CN102970583A - 信号发送、接收装置和方法以及信号传输系统 - Google Patents

信号发送、接收装置和方法以及信号传输系统 Download PDF

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CN102970583A CN2012103154943A CN201210315494A CN102970583A CN 102970583 A CN102970583 A CN 102970583A CN 2012103154943 A CN2012103154943 A CN 2012103154943A CN 201210315494 A CN201210315494 A CN 201210315494A CN 102970583 A CN102970583 A CN 102970583A
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Abstract

本发明涉及信号发送、接收装置和方法以及信号传输系统。提供了一种信号发送装置包括字间拔控制器、映射控制器和读取控制器，该字间拔控制器被配置来对包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的1ch 16比特信号进行逐字间拔，并且映射包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号，和包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号。

Description

信号发送、接收装置和方法以及信号传输系统
技术领域
本公开涉及例如信号发送装置，信号发送方法，信号接收装置，信号接收方法和信号传输系统，其适用于传输从图像传感器输出的16比特视频信号。
背景技术
在过去，已经建立了传输HD(高清)信号的标准，HD(高清)信号是包括1920个样本×1080行(在下文中m个样本×n行简写为“m×n”)的、从图像传感器输出的一帧的视频信号。作为建立这些标准的国际机构，已知有ITU(国际电信联盟)和SMPTE(电影电视工程师协会)。
根据(例如)SMPTE274M，定义了1920×1080视频信号的样本结构，以及根据SMPTE292M，定义了HDTV系统的串行数字接口。另外，根据SMPTE372M，使用根据SMPTE292M定义的数据结构为基础，定义了使用链路A和B的双链路HD-SDI接口。在下文的描述中，“1920×1080”或“2048×1080”也被称为“2k”，且“3840×2160”或“4096×2160”也被称为“4k”或“4k×2k”。另外，能以1.5Gbps传输视频信号的HD-SDI接口也被称为“1.5G-SDI”。
同时，按照根据SMPTE2048-1或SMPTE2036-1(UHDTV)定义的4096标准或3840标准的像素的样本结构包括下面在图14示出的两种类型。
图14是示出了4k标准的样本结构的示例的说明性视图。
用于描述图14A和图14B的帧形成了具有4k×2k样本结构的一帧。4k标准的样本结构包括下面三种类型。此外，在SMPTE标准中带撇“′”的诸如R′、G′和B′之类的信号是指例如经伽马校正后的信号。
图14A示出了R′G′B′和Y′Cb′Cr′4:4:4系统的像素样本的示例。对于此系统，在所有样本中都包括RGB或YCbCr分量。
图14B示出了Y′Cb′Cr′4:2:2系统的像素样本的示例。对于此系统，YCbCr分量包括于偶数样本中，而Y分量包括于奇数样本中。
另外，日本专利申请特开No.2005-328494公开了一种传输3840×2160/30P和30/1.001P/4:4:4/12比特信号的技术，这些信号是一种比特速率等于或超过10Gbps的4k×2k超高分辨率信号。此外，当指示[3840×2160/30P]时，指示的是[水平方向上的像素样本数]×[垂直方向上的行数]/[每秒的帧数]。另外，[4:4:4]在原色信号传输方案的情况下指示[红色信号R:绿色信号G:蓝色信号B]的比，且在色差信号传输方案的情况下指示[亮度信号Y:第一色差信号Cb:第二色差信号Cr]的比。
发明内容
顺便说一下，根据SMPTE定义的相关技术中的传输标准假定使用10比特/字的HD-SDI来传输10比特或12比特视频信号。但是，近年来，不断地需要使用10比特/字的HD-SDI来传输从图像传感器输出的16比特视频信号。16比特视频信号例如为2k/4:4:4/16比特信号，且此信号包括2k个样本的G、B和R信号。但是，尚未提出用于传输2k/23.98P-60P/16比特的视频信号的这种接口或接口数据标准。
鉴于这种情形，希望提供一种传输从图像传感器输出的16比特视频信号的接口。
本公开包括：当从图像传感器输出的视频信号根据m×n(其中m和n是指m个样本×n行)/a-b(其中a和b是指帧速率)/r:g:b(其中r、g和b是指在预定信号传输方案的情况下的信号比)/16比特信号被定义，并且包括于1 ch 16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15且R信号的各比特为R0，R1，......和R15时，对包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的1ch 16比特信号进行逐字间拔(puncturing)，并且映射包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号，和包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号。
接下来，本公开包括：根据第一映射结构，在包括含有4:2:2的r:g:b的2ch 10比特信号的第一和第二HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括4:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号，并且根据第二映射结构，在包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号；以及输出第一至第三HD-SDI。
另外，本公开包括：当从图像传感器输出的视频信号根据m×n(其中m和n是指m样本×n行)/a-b(其中a和b是指帧速率)/r:g:b(其中r、g和b是指在预定信号传输方案的情况下的信号比)/16比特信号被定义，并且包括于1ch 16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15且R信号的各比特为R0，R1，......和R15时，将包括含有4:2:2的r:g:b的3ch 10比特信号的第一至第三HD-SDI写入存储器中。
接下来，本公开包括：根据第一映射结构，从自存储器读取的包括2ch 10比特信号的第一和第二HD-SDI中提取包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号，并且根据第二映射结构，从包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI提取包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号。
另外，本公开包括：通过逐字多路复用包括4:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号和包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号，来生成包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的1ch 16比特信号。
以此方式，可以在现有HD-SDI上映射从图像传感器输出的16比特视频信号并且传输该视频信号。
根据本公开，可以基于第一和第二映射结构来将从图像传感器输出的16比特视频信号作为包括含有4:2:2的r:g:b的10比特信号的第一至第三HD-SDI来传输。因此，可以根据现有传输标准来传输16比特视频信号。
附图说明
图1为示出了根据本公开的第一实施例的用于电视广播站的信号传输系统的整个配置的视图；
图2为示出了根据本公开的第一实施例的信号发送装置的内部配置示例的方框图。
图3为示出了常规拜耳(bayer)结构和双拜耳结构的示例的说明性视图。
图4为示出了一行1.5Gbps HD-SDI(串行/数字数据)的数据结构示例的说明性视图；
图5为示出了根据本公开的第一实施例的执行1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号的字间拔和映射控制的处理的示意性示例的说明性视图；
图6为示出了双链路的传输表示的示例的说明性视图；
