矩形区域抽出控制部把像素样本映射到第一至第八子图像的视频数据区域。在第一至第八子图像中，m′×n′是2048×1080，a′-b′是47.95P、48P、50P、59.94P、60P，r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2。换言之，像素样本被映射到SMPTE 2048-2规定的8个通道的2048×1080/48P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号。
4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号在垂直矩形区域中以512像素样本为单位被抽出(以512像素样本为单位按照每条线从每条线顺次提取)。然后，像素样本被复用到2048×1080/48P-60P的有效区域中。从而，每个信号被映射到SMPTE 2048-2规定的8个通道的2048×1080/48P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号。
通过垂直矩形区域抽出获得的样本的数目和通过每两个帧的垂直矩形区域抽出获得的线的数目是根据以下计算获得的，该计算表明像素样本与2048×1080视频信号的有效区域一致。
通过垂直矩形区域抽出获得的样本的数目＝4096/8×4＝2048样本
通过每两个帧的垂直矩形区域抽出获得的线的数目＝2160/4×2＝1080线
在映射的2048×1080/48P-60P的有效区域上，4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号的初始帧的信号被映射到前半部分。此外，下一帧的信号被映射到后半部分。
通过垂直矩形区域抽出获得的样本的数目＝4096/8×4＝2048样本
通过每两个帧的垂直矩形区域抽出获得的线的数目＝2160/4×2＝1080线
此结果表明像素样本与2048×1080视频信号的视频数据区域一致。
图21示出了第一至第八子图像经历线抽出和字抽出、然后被映射到模式B的示例。
这里，将描述映射了像素样本的第一至第八子图像(2048×1080/60P/4∶4∶4/12比特信号)根据SMPTE 372M的规定被分割到链路A或链路B中并随后被映射的处理示例。
SMPTE 435是10G接口的标准。此标准定义了多个通道的HD-SDI信号以40比特为单位通过8B/10B编码被转换成50比特的信号，并且被按照每个通道复用。此外，该标准定义了信号被以10.692Gbps或10.692Gbps/1.001(以下简称为10.692Gbps)的比特率串行传送。用于将4k×2k信号映射到HD-SDI信号的技术在SMPTE 435 Part 1的6.4 Octa link 1.5Gbps Class的图3和4中示出。
映射的8个通道的2048×1080/48P-60P信号首先如SMPTE 435-1的图2所规定地经历线抽出以被分割成两个2048×1080/47.95P、48P、50I、59.94I和60I信号。在4∶4∶4或4∶2∶2的12比特信号的情况下，进一步执行字抽出，然后利用4个通道的1.5Gbps HD-SDI传送每个信号。因此，可利用总共32个通道的HD-SDI传送4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号。此外，在4∶2∶2/10比特信号的情况下，可利用16个通道来传送信号。
这样，被映射到32个通道的HD-SDI的4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号可被复用到6个通道的作为模式B的10.692Gbps Mode B中并被传送。使用JP-A-2008-099189中公开的方法作为此复用方法。此外，在4∶2∶2的情况下，不使用链路B，而只使用通道CH1、CH3、CH5和CH7。到10G-SDI的映射处理的示例或者发送电路或接收电路的处理块的配置示例与根据上述实施例的配置示例类似。
此外，4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号的第一帧的信号被映射到第一至第八子图像中的2048×1080/48P-60P信号的视频数据区域的前半部分。然后，下一帧的信号被映射到后半部分。被映射到第一至第八子图像的8个通道的映射的2048×1080/48P-60P信号经历线抽出以被分割成SMPTE 435-1的图2规定的两个2048×1080/48I-60I信号。
在2048×1080/48I-60I信号是4∶4∶4的10比特、12比特信号或者4∶2∶2的12比特的信号的情况下，进一步执行字抽出，然后利用1.5Gbps的HD-SDI传送。字抽出控制部把像素样本复用到SMPTE 435-2规定的与第一至第八子图像中的每一个相对应的六通道模式B定义的10.692Gbps流的视频数据区域中。因此，如图20中所示，可利用总共32个通道的HD-SDI传送4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号。此外，在4∶2∶2/10比特的情况下利用16通道的HD-SDI传送信号。
