CN105379300A - 信号处理设备、信号处理方法、程序和信号传输系统 - Google Patents

信号处理设备、信号处理方法、程序和信号传输系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及信号处理设备、信号处理方法、程序和信号传输系统，由此当具有高帧速率的高清晰度视频信号被串行地传输时可以以原始视频的帧为单位来切换图像。间隔剔除控制单元执行通过间隔剔除包括按照2N行的间隔的每一行中的两个邻近像素样本的多个对中的每隔一个而从其一个帧的像素计数超过HD格式规定的像素计数的视频信号(包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位，12位信号)的N个连续帧映射到第1至第4N子图像(包括mˊ×nˊ/48P-60P/rˊ:gˊ:bˊ/10位，12位信号)的处理，并且在每一个子图像中，间隔剔除控制单元将垂直消隐区域设置在视频信号的每一个帧的像素样本所分别映射到的N个区域之间。本公开例如可以被应用于在广播中使用的摄像机。

Description

信号处理设备、信号处理方法、程序和信号传输系统
技术领域
本公开涉及信号处理设备、信号处理方法、程序和信号传输系统，并且更具体地涉及适合在串行传输具有高帧速率的高清晰度视频信号时应用的信号处理设备、信号处理方法、程序和信号传输系统。
背景技术
在过去，超过其中一个帧包括1920样本×1080行的当前高清晰度(HD)视频信号的超高清晰度视频信号的接收系统和成像系统已被开发。例如，用作具有四倍或十六倍在当前HD中规定的像素数目的下一代广播方案的超高清晰度TV(UHDTV)的标准化已被国际协会执行。这种国际协会包括国际电信联盟(ITU)和电影电视工程师协会(SMPTE)。
另外，在过去，使用HD-SDI接口或者10Gbps来串行接口串行地传输帧速率超过50P至60P的UHDTV视频信号的技术已被公开(例如，见专利文献1)。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2012-244419A
发明内容
技术问题
然而，在专利文献1中公开的技术中，UHDTV视频信号针对每两个像素样本以两个连续帧为单位被间隔剔除(thinout)并被映射到多个子图像，但是难以在映射到同一子图像的帧之间执行视频切换。换言之，难以以原始视频信号的帧为单位执行视频切换。
本公开是鉴于上述而做出的，并且使得能够在通过串行数字接口(SDI)串行地传输具有高帧速率的高清晰度视频信号时以原始视频信号的帧为单位进行视频切换。
问题的解决方案
根据本公开的第一方面的信号处理设备包括：第一像素间隔剔除控制单元，其被配置为以2N行为区间使来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的第一视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在第一视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，在第一视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
第一视频信号可以是3840×2160/(50P-60P)×N/4:4:4、4:2:2或4:2:0/10位或12位信号。
N可以是2。第一像素间隔剔除控制单元可以将21行的垂直消隐区域布置在子图像的头部中，将2行的垂直消隐区域布置在子图像的尾部中，并且将22行的垂直消隐区域布置在视频信号的第一帧的像素样本被映射的区域与第二帧的像素样本被映射的区域之间。
信号处理设备还可以包括：第二像素间隔剔除控制单元，其被配置为每隔一行将来自包括7680×4320/(50P-60P)×N/4:4:4、4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的第二视频信号的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，并且将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到四个第一视频信号。
信号处理设备还可以包括：行间隔剔除控制单元，其被配置为通过执行对第一至第四子图像的行间隔剔除来执行到隔行信号的变换；以及字间隔剔除控制单元，其被配置为通过执行对隔行信号的字间隔剔除来生成以16N通道的HI-SDI格式规定的串行数字数据。
信号处理设备还可以包括：复用单元，其被配置为通过复用16N通道的串行数字数据来生成以2N通道的10.692GbpsSDI格式规定的串行数字数据。
信号处理设备还可以包括：复用单元，其被配置为通过复用16N通道的串行数字数据来生成以8N通道的3GbpsSDI格式规定的串行数字数据。
信号处理设备还可以包括：输出控制单元，其被配置为控制串行数字数据的输出。
根据本公开的第一方面的信号处理方法包括：以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域的像素间隔剔除控制步骤，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。。
根据本公开的第一方面的程序使计算机执行包括以下步骤的处理：以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域的像素间隔剔除控制步骤，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
根据本公开的第二方面的信号处理设备包括：像素复用单元，其被配置为通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
根据本公开的第二方面的信号处理方法包括：通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号的像素复用步骤，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
根据本公开的第二方面的程序使计算机执行包括以下步骤的处理：通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号的像素复用步骤，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
根据本公开的第三方面的信号传输系统包括：包括第一像素间隔剔除控制单元的信号传输设备，该第一像素间隔剔除控制单元被配置为以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比；以及包括像素复用单元的信号传输设备，该像素复用单元通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号。
根据本公开的第一方面，以2N行为区间从包括m×n(指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数)/(48P-60P)×N(N是2或者更大的整数)/r:g:b(r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比)/10位或12位信号的第一视频信号中的N个连续帧中间隔剔除每一行中的两个邻近像素样本的对的每隔一对，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'(指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数)/48P-60P/r':g':b'(r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比)/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，其中在第一视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目。
根据本公开的第二方面，通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间间隔剔除来自包括m×n(指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数)/(48P-60P)×N(N是2或者更大的整数)/r:g:b(r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比)/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'(指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数)/48P-60P/r':g':b'(r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比)/10位或12位信号来生成的，其中在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目。
根据本公开的第三方面，以2N行为区间从包括m×n(指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数)/(48P-60P)×N(N是2或者更大的整数)/r:g:b(r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比)/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧中间隔剔除每一行中的两个邻近像素样本的对的每隔一对，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的的每隔一对映射到包括m'×n'(指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数)/48P-60P/r':g':b'(r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比)/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，其中在第一视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目。通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号。
发明的有利效果
根据本公开的第一至第三方面，在通过SDI串行地传输具有高帧速率的高清晰度视频信号时可以以原始视频信号的帧为单位执行视频切换。
附图说明
图1是例示出与UHDTV有关的视频信号标准的表格。
图2是例示出在SMPTE2048-1，2中标准化的2048×1080信号标准的表格。
图3是例示出在SMPTE2048-1，2中标准化的4096×2160信号标准的表格。
图4是例示出3840×2160的UHDTV标准的示例性样本结构的说明图。
图5是例示出第一实施例所应用于的电视广播站的摄像机传输系统的总体配置的示图。
图6是例示出根据本公开的第一实施例的广播摄像机的电路配置中的信号传输设备的示例性内部配置的框图。
图7是例示出根据本公开的第一实施例的映射单元的示例性内部配置的框图。
图8是例示出其中根据本公开的第一实施例的2像素间隔剔除控制单元按照两个像素来间隔剔除来自第一和第二类图像的像素样本并且将经间隔剔除的像素样本映射到第一至第八子图像的示例性处理的说明图。
图9是例示出子图像格式的第一示例的示图。
图10是用于描述通过在子图像的视频数据区域之间布置垂直消隐区域来抑制映射时的延迟的原理的示图。
图11是例示出根据本公开的第一实施例的通过在行间隔剔除之后执行字间隔剔除而将第一至第八子图像划分为根据SMPTE372M的规定的链路A和链路B的一个示例的说明图。
图12是用于描述子图像的行间隔剔除的示图。
图13是例示出根据SMPTE372的链路A和B的示例性数据结构的说明图。
图14是例示出在24P的情况下10.692Gbps串行数字数据中的一行的示例性数据结构的说明图。
图15是例示出模式D的一个示例的说明图。
图16是例示出根据本公开的第一实施例的由复用单元执行的示例性数据复用处理的说明图。
图17是例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设备的示例性内部配置的框图。
图18是例示出根据本公开的第一实施例的再现单元的示例性内部配置的框图。
图19是例示出根据本公开的第二实施例的映射单元的示例性内部配置的框图。
图20是例示出其中根据本公开的第二实施例的映射单元将UHDTV2类图像中包括的像素样本映射到UHDTV1类图像的处理图像的说明图。
图21是例示出根据本公开的第二实施例的再现单元的示例性内部配置的框图。
图22是例示出其中根据本公开的第三实施例的映射单元将UHDTV1类图像中包括的像素样本映射到第一至第4N子图像的处理图像的说明图。
图23是例示出子图像格式的第二示例的示图。
图24是例示出其中根据本公开的第四实施例的映射单元将具有作为50P-60P的N倍的帧速率的UHDTV2类图像中包括的像素样本映射到具有作为50P-60P的N倍的帧速率的UHDTV1类图像的处理图像的说明图。
图25是例示出其中根据本公开的第五实施例的映射单元将具有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图像的处理图像的说明图。
图26是例示出模式B的一个示例的示图。
图27是例示出一个示例的说明图，在该示例中根据本公开的第五实施例的映射单元对将被映射到模式B的第一至第八子图像执行行间隔剔除和字间隔剔除。
图28是例示出计算机的示例性配置的框图。
具体实施方式
在下文中，用于实现本公开的最佳模式(在下文中称作“实施例”)将被描述。该描述将按照以下次序进行。
1.下一代2k、4k和8k视频信号
2.第一实施例(传输UHDTV13840×2160/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例)
3.第二实施例(传输UHDTV27680×4320/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例)
4.第三实施例(传输UHDTV13840×2160/(50P-60P)×N/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例)
5.第四实施例(传输UHDTV27680×4320/(50P-60P)×N/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例)