图7为示出了根据本公开的第一实施例的当在2ch(双链路)1.5G-SDI上映射30P或60I/4:2:2/16比特信号时参照的第一映射结构的示例的说明性视图；
图8为示出了根据本公开的第一实施例的当在1.5G-SDI上映射30P或60I/0:2:2/16比特信号时参照的第二映射结构的说明性视图；
图9为示出了根据本公开的第一实施例的信号接收装置的内部配置示例的方框图；
图10为示出了根据本公开的第二实施例的信号发送装置的内部配置示例的方框图；
图11为示出了根据本公开的第二实施例的执行2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号的行间拔，字间拔和映射控制的处理的示意性示例的说明性视图；
图12为示出了行间拔的示例的说明性视图；
图13为示出了根据本公开的第二实施例的信号接收装置的内部配置示例的方框图；以及
图14为示出了UHDTV标准的样本结构的示例的说明性视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细地描述本公开的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有大体上相同的功能和结构的结构元件以相同的附图标记来表示，且省略对这些结构元件的重复说明。
此外，实施例将以下面的次序来描述：1.第一实施例(2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号被映射在1.5G-SDI 3ch上并被传输的示例)，2.第二实施例(2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号被映射在1.5G-SDI 6ch上并被传输的示例)，以及3.修改的示例。
<1.第一实施例>
[2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号被映射在1.5G-SDI3ch上并被传输的示例]
首先，将参照图1至图9来描述本公开的第一实施例。
根据本公开的第一实施例的信号发送装置10实现了通过执行程序由内部块协作地执行的信号发送方法。首先，将描述信号发送装置10的配置示例。
在下文中，将描述2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号被映射在1.5G-SDI 3ch上映射并被传输的示例。
从图像传感器(未示出)输出的视频信号是根据m×n(m和n是指m个样本×n行)/a-b(a和b是指帧速率)/r:g:b(r、g和b是指在预定信号传输方案的情况下的信号比)/16比特定义的。在此情况下，包括4:4:4的r:g:b的1ch 16比特信号的m×n是1920个样本×1080行或者2048个样本×1080行。另外，包括于此16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15，且R信号的各比特为R0，R1，......和R15。
而且，在某些情况下，当a-b为23.98P、24P、25P、29.97P、30P时，a-b简写为“23.98P-30P”。另外，在某些情况下，当a-b为47.95I、48I、50I、59.94I、60I时，a-b简写为“47.95I-60I”。此外，例如“2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号”具有以下意义。即，这意味着图像传感器包括1920×1080或2048×1080个像素，视频信号的帧速率为23.98P-30P或者场速率为47.95I-60I，且从这些像素输出的视频信号的量化比特为16比特。
图1为示出了应用本实施例的电视广播站的信号传输系统5的整个配置的视图。
此信号传输系统5包括多个广播摄像机1和CCU(摄像机控制单元)2，且每个广播摄像机1通过光纤电缆3连接到CCU 2。广播摄像机1用作信号发送装置，该信号发送装置应用发送串行/数字信号的信号发送方法，且CCU2用作信号接收装置，该信号接收装置应用接收串行/数字信号的信号接收方法。另外，组合了广播摄像机1和CCU 2的信号传输系统5已知为发送和接收串行/数字信号的信号传输系统。
多个广播摄像机1采用相同的配置。另外，广播摄像机1用作生成数字电影2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号并向CCU 2发送该信号的信号发送装置。
CCU2是这样的单元，该单元控制每个广播摄像机1，从每个广播摄像机1接收视频信号并发送视频信号(返回视频)以用于在每个广播摄像机1的监视器上显示另一广播摄像机1所捕获的视频图像。CCU 2用作从每个广播摄像机1接收视频信号的信号接收装置。
<DWDM/CWDM波长多路复用传输技术>
在下文中，将描述DWDM/CWDM波长多路复用传输技术。
多路复用并传输多种波长的光的方法被称作“WDM(波分复用)”。根据波长间隔，WDM粗略地被归类为三种系统。
(1)2波分复用系统
2波长多路复用系统为通过一个光纤来多路复用并传输诸如1.3μm和1.55μm之类的大约两种至三种波的系统。
(2)DWDM(密集波分复用)系统
高度密集地多路复用并传输尤其在1.55μm频带内的间隔为25GHz、50GHz、100GHz、200GHz和......的光频率、约0.2nm、0.4nm、0.8nm和......的波长的光的方法被称作DWDM。中心波长和其它波长根据ITU-T(国际电信联盟电信标准化委员会)被标准化。根据DWDM，波长间隔为100GHz且较窄，以使得可执行数十到数百次多路复用，并且执行超高容量通信。但是，振荡波长宽度需要比100GHz的波长间隔更窄，并且需要控制半导体层的温度以使中心波长匹配ITU-T标准，因此装置成本较高且系统消耗大量功率。
(3)CWDM(粗波分复用)系统
相比之下，近年来，被称作“CWDM”的波长多路复用技术日益得到关注，其确保了10nm至20nm的波长间隔，比DWDM要多一位或多位。该波长间隔较宽，且半导体激光器的振荡波长宽度不必是(如在DWDM中的)窄带，并且不必控制半导体激光器的温度，从而可以降低系统成本并减少功耗。CWDM对于不使用大容量(如在DWDM中)的系统是有效的。目前，中心波长的示例通常采用4ch或更少的配置。中心波长采用例如1.511μm、1.531μm、1.551μm和1.571μm，且采用包括1.471μm、1.491μm、1.511μm、1.531μm、1.551μm、1.571μm、1.591μm和1.611μm的8ch配置。
<信号发送装置10的内部配置示例>
图2示出了信号发送装置10的内部配置示例。
根据本公开的第一实施例的广播摄像机1具有信号发送装置10，信号发送装置10在3ch HD-SDI上多路复用2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号并输出该信号给CCU2的信号接收装置20。
信号发送装置10具有时钟提供电路11和RAM 13，时钟提供电路11提供时钟给每个单元，RAM 13存储从图像传感器(未示出)输出的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号。而且，信号发送装置10具有字间拔控制器12和RAM 14-1和14-2，字间拔控制器12控制从RAM13所读取的数据的字间拔，由字间拔控制器12进行了字间拔的数据被写入RAM 14-1和14-2。
此外，信号发送装置10具有映射控制器15-1，映射控制器15-1根据将在下文描述的第一映射结构(见图7)来映射从RAM 14-1读取的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号。另外，信号发送装置10具有RAM 16-1和16-2，RAM 16-1和16-2存储由映射控制器15-1所映射的2ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。
而且，信号发送装置10具有映射控制器15-2，映射控制器15-2根据将在下文描述的第二映射结构(见图8)来映射从RAM 14-2读取的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/0:2:2/16比特信号。另外，信号发送装置10具有RAM 16-3，RAM 16-3存储由映射控制器15-2映射的1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。
而且，信号发送装置10具有读取控制器17-1至17-3，读取控制器17-1至17-3输出从RAM 16-1至16-3所读取的数据的像素样本作为3chHD-SDI。
接下来，将描述每个单元的操作示例。
时钟提供电路11向字间拔控制器12、映射控制器15-1至15-2和读取控制器17-1至17-3提供用于读取或写入像素样本的时钟。每个单元与这样提供的时钟同步地操作。