具体而言。映射单元11把2048×1080/48P-60P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号设定的第一至第八子图像转换成16个通道的隔行信号。然后，映射单元11按SMPTE 372M(双链路)生成CH1至CH32。在通道CH1至CH32之中，有通道CH1(链路A)和CH2(链路B)、通道CH3(链路A)和CH4(链路B)、……、以及通道CH31(链路A)和CH32(链路B)。在此示例中，HD-SDI CH1至CH6作为10G-SDI模式B链路1被传送。类似地，HD-SDI CH7至CH12作为10G-SDI模式B链路2被传送，并且HD-SDI CH13至CH18作为10G-SDI模式B链路3被传送。此外，HD-SDI CH19至CH24作为10G-SDI模式B链路4被传送，HD-SDICH25至CH30作为10G-SDI模式B链路5被传送，并且HD-SDI CH31和CH32作为10G-SDI模式B链路6被传送。
这样，信号被映射到32个通道的HD-SDI。然后，4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号被复用到6个通道的10.692Gbps模式B中并且随后被传送。此时，在4∶2∶2的情况下，不使用链路B，而只使用CH1、CH3和CH5。
另一方面，再现单元39执行与映射单元11执行的处理相逆的处理以再现4096×2160/96P-120P/4∶4∶4，4∶2∶2/10比特，12比特信号。此时，字复用控制部把从SMPTE 435-2规定的与第一至第八子图像中的每一个相对应的六通道模式B定义的10.692Gbps流的视频数据区域提取的像素样本复用到线中。线复用控制部复用两条线以生成第一至第八子图像。此外，垂直矩形区域复用控制部把从第一至第八子图像的视频数据区域提取的像素样本映射到4096×2160类图像。
根据上述第五实施例的广播相机1以两个连续帧为单位每512个像素样本地抽出4096×2160/96P-120P的视频信号。此外，广播相机1可映射第一至第八子图像(8个通道的2048×1080/48P-60P)。另外，广播相机1可对第一至第八子图像执行线抽出和字抽出，将像素样本映射到6个通道的10G-SDI模式B的链路A，并且传送视频信号。
根据第五实施例的CCU 2从6个通道的10G-SDI模式B链路提取像素样本，执行字复用和线复用，并且生成第一至第八子图像。此外，CCU2把从第一至第八子图像提取的512个像素样本以两个连续帧为单位复用到4096×2160/96P-120P的视频信号中。这样，可以发送和接收4096×2160/96P-120P的视频信号。
另外，在根据上述第一至第五实施例的传送系统10中，将来很有可能会提出的3840×2160/100P-120P信号或者7680×4320/100P-120P经历垂直矩形区域抽出和线抽出并且最终经历字抽出。从而，信号可被映射到多通道的1920×1080/50I-60I信号。上述第一至第五实施例中的映射方法使用最少的存储器容量并且表现出比较小的延迟。另外，利用现有的测量仪器可观察SMPTE 274M规定的1920×1080/50I-60I信号。此外，可以以像素为单位或者以时间段为单位抽出3840×2160/100P-120P信号或7680×4320/100P-120P信号以对其进行观察。另外，由于该方法可与各种现有SMPTE映射标准相匹配，所以很有可能将来SMPTE会批准其标准化。
第一至第五实施例中的映射方法采用了以下处理，并且复用方法采用了与之相逆的处理。也就是说，3840×2160/100P-120P信号、7680×4320/100P-120P信号、2048×1080/100P-120P信号或4096×2160/96P-120P信号被抽出。抽出处理是以两个连续帧为单位每p个像素样本地执行的。然后，像素样本被复用到1920×1080/50P-60P信号或2048×1080/48P-60P信号的HD-SDI的视频数据区域中，并且随后可被复用到4个通道、6个通道或16个通道的10.692Gbps中并被传送。在此情况下，可实现以下效果。
(1)作为下一代视频信号的3840×2160/100P-120P信号或7680×4320/100P-120P信号正被ITU或SMPTE考虑中。此外，4096×2160/96P-120P信号、3840×2160/(50P-60P)×N信号、7680×4320/(50P-60P)×N信号或4096×2160/(48P-60P)×N信号也正被考虑中。此外，利用日本专利No.4645638中公开的方法，可利用多通道的10G接口来传送视频信号。
(2)当前的HD视频标准SMPTE 274或2048×1080和4096×2160数字电影术制作图像格式FS/709 S2048-1，2只规定了最多到60P的帧速率。此外，在HD装置开始被广泛使用、被开发并被销售的当前状态中，可能是很难修改SMPTE 274以添加120P的。因此，已考查了一种方法，其中，具有等于或50P-60P的整数倍的帧速率的未来的高帧信号被映射到现有的SMPTE 274或SMPTE 2048-2规定的多通道的1920×1080/50P-60P或2048×1080/48P-60P，然后被传送。另外，利用多通道的10G-SDI传送3840×2160或7680×4320/50P-60P信号的方法目前正被SMPTE 2036-3标准化。此外，利用多通道的10G-SDI传送4096×2160/48P-60P信号的方法可被提出来由SMPTE 2048-3标准化。SMPTE 2036-3或SMPTE 2048-3采用与根据上述实施例的垂直矩形区域抽出方法(日本专利No.4645638)相同的方法，因此根据实施例的方法将来有很高的可能性被SMPTE标准化。