6.第五实施例(传输4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号的示例)
7.修改示例
<1.下一代2k、4k和8k视频信号>
首先，在描述本公开的实施例之前将描述下一代2k、4k和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，称为模式D(见稍后将描述的图15)的传输标准已被添加到SMPTE435-2并被标准化为SMPTE435-2-2009。SMPTE435-2陈述了对HD-SDI数据执行的多通道复用处理，该HD-SDI数据是通过将在SMPTE292中规定的10位并行流变换为10.692Gbps串行接口并且给10.692Gbps串行接口加扰而得到的。通常，HD-SDI字段按照EAV、水平辅助数据空间(HANC数据；也称为“水平消隐区间”)、SAV和视频数据的次序构成。在UHDTV标准中，其中3840×2160/50P-60P通过2通道10Gbps接口来传输并且7680×4320/50P-60P通过8通道10Gbps接口来传输的方案已被提议给SMPTE。该提议已被标准化为SMPTE2036-3。
与具有两倍或者四倍于1920×1080的样本数目和行数目的3840×2160和7680×4320的视频信号有关的视频标准已被提议给ITU和SMPTE。当然，在ITU中标准化的视频标准被称为大屏幕数字成像(LSDI)，并且在SMPTE中标准化的视频标准被称为UHDTV。关于UHDTV，在图1中示出的视频信号被指定。
作为用于电影工业中的数字摄像机的标准，2048×1080和4096×2160的信号标准已被标准化为SMPTE2048-1和SMPTE2048-2，如在图2和3中示出。
[UHDTV信号标准的示例性样本结构]
在这里，将参考图4描述UHDTV信号标准的示例性样本结构。
图4是例示出3840×2160的UHDTV标准的示例性样本结构的说明图。用于描述图4中的A和B的帧构成3840×2160的一个帧。
作为3840×2160的信号标准的样本结构，存在以下三种类型。在SMPTE标准中，具有角分符号“'”的信号指示已经经历伽马校正等的信号，诸如R'、G'和B'。
图4中的A例示出R'G'B'或Y'Cb'Cr'4:4:4系统的一个示例。在该系统中，RGB或者YCbCr的分量被包括在所有样本中。
图4中的B例示出Y'Cb'Cr'4:2:2系统的一个示例。在该系统中，YCbCr的分量被包括在偶数样本中，并且Y的分量被包括在奇数样本中。
图4中的C例示出Y'Cb'Cr'4:2:0系统的一个示例。在该系统中，YCbCr的分量被包括在偶数行的偶数样本中，并且Y的分量被包括在偶数行的奇数样本和奇数行的所有样本中。
在下文中，视频信号的格式由m×n/a-b/r:g:b/10位或12位信号指示。m×n指示水平方向上的样本的数目(像素的数目)×垂直方向上的行的数目。a-b指示每秒的帧的数目(帧速率)。r、g和b指示预定信号传输方案情况下的信号比，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的比率，并且在色度信号传输方案的情况下指示亮度信号Y：第一色度信号Cb：第二色度信号Cr的比率。在下文中，视频信号的格式被缩写为“m×n/a-b信号”。
另外，在下文中，指示逐行信号的帧速率的50P、59.94P和60P被缩写为“50P-60P”，并且47.95P、48P、50P、59.94P和60P被缩写为“48P-60P”。100P、119.88P和120P被缩写为“100P-120P”，并且95.9P、96P、100P、119.88P和120P被缩写为“96P-120P”。指示隔行信号的帧速率的50I、59.94I和60I被缩写为“50I-60I”，并且47.95I、48I、50I、59.94I和60I被缩写为“48I-60I”。
<2.第一实施例>
[传输3840×2160/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例]
接下来，将参考图5至图18描述本公开的第一实施例。
在第一实施例中，3840×2160/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的传输被执行。换言之，其中m×n是3840×2160、a-b是100P-120P并且r:g:b是4:4:4、4:2:2或4:2:0的视频信号的传输被执行。该信号的帧速率是在SMPTE2036-1中规定的UHDTV1的3840×2160/50P-60P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的两倍。
例如，在4:4:4信号的情况下，一个像素样本是包括G数据系列、B数据系列和R数据系列—其中的每一个包括12位的字长度—的36位信号。该信号的帧周期是1/100、1/119.88或1/120秒，并且2160的有效行周期被包括在帧周期内。因此，该信号是这样一个视频信号，其中一个帧的像素数目超过在HD格式中规定的像素数目。音频信号与视频信号同步地输入。
与在SMPTE2036-1中规定的UHDTV1的视频信号相比，该信号在色域(比色法)上不同但是在诸如禁止码之类的数字信号格式上相同。
在下文中，3840×2160/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号也被称作“UHDTV1类图像(100P-120P)”。
图5是例示出本实施例所应用于的电视广播站的信号传输系统10的总体配置的示图。信号传输系统10包括多个具有相同配置的广播摄像机1以及摄像机控制单元(CCU)2，并且广播摄像机1经由光纤线缆3而被连接到CCU2。广播摄像机1被用作传输串行数字数据(视频信号)的信号传输方法所被应用于的信号传输设备，并且CCU2被用作接收串行数字数据的信号接收方法所被应用于的信号接收设备。其中广播摄像机1与CCU2相结合的传输系统10被用作其中串行数字数据被发送和接收的信号传输系统。另外，由这些设备执行的处理可以通过硬件的协作来实现或者通过执行程序来实现。
广播摄像机1生成4k×2k的UHDTV1类图像(100P-120P)，并且将UHDTV1类图像(100P-120P)发送给CCU2。
CCU2控制广播摄像机1，接收来自广播摄像机1的视频信号，并且将用于显示由其他广播摄像机1捕捉的视频的视频信号(返回视频)发送给广播摄像机1的监视器。CCU2起接收来自广播摄像机1的视频信号的信号接收设备的作用。
图6是例示出广播摄像机1的电路配置中与本实施例有关的信号传输设备的框图。由广播摄像机1中的成像单元和视频信号处理单元(未示出)生成的UHDTV1类图像(100P-120P)被传送到映射单元11。
映射单元11将UHDTV1类图像(100P-120P)映射到在HD-SDI格式中规定的32通道的数据流(在下文中，也简单称作“HD-SDI”)。
[映射单元的内部配置]
在这里，映射单元11的内部配置将被描述。
图7例示出映射单元11的示例性内部配置。
映射单元11包括向各个单元提供时钟的时钟供给电路20和存储3840×2160/100P-120P视频信号(UHDTV1类图像(100P-120P))的RAM22。映射单元11还包括2像素间隔剔除控制单元21，其控制对RAM22中存储的UHDTV1类图像(100P-120P)的2像素间隔剔除(交错)。映射单元11还包括RAM23-1至23-8，其将从UHDTV1类图像(100P-120P)间隔剔除的像素样本存储为第一至第八子图像。
第一至第八子图像中的每一个由在SMPTE274中规定的1920×1080/50P-60P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号构成。因此，在第一至第八子图像中，m′×n′是1920×1080，a′-b′是50P-60P，并且r′:g′:b′是4:4:4、4:2:2或4:2:0。
映射单元11还包括行间隔剔除控制单元24-1至24-8，其控制对RAM23-1至23-8中存储的第一至第八子图像的行间隔剔除。映射单元11还包括RAM25-1至25-16，其存储经行间隔剔除控制单元24-1至24-8间隔剔除的行。
映射单元11还包括字间隔剔除控制单元26-1至26-16，其控制对RAM25-1至25-16中存储的数据的字间隔剔除。映射单元11还包括RAM27-1至27-32，其存储经字间隔剔除控制单元26-1至26-16间隔剔除的字。
映射单元11还包括读取控制单元28-1至28-32，其将从RAM27-1至27-32中读取的字输出为32通道的HD-SDI。
在图7中，生成HD-SDI1和2的处理块被例示出，但是生成HD-SDI3至32的块具有相同的示例性配置，因而其例示和详细描述被省略。
在图7中，使用三种类型的存储器(RAM23-1至23-8、RAM25-1至25-16和RAM27-1至27-32)执行由2像素间隔剔除、行间隔剔除和字间隔剔除组成的三步间隔剔除处理的示例被示出，但是三种类型的存储器中的两个或更多可被共用。
[映射单元的示例性操作]
接下来，映射单元11的示例性操作将被描述。在以下描述中，第一帧的UHDTV1类图像(100P-120P)被称作“第一类图像”，并且第二帧的UHDTV1类图像(100P-120P)被称作“第二类图像”。
首先，时钟供给电路20向2像素间隔剔除控制单元21、行间隔剔除控制单元24-1至24-8、字间隔剔除控制单元26-1至26-16和读取控制单元28-1至28-32提供时钟。时钟被用于像素样本的读或写，并且各个单元通过时钟而被同步。
从图像传感器(未示出)中输入的UHDTV1类图像(100P-120P)被存储在RAM22中。
2像素间隔剔除控制单元21按照4个行的区间将来自UHDTV1类图像(100P-120P)的两个连续帧(以两个帧为单位)的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，并且将两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到第一至第八子图像，如在图8中示出。
如在图8中示出，UHDTV1类图像(100P-120P)的样本编号和行编号从0开始。因此，在UHDTV1类图像(100P-120P)的有效区域中存在从第0个样本到第3839个样本的总共3840个样本和从第0行到第2159行的总共2160个行。另一方面，子图像的样本编号从0开始，并且行编号从1开始。因而，在子图像中存在从第0个样本到第2199个样本的总共2200个样本和从第1行到第1125行的总共1125个行。在这里，子图像的每一行的样本的数目是一个示例并且根据视频信号的系统而改变。
在这里，将进一步参考图9来详细描述将来自第一和第二类图像的像素样本映射到第一至第八子图像的方法。
图9例示出每一个子图像的示例性格式。该格式与在SMPTE274M中规定的1920×1080/50P-60P信号的格式基本相同。然而，垂直消隐区域和视频数据区域的布置有不同。
在图9的上部中示出了样本编号。由0指示的位置处的样本编号是0(零)，并且由p指示的位置处的样本编号是1919。垂直消隐区域和视频数据区域被布置在1920个样本的区域中，并且第一和第二类图像的像素样本被映射到1920个样本的区域。
EAV区域被布置在从由a指示的第1920个样本到由d指示的第1923个样本的4个样本的区域中。HANC数据区域被布置在从由e指示的第1924个样本上至由k指示的样本的区域中。k的值根据用作子图像映射源的UHDTV1类图像的系统而改变。换言之，k的值在原始UHDTV1类图像是4k的120P时是2196，在原始UHDTV1类图像是4k的100P时是2636，并且在原始UHDTV1类图像是4k的96P时是2746。SAV区域被布置在从由k指示的样本到由n指示的样本的4个样本的区域中。
然后，2像素间隔剔除控制单元21如下将第一和第二类图像的像素样本映射到第一至第八子图像。
首先，垂直消隐区域被布置在第一至第八子图像的头部中从第1行到第21行的21行的区域中。
然后，第一类图像的第(4g+h)行(g＝0至539，h＝0至3)中的第(4i+2j)个样本和第(4i+2j+1)个样本(i＝0至959，j＝0至1)的像素样本被映射到第(2h+j+1)个子图像的第(g+22)行中的第2i个样本和第(2i+1)个样本。
例如，行方向上的一对两个邻近像素样本从第一类图像的第0行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第一子图像和第二子图像。换言之，第一类图像的第0行、第4行、第8行，…和第2156行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第一子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第一类图像的第0行、第4行、第8行，…和第2156行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第二子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。
类似地，行方向上的一对两个邻近像素样本从第一类图像的第1行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第三子图像和第四子图像。换言之，第一类图像的第1行、第5行、第9行，…和第2157行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第三子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第一类图像的第1行、第5行、第9行，…和第2157行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第四子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。
另外，行方向上的一对两个邻近像素样本从第一类图像的第2行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第五子图像和第六子图像。换言之，第一类图像的第2行、第6行、第10行，…和第2158行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第五子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第一类图像的第2行、第6行、第10行，…和第2158行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第六子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。