字间拔控制器12使用从RAM 13所读取的像素样本根据与SMPTE372的图4、图6、图7、图8和图9相同的系统来执行字间拔。在此情况下，字间拔控制器12对包括4:4:4的r:g:b 且包括所有样本的G、B和R信号的1ch 16比特信号执行逐字间拔。另外，对包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号进行映射。类似地，对包括0:2:2的r:g:b且包括偶数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号进行映射。在此情况下，1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号被写入RAM 14-1中。同时，1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/0:2:2/16比特信号被写入RAM14-2中。
接下来，映射控制器15-1根据第一映射结构(见下文所述的图7)在包括4:2:2的r:g:b的第一和第二HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括4:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号。第一和第二HD-SDI包括2ch10比特信号。
在此情况下，映射控制器15-1再次在2ch 10比特信号上映射从RAM14-1读取的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号，并将该比特信号写入RAM 16-1和16-2中。在此情况下，在RAM 16-1中，写入了从2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号的奇数比特所提取的1ch2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。相比之下，在RAM 16-2中，写入了从2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号的偶数比特所提取的1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。
同时，映射控制器15-2根据第二映射结构(见下文所述的图8)在包括4:2:2的r:g:b的第三HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号。此第三HD-SDI包括1ch 10比特信号。
在此情况下，映射控制器15-2再次在1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号上映射从RAM 14-2读取的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/0:2:2/16比特信号，并将该比特信号写入RAM 16-3中。
此外，将在下文中描述映射控制器15-1和15-2的详细操作示例。
另外，读取控制器17-1至17-3根据从时钟提供电路11提供的参考时钟来输出从RAM 16-1至16-3读取的第一至第三HD-SDI作为HD-SDI ch1至ch 3。
此外，对于此示例，已描述了使用三种类型的存储器(RAM 13、RAM 14-1和14-2以及RAM 16-1至16-3)在两个阶段执行间拔控制以执行字间拔和映射控制的处理。然而，在使用一个存储器执行了字间拔和映射控制之后，第一至第三HD-SDI可被输出作为3ch HD-SDI。
同时，将描述输出4k×2k的16比特信号的图像传感器(未示出)的常规拜耳结构与双拜耳结构之间的差异。图3示出了从采用双拜耳结构的4k×2k样本结构的像素中输出的视频信号的示例。
在过去，使用采用拜耳结构的图像传感器的成像装置是普遍已知的。此图像传感器通过滤色器摄取进对象的图像光，并根据图像光的强度来输出视频信号。另外，通过由随后的处理器对视频信号应用预定处理，成像装置可在取景器或外部显示装置上显示视频图像。利用图像传感器，能输出诸如R、G和B信号之类的原色信号的R、G和B像素通常以预定模式被排列，并且分辨率根据R、G和B像素的排列方式而不同。
图3的A示出了常规拜耳结构的示例。
常规拜耳结构采用了将两个G像素排列于对角线上而将R和B像素排列于正交于此对角线的对角线上的配置。但是，对于常规拜耳结构，具有最大量像素的G ch不能提供4k×2k的像素量的一半。
图3B示出了双拜耳结构的示例。
对于双拜耳结构，采用图3A中示出的常规拜耳结构的像素被以45度对角线地排布。与常规拜耳结构中的像素相比，这些像素具有这样的大小，其将垂直方向和水平方向的大小减小为一半。因此，在双拜耳中G ch具有与4k×2k的像素数相对应的分辨率。相应地，尽管通过将像素对角线地排布使单个像素的大小变小了，但是与常规拜耳结构在G ch中具有4k×2k的像素数的情况相比，并非必须减小单个像素的大小。因此，可以提供在常规拜耳结构的分辨率与敏感性之间保持良好平衡的优点。
另外，转换器(未示出)将从图像传感器(采用4k×2k的双拜耳结构)输出的4k×2k的16比特信号转换为2k 16比特信号，且然后使用根据本实施例的信号传输系统1传输视频信号。
接下来，将描述根据一行的HD-SDI格式定义的串行数据的配置示例。
图4示出了一行1.5Gbps的HD-SDI(串行/数字数据)的数据配置示例。
在下文中，将描述Y通道以及CB和CR通道的两种类型的通道的数据结构示例。包括于每个通道中的行号LN和差错检测码CRC被包括在EAV、视频数据区(活动行)和SAV中。另外，描述了包括额外数据区的水平辅助数据空间(HANC数据区)。
此外，在某些情况下，音频信号被映射到水平辅助数据空间上。在此情况下，通过向音频信号添加辅助数据以建立与待输入的HD-SDI信号的同步来配置水平辅助数据空间。
图5示出了执行1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号的字间拔和映射控制的处理的示意性示例。
2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号采用与根据SMPTE274或SMPTE2048-2定义的1920×1080和2048×1080/8比特、10比特、12比特信号相同的帧/行结构。另外，样本结构采用RGB(4:4:4)，且量化比特数为16比特。根据SMPTE274或SMPTE2048-2，高位的8比特将all0和all1数据定义为禁用码(不必作为视频码被分配用于SAV/EAV或ANC分组的头部的代码)。
在使用10比特量化时，禁用码为000h至003h和3FCh至3FFh，以及在使用12比特量化时，禁用码为000h到00Fh和FF0h到FFFh。因此，当在10比特或12比特的量化时与禁用码相同的代码也被提供给通过16比特被量化的16比特信号时，0000h至00FFh和FF00h至FFFFh为禁用码。这并非优选的，因为可用作视频信号的至多“512”个代码是有限的，因此将研究使用all0至all1来表示视频信号。
如上文所述，在字间拔控制器12的控制下，从RAM 13所读取的1ch2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号被字间拔为2ch 16比特信号。这些2ch 16比特信号是2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号和2k/23.98P-30P或47.95I-60I/0:2:2/16比特信号。
然后，映射控制器15-1在2ch 2k/23.98P-30P/4:2:2或47.95I-60I/10比特信号上映射1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号。另外，映射控制器15-2在1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号上映射1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/0:2:2/16比特信号。
图6示出了用于双链路的映射方法的示例。图6的A示出了链路A和B的传输表示的示例，且图6的B示出了链路A和B的传输次序的示例。
如图6的A所示，G′通道的所有样本和B与R′通道的偶数样本通过链路A传输，且A通道的所有样本和B′与R′通道的奇数样本通过链路B传输。
更具体而言，在链路A和B的各自数据流中，样本以下列次序传输。此外，如上文所述，带撇“′”的R′、G′和B′信号指示例如经伽马校正后的R、G和B信号，且分配给每个信号的编号指示样本编号。
(1)链路A数据流：B’0、G’0、R’0、G’1、B’2、G’2、R’2、G’3和......
(2)链路B数据流：B’1、A0、R’1、A1、B’3、A2、R’3、A3和......