(3)通过在水平方向上每p个像素样本地抽出4k、8k信号，可利用现有的用于HD的监视器或波形监视器观察整个画面的视频，或者可利用将来的4k监视器等等观察8k信号。因此，传送系统10对于在开发视频装置等等时的故障分析是有效的。
(4)当在四个通道或16个通道的模式D中以10.692Gbps传送3840×2160/100P-120P信号或7680×4320/100P-120P信号时，可以以最低的延迟构造传送系统。另外，可以使得从3840×2160或7680×4320类图像的帧中在水平方向上每p个像素样本地执行抽出的方法与正被SMPTE考虑的S2036-3相匹配。S2036-3涉及3840×2160/23.98P-60P或7680×4320/23.98P-60P到多通道的10.692Gbps的模式D的映射标准。
(5)此外，在执行像素抽出或复用时提取的像素的数目减少了，从而可以抑制用作临时区域的存储器量。这里，用于通过1920×1080/50P-60P信号的线抽出转换成两个通道的1920×1080/50I-60I信号的线抽出使用SMPTE 372标准规定的方法。此标准规定了将1920×1080/50P-60P信号映射到两个通道的1920×1080/50I-60I信号的方法。因此，通过使用根据实施例的映射方法，该方法可与SMPTE 372标准定义的映射方法相匹配。
<6.修改例>
同时，可用硬件或软件来执行上述一系列处理。当用软件来执行一系列处理时，构成软件的程序被包含到专用硬件中的计算机或者被安装有执行各种功能的程序的计算机可执行该处理。例如，包括所需软件的程序可被安装到例如通用个人计算机并被执行。
其上记录有用于实现上述实施例的功能的软件的程序代码的记录介质可被提供到系统或装置。此外，系统或装置的计算机(或诸如CPU之类的控制设备)可读出存储在记录介质中的程序代码以便执行，从而实现功能。
作为在此情况下用于提供程序代码的记录介质，例如，可以使用柔性盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM等等。
上述实施例的功能是通过执行由计算机读出的程序代码来实现的。在计算机上运行的OS等等基于程序代码的指令执行实际处理的一部分或全部。也包括通过这些处理实现上述实施例的功能的情况。
本公开不限于上述实施例，并且可具有各种其他应用和修改，而不脱离所附权利要求中记载的本公开的精神。
本公开包含与2011年5月26日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-117707中公开的主题相关的主题，特此通过引用将该申请的全部内容并入。

Claims (15)

1.一种信号发送装置，包括：
垂直矩形区域抽出控制部，该垂直矩形区域抽出控制部在把一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的m×n/a-b/r∶g∶b/10比特，12比特信号规定的连续的第一和第二类图像的像素样本映射到m′×n′/a′-b′/r′∶g′∶b′/10比特，12比特信号规定的第1至第t子图像的情况下，通过在水平方向上按p个像素样本把第一和第二类图像分割成t份来获得第1至第t垂直矩形区域，按第一类图像和第二类图像的顺序反复执行把从第一和第二类图像的第0线至第n-1线的每条线读出的像素样本对于第1至第t垂直矩形区域中的每一个在水平方向上以p个像素样本为单位映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线的处理，m′/p次地以p个像素样本为单位把像素样本映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线，并且反复地以p个像素样本为单位把像素样本映射到已映射了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线，其中p是等于或大于1的整数，指示m样本和n线的m和n是正整数，a和b是逐行信号的帧速率，r、g和b是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率，t是等于或大于8的整数，指示m′样本和n′线的m′和n′是正整数，a′和b′是逐行信号的帧速率，r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率；
线抽出控制部，该线抽出控制部从映射了像素样本的第1至第t子图像的每条线每隔一条线地抽出像素样本以生成隔行信号；
字抽出控制部，该字抽出控制部按照每个字抽出已按照每条线抽出的像素样本以将其映射到SMPTE 435-2规定的HD-SDI的视频数据区域；以及
读出控制部，该读出控制部输出HD-SDI。