另外，行方向上的一对两个邻近像素样本从第一类图像的第3行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第七子图像和第八子图像。换言之，第一类图像的第3行、第7行、第11行，…和第2159行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第七子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第一类图像的第3行、第7行、第11行，…和第2159行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第八子图像的第22到第561行中的第0个到第1919个样本的区域。
然后，垂直消隐区域被布置在第一至第八子图像中从第562行到第583行的22行的区域中。
然后，第二类图像的第(4g+h)行(g＝0至539，h＝0至3)中的第(4i+2j)个样本和第(4i+2j+1)个样本(i＝0至959，j＝0至1)的像素样本被映射到第(2h+j+1)个子图像的第(g+584)行中的第2i个样本和第(2i+1)个样本。
例如，行方向上的一对两个邻近像素样本从第二类图像的第0行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第一子图像和第二子图像。换言之，第二类图像的第0行、第4行、第8行，…和第2156行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第一子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第二类图像的第0行、第4行、第8行，…和第2156行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第二子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。
类似地，行方向上的一对两个邻近像素样本从第二类图像的第1行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第三子图像和第四子图像。换言之，第二类图像的第1行、第5行、第9行，…和第2157行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第三子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第二类图像的第1行、第5行、第9行，…和第2157行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第四子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。
另外，行方向上的一对两个邻近像素样本从第二类图像的第2行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第五子图像和第六子图像。换言之，第二类图像的第2行、第6行、第10行，…和第2158行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第五子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第二类图像的第2行、第6行、第10行，…和第2158行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第六子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。
另外，行方向上的一对两个邻近像素样本从第二类图像的第3行开始按照4行的区间被从每一行的头部中提取，并被交替地映射到第七子图像和第八子图像。换言之，第二类图像的第3行、第7行、第11行，…和第2159行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本、第8个样本、第9个样本，…第3836个样本和第3837个样本被映射到第七子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。另外，第二类图像的第3行、第7行、第11行，…和第2159行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本、第10个样本、第11个样本，…第3838个样本和第3839个样本被映射到第八子图像的第584到第1123行中的第0个到第1919个样本的区域。
另外，垂直消隐区域被布置在第一至第八子图像中从第1124行到第1125行的2行的区域中。
另外，当UHDTV1类图像(100P-120P)是4:2:0信号时，2像素间隔剔除控制单元21将用作缺省值的200h(10位系统)或800h(12位系统)映射到Cr通道。结果，4:2:0信号被用与4:2:2信号相同的方式处理。
例如，在SMPTE274中规定的缺省值被设置到垂直消隐区域。缺省值在Y、R、G和B是10位时是40h(64)，在Y、R、G和B是12位时是100h(256)，在Cb和Cr是10位时是200h(512)，并且在Cb和Cr是12位时是800h(2048)。
如上所述，每一行中的两个邻近像素样本的对的每隔一对按照4行的区间被从UHDTV1类图像(100P-120P)的两个连续帧中间隔剔除并被映射到第一至第八子图像。
另外，在第一至第八子图像中，预定区间(垂直消隐区域)被布置在第一类图像的视频数据区域与第二类图像的视频数据区域之间。因此，可以在第一类图像的视频数据区域与第二类图像的视频数据区域之间的垂直消隐区域以及每一个子图像的头部中的垂直消隐区域中布置用于执行视频切换的切换点。
例如，当垂直消隐区域未被布置在第一类图像的视频数据区域与第二类图像的视频数据区域之间时，难以在第一类图像与第二类图像之间布置切换点。因此，仅可以最大以UHDTV1类图像(100P-120P)的1/2的帧速率执行视频切换。
另一方面，在本实施例中，垂直消隐区域被布置在第一类图像的视频数据区域与第二类图像的视频数据区域之间。因此，可以按照与UHDTV1类图像(100P-120P)中相同的帧单位执行视频切换，而不损坏视频。
另外，因为垂直消隐区域被布置在第一类图像的视频数据区域与第二类图像的视频数据区域之间，因此可以抑制映射时的延迟。这将参考图10来描述。
图10是用于在两个帧的UHDTV1类图像(100P-120P)被映射到子图像时将垂直消隐区域被插入到帧中的情况与垂直消隐区域未被插入到帧中的情况相比较的示意图。垂直消隐区域被假定为布置在UHDTV1类图像(100P-120P)的头部中的第一至第82行中以及尾部中的第2243至第2250行中。
例如，如在图10中间示出，当垂直消隐区域未被插入在帧之间时，在第一类图像的视频数据区域的映射之后第二类图像的视频数据被映射之前的时段期间发生延迟。延迟时段对应于在第一类图像的视频数据区域结束之后第二类图像的视频数据开始之前的时段，即，UHDTV1类图像(100P-120P)的90行。因此，用于保持90行的像素样本的存储器是必需的。
另一方面，如在图10右边示出，当垂直消隐区域被插入在帧之间时，在第一类图像的视频数据区域的映射之后第二类图像的视频数据被映射之前的时段期间未发生延迟。因此，只有用于保持用作映射处理单位的UHDTV1类图像(100P-120P)的大约4行的像素样本的存储器是必需的。
第一至第八子图像被存储在RAM23-1至23-8中。
接下来，如在图11中示出，第一至第八子图像的行间隔剔除和字间隔剔除例如根据SMPTE435-1的图2中的规则而被执行。
具体而言，首先，行间隔剔除控制单元24-1至24-8例如根据如在图12中示出的在SMPTE372的图2中规定的方案间隔剔除RAM23-1至23-8中存储的第一至第八子图像(1920×1080/50P-60P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号)的每隔一行。结果，链路A和链路B的两个通道的隔行信号(1920×1080/50P-60P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号)根据每一个子图像而被生成。结果，用作逐行信号的子图像被变换为隔行信号。1920×1080/50P-60P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号是在SMPTE274M中定义的信号并且可以通过当前测量设备来观测。
在图12中左边的链路A和链路B中指示的编号指示在图9中示出的原始子图像的行编号。另外，图12中右边的行编号指示在对子图像的行间隔剔除之后获得的隔行信号的行编号。
在这里，其中例如第一子图像中的帧i和帧i+1的连续帧被分为链路A和链路B的两个通道的隔行信号的示例将被描述。
第一子图像的帧i的偶数行被分配给链路A的第1行至第562行的范围。其中，第一子图像的帧i的前一半的视频数据区域(即，第一类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第11行至第280行的范围。第一子图像的帧i的后一半的视频数据区域(即，第二类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第292行至第561行的范围。第一子图像的帧i的垂直消隐区域被分配给第1行至第10行、第281行至第291行和第562行的范围。
第一子图像的帧i+1的奇数行被分配给链路A中从第563行至第1125行的范围。其中，第一子图像的帧i+1的前一半的视频数据区域(即，第一类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第574行至第843行的范围。第一子图像的帧i+1的后一半的视频数据区域(即，第二类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第855行至第1124行的范围。第一子图像的帧i+1的垂直消隐区域被分配给第563行至第573行、第844行至第854行和第1125行的范围。
第一子图像的帧i的奇数行被分配给链路B的第1行至第562行的范围。其中，第一子图像的帧i的前一半的视频数据区域(即，第一类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第11行至第280行的范围。第一子图像的帧i的后一半的视频数据区域(即，第二类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第292行至第561行的范围。第一子图像的帧i的垂直消隐区域被分配给第1行至第10行、第281行至第291行和第562行的范围。
第一子图像的帧i+1的偶数行被分配给链路B中从第563行至第1124行的范围。其中，第一子图像的帧i+1的前一半的视频数据区域(即，第一类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第573行至第842行的范围。第一子图像的帧i+1的后一半的视频数据区域(即，第二类图像的像素样本所被映射到的区域)被分配给第854行至第1123行的范围。第一子图像的帧i+1的垂直消隐区域被分配给第563行至第572行、第843行至第854行和第1124行的范围。第一子图像的帧i+2的第1行被分配给链路B的第1125行。
可以在链路A和链路B的第1行与第10行之间和第562行与第572行之间布置切换点并且执行视频切换。此外，还可以在链路A和链路B的第281行与第291行之间和第844行与第853行之间布置切换点并且执行视频切换。结果，可以按照与UHDTV1类图像(100P-120P)中相同的帧单位来执行视频切换。
然后，行间隔剔除控制单元24-1至24-8将通过间隔剔除第一至第八子图像中的每隔一行而得到的用作隔行信号的1920×1080/50I-60I信号写入RAM25-1至25-16。
然后，字间隔剔除控制单元26-1至26-16以字为单位间隔剔除RAM25-1至25-16中存储的1920×1080/50I-60I信号。具体而言，字间隔剔除控制单元26-1至26-16在通过行间隔剔除得到的信号是4:4:4的10位或12位信号或是4:2:2的12位信号时执行SMPTE372的与图4、6、7、8和9中相同的方案中的字间隔剔除。在这里，字间隔剔除控制单元26-1至26-16如下将1920×1080/50I-60I信号映射到链路A和B(两个通道的HD-SDI)。
图13例示出根据SMPTE372的链路A和B的示例性数据结构。如在图13的A中示出，在链路A中，一个样本是20位，并且所有位都指示RGB的值。如在图13的B中示出，在链路B中，一个样本是20位，但是在10位的R'G'B'n:0-1当中只有位编号2至7的6位指示RGB的值。因此，一个样本中指示RGB的值的位的数目是16。
因此，根据RAM25-1至25-16中存储的16通道的1920×1080/50I-60I信号生成32通道的HD-SDI。32通道的HD-SDI被存储在RAM27-1至27-32中。
另外，当通过行间隔剔除得到的信号是4:2:2的10位信号时，字间隔剔除控制单元26-1至26-16在不使用链路B的情况下将1920×1080/50I-60I信号映射到仅zincA。因此，在这种情况下，16通道的HD-SDI被生成。
然后，读取控制单元28-1至28-32根据从时钟供给电路20提供的基准时钟从RAM27-1至27-32中读取像素样本。然后，读取控制单元28-1至28-32将32通道的HD-SDI1至32输出给后续的S/P加扰8B/10B单元12。
因此，映射单元11根据UHDTV1类图像(100P-120P)生成32通道的HD-SDI。结果，UHDTV1类图像(100P-120P)可以通过总共32通道的HD-SDI来传输。另外，当UHDTV1类图像(100P-120P)是4:2:2/10位信号时，UHDTV1类图像(100P-120P)可以通过16通道的HD-SDI来传输。
然后，在继S/P加扰8B/10B单元12之后的阶段，32通道的HD-SDI1至32被复用为在4通道的模式D中规定的10.692Gbps的传输流并被发送。作为该复用方案，例如，在JP2008-099189A中公开的方案被使用。
[10.692Gbps的串行数据的示例性配置]
在这里，将参考图14来描述10.692Gbps的串行数据(在下文中，也称作“10G-SDI”)中的一行的示例性配置。
图14例示出当帧速率是24P时10G-SDI中的一行的示例性数据结构。