<映射结构的示例>
接下来，将参照图7和图8来描述1.5G-SDI的两种映射结构的示例。
<第一映射结构的示例>
图7示出了当在2ch(双链路)1.5G-SDI上映射1ch 30P或60I/4:2:2/16比特信号时参考的第一映射结构的示例。图7的A示出了包括于1.5G-SDI的第一HD-SDI中的Y通道、CB通道和CR通道的映射结构的示例。图7的B示出了包括于1.5G-SDI的第二HD-SDI中的Y通道、CB通道和CR通道的映射结构的示例。
如上文所述，字间拔控制器12基于SMPTE372：2011的图3或图5来对4:4:4/16比特信号进行字间拔。一个经字间拔后的信号为4:2:2/16比特信号，而另一信号为无A ch的0:2:2/16比特信号。
接下来，如图7所示，映射控制器15-1将4:2:2/16比特信号分类为ch 1(1.5G-SDI的第一通道)和ch 2(1.5G-SDI的第二通道)，并将信号映射在2ch 1.5G-SDI上。
同时，图7所示的第一映射结构的示例需要以下条件。
(1)像素的MSB(最高有效比特)2比特(b14和b15)使得测量仪器能观察到1.5G-SDI的第一和第二链路作为视频信号。因此，b14和b15被多路复用在b8和b9上，b8和b9为1.5G-SDI的第一和第二链路的高位2比特。
(2)为了避开1.5G-SDI的禁用码，并且另外为了使得16比特信号能采取all0至all1的值，1.5G-SDI的第一和第二链路的b2具有b3的反转比特(inverse bit)。
(3)诸如SAV/EAV、LN和CRCC之类的数据结构是基于根据SMPTE292-1定义的1920或2048的有效样本的数据结构的。
用作第一映射控制器的映射控制器15-1在第一HD-SDI的Y通道上映射包括与Y通道相同的样本编号的G信号的奇数比特，在CB通道上映射包括与CB通道相同的样本编号的B信号的奇数比特，以及在CR通道上映射包括与CR相同的样本编号的R信号的奇数比特。另外，映射控制器15-1在高位2比特上多路复用包括与待多路复用的Y通道相同的样本编号的G信号的G14和G15；在CB通道的高位2比特上多路复用包括与待多路复用的CB通道相同的样本编号的B信号的B14和B15；以及在CR通道的高位2比特上多路复用与待多路复用的CR通道相同的编号的R信号的R14和R15。而且，映射控制器15-1在第二HD-SDI的Y通道上映射包括相同样本编号的G信号的偶数比特，在CB通道上映射包括相同样本编号的B信号的偶数比特，以及在CR通道上映射包括相同样本编号的R信号的偶数比特。另外，映射控制器15-1在Y通道的高位2比特上多路复用包括与待多路复用的Y通道相同的样本编号的G信号的G14和G15；在CB通道的高位2比特上多路复用包括与待多路复用的CB通道相同的样本编号的B信号的B14和B15；以及在CR通道的高位2比特上多路复用包括与待多路复用的CR通道相同的样本编号的R信号的R14和R15。然后，映射控制器15-1多路复用反转比特，反转比特是通过对第一和第二HD-SDI的Y通道、CB通道和CR通道的每个通道的预定位置处的比特进行反转获得。
同时，4:2:2/16比特信号包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号。这些G、B和R信号的16比特被描述如下。例如，在G信号的情况下，16比特为G0(LSB：最低有效比特)G1、G2、G3、G4、G5、G6、G6、G7、G8、G9、G10、G11、G12、G13、G14和G15(MSB：最高有效比特)。类似地，在B信号的情况下，16比特为B0、B1、B2、......和B15，且在R信号的情况下，16比特为R0、R1、R2、......和R15。
另外，映射控制器15-1在1.5G-SDI的2ch的Y ch中所包括的10比特上映射作为此4:2:2/16比特信号的G信号的所有样本。类似地，映射控制器15-1在CB通道的10比特上映射偶数样本的B信号，且在CR通道的10比特上映射偶数样本的R信号。
如图7的A所示，映射控制器15-1在1.5G-SDI的第一ch中的1.5G-SDI的ch1和ch2的b9和b8上多路复用作为G、B和R信号的高位2比特的G15、B15和R15，以及G14、B14和R14。映射控制器15-1将G、B和R信号的G0、B0和R0到G13、B13和R13的奇数比特按从1.5G-SDI的第一ch中的16个比特的高位比特起的顺序多路复用在1.5G-SDI的10个比特的高位至低位比特上。
如图7的B所示，映射控制器15-1在1.5G-SDI的第二ch中多路复用包括在G、B和R信号的G0、B0和R0到G13、B13和R13中的偶数比特。此多路复用按照从16个比特的高位比特起的顺序在1.5G-SDI的10个比特的高位至低位比特上执行。在此情况下，16比特视频信号采用all0至all1作为值。同时，为防止禁用码在1.5G-SDI中产生，b2的值在1.5G-SDI的第一和第二通道中都为b3的反转比特。这样一来，防止了在Y通道、CB通道和CR通道中产生1.5G-SDI的禁用码000h至003h和3FCh至3FFh。
<第二映射结构的示例>
图8示出了当30P或60I/0:2:2/16比特信号被映射在1.5G-SDI上时参考的第二映射结构的示例。
同时，图8所示的第二映射结构的示例需要以下条件。
(1)CB样本与包括与16比特相同样本编号的B信号的高位9比特一起被多路复用并传输。
(2)CR样本与包括与16比特相同样本编号的R信号的高位9比特一起被多路复用并传输。
(3)Y通道的奇数样本被多路复用以使得测量仪器能观察到1.5G-SDI链路来作为视频信号。例如，包括与16比特相同的样本编号的G信号的高位2比特(G15和G14)和16比特的B信号的低位7比特被多路复用并传输。
(4)Y通道的偶数样本被多路复用以使得测量仪器能将1.5G-SDI链路观察作为视频信号。例如，包括与16比特相同的样本编号的G信号的高位2比特(G15和G14)和16比特的R信号的低位7比特被多路复用并传输。
(5)为了避开1.5G-SDI的禁用码，并且为了使得16比特信号能采用像素的all0至all1的值，1.5G-SDI的偶数和奇数链路的b2具有b3的反转比特。
(6)诸如SAV/EAV、LN和CRCC之类的数据结构是基于根据SMPTE292-1定义的1920或2048的有效像素样本的数据结构的。
用作第二映射控制器的映射控制器15-2在第三HD-SDI的Y通道的偶数样本上映射B信号的低位7比特。另外，映射控制器15-2在Y通道的偶数样本的高位2比特上多路复用包括与Y通道相同的样本编号(偶数样本)的G信号的G14和G15，在第三HD-SDI中的Y通道的奇数样本上映射R信号的低位7比特，且在Y通道的奇数样本的高位2比特上多路复用包括与Y通道相同的样本编号(奇数样本)的G信号的G14和G15。另外，映射控制器15-2在CB通道上映射包括相同的样本编号的B信号的高位9比特，且在CR通道上映射包括相同的样本编号的R信号的高位9比特。然后，映射控制器15-2多路复用反转比特，反转比特是通过对CB通道和CR通道、Y通道的偶数和奇数样本的每个通道的预定位置处的比特进行反转获得的。
同时，0:2:2/16比特信号包括奇数样本的B和R信号而无G信号。因此，映射控制器15-2将作为奇数样本的B和R信号的16比特以及G信号的高位2比特映射在1.5G-SDI的1ch上，如图8所示。
另外，映射控制器15-2在1.5G-SDI的偶数样本与奇数样本的Y ch的b9和b8上多路复用G信号的高位2比特(G15和G14)。映射控制器15-2在偶数样本Y ch的b7至b0上以B1和B0的次序(其为B6、B5、B4、B3、B2和B1的逆序)多路复用B信号的低位7比特。映射控制器15-2在奇数样本Y ch的b7至b0上以R1和R0的次序(其为R6、R5、R4、R3、R2和R1的逆序)多路复用R信号的低位7比特。
另外，映射控制器15-2在如第二映射结构所示的CB通道和CR通道上多路复用作为B信号和R信号的16比特中的高位9比特。该多路复用次序为B8、B7...，其为B15、B14、B13、B12、B11、B10、B9和B8的逆序。另外，比特以R8、R7和...的次序(其为R15、R14、R13、R12、R11、R10、R9和R8的逆序)被多路复用在CR通道上。
在此情况下，16比特视频信号采用all0至all1作为值，且b2分别是1.5G-SDI的Y通道、CB通道和CR通道中的b3的反转比特，以防止禁用码在1.5G-SDI中产生。这样一来，可以防止1.5G-SDI的禁用码000h至003h和3FCh至3FFh产生。
根据上述方法，可以将2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号映射在3ch 1.5G-SDI上并传输该比特信号。
此外，当ANC/音频信号必须被多路复用时，基于作为1.5G-SDI的ANC/音频标准的SMPTE291或SMPTE299按例如从1.5G-SDI的ch 1起的次序来多路复用数据。
<信号接收装置的内部配置示例>
图9示出了信号接收装置20的内部配置示例。
CCU 2具有信号接收装置20，信号接收装置20回放从广播摄像机1的信号发送装置10输入的来自3ch HD-SDI的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号。根据本公开的第一实施例的信号接收装置20实现了通过执行程序由内部块协作地执行的信号接收方法。
信号接收装置20具有时钟提供电路21和RAM 13，时钟提供电路21提供时钟给每个单元，RAM 23暂时地存储经字多路复用后的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号。
另外，信号接收装置20具有控制字多路复用(word multiplexing)的字多路复用控制器22。而且，字多路复用控制器22具有RAM 24-1和24-2，RAM 24-1和24-2存储1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号和1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/0:2:2/16比特信号。
另外，信号接收装置20具有提取控制器25-1和25-2，提取控制器25-1和25-2基于上述第一和第二映射结构来提取数据。而且，信号接收装置20具有写入控制器27-1，写入控制器27-1将2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号(其为从信号发送装置10输入的第一HD-SDI)写入RAM 26-1。类似地，信号接收装置20具有写入控制器27-2，写入控制器27-2将2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号(其为从信号发送装置10输入的第二HD-SDI)写入RAM 26-2。另外，信号接收装置20具有写入控制器27-3，写入控制器27-3将2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号(其为从信号发送装置10输入的第三HD-SDI)写入RAM 26-3。