2.根据权利要求1所述的信号发送装置，其中，在UHDTV1类图像中，m×n是3840×2160、a-b是100P、119.88P、120P并且r∶g∶b是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0的第一和第二类图像的情况下，
所述垂直矩形区域抽出控制部把像素样本映射到m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P、59.94P、60P并且r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0的第1至第t子图像的视频数据区域；并且
所述字抽出控制部把像素样本复用到SMPTE 435-2规定的与第1至第t子图像中的每一个相对应的四通道模式D定义的10.692Gbps流的视频数据区域中。
3.根据权利要求2所述的信号发送装置，还包括两像素抽出控制部，该两像素抽出控制部在把通过从7680×4320/100P，119.88P，120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号规定的重复第0至第3线的UHDTV2类图像中按照连续四线的每条线抽出同一线上相邻的两个像素样本而获得的像素样本映射到第一至第四UHDTV1类图像的情况下，把UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线包括的各个像素样本按照每条线每隔两个像素样本映射到第一UHDTV1类图像的同一线，把UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线包括的与映射到第一UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本每隔两个像素样本映射到第二UHDTV1类图像的同一线，把UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线包括的各个像素样本按照每条线每隔两个像素样本映射到第三UHDTV1类图像的同一线，并且把UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线包括的与映射到第三UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本每隔两个像素样本映射到第四UHDTV1类图像的同一线。
4.根据权利要求1所述的信号发送装置，其中，在UHDTV1类图像中，m×n是3840×2160、a-b是(50P，59.94P，60P)×N，r∶g∶b是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0、类图像的线数是0，1，...，2N-2，2N-1并且N是等于或大于2的整数的包括第一和第二类图像的第一至第N类图像的情况下，
所述垂直矩形区域抽出控制部把像素样本每n′/2N个像素样本地映射到m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P、59.94P、60P，r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0，t＝4N的第1至第t子图像的视频数据区域；并且
所述字抽出控制部把像素样本复用到SMPTE 435-2规定的与第1至第t子图像中的每一个相对应的四通道模式D定义的10.692Gbps流的视频数据区域中。
5.根据权利要求4所述的信号发送装置，还包括两像素抽出控制部，该两像素抽出控制部在把通过从7680×4320/(50P，59.94P，60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号规定的重复第0至第3线的UHDTV2类图像中按照连续四线的每条线抽出同一线上相邻的两个像素样本而获得的像素样本映射到第一至第四UHDTV1类图像的情况下，把UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线包括的各个像素样本按照每条线每隔两个像素样本映射到第一UHDTV1类图像的同一线，把UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线包括的与映射到第一UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本每隔两个像素样本映射到第二UHDTV1类图像的同一线，把UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线包括的各个像素样本按照每条线每隔两个像素样本映射到第三UHDTV1类图像的同一线，并且把UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线包括的与映射到第三UHDTV1类图像的像素样本不同的各个像素样本每隔两个像素样本映射到第四UHDTV1类图像的同一线。
6.根据权利要求1所述的信号发送装置，其中，在m×n是4096×2160、a-b是(47.95P，48P，50P，59.94P，60P)×N、N是等于或大于2的整数、r∶g∶b是4∶4∶4、4∶2∶2并且第一和第二类图像是4096×2160类图像的情况下，