在图14中，包括行编号LN和差错检测码CRC的字段由EAV、活动行和SAV来指示，并且包括附加数据区域的字段由水平辅助数据空间来指示。音频信号被映射到水平辅助数据空间，并且可以通过向音频信号添加补充数据构成水平辅助数据空间来建立与输入的HD-SDI的同步。
[模式D的描述]
接下来，将参考图15来描述复用多个通道的HD-SDI和生成在SMPTE435-2中被规定为模式D的10G-SDI。
图15是例示出模式D的说明图。
模式D是复用8通道(CH1至CH8)的HD-SDI的方案，并且数据被复用为10G-SDI的视频数据区域和水平辅助数据空间。此时，CH1、CH3、CH5和CH7的HD-SDI中的40位的视频/EAV/SAV数据被提取、加扰并被变换为40位的数据。同时，CH2、CH4、CH6和CH8的HD-SDI中的32位的视频/EAV/SAV数据被提取并且通过8B/10B变换而被变换为40位的数据。相应的数据片被添加，并且80位的数据被得到。8个字(80位)的编码数据被复用为10G-SDI的视频数据区域。
此时，偶数通道的40位经8B/10B变换的数据块被分配给80位数据块当中的前一半的40位数据块。另外，奇数通道的40位经加扰数据块被分配给后一半的40位数据块。从而，数据块例如按照CH2和CH1的次序而被复用为一个数据块。该次序如上所述由于标识将使用的模式的内容ID被包括在偶数通道的40位经8B/10B变换的数据块中而被改变。
同时，CH1的HD-SDI中的水平辅助数据空间经历8B/10B变换，被编码为50位数据块，并被复用为10G-SDI中的水平辅助数据空间。然而，CH2至CH8的HD-SDI中的水平辅助数据空间不被传输。
[S/P加扰8B/10B单元12的操作]
接下来，广播摄像机1中的S/P加扰8B/10B单元12和后续单元的操作将被描述。
由映射单元11映射的CH1至CH32的HD-SDI被传送到S/P加扰8B/10B单元12，如在图6中示出。然后，已被加扰或经8B/10B变换的具有40位宽度或50位宽度的并行数字数据根据从PLL133接收到的37.125MHz的时钟而被写入FIFO存储器(未示出)。此后，具有40位宽度或50位宽度的并行数字数据根据从PLL133接收到的83.5312MHz的时钟被从FIFO存储器中原样读取并被传送到复用单元14。
图16例示出由复用单元14执行的示例性数据复用处理。
图16中的A例示出一个示例，其中已被加扰或经8B/10B变换的CH1至CH8的40位数据被复用为具有320位宽度的数据以使得CH1和CH2、CH3和CH4、CH5和CH6以及CH7和CH8这多个对的次序被改变。
如上所述，经8B/10B变换的数据按照40位的区间被插入在已经经历自同步加扰的数据片之间。结果，可以解决按照加扰方案的标记率(0和1的比率)的变化以及0-1和1-0转变的不稳定性的，并且防止病态图案的发生。
图16中的B例示出一个示例，其中CH1的具有水平消隐区间的经8B/10B变换的数据的50位的4个样本被复用为具有200位宽度的4个样本。
由复用单元14复用的具有320位宽度的并行数字数据和具有200位宽度的并行数字数据被传送到数据长度变换单元15。数据长度变换单元15使用移位寄存器构成。然后，数据长度变换单元15使用通过变换具有320位宽度的并行数字数据而得到的具有256位宽度的数据和通过变换具有200位宽度的并行数字数据而得到的具有256位宽度的数据来形成具有256位宽度的并行数字数据。另外，数据长度变换单元15将具有256位宽度的并行数字数据变换为具有128位宽度的数据。
多通道数据形成单元17将经由FIFO存储器16从数据长度变换单元15传送的具有64位宽度的并行数字数据形成为16通道的串行数字数据，其中的每一个都具有668.25Mbps的位速率。多通道数据形成单元17例如是十千兆十六位接口(XSBI：在10千兆以太网中使用的16位接口(注册商标))。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传送到复用P/S变换单元18。
复用P/S变换单元18具有并行/串行变换单元的功能，复用从多通道数据形成单元17接收到的16通道的串行数字数据，并且对经复用的并行数字数据执行并行/串行变换。相应地，复用P/S变换单元18生成10.692Gbps(＝668.25Mbps×16)的串行数字数据(10G-SDI)。
因为一通道的10G-SDI是根据8通道的HD-SDI生成的，因此4通道的10G-SDI是根据由映射单元11生成的32通道的HD-SDI生成的。换言之，针对第一至第八子图像生成4通道的10G-SDI。
由复用P/S变换单元18生成的4通道的10G-SDI被传送到光电变换单元19。光电变换单元19起输出控制单元的作用，输出控制单元执行控制以使得具有10.692Gbps的位速率的串行数字数据被输出到CCU2。另外，光电变换单元19将复用单元14所生成的4通道的10G-SDI变换为光信号。此时，光电变换单元19例如通过DWDM/CWDM波长复用传输技术来复用通过变换4通道的10G-SDI而得到的光信号，然后将由此得到的信号经由光纤线缆3传输到CCU2。
[DWDM/CWDM波长复用传输技术]
在这里，DWDM/CWDM波长复用传输技术将被描述。
复用多个波长的光并且经由单个光纤传输复用结果的方法被称作波分复用(WDM)。WDM根据波长间隔而被分类为以下三种方案。
(1)2波长复用方案
2波长复用方案是对具有诸如1.3μm和1.55μm之类的不同波长的信号执行2波长或3波长复用并且经由单个光纤传输复用结果的方案。
(2)密集波分复用(DWDM)方案
DWDM是复用尤其在1.55μm的波段中的具有25GHz、50GHz、100GHz、200GHz…的光频率的高密度的光并且发送复用结果的方法。间隔是大约0.2nm、0.4nm或0.8nm的波长的间隔。中心波长等已经被国际电信联盟电信标准化部(ITU-T)标准化。因为DWDM的波长间隔是与100GHz一样窄，因此数十至数百的复用可以被执行，并且超高容量通信可以被执行。然而，因为振荡波长宽度必须比100GHz的波长间隔足够地更窄，并且有必要控制半导体激光器的温度以使得中心波长符合ITU-T标准，因此设备是昂贵的，并且系统的功耗高。
(3)粗波分复用(CWDM)方案
CWDM是这样一种波长复用技术，其中波长间隔是10nm至20nm，这比DWDM中的大一个或多个数位。因为波长间隔较大，因此半导体激光器的振荡波长宽度无需与DWDM中的振荡波长宽度一样窄，并且没有必要控制半导体激光器的温度。因此，可以降低系统的价格和功耗。该技术有效地适用于容量不与DWDM中的容量一样大的系统。作为示例性的中心频率，当前，在4通道配置的情况下，例如，1.511μm、1.531μm、1.551μm和1.571μm通常被应用，并且在8通道配置的情况下，例如，1.471μm、1.491μm、1.511μm、1.531μm、1.551μm、1.571μm、1.591μm和1.611μm被应用。
如上所述，使用本示例的广播摄像机1，从图像传感器输入的UHDTV1类图像(100P-120P)可以被传输作为串行数字数据。换言之，UHDTV1类图像(100P-120P)被变换为CH1至CH32的HD-SDI，并且CH1至CH32的HD-SDI被进一步变换为4通道的10G-SDI并被输出。
32通道的HD-SDI可以被从广播摄像机1中原样输出。另外，16通道的3Gbps的串行数字数据(在下文中称作“3G-SDI”)可以例如根据诸如SMPTE425之类的标准而被根据32通道的HD-SDI生成。
另外，当UHDTV1类图像(100P-120P)是4:2:2/10位信号时，16通道的HD-SDI根据UHDTV1类图像(100P-120P)而被生成。因而，在这种情况下，UHDTV1类图像(100P-120P)可以通过16通道的HD-SDI、8通道的3G-SDI或者4通道的10G-SDI来传输。
UHDTV1类图像(100P-120P)不仅被从广播摄像机1中的每一个中传输到CCU2。换言之，返回视频(用于显示正被其他广播摄像机1捕捉的视频的视频信号)经由光纤线缆3而被从CCU2传输到广播摄像机1。因为返回视频是使用已知技术(例如，通过对2通道的HD-SDI信号中的每一个执行8位/10位编码，然后进行复用，并且执行到串行数字数据的变换)来生成的，因此对其电路配置的描述被省略。
[CCU的内部配置和示例性操作]
接下来，CCU2的示例性内部配置将被描述。
图17是例示出CCU的电路配置中与本实施例有关的部分的框图。CCU2包括与广播摄像机1一一对应的多组电路。
经由光纤线缆3从广播摄像机1发送的4通道的10G-SDI通过光电变换单元31而被变换为电信号并且随后被传送到S/P变换/多通道数据形成单元32。S/P变换/多通道数据形成单元32例如是XSBI。然后，S/P变换/多通道数据形成单元32接收4通道的10G-SDI。
S/P变换/多通道数据形成单元32对接收到的4通道的10G-SDI执行串行/并行变换。然后，S/P变换/多通道数据形成单元32根据已经经历串行/并行变换的所有并行数字数据形成具有668.25Mbps的位速率的16通道的串行数字数据，并且提取668.25MHz的时钟。
由S/P变换/多通道数据形成单元32形成的16通道的串行数字数据被传送到复用单元33。另外，由S/P变换/多通道数据形成单元32提取的668.25MHz的时钟被传送到PLL34。
复用单元33复用从S/P变换/多通道数据形成单元32接收到的16通道的串行数字数据，并且将具有64位宽度的并行数字数据传送到FIFO存储器35。
PLL34将通过把从S/P变换/多通道数据形成单元32接收到的668.25MHz的时钟除以4而得到的167.0625MHz的时钟传送到FIFO存储器35作为写时钟。
PLL34将通过把从S/P变换/多通道数据形成单元32接收到的668.25MHz的时钟除以8而得到的83.5312MHz的时钟传送到FIFO存储器35作为读时钟。PLL34将83.5312MHz的时钟传送到稍后将描述的解扰8B/10BP/S单元38中的FIFO存储器作为写时钟。
PLL34将通过把从S/P变换/多通道数据形成单元32接收到的668.25MHz的时钟除以18而得到的37.125MHz的时钟传送到解扰8B/10BP/S单元38中的FIFO存储器作为读时钟。PLL34将37.125MHz的时钟传送到解扰8B/10BP/S单元38中的FIFO存储器作为写时钟。
PLL34将通过把从S/P变换/多通道数据形成单元32接收到的668.25MHz的时钟除以9而得到的74.25MHz的时钟传送到解扰8B/10BP/S单元38中的FIFO存储器作为读时钟。
从复用单元33接收到的具有64位宽度的并行数字数据根据从PLL34接收到的167.0625MHz的时钟而被写入FIFO存储器35。写入FIFO存储器35的并行数字数据根据从PLL34接收到的83.5312MHz的时钟作为具有128位宽度的并行数字数据而被读取并且随后被传送到数据长度变换单元36。
数据长度变换单元36使用移位寄存器构成，并且将具有128位宽度的并行数字数据变换为具有256位宽度的数据。然后，数据长度变换单元36检测插入定时基准信号SAV或EAV的K28.5。通过该操作，数据长度变换单元36判定每一个行周期，并且将定时基准信号SAV、活动行、定时基准信号EAV、行编号LN和差错检测码CRC的数据变换具有320位宽度。另外，数据长度变换单元36将水平辅助数据空间中的数据(CH1的水平辅助数据空间中的经8B/10B变换的数据)变换为具有200位宽度的数据。数据长度已被数据长度变换单元36变换的具有320位宽度的并行数字数据和具有200位宽度的并行数字数据被传送到分离单元37。
分离单元37将从数据长度变换单元36接收到的具有320位宽度的并行数字数据分离为不经过由广播摄像机1中的复用单元14执行的复用的CH1至CH8的40位数据。并行数字数据包括定时基准信号SAV、活动行、定时基准信号EAV、行编号LN和差错检测码CRC的数据。然后，分离单元37将CH1至CH8的具有40位宽度的并行数字数据传送到解扰8B/10BP/S单元38。
因为CH1至CH8的具有40位宽度的并行数字数据针对4通道的10G-SDI中的每一个而被生成，因此总共32通道的并行数字数据被传送到解扰8B/10BP/S单元38。
另外，分离单元37将从数据长度变换单元36接收到的具有200位宽度的并行数字数据分离为不经过由复用单元14执行的复用的50位数据。并行数字数据包括CH1的水平辅助数据空间中已经经历8B/10B编码的数据。然后，分离单元37将具有50位宽度的并行数字数据传送到解扰8B/10BP/S单元38。
因为具有CH1的具有50位宽度的并行数字数据针对4通道的10G-SDI中的每一个而被生成，因此总共4通道的并行数字数据被传送到解扰8B/10BP/S单元38。
解扰8B/10BP/S单元38由与CH1至CH32一一对应的32个块构成。换言之，解扰8B/10BP/S单元38包括针对用作链路A的CH1、CH3、CH5、CH7，…和CH31的块，对输入的并行数字数据进行解扰，执行到串行数字数据的变换，并且输出串行数字数据。解扰8B/10BP/S单元38包括针对用作链路B的CH2、CH4、CH6、CH8,…和CH32的块，并且按照8B/10B对输入的并行数字数据进行解码。然后，解扰8B/10BP/S单元38执行到串行数字数据的变换，并且输出串行数字数据。
再现单元39根据SMPTE435的规则对从解扰8B/10BP/S单元38传送的CH1至CH32(链路A和链路B)的HD-SDI执行与广播摄像机1中的映射单元11的处理相反的处理。通过该处理，再现单元39再现HDTV1类图像(100P-120P)。
此时，再现单元39通过顺序地执行字复用和行复用的处理根据S/P变换/多通道数据形成单元32所接收到的HD-SDI1至32来再现第一至第八子图像。然后，再现单元39一次2个像素地从第一至第八子图像中提取像素样本，并且顺序地复用UHDTV1类图像(100P-120P)的第一和第二帧中的提取像素样本。
再现单元39所再现的HDTV1类图像(100P-120P)被从CCU2输出并被传送到例如VTR(未示出)等。
在本示例中，CCU2执行接收由广播摄像机1生成的串行数字数据的一侧的信号处理。在信号接收设备和信号接收方法中，并行数字数据是根据10G-SDI生成的，并且并行数字数据被分离为链路A和链路B的各个通道的数据。
对链路A的分离数据执行自同步解扰，但是解扰器中的所有寄存器值就在定时基准信号SAV之前被设置为0，因此解码开始。另外，甚至对继差错检测码CRC之后的至少若干位的数据执行自同步解扰。因此，只有定时基准信号SAV、活动行、定时基准信号EAV、行编号LN和差错检测码CRC经历自同步解扰。因此，尽管未对水平辅助数据空间的数据执行自同步解扰，但是鉴于用作乘法电路的解扰器的数位的增加通过执行精确计算可以减少原始数据。