接下来，将描述信号接收装置20的操作示例。
时钟提供电路21提供时钟，这些时钟用于从/在字多路复用控制器22、提取控制器25-1和25-2以及写入控制器27-1至27-3读取/写入像素样本，且每个单元根据此时钟进行同步。
写入控制器27-1至27-3将包括具有4:2:2的r:g:b的3ch 10比特信号的第一至第三HD-SDI写入RAM 26-1至26-3。
提取控制器25-1和25-2从RAM 26-1至26-3读取第一至第三HD-SDI。在此情况下，上述信号发送装置10的映射控制器15-1执行根据第一映射结构执行映射的处理的逆转换(见图7)。更具体而言，提取控制器25-1从RAM 26-1和26-2读取每1ch的2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。在此情况下，提取控制器25-1根据第一映射结构从包括2ch 10比特信号的第一和第HD-SDI中提取包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号。另外，提取控制器25-1将1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/16比特信号写入RAM 24-1。
同时，将描述提取控制器25-1的处理。
用作第一提取控制器的提取控制器25-1从第一HD-SDI的Y通道提取包括与Y通道相同的样本编号的G信号的奇数比特；从CB通道提取包括与CB通道相同的样本编号的B信号的奇数比特；以及从CR通道提取包括与CR通道相同的样本编号的R信号的奇数比特。另外，提取控制器25-1从Y通道的高位2比特提取包括与Y通道相同的样本编号的G信号的G14和G15；从CB通道的高位2比特提取包括与CB通道相同的样本编号的B信号的B14和B15；以及从CR通道的高位2比特提取包括与CR通道相同的样本编号的R信号的R14和R15。而且，提取控制器25-1从第二HD-SDI的Y通道提取包括与Y通道相同的样本编号的G信号的偶数比特；从CB通道提取包括与CB通道相同的样本编号的B信号的偶数比特；以及从CR通道提取包括与CR通道相同的样本编号的R信号的偶数比特。另外，提取控制器25-1从Y通道的高位2比特提取包括与Y通道相同的样本编号的G信号的G14和G15；从CB通道的高位2比特提取包括与CB通道相同的样本编号的B信号的B14和B15；以及从CR通道的高位2比特提取包括与CR通道相同的样本编号的R信号的R14和R15。
同时，提取控制器25-2从RAM 26-3读取1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。在此情况下，上述信号发送装置10的映射控制器15-2执行根据第二映射结构执行映射的处理的逆转换(见图8)。更具体而言，提取控制器25-2根据第二映射结构从包括4:2:2的r:g:b且包括1ch 10比特信号的第三HD-SDI提取1ch 16比特信号。该1ch 16比特信号包括0:2:2的r:g:b 且包括奇数样本的B和R信号而无G信号。另外，提取控制器25-2将1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/0:2:2/16比特信号写入RAM 24-2。
在下文中，将描述提取控制器25-2的处理。
用作第二提取控制器的提取控制器25-2从第三HD-SDI中的Y通道的偶数样本提取B信号的低位7比特。另外，提取控制器25-2从包括与Y通道相同的样本编号(偶数样本)的G信号的高位2比特提取G14和G15，以及从包括与第三HD-SDI中的Y通道相同的样本编号(奇数样本)的G信号提取R信号的低位7比特。而且，提取控制器25-2从Y通道的奇数样本的高位2比特提取G14和G15，从CB通道提取B信号的高位9比特，以及从CR通道提取R信号的高位9比特。
字多路复用控制器22对从RAM 24-1和24-2读取的2ch 16比特信号进行字多路复用，且将1ch 2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号写入RAM 23。更具体而言，字多路复用控制器22对包括4:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号和包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号进行逐字多路复用。以此方式，生成了包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、R和B信号的1ch 16比特信号。另外，该信号从RAM 23适当地被回放。
此外，尽管已利用图9描述了一示例，其中字多路复用和提取控制是使用两种类型的RAM在两个阶段中执行的，但是2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号还可使用一个RAM来播放。
根据上述第一实施例的传输系统对2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号执行字间拔和映射。以此方式，可以生成和输出3ch HD-SDI信号。因此，广播摄像机1可以将2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号转换为1.5Gbps的比特速率的串行/数字数据，并将该串行/数字数据传输到CCU 2。
同时，CCU 2可以从1.5Gbps的比特速率的串行/数字数据来回放2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号。即，可以通过相关技术中已使用的1.5Gbps的串行接口的多个通道来传输2k/23.98P-30P或47.95I-60I/4:4:4/16比特信号。因此，可以有效地利用现有设备来传输信号。
<2.第二实施例>
[2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号被映射在1.5G-SDI 6ch上并被传输的示例]
<信号发送装置的内部配置示例>
图10示出了信号发送装置30的内部配置示例。
根据本公开的第二实施例的广播摄像机1具有信号发送装置30，信号发送装置30使用3ch HD-SDI向CCU 2的信号接收装置40输出2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号。在下文的描述中，在某些情况下，47.95P、48P、50P、59.94P、60P简写为“47.95P-60P”。
信号发送装置30具有时钟提供电路31和RAM 33，时钟提供电路31向每个单元提供时钟，RAM 33存储2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号。另外，信号发送装置30具有根据第一实施例的信号发送装置10的两组字间拔控制器12、映射控制器15-1和15-2以及读取控制器17-1至17-3。因此，信号发送装置30另外具有两组RAM，该两组RAM存储由每个控制块映射的HD-SDI。
即，信号发送装置30具有行间拔控制器32，行间拔控制器32逐行交替地逐行对从RAM 33读取的且包括4:4:4的r:g:b的1ch 16比特信号进行间拔，且将作为2通道交错信号(interlace signal)(2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号)的视频信号写入RAM 34-1和34-2。另外，信号发送装置30具有RAM 34-1和RAM 34-2，经行间拔控制器32行间拔后的数据被写入RAM 34-1和RAM 34-2。而且，信号发送装置30具有字间拔控制器35-1和35-2以及RAM 36-1至36-4，字间拔控制器35-1和35-2控制字间拔，经字间拔控制器35-1和35-2字间拔后的数据被写入RAM36-1至36-4。
另外，信号发送装置30具有映射控制器37-1，映射控制器37-1根据第一映射结构(见图7)来映射从RAM 36-1所读取的2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号。而且，信号发送装置30具有RAM 38-1和38-2，RAM38-1和38-2存储由映射控制器37-1所映射的2ch 10比特信号。
另外，信号发送装置30具有映射控制器37-2，映射控制器37-2根据第二映射结构来映射从RAM 36-2所读取的2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号。而且，信号发送装置30具有RAM 38-3，RAM38-3存储由映射控制器37-2所映射的1ch 10比特信号。
另外，信号发送装置30具有映射控制器37-3，映射控制器37-3根据第一映射结构来映射从RAM 36-3所读取的2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号。而且，映射控制器37-3具有RAM 38-4和38-5，RAM 38-4和38-5存储由映射控制器37-3所映射的2ch 10比特信号。
另外，信号发送装置30具有映射控制器37-4，映射控制器37-4根据第二映射结构来映射从RAM 36-4所读取的2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号。而且，信号发送装置30具有RAM 38-6，RAM 38-6存储由映射控制器37-4所映射的1ch 10比特信号。
另外，读取控制器39-1至39-6输出从RAM 38-1至38-6读取的两组第一至第三HD-SDI。因此，信号发送装置30具有读取控制器39-1至39-6，读取控制器39-1至39-6将从RAM 38-1至38-6所读取的像素样本输出给六个通道的HD-SDI ch 1至ch 6。
接下来，将描述每个单元的操作示例。
时钟提供电路31提供时钟，时钟用于向/在行间拔控制器32、字间拔控制器35-1和35-2、映射控制器37-1至37-4以及读取控制器39-1至39-6写入/读取像素样本。每个单元与这样提供的时钟同步地操作。
从图像传感器(未示出)输入的2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号被存储在RAM 33中。
行间拔控制器32交替地逐行读取存储在RAM 33中的2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号，且在RAM 34-1和RAM 34-2中存储该信号。在此情况下，1ch 2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号被写入RAM 34-1中。同时，1ch 2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号被写入RAM 34-2中。