所述垂直矩形区域抽出控制部把像素样本映射到m′×n′是2048×1080，a′-b′是47.95P、48P、50P、59.94P、60P并且r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2的第1至第t子图像的视频数据区域；并且
所述字抽出控制部把像素样本复用到SMPTE 435-1规定的与第1至第t子图像中的每一个相对应的六通道模式B定义的10.692Gbps流的视频数据区域中。
7.一种信号发送方法，包括：
在把一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的m×n/a-b/r∶g∶b/10比特，12比特信号规定的连续的第一和第二类图像的像素样本映射到m′×n′/a′-b′/r′∶g′∶b′/10比特，12比特信号规定的第1至第t子图像的视频数据区域的情况下，通过在水平方向上按p个像素样本把第一和第二类图像分割成t份来获得第1至第t垂直矩形区域，按第一类图像和第二类图像的顺序反复执行把从第一和第二类图像的第0线至第n-1线的每条线读出的像素样本对于第1至第t垂直矩形区域中的每一个在水平方向上以p个像素样本为单位映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线的处理，m′/p次地以p个像素样本为单位把像素样本映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线，并且反复地以p个像素样本为单位把像素样本映射到已映射了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线，其中p是等于或大于1的整数，指示m样本和n线的m和n是正整数，a和b是逐行信号的帧速率，r、g和b是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率，t是等于或大于8的整数，指示m′样本和n′线的m′和n′是正整数，a′和b′是逐行信号的帧速率，r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率；
从映射了像素样本的第1至第t子图像的每条线每隔一条线地抽出像素样本以生成隔行信号；
按照每个字抽出已按照每条线抽出的像素样本以将其映射到SMPTE435-2规定的HD-SDI的视频数据区域；以及
输出HD-SDI。
8.一种信号接收装置，包括：
写入控制部，该写入控制部将HD-SDI存储在存储部中；
字复用控制部，该字复用控制部按照每条线对从自所述存储部读出的HD-SDI的视频数据区域提取的像素样本执行字复用；
线复用控制部，该线复用控制部按照每条线把通过字复用获得的像素样本复用到m′×n′/a′-b′/r′∶g′∶b′/10比特，12比特信号规定的第1至第t子图像中以生成逐行信号，其中t是等于或大于8的整数，指示m′样本和n′线的m′和n′是正整数，a′和b′是逐行信号的帧速率，r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率；以及
垂直矩形区域复用控制部，该垂直矩形区域复用控制部在把从第1至第t子图像的视频数据区域读出的像素样本复用到一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的m×n/a-b/r∶g∶b/10比特，12比特信号规定的连续的第一和第二类图像中的情况下，通过在水平方向上按p个像素样本把第一和第二类图像分割成t份来获得t个垂直矩形区域，把以p个像素样本为单位在水平方向上从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出的像素样本复用到第一和第二类图像的从第0线至第n-1线的第1至第t垂直矩形区域中，m′/p次地以p个像素样本为单位从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出并复用像素样本，并且反复地以p个像素样本为单位从第一和第二类图像中已被读出了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线读出并复用像素样本，其中t＝m/p，p是等于或大于1的整数，指示m样本和n线的m和n是正整数，a和b是逐行信号的帧速率，r、g和b是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率。
9.根据权利要求8所述的信号接收装置，其中，在UHDTV1类图像中，m×n是3840×2160、a-b是100P、119.88P、120P并且r∶g∶b是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0的第一和第二类图像的情况下，
所述字复用控制部把从SMPTE 435-2规定的与第1至第t子图像中的每一个相对应的四通道模式D定义的10.692Gbps流的视频数据区域提取的像素样本复用到线中；并且