同时，对于链路B的分离数据，根据通过8位/10位解码得到的RGB位来形成链路B的各个样本的数据。然后，链路A中已经经历自同步解扰的并行数字数据和链路B中已经形成各个样本的并行数字数据经历并行/串行变换。然后，CH1至CH32的映射HD-SDI信号被再现。
图18例示出再现单元39的示例性内部配置。
再现单元39是执行映射单元11已经对像素样本执行的处理的逆变换的块。
再现单元39包括时钟供给电路41，其向各个单元提供时钟。时钟供给电路41将时钟提供给2像素复用控制单元42、行复用控制单元45-1至45-8、字复用控制单元47-1至47-16，以及写控制单元49-1至49-32。因为各个单元与时钟同步，因此像素样本的读和写被控制。
再现单元39包括RAM48-1至48-32，其存储32通道的HD-SDI1至32。如上所述，HD-SDI1至32中的每一个构成1920×1080/50I-60I信号。作为HD-SDI1至32，从解扰8B/10BP/S单元38输入的用作链路A的CH1、CH3、CH5、CH7，…和CH31以及用作链路B的CH2、CH4、CH6、CH8，…和CH32被使用。
写控制单元49-1至49-32根据从时钟供给电路41提供的时钟来执行写控制，以使得输入的32通道的HD-SDI1至32被存储在RAM48-1至48-32中。
再现单元39还包括控制字复用(去交错)的字复用控制单元47-1至47-16以及写由字复用控制单元47-1至47-16复用的数据的RAM46-1至46-16。再现单元39还包括控制行复用的行复用控制单元45-1至45-8以及写由行复用控制单元45-1至45-8复用的数据的RAM44-1至44-8。
字复用控制单元47-1至47-16从RAM48-1至48-32中读取32通道的HD-SDI。然后，字复用控制单元47-1至47-16对读取的32通道的HD-SDI中的像素样本执行字复用处理，该字复用处理用作映射单元11中的字间隔剔除控制单元26-1至26-16的字间隔剔除的逆变换。字复用处理是根据SMPTE372的图3、5、7、8和9执行的。结果，根据32通道的HD-SDI生成16通道的1920×1080/50I-60I/4:4:4，4:2:2或4:2:0/10位或12位信号。字复用控制单元47-1至47-16使16通道的1920×1080/50I-60I/4:4:4，4:2:2或4:2:0/10位或12位信号被存储在RAM46-1至46-16中。
行复用控制单元45-1至45-8从RAM46-1至46-16中读取16通道的1920×1080/50I-60I/4:4:4，4:2:2或4:2:0/10位或12位信号。然后，行复用控制单元45-1至45-8对读取的信号执行行复用处理，该行复用处理用作映射单元11中的行间隔剔除控制单元24-1至24-8的行间隔剔除的逆变换。结果，根据16通道的1920×1080/50I-60I/4:4:4，4:2:2或4:2:0/10位或12位信号生成第一至第八子图像。然后，行复用控制单元45-1至45-8使第一至第八子图像被存储在RAM44-1至44-8中。
2像素复用控制单元42从RAM44-1至44-8中读取第一至第八子图像。然后，2像素复用控制单元42对读取的第一至第八子图像执行2像素复用控制处理，并且再现2帧的UHDTV1类图像(100P-120P)，该2像素复用控制处理用作映射单元11中的2像素间隔剔除控制单元21的2像素间隔剔除的逆变换。
具体而言，2像素复用控制单元42提取第(2h+j+1)(h＝0至3，j＝0至1)子图像的第(g+22)行(g＝0至539)中的第2i个样本和第(2i+1)个样本(i＝0至959)的像素样本，并且将提取的像素样本复用为第一类图像的第(4g+h)行中的第(4i+2j)个样本和第(4i+2j+1)个样本。
例如，第一子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第0行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。第一子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第4行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。接下来，第一子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2156行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。
第二子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第0行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。第二子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第4行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。接下来，第二子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2156行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。
第三子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第1行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。第三子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第5行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。接下来，第三子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2157行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。
第四子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第1行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。第四子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第5行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。接下来，第四子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2157行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。
第五子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第2行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。第五子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第6行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。接下来，第五子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2158行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。
第六子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第2行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。第六子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第6行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。接下来，第六子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2158行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。
第七子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第3行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。第七子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第7行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。接下来，第七子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2159行中的第0个样本、第1个样本、第4个样本、第5个样本，…第3836个样本和第3837个样本。
第八子图像的第22行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第3行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。第八子图像的第23行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被复用为第一类图像的第7行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。接下来，第八子图像的第561行中的第0个样本、第1个样本、第2个样本、第3个样本、第4个样本，…第1918个样本和第1919个样本被类似地复用为第一类图像的第2159行中的第2个样本、第3个样本、第6个样本、第7个样本，…第3838个样本和第3839个样本。
另外，第(2h+j+1)(h＝0至3，j＝0至1)子图像的第(g+584)行(g＝0至539)中的第2i个样本和第(2i+1)个样本(i＝0至959)的像素样本被复用为第二类图像的第(4g+h)行中的第(4i+2j)个样本和第(4i+2j+1)个样本。
然后，再现的第一和第二类图像(即，2帧的UHDTV1类图像(100P-120P))被存储在RAM43中。
在图18中，使用三种类型的存储器(RAM44-1至44-8、RAM46-1至46-16和RAM46-1至46-32)执行由2像素复用、行复用和字复用组成的三步复用处理的示例被示出，但是三种类型的存储器中的两个或更多可被共用。
如上所述，根据第一实施例，可以在根据UHDTV1类图像(100P-120P)生成32通道的HD-SDI之前抑制间隔剔除处理所需的传输延迟和存储器的容量。另外，可以使用相关技术的SDI格式来发送和接收UHDTV1类图像(100P-120P)。另外，当串行地传输UHDTV1类图像(100P-120P)时，可以按照与原始UHDTV1类图像(100P-120P)中相同的帧单位来执行视频切换。
<3.第二实施例>
[传输UHDTV27680×4320/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例]
接下来，将参考图19至21来描述本公开的第二实施例。
在第二实施例中，7680×4320/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的传输被执行。换言之，其中m×n是7680×4320、a-b是100P-120P并且r:g:b是4:4:4、4:2:2或4:2:0的视频信号的传输被执行。该信号的帧速率是在SMPTE2036-1中规定的UHDTV2的7680×4320/50P-60P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的两倍。
与在SMPTE2036-1中规定的UHDTV2的视频信号相比，该信号在色域(比色法)上不同但是在诸如禁止码之类的数字信号格式上相同。
在下文中，7680×4320/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号也被称作“UHDTV2类图像(100P-120P)”。
第二实施例与第一实施例的不同之处在于广播摄像机1中的映射单元11和CCU2中的再现单元39的配置和处理。
[映射单元的内部配置]
图19例示出映射单元11的示例性内部配置。
映射单元11包括向各个单元提供时钟的时钟供给电路61和存储7680×4320/100P-120P视频信号(UHDTV2类图像(100P-120P))的RAM63。映射单元11还包括第二2像素间隔剔除控制单元62，其控制一次2个像素地读取来自RAM63中存储的UHDTV2类图像(100P-120P)的像素样本的2像素间隔剔除(交错)。已经经历2像素间隔剔除的像素样本被存储在RAM64-1至64-4中，作为用作3840×2160/100P-120P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)。
映射单元11还包括第一2像素间隔剔除控制单元65-1至65-4，其控制对RAM64-1至64-4中存储的第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)的2像素间隔剔除(交错)。第一2像素间隔剔除控制单元65-1至65-4执行与根据第一实施例的2像素间隔剔除控制单元21的操作类似的操作。因此，第一2像素间隔剔除控制单元65-1至65-4根据第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)生成第一至第八子图像，并且将第一至第八子图像存储在RAM66-1至66-32中。
映射单元11还包括行间隔剔除控制单元67-1至67-32，其控制对RAM66-1至66-32中存储的子图像的行间隔剔除。行间隔剔除控制单元67-1至67-32执行与根据第一实施例的行间隔剔除控制单元24-1至24-8的操作类似的操作。映射单元11还包括RAM68-1至68-64，其存储经行间隔剔除控制单元67-1至67-32间隔剔除的行。
映射单元11还包括字间隔剔除控制单元69-1至69-64，其控制对RAM68-1至68-64中存储的数据的字间隔剔除。字间隔剔除控制单元69-1至69-64执行与根据第一实施例的字间隔剔除控制单元26-1至26-16的操作类似的操作。映射单元11还包括RAM70-1至70-128，其写经字间隔剔除控制单元69-1至69-64间隔剔除的数据。