字间拔控制器35-1和35-2使用从RAM 34-1和34-2所读取的像素样本根据与SMPTE372的与图4、图6、图7、图8和图9相同的方案来执行字间拔。在此情况下，2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号被写入RAM 36-1，且2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号被写入RAM 36-2中。类似地，2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号被写入RAM 36-3，且2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号被写入RAM 36-4中。
映射控制器37-1再次在2ch 10比特信号上映射从RAM 36-1所读取的2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号，且将该比特信号写入RAM 38-1和38-2中。在此情况下，从奇数比特提取的1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号被写入RAM 38-1中。同时，将从偶数比特提取的1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号写入RAM 38-2中。
映射控制器37-2再次在1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号上映射从RAM 36-2读取的2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号，且将该比特信号写入RAM 38-3中。
映射控制器37-3再次在2ch 10比特信号上映射从RAM 36-3读取的2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号，且将该比特信号写入RAM 38-4和38-5中。在此情况下，从奇数比特提取的1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号被写入RAM 38-4中。同时，从偶数比特提取的1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号被写入RAM 38-5中。
映射控制器37-4再次在1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号上映射从RAM 36-4读取的2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号，且将该比特信号写入RAM 38-6中。
另外，读取控制器39-1至39-6根据从时钟提供电路31提供的参考时钟从RAM 38-1至38-6读取6ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。然后，读取控制器39-1至39-6输出这些信号作为6ch HD-SDI ch 1至ch 6。
此外，已利用本示例描述了这样的示例，其中使用四种类型的存储器(RAM 33、RAM 34-1和RAM 34-2、RAM 36-1至RAM 36-4以及RAM38-1至RAM 38-6)在三个阶段来执行行间拔、字间拔和映射控制。但是，经行间拔和字间拔后的数据可利用一个存储器被再次映射，并且作为6ch HD-SDI被输出。
图11示出了对2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号执行行间拔、字间拔和映射控制的处理的示意性示例。
首先，2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号基于SMPTE372：2011的图2被行间拔，并被转变成2ch 2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号。
接下来，4:4:4/16比特信号基于SMPTE372：2011的图3或图5被字间拔。一个信号为4:2:2/16比特信号，且另一信号为无A ch的0:2:2/16比特信号。通过根据第一和第二映射结构(见图7和图8)在1.5G-SDI上多路复用该4:2:2/16比特信号，可以传输总共6ch的1.5G-SDI。
此外，当需要多路复用ANC/音频信号时，基于作为1.5G-SDI的ANC/音频标准的SMPTE291或SMPTE299按照例如从1.5G-SDI的ch 1起的顺序来对数据进行多路复用。
图12示出了行间拔的示例。
同时，将使用行编号和双链路接口的封装的示例来描述行间拔。
首先，行间拔控制器32将2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号行间拔到通道1和2。以此方式，经行间拔后的信号被转换成2ch 2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号。
然后，如上文所述，映射控制器37-1至37-4基于第一和第二映射结构(见图7和图8)来映射数据，且读取控制器39-1至39-6输出6ch HD-SDI。
<信号接收装置的内部配置示例>
图13示出了信号接收装置40的内部配置示例。
CCU 2具有信号接收装置40，信号接收装置40回放从广播摄像机1的信号发送装置30输入的来自6ch HD-SDI的2k/47.95P-/60P/4:4:4/16比特信号。
信号接收装置40具有时钟提供电路41和RAM 43，时钟提供电路41提供时钟给每个单元，RAM 43存储2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特的视频信号。另外，信号接收装置40具有根据上面的第一实施例的信号接收装置20的两组写入控制器27-1至27-3、提取控制器25-1和25-2以及字多路复用控制器22。因此，信号接收装置40另外具有两组RAM，该两组RAM存储由每个控制块映射的HD-SDI。
即，信号接收装置40具有RAM 48-2至48-6，RAM 48-2至48-6存储从信号发送装置30输入的六个HD-SDI ch1至ch6。六个HD-SDI ch1至ch6包括6ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。另外，写入控制器49-1至49-6将从信号发送装置30输入的两组第一至第三HD-SDI写入RAM48-1至48-6中。因此，写入控制器49-1至49-6根据从时钟提供电路41提供的时钟来执行对写入所输入的六个HD-SDI ch 1至ch 6到RAM 48-1至48-6的控制。
另外，信号接收装置40具有提取控制器47-1至47-4，提取控制器47-1至47-4基于上文所述的第一和第二映射结构(见图7和图8)来提取数据。而且，信号接收装置40具有写入控制器49-1，写入控制器49-1将作为从信号发送装置30输入的第一HD-SDI的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号写入RAM 48-1。类似地，信号接收装置40具有写入控制器49-2，写入控制器49-2将作为从信号发送装置30输入的第二HD-SDI的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号写入RAM 48-2。另外，信号接收装置40具有写入控制器49-3，写入控制器49-3将作为从信号发送装置30输入的第三HD-SDI的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号写入RAM 48-3。
而且，信号接收装置40具有写入控制器49-4，写入控制器49-4将作为为从信号发送装置30输入的第四HD-SDI的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号写入RAM 48-4。类似地，信号接收装置40具有写入控制器49-5，写入控制器49-5将作为从信号发送装置30输入的第五的HD-SDI的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号写入RAM 48-5。另外，信号接收装置40具有写入控制器49-6，写入控制器49-6将作为从信号发送装置30输入的第六HD-SDI的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号写入RAM 48-6。
而且，信号接收装置40具有字多路复用控制器45-1和45-2和RAM44-1和44-2，经控制字多路复用的字多路复用控制器45-1和45-2暂时多路复用的数据被写入RAM 44-1和RAM 44-2中。字多路复用控制器45-1和45-2通过控制预定时序以SMPTE372的图4、图6、图7、图8和图9的逆转换的字为单位来读取数据。该读取时序是按照(RAM 46-1和46-2)和(RAM 46-3和46-4)来确定的。
另外，信号接收装置40具有行多路复用控制器42，行多路复用控制器42交替地逐行对经字多路复用控制器45-1和45-2多路复用的像素样本进行多路复用。更具体而言，行多路复用控制器42从RAM 44-1和44-2读取像素样本，交替地逐行多路复用这些像素样本，且将像素样本写入其中写入了经多路复用的数据的RAM 43中。以此方式，2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号被存储于RAM 43中，且该信号被适当地回放。
接下来，将描述信号接收装置40的操作示例。
时钟提供电路41提供时钟，该时钟用于从/在行多路复用控制器42、字多路复用控制器45-1和45-2、提取控制器47-1至47-4以及写入控制器49-1至49-6读取/写入像素样本，且每个单元根据该时钟进行同步。
提取控制器47-1从RAM 48-1和RAM 48-2读取每1ch的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。在此情况下，上述信号发送装置30的映射控制器37-1执行根据第一映射结构(见图7)执行映射的处理的逆转换。另外，提取控制器47-1将1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号写入RAM46-1中。