所述垂直矩形区域复用控制部把从m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P、59.94P、60P并且r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0的第1至第t子图像的视频数据区域提取的像素样本映射到UHDTV1类图像。
10.根据权利要求9所述的信号接收装置，还包括两像素复用控制部，该两像素复用控制部在把从第一至第四UHDTV1类图像提取的像素样本复用到7680×4320/100P，119.88P，120P/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号规定的重复第0至第3线的UHDTV2类图像的按照连续四线的每条线的同一线上相邻的两个像素样本的位置中的情况下，把从第一UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中，把从第二UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第0线起每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中、与从第一UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处，把从第三UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中，并且把从第四UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第一线起每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中、与从第三UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处。
11.根据权利要求8所述的信号接收装置，其中，在UHDTV1类图像中，m×n是3840×2160、a-b是(50P，59.94P，60P)×N，r∶g∶b是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0、类图像的线数是0，1，...，2N-2，2N-1并且N是等于或大于2的整数的包括第一和第二类图像的第一至第N类图像的情况下，
所述字复用控制部对从SMPTE 435-2规定的与第1至第t子图像中的每一个相对应的四通道模式D定义的10.692Gbps流的视频数据区域读出的像素样本执行字复用；并且
所述垂直矩形区域复用控制部把从m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P、59.94P、60P、r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0、t＝4N的第1至第t子图像的视频数据区域每n′/2N个像素样本地读出的像素样本映射到第一至第N类图像。
12.根据权利要求11所述的信号接收装置，还包括两像素复用控制部，该两像素复用控制部在把从第一至第N UHDTV1类图像提取的像素样本复用到7680×4320/(50P，59.94P，60P)×N/4∶4∶4，4∶2∶2，4∶2∶0/10比特，12比特信号规定的重复第0至第3线的UHDTV2类图像的按照连续四线的每条线的同一线上相邻的两个像素样本的位置中的情况下，把从第一UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第0线起的每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中，把从第二UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第0线起每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中、与从第一UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处，把从第三UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第一线起的每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中，并且把从第四UHDTV1类图像的同一线中按照每条线每两个像素样本地提取的像素样本复用到UHDTV2类图像的从第一线起每隔一条线的线中并且同一线上的每隔两个像素样本中、与从第三UHDTV1类图像复用的像素样本不同的位置处。
13.根据权利要求8所述的信号接收装置，其中，在m×n是4096×2160、a-b是(47.95P，48P，50P，59.94P，60P)×N、N是等于或大于2的整数、r∶g∶b是4∶4∶4、4∶2∶2并且第一和第二类图像是4096×2160类图像的情况下，
所述字复用控制部把从SMPTE 435-2规定的与第1至第t子图像中的每一个相对应的六通道模式B定义的10.692Gbps流的视频数据区域提取的像素样本复用到线中；并且