映射单元11还包括读取控制单元71-1至71-128，其将从RAM70-1至70-128中读取的数据的像素样本输出为128通道的HD-SDI。
在图19中，生成HD-SDI1处理块被例示出，但是生成HD-SDI2至128的块具有类似的示例性配置，因而其例示和详细描述被省略。
[映射单元的示例性操作]
接下来，映射单元11的示例性操作将被描述。
时钟供给电路61向第二2像素间隔剔除控制单元62、第一2像素间隔剔除控制单元65-1至65-4、行间隔剔除控制单元67-1至67-32、字间隔剔除控制单元69-1至69-64和读取控制单元71-1至71-128提供时钟。时钟被用于像素样本的读或写，并且各个单元通过时钟而被同步。
从图像传感器(未示出)中输入的UHDTV2类图像(100P-120P)被存储在RAM63中。
第二2像素间隔剔除控制单元62例如根据如在图20中示出的SMPTE2036-3的图4的规则将UHDTV2类图像(100P-120P)中的像素样本映射到第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)。具体而言，第二2像素间隔剔除控制单元62针对每隔一行间隔剔除来自UHDTV2类图像(100P-120P)的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对，并且将两个邻近像素样本的每隔一对映射到第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)。
如在图20中示出，UHDTV2类图像(100P-120P)的样本编号和行编号从0开始。因此，在UHDTV2类图像(100P-120P)的有效区域中存在从第0行到第4319行的总共4320个行，其中的每一个都包括从第0个样本到第7679个样本的总共7680个样本。在下文中，UHDTV2类图像(100P-120P)中的第0行、第2行、第4行，…被称作“偶数行”，并且第1行、第3行、第5行，…被称作“奇数行”。
用作UHDTV2类图像(100P-120P)的偶数行的第2i(i＝0至2159)行中的第4j个样本和第(4j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到第一UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行中的第2j个样本和第(2j+1)个样本。因此，第一UHDTV1类图像(100P-120P)是这样一个视频信号，其中UHDTV2类图像(100P-120P)的偶数行中的第4j个样本和第(4j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被间隔剔除并且被按照原始次序布置。
另外，用作UHDTV2类图像(100P-120P)的偶数行的第2i(i＝0至2159)行中的第(4j+2)个样本和第(4j+3)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到第二UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行中的第2j个样本和第(2j+1)个样本。因此，第二UHDTV1类图像(100P-120P)是这样一个视频信号，其中UHDTV2类图像(100P-120P)的偶数行中的第(4j+2)个样本和第(4j+3)个样本(j＝0至1919)的像素样本被间隔剔除并且被按照原始次序布置。
用作UHDTV2类图像(100P-120P)的奇数行的第(2i+1)(i＝0至2159)行中的第4j个样本和第(4j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到第三UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行中的第2j个样本和第(2j+1)个样本。因此，第三UHDTV1类图像(100P-120P)是这样一个视频信号，其中UHDTV2类图像(100P-120P)的奇数行中的第4j个样本和第(4j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被间隔剔除并且被按照原始次序布置。
用作UHDTV2类图像(100P-120P)的奇数行的第(2i+1)(i＝0至2159)行中的第(4j+2)个样本和第(4j+3)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到第四UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行中的第2j个样本和第(2j+1)个样本。因此，第四UHDTV1类图像(100P-120P)是这样一个视频信号，其中UHDTV2类图像(100P-120P)的偶数行中的第(4j+2)个样本和第(4j+3)个样本(j＝0至1919)的像素样本被间隔剔除并且被按照原始次序布置。
接下来，针对第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)，类似于第一实施例，对子图像执行映射处理、行间隔剔除处理和字间隔剔除处理，并且生成128通道的HD-SDI。生成的128通道的HD-SDI被从映射单元11提供给S/P加扰8B/10B单元12。然后，通过类似于第一实施例中的处理的处理，根据128通道的HD-SDI生成16通道的10G-SDI，然后将16通道的10G-SDI从广播摄像机1传输到CCU2。
另外，当16通道的10G-SDI是经由单个光纤传输的时，CWDM/DWDM波长复用技术可被使用。
128通道的HD-SDI可被原样传输或者128通道的HD-SDI可被复用，并且64通道的3G-SDI可被传输。
在图19中，使用四种类型的存储器(RAM64-1至64-4、RAM66-1至66-32、RAM68-1至68-64和RAM70-1至70-128)执行由第一2像素间隔剔除、第二2像素间隔剔除、行间隔剔除和字间隔剔除组成的四步间隔剔除处理的示例被示出，但是四种类型的存储器中的两个或更多可被共用。
[再现单元的内部配置]
图21例示出再现单元39的示例性内部配置。
再现单元39是执行图19中的映射单元11已经对像素样本执行的处理的逆变换的块。
再现单元39包括时钟供给电路81，其向各个单元提供时钟。时钟供给电路81将时钟提供给第二2像素复用控制单元82、第一2像素复用控制单元85-1至85-4、行复用控制单元87-1至87-32、字复用控制单元89-1至89-64，以及写控制单元91-1至91-128。因为各个单元与时钟同步，因此像素样本的读和写被控制。
再现单元39包括RAM90-1至90-128，其存储128通道的HD-SDI1至128。如上所述，HD-SDI1至128中的每一个构成1920×1080/50I-60I信号。作为HD-SDI1至128，从解扰8B/10BP/S单元38输入的用作链路A的CH1、CH3、CH5、CH7，…和CH127以及用作链路B的CH2、CH4、CH6、CH8，…和CH128被使用。
写控制单元91-1至91-128根据从时钟供给电路81提供的时钟来执行写控制，以使得输入的128通道的HD-SDI1至128被存储在RAM90-1至90-128中。
再现单元39还包括控制字复用(去交错)的字复用控制单元89-1至89-64。字复用控制单元89-1至89-64执行与根据第一实施例的字复用控制单元47-1至47-16的操作类似的操作。再现单元39还包括RAM88-1至88-64，其写由字复用控制单元89-1至89-64复用的数据。
再现单元39还包括控制行复用的行复用控制单元87-1至87-32。行复用控制单元87-1至87-32执行与根据第一实施例的行复用控制单元45-1至45-8的操作类似的操作。再现单元39还包括RAM86-1至88-32，其写由行复用控制单元87-1至87-32复用的数据。
再现单元39还包括第一2像素复用控制单元85-1至85-4，其控制对从RAM86-1至88-32中提取的2像素样本的复用。第一2像素复用控制单元85-1至85-4执行与第一实施例中的2像素复用控制单元42的操作类似的操作。再现单元39还包括RAM84-1至84-4，其存储由第一2像素复用控制单元85-1至85-4生成的第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)。
再现单元39还包括第二2像素复用控制单元82，其将RAM84-1至84-4中存储的第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)的像素样本复用为UHDTV2类图像(100P-120P)。再现单元39还包括RAM83，其存储被复用为UHDTV2类图像(100P-120P)的像素样本。
[再现单元的示例性操作]
接下来，再现单元39的示例性操作将被描述。
通过类似于第一实施例中的处理的处理，对HD-SDI1至128执行字复用和行复用，从而生成第一至第32子图像。另外，通过类似于第一实施例中的处理的处理，对第一至第32子图像执行2像素复用，从而生成第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)并且随后将其存储在RAM84-1至84-4中。
第二2像素复用控制单元82从RAM84-1至84-4中读取第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)。然后，第二2像素复用控制单元82对读取的第一至第四UHDTV1类图像(100P-120P)执行用作映射单元11中的第二2像素间隔剔除控制单元62的2像素间隔剔除的逆变换的2像素复用，并且再现UHDTV2类图像(100P-120P)。
具体而言，第一UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行(i＝0至2159)中的第2j个样本和第(2j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到用作UHDTV2类图像(100P-120P)的偶数行的第2i行(i＝0至2159)中的第4j个样本和第(4j+1)个样本(j＝0至1919)。
具体而言，第二UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行(i＝0至2159)中的第2j个样本和第(2j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到用作UHDTV2类图像(100P-120P)的偶数行的第2i行(i＝0至2159)中的第(4j+2)个样本和第(4j+3)个样本(j＝0至1919)。
第三UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行(i＝0至2159)中的第2j个样本和第(2j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到用作UHDTV2类图像(100P-120P)的奇数行的第(2i+1)行(i＝0至2159)中的第4j个样本和第(4j+1)个样本(j＝0至1919)。
具体而言，第四UHDTV1类图像(100P-120P)的第i行(i＝0至2159)中的第2j个样本和第(2j+1)个样本(j＝0至1919)的像素样本被映射到用作UHDTV2类图像(100P-120P)的奇数行的第(2i+1)行(i＝0至2159)中的第(4j+2)个样本和第(4j+3)个样本(j＝0至1919)。
再现的UHDTV2类图像(100P-120P)被存储在RAM83中。UHDTV2类图像(100P-120P)被及时地传送到VTR等以被再现。
在图21中，使用四种类型的存储器(RAM84-1至84-4、RAM86-1至86-32、RAM88-1至88-64和RAM90-1至90-128)执行由第一2像素复用、第二2像素复用、行复用和字复用组成的四步复用处理的示例被示出，但是四种类型的存储器中的两个或更多可被共用。
如上所述，根据第二实施例，可以在根据UHDTV2类图像(100P-120P)生成128通道的HD-SDI之前抑制间隔剔除处理所需的传输延迟和存储器的容量。另外，可以使用相关技术的SDI格式来发送和接收UHDTV2类图像(100P-120P)。另外，当串行地传输UHDTV2类图像(100P-120P)时，可以按照与原始UHDTV2类图像(100P-120P)中相同的帧单位来执行视频切换。
<4.第三实施例>
[传输3840×2160/(50P-60P)×N/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例]
接下来，将参考图22至23来描述本公开的第三实施例。
在第三实施例中，3840×2160/(50P-60P)×N(N是2或者更大的整数)/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的传输被执行。换言之，其中m×n是3840×2160、a-b是(50P-60P)×N并且r:g:b是4:4:4、4:2:2或4:2:0的视频信号的传输被执行。该信号的帧速率是在SMPTE2036-1中规定的3840×2160/50P-60P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的帧速率的N倍，并且是100P-120P或者更大。
与在SMPTE2036-1中规定的UHDTV1的视频信号相比，该信号在色域(比色法)上不同但是在诸如禁止码之类的数字信号格式上相同。
在下文中，3840×2160/(50P-60P)×N/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号也被称作“UHDTV1类图像(50P-60P)×N”。
第二实施例与第一实施例的不同之处在于当N是3或者更大时将UHDTV1类图像映射到子图像的处理以及作为其逆变换的根据子图像来再现UHDTV1类图像的处理。第一实施例是其中在第三实施例中设置N＝2的示例。
具体而言，如在图22中示出，按照2N行的间隔从UHDTV1类图像((50P-60P)×N)中的N个连续帧(以N个帧为单位)中间隔剔除每一行中两个邻近像素样本的对的每隔一对，并且将其映射到第一至第4N子图像。
在这里，将进一步参考图23来详细描述将来自UHDTV1类图像((50P-60P)×N)中的N个连续帧的像素样本映射到第一至第4N子图像的方法。
图23是与图9类似的示图并且例示出每一个子图像的示例性格式。图23中的子图像的格式与图9中的子图像的格式的不同之处在于垂直消隐区域和视频数据区域的布置。
首先，垂直消隐区域被布置在第一至第4N子图像的头部中的V1行的区域中。