提取控制器47-2从RAM 48-3读取1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。在此情况下，上述信号发送装置10的映射控制器37-2执行根据第二映射结构(见图8)执行映射的处理的逆转换。另外，提取控制器47-2将1ch 2k/47.95I-60I/0:2::2/16比特信号写入RAM 46-2中。
类似地，提取控制器47-3从RAM 48-4和RAM 48-5读取每1ch的2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。在此情况下，上述信号发送装置30的映射控制器37-3执行根据第一映射结构(见图7)执行映射的处理的逆转换。另外，提取控制器47-3将1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号写入RAM 46-3中。
提取控制器47-4从RAM 48-6读取1ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/10比特信号。在此情况下，上述信号发送装置10的映射控制器37-4执行根据第二映射结构(见图8)执行映射的处理的逆转换。另外，提取控制器47-4将1ch 2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号写入RAM 46-4中。
字多路复用控制器45-1对从RAM 46-1和46-2读取的2ch 2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号和2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号进行字多路复用。作为结果获得的1ch 2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号被写入RAM 44-1中。
类似地，字多路复用控制器45-2对从RAM 46-3和46-4读取的2ch2k/47.95I-60I/4:2:2/16比特信号和2k/47.95I-60I/0:2:2/16比特信号进行字多路复用。作为结果获得的1ch 2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号被写入RAM 44-2中。
行多路复用控制器42交替地对从RAM 44-1读取的2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号和从RAM 44-2读取的2k/47.95I-60I/4:4:4/16比特信号逐行进行行多路复用。另外，通过行多路复用获得的1ch 2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号被写入RAM 43中。而且，该信号从RAM 43适当地被回放。
此外，尽管已利用图13描述了这样的示例，其中使用三种类型的RAM在三个阶段来执行提取控制、字多路复用和行多路复用，然而还可使用一个RAM来生成2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特/4:4:4/10比特和12比特信号。
根据上文所述的第二实施例，信号发送装置30能通过对2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号执行行间拔、字间拔和映射控制来发送6通道HD-SDI。因此，广播摄像机1可以将2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号转换为1.5Gbps比特速率的串行/数字数据，并将该串行/数字数据发送到CCU 2。
同时，CCU 2可以从1.5Gbps比特速率的串行/数字数据回放2k/47.95P-60P/4:4:4/16比特信号。即，可以通过相关技术中已使用的1.5Gbps的串行接口的多个通道来传输4k×2k信号。因此，可以有效地利用现有设备来传输信号。
根据上文所述的第一和第二实施例的信号发送装置和信号接收装置可在3ch或6ch 1.5G-SDI上映射1920×1080或2048×1080/23.98P-60P/4:4:4/16比特信号，并传输该比特信号。另外，当1.5G-SDI 3ch或6ch信号通过一个光纤被传输时，可以使用CWDM/DWDM波长多路复用技术。
此外，通过3ch或6ch输出的HD-SDI的所有项可由用户使用例如波形监视器而观察为视频图像或波形。因此，可在检查视频图像的同时开发实际装置，这是非常有用的。
另外，当提供基于SMPTE274的禁用码时，16比特信号的0000h至00FFh和FF00h至FFFFh信号为禁用码，且多至512个代码不可用，因此，这些是显著地限制视频图像表示的因素。但是，上文所述的本方案不必被提供有禁用码，并且可以传输all0至all1作为视频信号，因此是非常有用的。另外，本方案在用于编辑RAW数据(所谓的原始数据)时是有用的。
另外，视频图像信号基于SMPTE S292-1被传输，并且SAV/EAV、LN和CRCC是基于SMPTE S274和S292-1的。此外，当ANC/音频数据被多路复用时，6ch 1.5G-SDI的1ch至6ch可按基于SMPTE S291和S299-1的次序被多路复用。即，可在不提供新规则的情况下基于当前HD相关标准来多路复用诸如ANC/音频之类的数据。
本领域技术人员应了解，可根据设计要求和其它因素来做出各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在所附权利要求或其等效内容的范围内。
本公开包含与在2011年9月1日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP 2011-190549中公开的内容相关的主题，该申请的全部内容通过引用被结合到本文中。

Claims (11)

1.一种信号发送装置，包括：
字间拔控制器，被配置来：当从图像传感器输出的视频信号是根据m×n/a-b/r:g:b/16比特信号定义的，并且包括于1ch 16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15且R信号的各比特为R0，R1，......和R15时，对包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的所述1ch 16比特信号进行逐字间拔，并且对包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号，和包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号进行映射，其中m和n是指m个样本×n行，a和b是指帧速率，r、g和b是指在预定信号传输方案情况下的信号比；
映射控制器，被配置来：根据第一映射结构在包括含有4:2:2的r:g:b的2ch 10比特信号的第一和第二HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括4:2:2的r:g:b的所述1ch 16比特信号，并且根据第二映射结构在包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号；以及
读取控制器，被配置为输出所述第一至第三HD-SDI。
2.根据权利要求1所述的信号发送装置，其中所述映射控制器包括：
第一映射控制器，被配置来：在所述第一HD-SDI的Y通道上映射包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的奇数比特，在CB通道上映射包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的奇数比特，在CR通道上映射包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的奇数比特，在所述Y通道的高位2比特上多路复用包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的G14和G15，在所述CB通道的高位2比特上多路复用包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的B14和B15，在所述CR通道的高位2比特上多路复用包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的R14和R15，在所述第二HD-SDI的所述Y通道上映射包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的偶数比特，在所述CB通道上映射包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的偶数比特，在所述CR通道上映射包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的偶数比特，在所述Y通道的高位2比特上多路复用包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的G14和G15，在所述CB通道的高位2比特上多路复用包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的B14和B15，在所述CR通道的高位2比特上多路复用包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的R14和R15，以及在所述第一和第二HD-SDI的所述Y通道、所述CB通道和所述CR通道的每个通道上多路复用通过反转预定位置处的比特而获得的反转比特；以及
第二映射控制器，被配置来：在所述第三HD-SDI的所述Y通道的偶数样本上映射所述B信号的低位7比特，在所述Y通道的偶数样本的高位2比特上多路复用包括与所述Y通道相同的样本编号(偶数样本)的所述G信号的G14和G15，在所述第三HD-SDI的所述Y通道的奇数样本上映射所述R信号的低位7比特，在所述Y通道的奇数样本的高位2比特上多路复用包括与所述Y通道相同的样本编号(奇数样本)的所述G信号的G14和G15，在所述CB通道上映射包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的高位9比特，并且映射包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的高位9比特，并且在所述CB通道、所述CR通道和所述Y通道的偶数样本和奇数样本的每个通道上多路复用通过反转预定位置处的比特而获得的所述反转比特。
3.根据权利要求2所述的信号发送装置，其中，包括4:4:4的r:g:b的所述1ch 16比特信号包括：1920个样本×1080行或2048个样本×1080行的m×n和23.98P-30P或47.95I-60I的a-b。