所述垂直矩形区域复用控制部把从m′×n′是2048×1080，a′-b′是47.95P、48P、50P、59.94P、60P并且r′∶g′∶b′是4∶4∶4、4∶2∶2的第1至第t子图像的视频数据区域提取的像素样本映射到4096×2160类图像。
14.一种信号接收方法，包括：
将HD-SDI存储在存储部中；
按照每个字复用从自所述存储部读出的HD-SDI的视频数据区域提取的像素样本；
按照每条线把通过字复用获得的像素样本复用到m′×n′/a′-b′/r′∶g′∶b′/10比特，12比特信号规定的第1至第t子图像中以生成逐行信号，其中t是等于或大于8的整数，指示m′样本和n′线的m′和n′是正整数，a′和b′是逐行信号的帧速率，r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率；以及
在把从第1至第t子图像的视频数据区域读出的像素样本复用到一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的m×n/a-b/r∶g∶b/10比特，12比特信号规定的连续的第一和第二类图像中的情况下，通过在水平方向上按p个像素样本把第一和第二类图像分割成t份来获得t个垂直矩形区域，把以p个像素样本为单位在水平方向上从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出的像素样本复用到第一和第二类图像的从第0线至第n-1线的第1至第t垂直矩形区域中，m′/p次地以p个像素样本为单位从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出并复用像素样本，并且反复地以p个像素样本为单位从第一和第二类图像中已被读出了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线读出并复用像素样本，其中t＝m/p，p是等于或大于1的整数，指示m样本和n线的m和n是正整数，a和b是逐行信号的帧速率，r、g和b是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率。
15.一种信号传送系统，包括：
信号发送装置；以及
信号接收装置，
其中，所述信号发送装置包括：
垂直矩形区域抽出控制部，该垂直矩形区域抽出控制部在把从一帧的像素数目超过HD-SDI格式规定的像素数目的m×n/a-b/r∶g∶b/10比特，12比特信号规定的连续的第一和第二类图像抽出的像素样本映射到m′×n′/a′-b′/r′∶g′∶b′/10比特，12比特信号规定的第1至第t子图像的视频数据区域的情况下，通过在水平方向上按p个像素样本把第一和第二类图像分割成t份来获得第1至第t垂直矩形区域，按第一类图像和第二类图像的顺序反复执行把从第一和第二类图像的第0线至第n-1线的每条线读出的像素样本对于第1至第t垂直矩形区域中的每一个在水平方向上以p个像素样本为单位映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线的处理，m′/p次地以p个像素样本为单位把像素样本映射到第1至第t子图像的视频数据区域的每条线，并且反复地以p个像素样本为单位把像素样本映射到已映射了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线，其中p是等于或大于1的整数，指示m样本和n线的m和n是正整数，a和b是逐行信号的帧速率，r、g和b是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率，t是等于或大于8的整数，指示m′样本和n′线的m′和n′是正整数，a′和b′是逐行信号的帧速率，r′、g′和b′是在预定的信号传送方法的情况下的信号比率；
线抽出控制部，该线抽出控制部从映射了像素样本的第1至第t子图像的每条线每隔一条线地抽出像素样本以生成隔行信号；
字抽出控制部，该字抽出控制部按照每个字抽出已按照每条线抽出的像素样本以将其映射到SMPTE 435-2规定的HD-SDI的视频数据区域；以及
读出控制部，该读出控制部输出HD-SDI，并且
其中，所述信号接收装置包括：
写入控制部，该写入控制部将HD-SDI存储在存储部中；
字复用控制部，该字复用控制部对从自所述存储部读出的HD-SDI的视频数据区域提取的像素样本执行字复用；
线复用控制部，该线复用控制部把按照每个字复用的像素样本复用到第1至第t子图像中以生成逐行信号；以及
垂直矩形区域复用控制部，该垂直矩形区域复用控制部在把像素样本复用到连续的第一和第二类图像中的情况下，通过在水平方向上按p个像素样本把第一和第二类图像分割成t份来获得t个垂直矩形区域，把以p个像素样本为单位在水平方向上从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出的像素样本复用到第一和第二类图像的从第0线至第n-1线的第1至第t垂直矩形区域中，m′/p次地以p个像素样本为单位从第1至第t子图像的视频数据区域的每条线读出并复用像素样本，并且反复地以p个像素样本为单位从第一和第二类图像中已被读出了像素样本的线的垂直方向上随后的下一线读出并复用像素样本，其中t＝m/p，p是等于或大于1的整数。
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