然后，第一类图像的第(2Ng+h)行(g＝0至M(＝(2160)/2N-1)，h＝0至2N-1)中的第(4i+2j)个样本和第(4i+2j+1)个样本(i＝0至959，j＝0至1)的像素样本被映射到第(2h+j+1)个子图像的第(g+V1+1)行中的第2i个样本和第(2i+1)个样本。
然后，垂直消隐区域被布置在V2行的区域中，该区域跟随在第一至第4N子图像中的第一类图像的像素样本所被映射到的区域之后。
然后，第二类图像的第(2Ng+h)行(g＝0至M，h＝0至2N-1)中的第(4i+2j)个样本和第(4i+2j+1)个样本(i＝0至959，j＝0至1)的像素样本被映射到第(2h+j+1)个子图像的第(g+(M+1)+V1+V2+1)行中的第2i个样本和第(2i+1)个样本。
接下来，对第三至第N类图像执行类似的映射。然后，第N类图像的第(2Ng+h)行(g＝0至M，h＝0至2N-1)中的第(4i+2j)个样本和第(4i+2j+1)个样本(i＝0至959，j＝0至1)的像素样本被映射到第(2h+j+1)个子图像的第(g+(N-1)×(M+1)+V1+V2+V3+…+VN+1)行中的第2i个样本和第(2i+1)个样本。
最后，垂直消隐区域被布置在V(N+1)行的区域中，该区域跟随在第一至第4N子图像中的第N类图像的像素样本所被映射到的区域之后。
V1、V2、V3,…和VN中的每一个被设置为大约45/N行(小数点之后的数字被向上取整或向下取整)，并且V1+V2+V3+…+VN+V(N+1)被设置为45行。
如上所述，每一行中每隔一对的两个邻近像素被从UHDTV1类图像(50P-60P)×N的N个连续帧中间隔剔除并被映射到第一至第4N子图像。
另外，在第一至第4N子图像中，预定区间(垂直消隐区域)被布置在与UHDTV1类图像((50P-60P)×N)的各个帧相对应的视频数据区域中。因此，在每一个子图像中，可以在UHDTV1类图像((50P-60P)×N)的各帧之间设置切换点并且按照与UHDTV1类图像((50P-60P)×N)中相同的帧单位来执行视频切换。
此后，类似于第一实施例，对第一至第四子图像执行间隔剔除处理和字间隔剔除处理，结果，16N通道的HD-SDI被生成。另外，类似于第一实施例，根据16N通道的HD-SDI生成2N通道的10G-SDI。然后，将2N通道的10G-SDI从广播摄像机1传输到CCU2。
另外，当2N通道的10G-SDI是经由单个光纤传输的时，CWDM/DWDM波长复用技术可被使用。
16N通道的HD-SDI可被原样传输或者16N通道的HD-SDI可被复用，并且8N通道的3G-SDI可被传输。
在CCU2中，通过类似于第一实施例中的处理的处理，根据2N通道的10G-SDI生成16N通道的HD-SDI，并且进一步生成第一至第4N子图像。
然后，通过执行以上处理的逆变换，根据第一至第4N子图像再现N帧的UHDTV1类图像((50P-60P)×N)。
如上所述，根据第三实施例，可以在根据UHDTV1类图像((50P-60P)×N)生成16N通道的HD-SDI之前抑制间隔剔除处理所需的传输延迟和存储器的容量。另外，可以使用相关技术的SDI格式来发送和接收UHDTV1类图像((50P-60P)×N)。另外，当串行地传输UHDTV1类图像((50P-60P)×N)时，可以按照与原始UHDTV1类图像((50P-60P)×N)中相同的帧单位来执行视频切换。
<5.第四实施例>
[传输UHDTV2，7680×4320/(50P-60P)×N/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的示例]
接下来，将参考图24来描述本公开的第四实施例。
在第四实施例中，7680×4320/(50P-60P)×N(N是2或者更大的整数)/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的传输被执行。换言之，其中m×n是7680×4320、a-b是(50P-60P)×N并且r:g:b是4:4:4、4:2:2或4:2:0的视频信号的传输被执行。该信号的帧速率是在SMPTE2036-1中规定的3840×2160/50P-60P/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的帧速率的N倍，并且是100P-120P或者更大。
与在SMPTE2036-1中规定的UHDTV2的视频信号相比，该信号在色域(比色法)上不同但是在诸如禁止码之类的数字信号格式上相同。
在下文中，7680×4320/(50P-60P)×N/4:4:4,4:2:2或4:2:0/10位或12位信号也被称作“UHDTV2类图像(50P-60P)×N”。
第四实施例与第二实施例的不同之处在于当N是3或者更大时将UHDTV1类图像映射到子图像的处理以及作为其逆变换的根据子图像来再现UHDTV1类图像的处理。第二实施例是其中在第三实施例中设置N＝2的示例。
具体而言，如在图24中示出，UHDTV2类图像(50P-60P)×N通过类似于第二实施例中的处理的处理而被映射到第一至第四UHDTV1类图像((50P-60P)×N)。
然后，通过类似于第三实施例中的处理的处理，根据第一至第16N子图像生成第一至第四UHDTV1类图像((50P-60P)×N)，并且生成64N通道的HD-SDI。另外，类似于第一实施例，根据64N通道的HD-SDI生成8N通道的10G-SDI。然后，将8N通道的10G-SDI从广播摄像机1传输到CCU2。
另外，当8N通道的10G-SDI是经由单个光纤传输的时，CWDM/DWDM波长复用技术可被使用。
64N通道的HD-SDI可被原样传输或者64N通道的HD-SDI可被复用，并且32N通道的3G-SDI可被传输。
在CCU2中，通过类似于第一实施例中的处理的处理，根据8N通道的10G-SDI生成64N通道的HD-SDI。另外，通过类似于第三实施例中的处理的处理，根据64N通道的HD-SDI生成第一至第16N子图像，并且进一步生成第一至第四UHDTV1类图像((50P-60P)×N)。然后，通过类似于第二实施例中的处理的处理，根据第一至第四UHDTV1类图像((50P-60P)×N)再现UHDTV2类图像((50P-60P)×N)。
如上所述，根据第四实施例，可以在根据UHDTV2类图像((50P-60P)×N)生成64N通道的HD-SDI之前抑制间隔剔除处理所需的传输延迟和存储器的容量。另外，可以使用相关技术的SDI格式来发送和接收UHDTV2类图像((50P-60P)×N)。另外，当串行地传输UHDTV2类图像((50P-60P)×N)时，可以按照与原始UHDTV2类图像((50P-60P)×N)中相同的帧单位来执行视频切换。
<6.第五实施例>
[传输4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号的示例]
接下来，将参考图25至图27来描述本公开的第五实施例。
在第五实施例中，4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号的传输被执行。换言之，其中m×n是4096×2160、a-b是96P-120P并且r:g:b是4:4:4或4:2:2的视频信号的传输被执行。该信号的帧速率是在SMPTE2048-1中规定的4096×2160/50P-60P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号的帧速率的两倍高。
与在SMPTE2048-1中规定的视频信号相比，该信号在色域(比色法)上不同但是在诸如禁止码之类的数字信号格式上相同。
[广播摄像机的示例性操作]
首先，将参考图25至图27来描述广播摄像机1的示例性操作。
通过类似于第一实施例中的处理的处理，映射单元11根据4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号生成32通道的HD-SDI。
具体而言，如在图25中示出，4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号被映射到第一至第八子图像。第一至第八子图像是2048×1080/96P-60P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号。因此，在第一至第八子图像中，m'×n'是2048×1080，a'-b'是48P-60P并且r':g':b'是4:4:4或4:2:2。
第五实施例中的第一至第八子图像与第一实施例中的第一至第八子图像的不同之处在于每一行的样本的数目。然而，除了每一行的样本数目不同之外，与第一实施例中的映射类似的映射被执行。换言之，每一行中的两个邻近像素样本的对的每隔一对按照4行的区间被从2048×1080/96P-60P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号的两个连续帧(以两个帧为单位)中间隔剔除并被映射到第一至第八子图像。另外，除了每一个子图像的头部中的21行和尾部中的2行之外，22行的垂直消隐区域被布置在第一帧的视频数据区域与第二帧的视频数据区域之间。
结果，类似于第一实施例，可以按照与2048×1080/96P-60P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号中相同的帧单位来执行视频切换。此外，映射处理延迟可以被抑制。
另外，如在图26中示出，类似于第一实施例，对第一至第八子图像执行行间隔剔除和字间隔剔除。结果，根据每一个子图像生成4通道的HD-SDI，并且生成总共32通道的HD-SDI。另外，当4096×2160/96P-120P/4:2:2/10位信号被传输时，总共16通道的HD-SDI被生成。
然后，根据SMPTE435-2中的模式B的规则来复用32通道的HD-SDI。
图15是例示出模式B的说明图。
在第一至第四实施例的模式D中，8通道(CH1至CH8)的HD-SDI被复用，而在模式B中，6通道(CH1至CH6)的HD-SDI被复用。
具体而言，在模式B中，数据被复用为10G-SDI的视频数据区域和水平辅助数据空间中的每一个。6通道(CH1至CH6)的HD-SDI中包括的4个字的视频/EAV/SAV数据通过8B/10B变换而被变换为5个字(50位)的数据块，并且按照来自SAV的头部的通道次序而被复用为10G-SDI的视频数据区域。
同时，4通道(CH1至CH4)的HD-SDI中的水平辅助数据空间通过8B/10B变换而被变换为50位的数据块，并且按照通道次序而被复用为10G-SDI中的水平辅助数据空间。然后，CH5和CH6的HD-SDI的水平辅助数据空间不被传输。
然后，根据HD-SDI1至6生成通道1的模式B的10G-SDI。根据HD-SDI7至12生成通道2的模式B的10G-SDI。根据HD-SDI13至18生成通道3的模式B的10G-SDI。根据HD-SDI19至24生成通道4的模式B的10G-SDI。根据HD-SDI25至30生成通道5的模式B的10G-SDI。根据HD-SDI31至32生成通道6的模式B的10G-SDI。
然后，将6通道的10G-SDI从广播摄像机1传输到CCU2。
另外，当6通道的10G-SDI是经由单个光纤传输的时，CWDM/DWDM波长复用技术可被使用。
32通道的HD-SDI可被原样传输或者32通道的HD-SDI可被复用，并且16通道的3G-SDI可被传输。
[CCU的示例性操作]
同时，CCU2执行与广播摄像机1的处理相反的处理，并且再现4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号。换言之，根据6通道的模式B的10G-SDI生成32通道的HD-SDI。通过类似于第一实施例中的处理的处理，对32通道的HD-SDI执行字复用和行复用，并且生成第一至第八子图像。然后，通过类似于第一实施例中的处理的处理，对第一至第八子图像执行2像素复用，并且再现4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号。
如上所述，根据第五实施例，可以在根据4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号生成32通道的HD-SDI之前抑制间隔剔除处理所需的传输延迟和存储器的容量。另外，可以使用相关技术的SDI格式来发送和接收4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号。另外，当串行地传输4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号时，可以按照与原始4096×2160/96P-120P/4:4:4或4:2:2/10位或12位信号中相同的帧单位来执行视频切换。
根据上述第一至第五实施例的传输系统10，可以传输作为当前HD(1920×1080)的四倍至16倍高的超高分辨率(超大容量)的视频。
另外，根据第一至第五实施例的映射方法，可以降低必需的存储器容量和处理延迟。另外，通过以像素为单位或者以时间为单位间隔剔除3840×2160/(50P-60P)×N、7680×4320/(50P-60P)×N和4096×2160/96P-120P信号并将其变换为在SMPTE274M中规定的1920×1080/50I-60I信号，可以通过当前测量设备来观测3840×2160/(50P-60P)×N、7680×4320/(50P-60P)×N和4096×2160/96P-120P信号。另外，因为映射方法符合各种当前SMPTE映射标准，因此映射方法是很有可能在未来SMPTE的标准化中得到批准的方法。
此外，根据第一至第五实施例，以下效果可以被得到。
(1)在ITU和SMPTE中，用作下一代视频信号的3840×2160和7680×4320/100P-120P信号正在审查。超过该信号的4096×2160/96P-120P信号、3840×2160或7680×4320/(50P-60P)×N信号也正在审查。另外，可以使用在日本专利第4645638号中公开的方案通过多通道10G接口来传输视频信号。
(2)在当前HD视频标准SMPTE274以及2048×1080和4096×2160的数字电影制作图像格式FS/709S2048-1,2中，只有上至60P的规则。广泛认为未来在HD设备已被开发、广泛传播并销售作为产品的情形下将难以改善SMPTE274和添加120P。因此，将具有50P-60P的整数倍的帧速率的未来高帧信号映射到在当前SMPTE274和SMPTE2048-2中规定的多通道的1920×1080/50I-60I信号和2048×1080/48I-60I信号的方法已被审查。