4.根据权利要求2所述的信号发送装置，当包括4:4:4的r:g:b的所述1ch 16比特信号包括1920个样本×1080行或2048个样本×1080行的m×n和47.95P-60P的a-b时，包括：
两组的所述字间拔控制器；
两组的所述映射控制器；
两组的所述读取控制器；以及
行间拔控制器，被配置来：将通过交替地逐行间拔包括4:4:4的r:g:b的所述1ch 16比特信号而获得的、作为2通道交错信号的视频信号输出到所述两组的所述字间拔控制器，
其中所述两组的所述读取控制器输出两组所述第一至第三HD-SDI。
5.一种信号发送方法，包括：
当从图像传感器输出的视频信号是根据m×n/a-b/r:g:b/16比特信号定义的，并且包括于1ch 16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15且R信号的各比特为R0，R1，......和R15时，对包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的所述1ch 16比特信号进行逐字间拔，并且对包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号，和包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号进行映射，其中m和n是指m个样本×n行，a和b是指帧速率，r、g和b是指在预定信号传输方案情况下的信号比；
根据第一映射结构在包括含有4:2:2的r:g:b的2ch 10比特信号的第一和第二HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括4:2:2的r:g:b的所述1ch 16比特信号，并且根据第二映射结构在包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号；以及
输出所述第一至第三HD-SDI。
6.一种信号接收装置，包括：
写入控制器，被配置来：当从图像传感器输出的视频信号是根据m×n/a-b/r:g:b/16比特信号定义的，并且包括于1ch 16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15且R信号的各比特为R0，R1，......和R15时，将包括含有4:2:2的r:g:b的3ch 10比特信号的第一至第三HD-SDI写入存储器中，其中m和n是指m个样本×n行，a和b是指帧速率，r、g和b是指在预定信号传输方案情况下的信号比；
提取控制器，被配置来：根据第一映射结构从自所述存储器读取的包括2ch 10比特信号的第一和第二HD-SDI中提取包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的所述1ch 16比特信号，并且根据第二映射结构从包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI中提取包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号；以及
字多路复用控制器，被配置来：通过对包括4:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号和包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号进行逐字多路复用来生成包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的所述1ch 16比特信号。
7.根据权利要求6所述的信号接收装置，其中所述提取控制器包括：
第一提取控制器，被配置来：从所述第一HD-SDI的Y通道提取包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的奇数比特，从CB通道提取包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的奇数比特，从CR通道提取包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的奇数比特，从所述Y通道的高位2比特提取包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的G14和G15，从所述CB通道的高位2比特提取包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的B14和B15，从所述CR通道的高位2比特提取包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的R14和R15，从所述第二HD-SDI的所述Y通道提取包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的偶数比特，从所述CB通道提取包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的偶数比特，从所述CR道提取包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的偶数比特，从所述Y通道的高位2比特提取包括与所述Y通道相同的样本编号的所述G信号的G14和G15，从所述CB通道的高位2比特提取包括与所述CB通道相同的样本编号的所述B信号的B14和B15，以及从所述CR通道的高位2比特提取包括与所述CR通道相同的样本编号的所述R信号的R14和R15；以及
第二提取控制器，被配置来：在所述第三HD-SDI的所述Y通道的偶数样本上提取所述B信号的低位7比特，从包括与所述Y通道相同的样本编号(偶数样本)的所述G信号的高位2比特提取G14和G15，从所述第三HD-SDI的所述Y通道的奇数样本提取所述R信号的低位7比特，从包括与所述Y通道相同的样本编号(偶数样本)的所述G信号的高位2比特提取G14和G15，从所述CB通道提取所述B信号的高位9比特，以及从所述CR通道提取所述R信号的高位9比特。
8.根据权利要求7所述的信号接收装置，其中，包括4:4:4的r:g:b的所述1ch 16比特信号包括：1920个样本×1080行或2048个样本×1080行的m×n和23.98P-30P或47.95I-60I的a-b。
9.根据权利要求7所述的信号接收装置，当包括4:4:4的r:g:b的1ch 16比特信号包括1920个样本×1080行或204个8样本×1080行的m×n和47.95P-60P的a-b时，包括：
两组的所述写入控制器；
两组的所述提取控制器；
两组的所述字多路复用控制器；以及
行多路复用控制器，被配置来：提供通过交替地逐行多路复用如下交错信号而获得的包括4:4:4的r:g:b的所述1ch 16比特信号，所述交错信号经所述字多路复用控制器进行字多路复用并且是包括4:4:4的r:g:b的2ch 16比特信号，
其中所述两组的所述读取控制器将待输入的两组的所述第一至第三HD-SDI写入所述存储器中。
10.一种信号接收方法，包括：
当从图像传感器输出的视频信号是根据m×n/a-b/r:g:b/16比特信号定义的，并且包括于1ch 16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15且R信号的各比特为R0，R1，......和R15时，将包括含有4:2:2的r:g:b的3ch 10比特信号的第一至第三HD-SDI写入存储器中，其中m和n是指m个样本×n行，a和b是指帧速率，r、g和b是指在预定信号传输方案情况下的信号比；
根据第一映射结构从自所述存储器读取的包括2ch 10比特信号的所述第一和第二HD-SDI中提取包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的所述1ch 16比特信号；以及根据第二映射结构从包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI中提取包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号；以及
通过对包括4:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号和包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号进行逐字多路复用来生成包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的所述1ch 16比特信号。
11.一种信号传输系统，包括：
信号发送装置，包括：
字间拔控制器，被配置来：当从图像传感器输出的视频信号是根据m×n/a-b/r:g:b/16比特信号定义的，并且包括于1ch 16比特信号中的所有样本的G信号的各比特为G0，G1，......和G15，B信号的各比特为B0，B1，......和B15且R信号的各比特为R0，R1，......和R15时，对包括4:4:4的r:g:b且包括所有样本的G、B和R信号的所述1ch16比特信号进行逐字间拔，并且对包括4:2:2的r:g:b且包括所有样本的G信号和偶数样本的B和R信号的1ch 16比特信号，和包括0:2:2的r:g:b且包括奇数样本的B和R信号而无G信号的1ch 16比特信号进行映射，其中m和n是指m个样本×n行，a和b是指帧速率，r、g和b是指在预定信号传输方案情况下的信号比；
映射控制器，被配置来：根据第一映射结构在包括含有4:2:2的r:g:b的2ch 10比特信号的第一和第二HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括4:2:2的r:g:b的所述1ch 16比特信号，并且根据第二映射结构在包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI上映射经逐字间拔的且包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号；以及
读取控制器，被配置为输出所述第一至第三HD-SDI；以及
信号接收装置，包括:
写入控制器，被配置来将包括3ch 10比特信号的所述第一至第三HD-SDI写入存储器中；
提取控制器，被配置来：根据所述第一映射结构从自所述存储器读取的所述第一和第二HD-SDI中提取包括4:2:2的r:g:b的所述1ch 16比特信号，并且根据所述第二映射结构从包括含有4:2:2的r:g:b的1ch 10比特信号的第三HD-SDI中提取包括0:2:2的r:g:b的1ch 16比特信号；以及
字多路复用控制器，被配置来：通过对包括4:2:2的r:g:b的所述1ch 16比特信号和包括0:2:2的r:g:b的所述1ch 16比特信号进行逐字多路复用来生成包括4:4:4的r:g:b的所述1ch 16比特信号。
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