另外，通过多通道10G-SDI传输3840×2160或7680×4320/50P-60P信号的方案已被标准化为SMPTE2036-3。另外，通过多通道10G-SDI传输4096×2160/48P-60P信号的方案已被标准化为SMPTE2048-3。SMPTE2036-3和SMPTE2048-3使用与根据以上实施例的2像素样本间隔剔除方案(日本专利第4645638号)相同的方案，因而根据以上实施例的方案在未来很有可能被SMPTE标准化。
(3)4k或8k信号针对每隔两个像素样本而被间隔剔除，因而可以使用当前HD监视器或波形监视器来观测整个屏幕的视频并且可以使用未来的4k监视器等来观测8k信号。因此，其可有效地适用于例如当视频设备被开发时的故障分析。
(4)在根据N个帧的视频信号生成的子图像中，垂直消隐区域被布置在与各个帧相对应的视频数据区域中，因而可以按照与原始视频信号中相同的帧单位来执行视频切换。另外，垂直消隐区域被布置，因而可以抑制当像素样本被映射到子图像时的延迟并且减少必需的存储器容量。
(5)此外，可以在不建立新传输标准的情况下使用过去使用的传输标准，因而提高了便利性。
7.修改示例
[计算机配置示例]
上面描述的一系列处理可以由硬件执行，但是也可以由软件执行。当这一系列处理由软件执行时，构成这种软件的程序被安装到计算机中。在这里，表述“计算机”包括其中包含专用硬件的计算机以及能够在各种程序被安装时执行各种功能的通用个人计算机等。
图28是示出根据程序执行早先描述的一系列处理的计算机的硬件的示例配置的框图。
在计算机中，CPU(中央处理单元)301、ROM(只读存储器)302和RAM(随机存取存储器)303通过总线304而相互连接。
输入单元306由键盘、鼠标、麦克风等构成。输出单元307由显示器、扬声器等构成。存储单元308由硬盘、非易失性存储器等构成。通信单元309由网络接口等构成。驱动器310驱动可移动介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等。
在如上所述构成的计算机中，作为一个示例，CPU301经由输入/输出接口305和总线304将存储单元308中存储的程序加载到RAM303中并且执行该程序以实现早先描述的一系列处理。
作为一个示例，计算机(CPU301)所执行的程序可以通过记录在作为封装介质等的可移动介质311上来提供。该程序也可以经由有线或者无线的传输介质—诸如局域网、因特网或数字卫星广播—来提供。
在计算机中，通过将可移动介质311加载到驱动器310中，程序可以经由输入/输出接口305而被安装到存储单元308中。可以使用通信单元309来接收来自有线或无线传输介质的程序并将程序安装到存储单元308中。作为另一种替代方式，程序可以被预先安装到ROM302或者存储单元308中。
注意到，计算机所执行的程序可以是其中按照在本说明书中描述的次序按照时间顺序执行处理的程序或者可以是其中并行地执行处理或者在必要时刻—诸如当处理被调用时—执行处理的程序。
另外，在本公开中，系统具有一组多个构成元件(诸如装置或模块(部件))的意义，并且不考虑所有构成元件是否在相同壳体中。因此，系统可以是存储在单独壳体中并且通过网络连接的多个装置，或是单个壳体内的多个模块。
本公开的实施例不限于上面描述的实施例，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以做出各种改变和修改。
另外，上面提到的流程图所描述的每一个步骤可以由一个装置执行或者通过分配多个装置来执行。
此外，在多个处理被包括在一个步骤中的情况下，该一个步骤中包括的多个处理可以由一个装置执行或者通过共享多个装置来执行。
此外，本技术还可以被配置如下。
(1)
一种信号处理设备，包括：
第一像素间隔剔除控制单元，其被配置为以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的第一视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在第一视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，在第一视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
(2)
根据(1)所述的信号处理设备，
其中，第一视频信号是3840×2160/(50P-60P)×N/4:4:4、4:2:2或4:2:0/10位或12位信号。
(3)
根据(2)所述的信号处理设备，
其中N是2，并且
其中第一像素间隔剔除控制单元将21行的垂直消隐区域布置在子图像的头部中，将2行的垂直消隐区域布置在子图像的尾部中，并且将22行的垂直消隐区域布置在其中视频信号的第一帧的像素样本被映射的区域与其中第二帧的像素样本被映射的区域之间。
(4)
根据(2)或(3)所述的信号处理设备，还包括：
第二像素间隔剔除控制单元，其被配置为每隔一行将来自包括7680×4320/(50P-60P)×N/4:4:4、4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的第二视频信号的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，并且将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到四个第一视频信号。
(5)
根据(1)至(4)中任一个所述的信号处理设备，还包括：
行间隔剔除控制单元，其被配置为通过执行对第一至第四子图像的行间隔剔除来执行到隔行信号的变换；以及
字间隔剔除控制单元，其被配置为通过执行对隔行信号的字间隔剔除来生成以16N通道的HI-SDI格式规定的串行数字数据。
(6)
根据(5)所述的信号处理设备，还包括：
复用单元，其被配置为通过复用16N通道的串行数字数据来生成以2N通道的10.692GbpsSDI格式规定的串行数字数据。
(7)
根据(5)所述的信号处理设备，还包括：
复用单元，其被配置为通过复用16N通道的串行数字数据来生成以8N通道的3GbpsSDI格式规定的串行数字数据。
(8)
根据(5)至(7)中任一个所述的信号处理设备，还包括：
输出控制单元，其被配置为控制串行数字数据的输出。
(9)
以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域的像素间隔剔除控制步骤，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
(10)
一种程序，其使计算机执行包括以下步骤的处理：
以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域的像素间隔剔除控制步骤，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
(11)
一种信号处理设备，包括：
像素复用单元，其被配置为通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
(12)
一种信号处理方法，包括：
通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号的像素复用步骤，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
(13)
一种程序，其使计算机执行包括以下步骤的处理：
通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号的像素复用步骤，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
(14)
一种信号传输系统，包括：
包括第一像素间隔剔除控制单元的信号传输设备，该第一像素间隔剔除控制单元被配置为以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比；以及
包括像素复用单元的信号传输设备，该像素复用单元通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号。
标号列表
1广播系统
2CCU
3光纤线缆
10信号传输系统
11映射单元
12S/P加扰8B/10B单元
14复用单元
15数据长度变换单元
17多通道数据形成单元
18复用P/S变换单元
19光电变换单元
212像素间隔剔除控制单元
24-1至24-8行间隔剔除控制单元
26-1至26-16字间隔剔除控制单元
28-1至28-32读取控制单元
31光电变换单元
32S/P变换/多通道数据形成单元
33复用单元
36数据长度变换单元
37分离单元
38解扰8B/10BP/S单元
39再现单元
422像素复用控制单元
45-1至45-8行复用控制单元
47-1至47-16字复用控制单元
49-1至49-32写控制单元
62第二2像素间隔剔除控制单元
65-1至65-4第一2像素间隔剔除控制单元
67-1至67-32行间隔剔除控制单元
69-1至69-64字间隔剔除控制单元
71-1至71-128读取控制单元
82第二2像素复用控制单元
85-1至85-4第一2像素复用控制单元
87-1至87-32行复用控制单元
89-1至89-64字复用控制单元
91-1至91-128写控制单元

Claims (14)

1.一种信号处理设备，包括：
第一像素间隔剔除控制单元，其被配置为以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的第一视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在第一视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，在第一视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
2.根据权利要求1所述的信号处理设备，
其中，第一视频信号是3840×2160/(50P-60P)×N/4:4:4、4:2:2或4:2:0/10位或12位信号。
3.根据权利要求2所述的信号处理设备，
其中N是2，并且
其中第一像素间隔剔除控制单元将21行的垂直消隐区域布置在子图像的头部中，将2行的垂直消隐区域布置在子图像的尾部中，并且将22行的垂直消隐区域布置在视频信号的第一帧的像素样本被映射的区域与第二帧的像素样本被映射的区域之间。
4.根据权利要求2所述的信号处理设备，还包括：
第二像素间隔剔除控制单元，其被配置为每隔一行将来自包括7680×4320/(50P-60P)×N/4:4:4、4:2:2或4:2:0/10位或12位信号的第二视频信号的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，并且将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到四个第一视频信号。
5.根据权利要求1所述的信号处理设备，还包括：
行间隔剔除控制单元，其被配置为通过执行对第一至第四子图像的行间隔剔除来执行到隔行信号的变换；以及
字间隔剔除控制单元，其被配置为通过执行对隔行信号的字间隔剔除来生成以16N通道的HI-SDI格式规定的串行数字数据。
6.根据权利要求5所述的信号处理设备，还包括：
复用单元，其被配置为通过复用16N通道的串行数字数据来生成以2N通道的10.692GbpsSDI格式规定的串行数字数据。
7.根据权利要求5所述的信号处理设备，还包括：
复用单元，其被配置为通过复用16N通道的串行数字数据来生成8N通道的3GbpsSDI格式的串行数字数据。
8.根据权利要求5所述的信号处理设备，还包括：
输出控制单元，其被配置为控制串行数字数据的输出。
9.一种信号处理方法，包括：
以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域的像素间隔剔除控制步骤，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
10.一种程序，其使计算机执行包括以下步骤的处理：
以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域的像素间隔剔除控制步骤，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
11.一种信号处理设备，包括：
像素复用单元，其被配置为通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
12.一种信号处理方法，包括：
通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号的像素复用步骤，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
13.一种程序，其使计算机执行包括以下步骤的处理：
通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号的像素复用步骤，在第一至第4N个子图像中垂直消隐区域被布置在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间，第一至第4N个子图像是通过以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除和映射被间隔剔除的两个邻近像素样本的对的每隔一对并且包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号来生成的，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比。
14.一种信号传输系统，包括：
包括第一像素间隔剔除控制单元的信号传输设备，该第一像素间隔剔除控制单元被配置为以2N行为区间将来自包括m×n/(48P-60P)×N/r:g:b/10位或12位信号的视频信号中的N个连续帧的每一行的两个邻近像素样本的对的每隔一对间隔剔除，将被间隔剔除的两个邻近像素样本的每隔一对映射到包括m'×n'/48P-60P/r':g':b'/10位或12位信号的第一至第4N个子图像，并且在每一个子图像中在视频信号的各个帧的像素样本被分别映射的N个区域之间布置垂直消隐区域，在视频信号中每个帧的像素的数目超过在的HD格式中规定的像素的数目，其中，指示m个样本的m和指示n个行的n是正整数，N是2或者更大的整数，r、g和b是预定信号传输方案情况下的信号比，指示m'个样本的m'和指示n'个行的n'是正整数，r'、g'和b'是预定信号传输方案情况下的信号比；以及
包括像素复用单元的信号传输设备，该像素复用单元通过从第一至第4N个子图像中提取像素样本和复用提取的像素样本来再现N个帧的视频信号。
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